Mais les puissances sur la boîte disent que ce subwoofer gère 1 000 watts !

Il n'existe pas de sujet en audio automobile plus déroutant et incohérent que les puissances nominales des haut-parleurs. Pourtant, les méthodes développées pour les tester sont simples et fiables : si le haut-parleur réussit le test, on imprime le chiffre.

Il y a longtemps, un fabricant inconnu a estimé qu'il était important d'indiquer aux consommateurs que son haut-parleur supportait plus de puissance que celui de la concurrence. Nous parlons de l'époque des Lear Jet, Jensen et Muntz, pas de cinq ou dix ans en arrière. Cette entreprise a imprimé un chiffre plus gros sur son emballage et a dit à ses clients que son haut-parleur était meilleur pour cette raison. Bien sûr, les concurrents ont suivi et contré cette affirmation légèrement fallacieuse par une évaluation encore plus ridicule. Et cela continue encore aujourd'hui. Nous avons actuellement des haut-parleurs 6×9 qui prétendent gérer 600 watts mais qui possèdent une minuscule bobine mobile de 1 pouce. Les mathématiques ne collent tout simplement pas.

Dans cet article, nous allons aborder les puissances nominales des haut-parleurs. Nous expliquerons ce que signifient ces valeurs et comment elles sont testées. Une fois la lecture terminée, vous ne regarderez plus jamais une spécification « PUISSANCE MAXIMALE » bidon de la même façon.

Qu'est-ce que la puissance ?

La puissance est une unité d'énergie qui décrit la quantité de travail effectuée sur une période donnée. Nous, passionnés d'auto, connaissons les chevaux-vapeur et le couple, et comme vous lisez ceci, vous avez clairement un intérêt pour les systèmes audio et avez déjà entendu parler de l'unité électrique de puissance qu'est le watt. Par définition, 1 watt de puissance équivaut à 1 joule d'énergie délivré sur une période d'une seconde. En termes plus familiers, c'est l'équivalent du travail effectué dans un circuit alimenté par 1 volt où 1 ampère de courant traverse la charge. Passionnant, n'est-ce pas ?

Dans nos haut-parleurs, la puissance de l'amplificateur traverse la bobine mobile. Le flux d'électrons à travers la bobine crée un champ magnétique autour de celle-ci. Selon la polarité (direction) du courant, le champ magnétique peut faire avancer ou reculer la bobine et le cône attaché dans le panier. Comme le signal sortant de notre amplificateur est un courant alternatif, le haut-parleur répond en se déplaçant d'avant en arrière au rythme des changements de polarité.

Que se passe-t-il avec trop de puissance ?

La puissance électrique de notre amplificateur ne diffère pas de l'électricité qui traverse un élément chauffant sur une cuisinière. L'élément a une résistance, généralement entre 27 et 40 ohms. Lorsque nous appliquons le signal électrique de 120 V du secteur à cette bobine, du travail est produit. Pour une bobine de 27 ohms alimentée par 120 volts, 533 watts de travail sont générés. Ce « travail » est la production de chaleur.

Lorsque nous envoyons 100 watts à un haut-parleur, presque toute cette énergie est convertie en chaleur. Peut-être 2 ou 3 % de cette énergie de l'ampli est convertie en énergie sonore. On voit où cela mène : quand le courant traverse la bobine mobile, elle chauffe. Plus de courant produit plus de chaleur. Finalement, la colle qui maintient le bobinage de la bobine mobile sur le support commence à surchauffer et à lâcher. À ce stade, le bobinage se déroule généralement et se coince dans l'entrefer du aimant, ce qui arrête le haut-parleur.

En aparté, nous pourrions discuter des problèmes de tenue en puissance causés par un débattement excessif du cône. Pour cet article, supposons que nous utilisons le haut-parleur dans une gamme de fréquences où l'excursion du cône n'est pas un problème. Nous aborderons l'excursion des haut-parleurs une autre fois.

La référence pour les puissances nominales

La référence actuelle pour tester les haut-parleurs automobiles est la norme CEA-2031. Ces critères de test incluent la manière et l'endroit où le haut-parleur testé est monté, ainsi que le contenu du signal utilisé pour le test. C'est ce signal audio et son utilisation qui nous intéressent ici.

