Comment l'augmentation de l'impédance des haut-parleurs affecte-t-elle le volume en dB et la puissance de sortie ?
La modification de l'impédance des enceintes fait-elle une différence dans le volume (décibels ou dB ) tu auras? Et qu'en est-il de la puissance - comment cela change-t-il ?
J'aimerais aider à éclaircir tout cela! Dans cet article, je couvrirai :
- Qu'est-ce que l'impédance ?
- Comment la sortie dB (volume) change si vous augmentez l'impédance du haut-parleur
- Différences de puissance et de volume de la chaîne stéréo de la voiture et de la maison liées à l'impédance des haut-parleurs
… et plein d'autres infos intéressantes. Lisez la suite pour en savoir plus !
Qu'est-ce que l'impédance des enceintes ?
L'impédance du haut-parleur, mesurée en Ohms, est la bobine acoustique totale résistance au passage du courant électrique car il fonctionne avec un signal musical.
Chaque fois que vous pouvez une tension délivrant un courant circulant dans un fil, vous avez besoin d'une certaine résistance pour limiter la quantité qui peut circuler. De même, un ampli ou une chaîne stéréo a besoin d'au moins une certaine résistance de haut-parleur (une charge de haut-parleur, si vous voulez) pour limiter la quantité de courant électrique que la radio ou l'ampli essaie de fournir.
Contrairement au fil droit qui va du point "a" au point "b" lorsque vous branchez l'alimentation, l'enroulement du fil de la bobine mobile forme une boucle qui a une propriété électrique appelée inductance. L'inductance est un peu différente de la résistance car elle a une résistance qui dépend de la fréquence du courant alternatif (CA) qui y circule.
C'est ce qu'on appelle la réactance inductive.
L'impédance des haut-parleurs change avec les fréquences musicales - quelque peu
Pour les haut-parleurs de voiture, cela signifie que l'impédance réelle (la résistance totale) change en fait un peu au fur et à mesure que la musique joue ! Cependant, la bonne nouvelle est que nous pouvons toujours donner aux enceintes une cote Ohms (indice d'impédance des enceintes) car elle se situe toujours dans une certaine plage comme 2 ohms, 4 ohms, etc.
Lorsque nous parlons de l'impédance d'un haut-parleur, la plupart du temps, les gens font référence à la catégorie (gamme générale) du haut-parleur utilisée pour correspondre aux amplificateurs stéréo domestiques ou de voiture.
Dans le monde électrique, les Ohms sont parfois représentés par le symbole grec Oméga, ou "Ω."Comment fonctionne l'impédance des enceintes ?
Comme je l'ai mentionné plus tôt, l'impédance d'un haut-parleur est composée de sa résistance et de sa réactance inductive dues à la bobine de fil qui constitue la bobine mobile.
L'impédance ne peut pas être mesurée entièrement avec un testeur de courant continu (CC). Par exemple :
- Si vous utilisez un multimètre numérique réglé pour lire la résistance en Ohms, vous ne mesurerez que la résistance CC du fil.
- Si vous disposiez du bon équipement et que vous pouviez appliquer un signal CA, vous verriez également une résistance supplémentaire.
L'addition de ces deux éléments donnerait le total réel de «l'impédance». De même, les mêmes choses se produisent lorsqu'un signal musical entraîne un haut-parleur pour produire du son :l'ampli ou la chaîne stéréo « voit » une charge de haut-parleur qui est la somme des deux.
Explication des calculs de résistance et de réactance inductive
Contrairement à la résistance standard, vous ne pouvez pas simplement lui ajouter une réactance inductive. Pour calculer l'impédance totale des haut-parleurs, vous devez les additionner en trouvant la racine carrée de la somme des carrés, parfois appelée "somme trigonométrique".
Remarque : Dans l'intérêt de la discussion générale, nous n'avons pas besoin de connaître l'impédance exacte des haut-parleurs lors de l'appariement des haut-parleurs, de la sortie et de la puissance en dB, etc.Je vous offre ceci comme information supplémentaire pour vous aider à comprendre d'où tout cela vient.
Comment l'augmentation de l'impédance des enceintes affecte-t-elle la puissance ?
Comme vous pouvez le voir sur le diagramme que j'ai fourni ci-dessus, l'augmentation de l'impédance d'un haut-parleur n'affecte pas seulement le volume (que je couvrirai plus en détail ci-dessous), mais aussi la puissance. En fait, cela peut faire un gros différence dans la quantité d'énergie dont vous disposez avec votre chaîne stéréo ou votre amplificateur domestique ou de voiture.
