Technique

Casques et écouteurs ouverts ou fermés : quelles différences ?

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Pourquoi certains casques audio sont fermés et d’autres ouverts, voire semi-ouverts ? Le positionnement circum-aural ou supra-aural des coussinets fait-il seulement varier le confort de port ou a-t-il un intérêt acoustique ? Les écouteurs sont-ils soumis aux mêmes contraintes ?

Au sein de la gamme d’un fabricant, il n’est pas rare de trouver plusieurs modèles de casques utilisant les mêmes haut-parleurs, mais présentant une structure ouverte, semi-ouverte et fermée. Ce n’est pas par simplicité que les fabricants de casques déclinent trois modèles autour d’un même haut-parleur. En effet, la structure de la coque (fermée, ouverte, semi-ouvertes) influence considérablement la restitution sonore. À vrai dire, celle-ci change du tout au tout en fonction de la structure de la coque.

La structure ouverte

Lorsqu’un casque est dit ouvert, le haut-parleur diffuse autant le son vers l’oreille de l’auditeur que vers la pièce dans laquelle il se trouve. En pratique, les coques du casque sont ouvertes et laissent entrevoir le haut-parleur, le plus souvent au travers d’une fine grille. Cette configuration permet au haut-parleur de fonctionner sans contrainte et au plus près de sa courbe de réponse naturelle. Le nirvana sonore donc, à condition de pouvoir écouter ce type de casque dans un environnement très calme, car la structure ouverte laisse entendre tous les bruits environnants.

Avantages :

  • scène sonore d’une importante largeur
  • neutralité
  • descente en fréquence importante
  • impédance peu torturée (amplification simplifiée)

Inconvénients :

  • aucune isolation acoustique
  • importante sensibilité aux bruits ambiants
  • on entend ce que vous écoutez
Grado SR-225e

Le casque hi-fi ouvert Grado SR-225e.

La structure fermée

Un casque dit fermé possède des coques sans la moindre ouverture vers l’extérieur. Le haut-parleur fonctionne ainsi en charge close, de la même manière que dans certaines enceintes. Le principal avantage et non des moindres est une importante isolation phonique vis-à-vis des bruits extérieurs. Avec au moins 20 dB d’atténuation, le rapport signal/bruit est avec les casques fermés tout à fait excellent et favorise logiquement la perception des micro-informations sonores. Mais, de fait, le haut-parleur se trouve mis en pression par l’air emprisonné dans les coques. La membrane n’est donc pas libre de ses mouvements comme dans un casque ouvert. Les contraintes mécaniques exercées par l’air emprisonné provoquent des surtensions et résonances sur certaines plages de fréquences et le haut-parleur perd sa linéarité. Si le haut-parleur a été développé en tenant compte de cette contrainte – il faut beaucoup de recherche et de développement ! – la restitution peut être exceptionnellement bonne. Certains fabricants intègrent des matériaux amortissants pour compenser les colorations obtenues, en combinaison parfois avec un résonateur interne qui réduit ou augmente le volume de basses fréquences. Par ailleurs, les contraintes exercées par l’air modifient la courbe d’impédance du haut-parleur, provocant inflations et déflations, ce qui complique la tâche de l’amplificateur associé.

Avantages :

  • excellent rapport signal /bruit (idéal transports en commun)
  • registre grave potentiellement puissant

Inconvénients :

  • scène sonore moins large (qu’avec structure ouverte)
  • accidents dans la réponse en fréquence
  • impédance plus torturée
  • nécessite un développement pointu
Meze 99 Neo

Le casque hi-fi fermé Meze 99 Neo.

