Câbles RCA en Y: Ami ou ennemi ?

Si vous passez du temps à lire des discussions audio auto sur Facebook ou dans les forums, vous aurez sans doute rencontré des commentaires impliquant les supposés inconvénients de l'utilisation de câbles RCA en Y. Il semble y avoir beaucoup de concept erroné ou de malentendu sur comment fonctionnent les signaux préampli, et cette désinformation mène à des commentaires qui ne sont pas toujours exacts. Prenons (plus que) quelques minutes pour éclaircir les choses.

Comprendre les signaux audio de niveau préampli

Le signal audio qui connecte votre source à votre amplificateur est à la fois très faible et assez petit. La tension du signal préampli est rarement au-dessus de 10 % de la capacité de tension maximale de votre source pour plusieurs raisons. Premièrement, le niveau de signal est directement proportionnel à la sortie du système. Quand le volume est bas, le signal est bas en amplitude.

Le second facteur qui contribue à l'amplitude microscopique du signal préampli est connu sous le nom de Facteur de Crête. Par une définition formelle, le Facteur de Crête est le ratio entre l'amplitude de crête du signal et la valeur RMS d'une forme d'onde. Pour une onde sinusoïdale pure, cette valeur serait 1,414. Pour la musique, la valeur du Facteur de Crête est beaucoup plus grande.

Nous avons analysé quelques chansons différentes pour obtenir des chiffres relatables. La nouvelle chanson Run des Foo Fighters a une amplitude maximale de +0,15 dB et une amplitude RMS de -12,7 dB sur toute la piste. Pour simplifier les maths, appelons ça 13 dB, ce qui est un ratio juste en dessous de 20:1. Nous avons aussi analysé Heathens de Twenty One Pilots et trouvé qu'il a un Facteur de Crête de 10,5 dB, ou juste environ 11,25:1.

Si nous pensons à la tension la plus haute possible sur notre signal préampli comme étant 4 volts, alors la tension moyenne pour la piste ci-dessus serait de 200 millivolts et 355 millivolts respectivement. Le pic de 4 V n'arrive que quand le volume est au maximum. N'oubliez pas ça.

Scotty, on n'a pas de puissance !

Une autre caractéristique de notre signal préampli est qu'il contient presque aucun flux de courant. Comme avec n'importe quel circuit électrique, la quantité de courant traversant le circuit est déterminée par la tension dans le circuit et combien de résistance il y a. L'impédance de sortie de la plupart des autoradios est entre 300 et 500 ohms. L'impédance d'entrée sur la plupart des amplificateurs est d'environ 10 000 ohms.

En utilisant notre tension maximale de 4 volts, et une résistance de 10 500 ohms, le courant maximal dans notre circuit sera de 0,381 milliampères. Si nous considérons que l'amplitude moyenne du signal est d'environ 275 millivolts, alors nous avons un flux de courant moyen de 0,0275 milliampères. C'est rien.

Que fait un câble RCA en Y ?

Un câble RCA en Y vous permet de connecter une seule sortie RCA à deux entrées RCA. Les applications typiques pour les câbles en Y sont une seule sortie RCA subwoofer sur une source ou un processeur et le besoin d'alimenter une paire d'entrées sur un ampli de subwoofer. Une autre application courante est une source avec seulement une seule sortie RCA gauche et droite ; vous voulez utiliser un ampli quatre canaux qui n'inclut pas un commutateur deux entrées/quatre entrées.

Ne croyez pas le battage médiatique

Le plus grand mythe sur l'utilisation de câbles en Y est qu'ils réduisent dramatiquement le signal allant à chaque entrée. Pour prouver pourquoi ce n'est pas vrai, nous devons comprendre comment un circuit diviseur de tension fonctionne. Oui, c'est l'heure d'un peu de physique et de maths.

Dans une situation idéale, quand nous avons une source de signal et une seule charge, toute la tension développée par la source apparaît à travers la charge.

Si nous avons plusieurs charges, la tension produite par la source est divisée entre les charges quand elles sont câblées en série. Dans l'image ci-dessous, nous avons deux charges en série avec notre source de signal unique.

Si la valeur de résistance des deux charges est la même, alors la tension produite par la source est divisée équitablement entre les charges. La moitié de la tension peut être mesurée à travers chaque charge. En utilisant notre exemple de préampli 4 V, nous verrions 2 V à travers chaque charge. Cependant, que se passe-t-il quand la résistance de charge n'est pas la même ? Nous devons faire des maths pour déterminer combien de tension est à travers chacune.

Étiquetons les charges. La charge à gauche s'appellera Rs. C'est la résistance de notre source. Pour cet exemple, nous utiliserons une valeur de 500 ohms. La charge à droite sera notre résistance d'entrée d'amplificateur de 10 000 ohms, et nous l'appellerons Ra1.

Nous avons 4 volts produits par la source et une résistance de circuit totale de 10 500 ohms. Nous pouvons calculer que le courant circulant dans le circuit est de 0,0381 milliampères en utilisant la loi d'Ohm. Connaître le courant dans le circuit nous permet de déterminer combien de tension est perdue à travers chaque résistance. Pour notre charge de source, nous avons une résistance de 500 ohms avec un courant de 0,381 milliampères pour produire 190,476 millivolts. Le reste du signal source de 4 V ou 3,809525 volts apparaît à travers la charge.

Câblons maintenant un autre amplificateur en parallèle avec notre premier amplificateur. C'est le même effet qu'utiliser un câble en Y. Notre second amplificateur s'appellera Ra2.

Maintenant c'est l'heure des maths encore. Cette fois, notre circuit a une résistance totale de 5 500 ohms, et en tant que tel, a un courant de 0,7272 milliampères circulant dedans. La tension perdue à travers la source a augmenté à 0,363636 volts, et chaque ampli voit 3,636 volts. Ça semble une différence notable, non ?

L'échelle décibel change tout

Entre les deux exemples ci-dessus, nous avons vu une diminution de tension aux amplificateurs de 4,772 %. Est-ce que ça veut dire que notre musique est presque 5 % plus calme ? Non. Quand nous parlons du ratio de tension au volume, nous devons prendre en compte l'échelle décibel. Notre diminution de 4,772 % en tension se traduit par -0,405 dB de sortie en moins.

Avant de vous énerver, vous pouvez corriger ça en augmentant le gain sur votre amplificateur de ce montant.

Un exemple mathématique du pire cas

Cet exemple était un scénario du pire cas. Et si vous avez une source avec une impédance de sortie plus basse ? Certains autoradios ont une impédance de sortie de 300 ohms. Pour cet autoradio, avec la même impédance d'entrée de 10 000 ohms sur les amplificateurs, le changement de sortie en utilisant un câble en Y serait de -0,2493 dB. Si vous avez un line driver premium dans votre système, l'impédance de sortie peut être aussi basse que 50 ohms. Dans ce scénario, la perte est une misérable -0,0431 dB.

Qu'avons-nous appris de cela ? Si vous devez connecter plusieurs amplificateurs à une seule source, choisissez une source avec une impédance de sortie basse.

Les câbles RCA en Y comme solution ne sont pas maléfiques

Si votre système exige que vous utilisiez un ensemble de câbles en Y pour distribuer le signal audio à plusieurs amplificateurs, alors allez-y. Une fois que votre installateur a réglé les contrôles de sensibilité sur vos amplis, vous ne saurez jamais, jamais qu'ils sont là.

Si vous avez des questions sur la conception de votre système audio ou quoi savoir sur comment votre installateur va le câbler, parlez au vendeur et à votre détaillant spécialisé en électronique mobile local – ils seront heureux de vous expliquer les choses.