C'est à cause de la loi d'Ohm et du fonctionnement de l'énergie :
- Les chaînes stéréo et les amplis pour la maison et la voiture ont une certaine quantité de tension qu'ils peuvent produire pour alimenter les haut-parleurs.
- Selon la loi d'Ohm, si vous modifiez la résistance (l'impédance du haut-parleur, dans ce cas), la puissance développée change en conséquence.
- Les amplis et les radios ont une limite supérieure à la quantité de tension qu'ils peuvent émettre, de sorte que la sortie maximale ne change pas si vous augmentez l'impédance des haut-parleurs. C'est une limite fixe.
- Par conséquent :si vous augmentez l'impédance d'un haut-parleur, moins de puissance sera développée en utilisant la même chaîne stéréo ou le même ampli.
Dans cet exemple de graphique, vous pouvez voir la puissance qu'un haut-parleur de 4 ohms développera avec le même amplificateur qu'un haut-parleur de 8 ohms. Le 4 ohms développera non seulement 2 fois la puissance du haut-parleur de 8 ohms, mais le 8 ohms n'obtiendra jamais la pleine puissance disponible de l'ampli.
C'est important dans certains cas et moins important dans d'autres. Par exemple, pour les chaînes stéréo domestiques où vous n'avez pas besoin d'une grande quantité de puissance, vous pouvez utiliser des haut-parleurs de 16 ohms à la place de ceux de 8 ohms sans remarquer une grande différence.
Cependant, c'est un cas différent lorsque nous parlons d'autoradio car ils ont souvent besoin de beaucoup plus de puissance pour produire un son ou un volume exceptionnel dans un véhicule, en particulier avec des subwoofers pour des basses lourdes. Dans ce cas, passer de haut-parleurs de 4 ohms à 8 ohms signifie que vous disposerez de la moitié de la puissance disponible.
L'impédance des enceintes affecte-t-elle le volume ?
Diagramme montrant un exemple de graphique comparant le volume de sortie en dB d'un haut-parleur de 8 ohms au même niveau de sortie d'amplificateur ou stéréo qu'un haut-parleur de 4 ohms. Un haut-parleur de 8 ohms produira moins de puissance et de volume avec le même réglage de volume de sortie. Lorsque l'ampli est à sa sortie maximale (tension de sortie maximale), le haut-parleur de 4 ohms aura une sortie dB plus élevée que le 8 ohms au même niveau.
Dans le graphique ci-dessus, vous pouvez voir ce qui se passe lorsque nous utilisons un haut-parleur de 8 ohms à la place d'un haut-parleur de 4 ohms connecté au même amplificateur. Pour aider à garder les choses égales, je vais comparer des haut-parleurs de 4 et 8 ohms avec la même sensibilité de 89dB à 1W/1M.
Cela peut sembler déroutant au premier abord, mais ce que le graphique montre est :
- La sortie en dB pour le haut-parleur de 4 ohms à chaque tension de sortie d'amplificateur/stéréo qui lui fournit 1 watt, 2 watts, 4 watts, etc. Un haut-parleur de 8 ohms a besoin d'un ampli ou d'une tension de sortie stéréo plus élevée pour obtenir le même niveau de puissance.
- La sortie dB pour un haut-parleur de 8 ohms au même niveau de sortie d'amplificateur lorsqu'il est utilisé à la place d'un haut-parleur de 4 Ω.
Elle peut également être bien inférieure à l'impédance correcte à la sortie maximale.
Vous devrez augmenter la sortie de la radio ou de l'ampli pour obtenir le même volume de sortie en dB pour le haut-parleur à plus haute impédance.
Cela signifie que :
- Pour un haut-parleur à impédance plus élevée, le volume global sera généralement inférieur de quelques dB, en fonction des particularités de cet orateur.
- Vous n'obtiendrez jamais la pleine capacité de la chaîne stéréo ou de l'amplificateur comme vous le feriez avec un haut-parleur à faible impédance pour lequel il est conçu.
Pour les subwoofers de voiture, par exemple, c'est un gros problème. Pour chaque double de puissance d'un haut-parleur, vous obtiendrez 3dB de volume en plus, pas doubler le volume. 4x la puissance est de 6dB, et ainsi de suite.
