Câbles en Y RCA, ami ou ennemi ?
Si vous passez du temps à lire des discussions sur l'audio de voiture sur Facebook ou sur des forums, vous aurez sans aucun doute rencontré des commentaires concernant le inconvénients supposés de l'utilisation de câbles RCA Y. Il semble y avoir beaucoup d'idées fausses ou d'incompréhension sur le fonctionnement des signaux de préampli, et cette désinformation conduit à des commentaires qui ne sont pas toujours exacts. Prenons (plus que) quelques minutes pour clarifier les choses.
Comprendre les signaux audio au niveau du préampli
Le signal audio qui relie votre unité source à votre amplificateur est à la fois très faible et assez petit. La tension du signal du préampli est rarement supérieure à 10 % de la capacité de tension maximale de votre unité source pour plusieurs raisons. Premièrement, le niveau du signal est directement proportionnel à la sortie du système. Lorsque le volume est faible, le signal est de faible amplitude.
Le deuxième facteur qui contribue à l'amplitude microscopique du signal de préampli est connu sous le nom de facteur de crête. Au moyen d'une définition formelle, le facteur de crête est le rapport entre l'amplitude du signal de crête et la valeur RMS d'une forme d'onde. Pour une onde sinusoïdale pure, cette valeur serait de 1,414. Pour la musique, la valeur Crest Factor est beaucoup plus grande.
Nous avons analysé quelques chansons différentes pour trouver des chiffres pertinents. La nouvelle chanson Run by the 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 calculs, appelons-le 13 dB, ce qui est un rapport légèrement inférieur à 20:1. Nous avons également analysé Heathens de Twenty One Pilots et constaté qu'il avait un facteur de crête de 10,5 dB, soit à peu près 11,25:1.
Si nous considérons que la tension la plus élevée possible sur notre signal de préampli est de 4 volts, la tension moyenne pour la piste ci-dessus serait de 200 millivolts et 355 millivolts respectivement. Le pic de 4 V ne se produit que lorsque le volume est au maximum. Ne l'oubliez pas.
Scotty, nous n'avons aucun pouvoir !
Une autre caractéristique de notre signal de préampli est qu'il ne contient presque pas de flux de courant. Comme pour tout circuit électrique, la quantité de courant circulant dans le circuit est déterminée par la tension dans le circuit et la résistance. L'impédance de sortie de la plupart des unités principales est comprise 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. Ce n'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 des câbles en Y sont une seule sortie RCA de subwoofer sur une unité source ou un processeur et la nécessité d'alimenter une paire d'entrées sur un ampli de subwoofer. Une autre application courante est une unité source avec une seule sortie RCA gauche et droite; vous souhaitez utiliser un ampli à quatre canaux qui n'inclut pas de commutateur à deux entrées/quatre entrées.
S'il vous plaît, ne croyez pas le battage médiatique
Le plus grand mythe sur l'utilisation des câbles en Y est qu'ils réduisent considérablement le signal allant à chaque entrée. Pour prouver pourquoi ce n'est pas vrai, nous devons comprendre comment fonctionne un circuit diviseur de tension. Oui, il est temps pour un peu de physique et de maths.
Dans une situation idéale, lorsque nous avons une source de signal et une seule charge, toute la tension développée par la source apparaît aux bornes de la charge.
Si nous avons plusieurs charges, la tension produite par la source est répartie entre les charges lorsqu'elles sont câblées en série. Dans l'image ci-dessous, nous avons deux charges en série avec notre seule source de signal.
Si la valeur de résistance des deux charges est la même, la tension produite par la source est répartie également entre les charges. La moitié de la tension peut être mesurée sur chaque charge. En utilisant notre exemple de préampli 4 V, nous verrions 2 V sur chaque charge. Cependant, que se passe-t-il lorsque la résistance de charge n'est pas la même ? Nous devons faire des calculs pour déterminer la tension entre chacun.
Étiquetons les charges. La charge de gauche sera appelée Rs. C'est la résistance de notre source. Pour cet exemple, nous utiliserons une valeur de 500 ohms. La charge sur la 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 totale du circuit 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 la quantité de tension qui chute à travers chaque résistance. Pour notre charge 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 4 V ou 3,809525 volts apparaît sur la charge.
Câblons un autre amplificateur en parallèle avec notre premier amplificateur. C'est le même effet que l'utilisation d'un câble en Y. Notre deuxième amplificateur s'appellera Ra2.
Maintenant, c'est à nouveau l'heure des maths. Cette fois, notre circuit a une résistance totale de 5500 ohms et, à ce titre, un courant de 0,7272 milliampères y circule. La tension a chuté à travers la source a augmenté à 0,363636 volts, et chaque ampli voit 3,636 volts. Cela semble être une différence notable, n'est-ce pas ?
L'échelle des décibels change tout
Entre les deux exemples ci-dessus, nous avons observé une diminution de la tension aux amplificateurs de 4,772 %. Cela signifie-t-il que notre musique est presque 5 % plus silencieuse ? Non. Lorsque nous parlons du rapport tension/volume, nous devons tenir compte de l'échelle des décibels. Notre diminution de 4,772 % de la tension équivaut à -0,405 dB de sortie en moins.
Avant de nouer votre culotte, vous pouvez résoudre ce problème en augmentant le gain de votre amplificateur de ce montant.
Un exemple mathématique du pire des cas
Cet exemple était le pire scénario. Que faire si vous avez une unité source avec une impédance de sortie inférieure ? Certaines unités principales ont une impédance de sortie de 300 ohms. Pour cette unité principale, 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 pilote de ligne premium dans votre système, l'impédance de sortie peut être aussi faible que 50 ohms. Dans ce scénario, la perte est dérisoire -0,0431 dB.
Qu'avons-nous appris de cela ? Si vous devez connecter plusieurs amplificateurs à une seule source, choisissez une source avec une faible impédance de sortie.
Les câbles en Y RCA en tant que solution ne sont pas mauvais
Si votre système nécessite 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 commandes de sensibilité de vos amplis, vous ne saurez jamais qu'elles sont là.
Si vous avez des questions sur la conception de votre système audio ou sur la façon dont votre installateur le câblera, parlez-en au vendeur et à votre revendeur local spécialisé en électronique mobile - ils se feront un plaisir de vous expliquer les choses.