Comment calculer le gain d'un amplificateur audio
Le gain d'un amplificateur mesure l'amplification d'un signal AC entre l'entrée et la sortie. Prenons l'exemple d'une guitare électrique : elle génère une tension de 100 mV à 1 V RMS. Un amplificateur de 100 W RMS sur 4 ohms peut augmenter ce signal 50 fois, soit un gain de 50 (ratio sortie/entrée).
Matériel nécessaire
- Calculatrice scientifique
- Spécifications électriques de l'amplificateur
- Spécifications électriques de la guitare (ou source)
- Oscilloscope
Instructions
- Tension d'entrée : Trouvez la tension du signal créé par la guitare ou la source. Consultez les spécifications ou mesurez la tension AC à la prise jack 1/4" avec un oscilloscope. La valeur peut être en crête, crête-à-crête ou RMS.
- Caractéristiques de sortie de l'ampli : Repérez la puissance RMS (watts) et l'impédance du haut-parleur (ex: 4 ohms) sur la plaque arrière, le manuel ou le site du fabricant. Si une tension RMS est indiquée, utilisez-la directement et passez à l'étape 5.
- Convertir l'entrée en volts RMS :
- Si crête-à-crête (Vpp) : divisez par 2 pour obtenir Vp, puis multipliez par 0,707 → Vrms.
- Si crête (Vp) : multipliez par 0,707 → Vrms.
- Convertir la sortie en volts RMS : Utilisez la loi d'Ohm pour la puissance : P = V²/R. En isolant V : V = √(P × R). Exemple : 100 W sur 4 Ω → V = √(400) = 20 Vrms.
- Calculer le gain en tension (Av) : Av = Vout / Vin. Exemple : 20 Vrms / 0,354 Vrms ≈ 56,5.
- Analyser le résultat : Le gain indique que l'ampli amplifie le signal d'entrée 56,5 fois pour atteindre 20 Vrms en sortie, à 100 W RMS avec une charge de 4 ohms.