Nos oreilles fonctionnent d'une manière telle qu'environ 10 dB est considéré comme une grande différence, ce qui nécessite environ 10 fois plus de puissance. Lorsque vous doublez l'impédance du haut-parleur, comme vous pouvez le voir sur les graphiques ci-dessus, vous vous "essoufflerez" bien avant d'atteindre la puissance maximale que votre ampli pourrait émettre comme il le ferait avec le bon haut-parleur d'impédance (inférieure).
Pour les autoradios avec une puissance de sortie inférieure (la plupart des autoradios sont limités à environ 14-15 W environ), ce n'est particulièrement pas idéal.
Que se passe-t-il si j'utilise un haut-parleur à impédance plus élevée sur un crossover ?
Qu'est-ce que le décalage croisé ?
Les croisements de haut-parleurs sont conçus en utilisant des valeurs prédéterminées pour les condensateurs et les inductances qu'ils utilisent comme filtres. Lorsqu'un fabricant d'enceintes conçoit des crossovers d'enceintes, il se base toujours sur l'impédance d'enceinte avec laquelle ils sont conçus pour être utilisés.
Les crossovers se comportent différemment lorsque la charge du haut-parleur (charge en ohms qu'ils voient) change. Pour cette raison, lorsque vous modifiez l'impédance des haut-parleurs, vous modifiez la fréquence de croisement et le son. La fréquence de croisement changera - généralement beaucoup.
En d'autres termes, changer l'impédance du haut-parleur décalera la fréquence de croisement. Vous remarquerez peut-être plusieurs problèmes après avoir fait cela :
- Un son "dur" provenant des woofers ou des haut-parleurs de milieu de gamme. Les tweeters peuvent avoir un son déformé et "casser" le son au volume.
- Une qualité "mince", faible pour la musique.
- Des lacunes dans les gammes sonores que vous devriez entendre.
Les croisements d'enceintes ne doivent être utilisés qu'avec l'impédance d'enceinte pour laquelle ils sont conçus, sinon ils ne sonneront pas correctement.
Par exemple, l'utilisation d'un haut-parleur de 16 ohms avec un filtre de haut-parleur domestique de 8 ohms ne fonctionnera pas correctement. Cela sonnera mal et ne fonctionnera pas comme prévu. Vous pouvez certainement vous attendre à être déçu par le son.
N'oubliez pas que si vos enceintes n'ont pas la même impédance, la plus élevée n'aura pas le même niveau de sortie que la bonne, ce qui signifie qu'elles ne sont pas correctement adaptées.
Dois-je faire correspondre les impédances du tweeter et du woofer pour les haut-parleurs à 2 voies ?
Je ne recommande pas de mélanger les impédances des enceintes dans des enceintes à 2 ou 3 voies, car elles n'auront pas le même niveau de volume une fois que vous aurez augmenté le volume. Cela signifie que le son ne sera pas correct et que vous devrez faire face à certaines fréquences sonores médiocres après un certain point.
Comme vous pouvez le voir sur les graphiques que j'ai fournis précédemment, à mesure que la puissance augmente, le haut-parleur à impédance plus élevée sera toujours inférieur au haut-parleur également correctement adapté.
Dans les systèmes de haut-parleurs à 2 voies, c'est un problème encore plus important car très souvent, les tweeters ont déjà un volume de sortie plus élevé que leurs homologues de woofer ou de milieu de gamme. Pour aggraver les choses, la plupart des haut-parleurs à 2 voies ont au moins un filtre dont ils dépendent.
Cela signifie que dans de nombreux cas, la modification de la charge ohmique du haut-parleur modifiera également le comportement du crossover et affectera négativement le son.
J'en ai vu quelques systèmes de haut-parleurs où un haut-parleur (généralement le tweeter) a une cote Ohms différente des autres, mais dans ce cas, les concepteurs en tiennent compte.
Plus d'articles intéressants sur les conférenciers
Il y a beaucoup plus à apprendre ! Découvrez mes autres excellents articles que vous allez adorer :
- Voici un guide détaillé sur le fonctionnement des haut-parleurs
- Découvrez ce qu'un haut-parleur de 2, 4 ou 8 ohms mesure pour la résistance CC.
- Pourquoi est-ce mauvais si l'impédance d'un haut-parleur est trop faible ?
- Tout savoir sur l'impédance des haut-parleurs de voiture et ce qu'il faut savoir