La structure semi-ouverte

Cette mise en oeuvre combine certains avantages des structures fermée et ouverte. Les coques d’un casque semi-ouvert sont le plus souvent « percées » d’un ou plusieurs petits orifices, qui s’apparentent aux évents des enceintes bass-reflex. De deux choses l’une, soit ces orifices sont de simples perforations et le seul bénéfice est d’affranchir le haut-parleur de toute mise en pression par l’air emprisonné, soit l’orifice est prolongé à l’intérieur de la coque par un tube et dans ce cas c’est d’un résonateur qu’il s’agit – lequel amplifie les basses fréquences. La multiplicité de simples orifices élargit la scène sonore mais réduit le rapport signal /bruit, tandis que la présence d’un évent/résonateur libère le haut-parleur, augmente les performances dans le grave et maintient une très bonne isolation phonique, avec le bémol toutefois d’une scène peu large.

Fostex T-50RP MK3

Le casque semi-ouvert Fostex T-50RP MK3, à haut-parleurs Planar Magnetic

Le couplage supra-aural

La distance entre l’oreille et le haut-parleur d’un casque est un paramètre sensible. Le couplage supra-aural (où le casque est posé contre l’oreille) offre la distance la plus courte entre le haut-parleur et le conduit auditif. Le couplage supra-aural favorise une bonne transmission des basses fréquences pour les casques ouverts, dont la structure favorise naturellement une fuite acoustique. Avec les casques ouverts comme avec les fermés, le couplage supra-aural offre le plus haut niveau de détails.

Avantages :

  • résolution audio
  • somme de détails

Inconvénients :

  • scène sonore peu large avec les casques fermés
  • confort parfois moyen lors de longues sessions d’écoute
B&W P3

Le casque supra-aural Bowers & Wilkins B&W P3 S2.

Le couplage circum-aural

La façon dont le casque est positionné sur les oreilles de l’auditeur influence largement la perception du son. Le couplage circum-aural permet au pavillon de l’oreille d’être totalement libre de toute pression et contrainte, puisque les coussinets en mousse entourent l’oreille sans (trop) la toucher et pressent directement contre le crâne. Le confort de port de ce type de casque est donc excellent. Seulement voilà, le haut-parleur se trouve éloigné de quelques petits centimètres du conduit auditif et cela a nécessairement des conséquences. Celles-ci dépendent beaucoup de la structure du casque. S’il est ouvert, les basses fréquences seront considérablement atténuées en comparaison d’un couplage supra-aural. De plus, le volume sonore parvenant à l’oreille sera moindre. Pour s’en convaincre, il suffit de presser avec la main sur les coques afin d’écraser la mousse et rapprocher le haut-parleur de l’oreille. On prend facilement de 3 à 6 dB de plus. Un casque circum-aural est donc moins sensible qu’un supra-aural et cela peut être problématique avec un baladeur peu puissant, surtout lorsque le casque est d’une impédance élevée et/ou d’une faible sensibilité.

Avantages :

  • grand confort de port
  • longues sessions d’écoutes possibles

Inconvénients :

  • sensibilité et résolution moindre
  • grave en retrait lorsque le casque est de type ouvert
Le casque circum-aural Bluetooth Bose QuietComfort 35

Le casque circum-aural Bluetooth Bose QuietComfort 35.

Et les écouteurs ?

Les écouteurs disposent le plus souvent de coques fermées, leur nature nomade inclinant les fabricants à maximiser l’isolation phonique vis à vis des bruits extérieurs. Il existe néanmoins des écouteurs ouverts, mais la très petite taille des coques oblige à ne procéder qu’à de petites ouvertures, qui fonctionnent comme des résonateurs et augmentent la quantité de basses fréquences. Il ne faut donc pas attendre d’écouteurs semi-ouverts la largeur de scène sonore d’un casque ouvert. En revanche, l’insertion directement dans le conduit auditif des écouteurs favorise une perception élevée des micro-détails de la musique.

Si vous voulez en savoir plus, découvrez nos guides sur les casques et écouteurs :  Choisir des écouteurs intra-auriculairesChoisir un casque arceau nomadeChoisir des écouteurs pour téléphoneChoisir un ampli casque portable ou Choisir un baladeur audiophile.

À propos de l'auteur

Tristan Jacquel

Tristan est rédacteur chez Son-Vidéo.com. Passionné de musique, d'acoustique et de high-tech, il réalise notamment les tests matériels pour notre blog.

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