La piste de test de tenue en puissance est un signal de bruit rose modifié, limité en bande passante entre 40 Hz et 10 kHz. Le contenu haute fréquence du signal simule le contenu spectral d'un signal de basse ou médium distordu. Exactement : si vous distordez un signal basse fréquence, cela crée des harmoniques. Ainsi, vous enverrez beaucoup d'informations médium et haute fréquence supplémentaires à votre haut-parleur si l'ampli sature.

Le signal CEA-2031 est enregistré avec des spécifications d'amplitude très précises. La piste de test est précédée d'un enregistrement sonore de niveau de référence. Pour quantifier le niveau de puissance du test, le signal de référence est joué et l'amplitude est mesurée. Côté ingénierie, les tests de puissance sont effectués à des niveaux de tension RMS. Cette tension est convertie en watts, basée sur l'impédance minimale du haut-parleur testé. Par exemple, les mesures d'efficacité sont prises avec des tensions de 2 ou 2,83 volts, ce qui correspond respectivement à 1 ou 2 watts sur un haut-parleur de 4 ohms.

Comment on teste la tenue en puissance

Une fois le niveau de référence réglé, le signal de test est joué sans ajuster l'amplitude de lecture. La piste de test est conçue pour fournir deux tests simultanés. Le niveau de tension RMS de la piste teste la tenue en puissance continue du haut-parleur. L'amplitude de crête du signal teste simultanément la tenue en puissance de crête du haut-parleur avec 3 dB de puissance d'entrée supplémentaire.

Le dispositif testé (haut-parleur) est placé dans un montage dans une pièce aux conditions environnementales contrôlées. « Le haut-parleur est évalué pour la puissance qu'il peut supporter pendant 2 heures sans changement permanent de ses caractéristiques acoustiques, mécaniques ou électriques supérieur à 10 % », selon la spécification. Pour obtenir une évaluation plus élevée, le test doit être répété à un niveau de puissance plus élevé pendant le même temps après une période de refroidissement de deux heures.

Beaucoup d'entreprises testent leurs produits plus longtemps. De nombreuses entreprises japonaises testent leurs haut-parleurs pendant 8 à 10 heures. Certaines marques premium testent pendant 100 heures impressionnantes. C'est plus de quatre jours à jouer cette piste de bruit rose modifiée.

Il existe des variantes de ce test. Pour les subwoofers, le montage des haut-parleurs dans une enceinte close augmente considérablement la difficulté du test. L'air à l'intérieur de l'enceinte chauffe et réduit la capacité du subwoofer à se refroidir.

D'où viennent les gros chiffres ?

Alors, comment les marketeurs dorment-ils la nuit avec leurs affirmations de puissance insensées ? Nous avons mentionné que la tenue en puissance physique pouvait être un problème. Bien sûr, envoyer des basses dans un tweeter mènera au désastre rapidement. Est-ce que jouer un son unique pendant un certain temps détermine une tenue en puissance ? Et si un haut-parleur peut gérer un son de 500 Hz pendant quelques heures ? Est-ce une puissance nominale ? Certainement. Cela décrit-il fidèlement les capacités du haut-parleur ? Pas vraiment.

Choisir des haut-parleurs pour votre véhicule

Maintenant que vous savez comment sont créées les puissances nominales des haut-parleurs, vous pouvez essentiellement les ignorer. Le choix d'un haut-parleur doit se baser sur la performance, pas sur les spécifications. La réponse en fréquence, l'efficacité et la performance en distorsion séparent le bon du médiocre. Un haut-parleur évalué à 150 watts n'est pas nécessairement meilleur qu'un haut-parleur évalué à 125 watts.

Si vous achetez des subwoofers, les spécifications de tenue en puissance deviennent un peu plus importantes. Vous ne voudrez pas associer un subwoofer évalué à 200 watts à un amplificateur de 1 000 watts. Pour rester en sécurité, faites correspondre la puissance nominale du subwoofer à celle de l'ampli. Pour garantir de ne jamais griller le sub, achetez un haut-parleur évalué pour le double de la puissance de votre ampli.

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