Que se passe-t-il si j'utilise un haut-parleur d'impédance différente sur un crossover ? Puis-je ?

Vous êtes-vous déjà demandé ce que r vraiment se passe-t-il si vous utilisez un haut-parleur d'impédance différente avec un filtre de haut-parleur ? C'est une excellente question !

Il s'avère que l'impédance du haut-parleur (Ohms) fait une différence dans le fonctionnement d'un crossover de haut-parleur et affecte le son. Je vais tout expliquer en détail de manière à ce que tout le monde puisse comprendre.

Qu'est-ce qu'un crossover d'enceinte ? À quoi sert un crossover ?

Haut : Un crossover de haut-parleur stéréo de voiture typique, avec les pièces principales étiquetées. En bas : Un crossover de haut-parleur stéréo domestique typique, qui est extrêmement similaire. (Ceux-ci sont normalement installés à l'intérieur de l'enceinte) Les deux utilisent des condensateurs et des inductances pour former des filtres croisés et contrôler le son envoyé aux tweeters, aux haut-parleurs de milieu de gamme ou aux woofers pour une meilleure qualité sonore.

Les crossovers de haut-parleur sont souvent appelés crossovers "passifs" car ils transmettent des signaux sans avoir besoin d'une alimentation électrique contrairement aux crossovers électroniques ("actifs"). Ils fonctionnent en utilisant passif composants :condensateurs et inductances.

Un filtre de haut-parleur est un circuit électrique qui utilise des inductances et des condensateurs pour filtrer un signal de haut-parleur et le diviser en 1 ou plusieurs sorties. Les sorties dépendent de la réponse en fréquence des haut-parleurs utilisés.

Ils sont différents des croisements électroniques en ce qu'au lieu d'être connectés au chemin du signal (câbles RCA, par exemple), les croisements d'enceintes sont connectés à la sortie d'amplis ou de chaînes stéréo. Les haut-parleurs sont ensuite connectés aux connexions des haut-parleurs du crossover.

L'un des types de croisement d'enceintes les plus couramment utilisés aujourd'hui :un croisement d'enceintes à 2 voies de 2e ordre avec des sorties tweeter et médium/woofer. Les inducteurs sont représentés par un symbole "L" et les condensateurs par un symbole "C". Les croisements de haut-parleurs fonctionnent pour séparer le son envoyé à certains haut-parleurs pour un son amélioré, une distorsion plus faible et pour contrôler la façon dont les haut-parleurs sont utilisés. Par exemple, ils bloquent les basses que les tweeters ne peuvent pas produire et les aigus qu'un woofer ne peut pas bien produire.

Les inductances et les condensateurs ont des propriétés vraiment intéressantes (et vraiment utiles !) lorsqu'un signal audio électrique les traverse :

• Les inductances sont des bobines de fil qui ont plus de résistance (appelée impédance, dans ce cas) à un signal haute fréquence qu'à un signal plus faible. Par conséquent, ils filtrent les fréquences sonores plus élevées lorsqu'ils sont connectés en série.
• Les condensateurs ont plus de "résistance" à un signal basse fréquence qu'à un signal plus élevé lorsqu'ils sont en série. Plus la fréquence est basse, moins il y a de signal autorisé à passer.

Lorsqu'un condensateur ou une inductance reçoit un signal qui lui est appliqué au-delà d'une certaine plage de fréquences appelée fréquence de croisement, fréquence de coupure, ou fréquence de coupure, la quantité de signal qu'il laisse passer est réduite, ce qui le fait agir comme un filtre.

Cela signifie que le haut-parleur recevra de moins en moins le signal du haut-parleur que nous voulons bloquer, réduisant ainsi le volume de sortie pour cette gamme de sons indésirables. Il est important de comprendre que la fréquence à laquelle cela se produit dépend de l'impédance de l'enceinte (charge en Ohms) connectée.

Ordres de croisement des haut-parleurs (pentes) et conceptions

Lorsqu'il est utilisé en série avec un tweeter, un crossover filtre les basses dommageables et déformantes qu'il ne peut pas gérer . Lorsqu'il est utilisé seul, un seul condensateur est un crossover de 1er ordre (à un étage) avec une pente de -6dB par octave - le niveau le plus basique.

Les crossovers sont disponibles dans différentes conceptions pour différents types de personnalisation audio et de niveaux de performance, mais ils fonctionnent tous de la même manière de base. Ils sont conçus avec des "ordres", ou étapes, qui, lorsqu'ils sont ajoutés, rendent leur filtrage encore meilleur pour empêcher les sons indésirables d'atteindre les haut-parleurs.

Par exemple, voici une liste des croisements d'ordres courants que vous verrez souvent :

• 1er ordre :pas très raide -16dB/octave), consiste en un seul condensateur ou inductance en série avec le haut-parleur.
• 2e ordre :meilleur filtrage de -12 dB/octave, en utilisant DEUX composants pour chaque enceinte.
• 3e ordre :encore mieux, avec un filtrage de -18 dB/octave, utilisant TROIS composants pour chaque enceinte.

Les filtres croisés sont toujours des multiples de 6 décibels (dB) en raison du fonctionnement des composants. Un ordre de croisement "plus raide" (plus élevé) signifie simplement qu'il est plus efficace pour bloquer la plage de fréquences sonores que nous ne voulons pas atteindre le haut-parleur.

Qu'est-ce que l'impédance des enceintes ? Comment fonctionne l'impédance des enceintes ?

L'impédance des haut-parleurs est le total quantité de résistance d'un haut-parleur due à la fois à la résistance de sa bobine de fil et l'inductance de la boucle de bobine de fil. L'impédance est évaluée en unités de résistance appelées Ohms.

Tout comme vous ne pouvez pas avoir de court-circuit sur une batterie, un ampli ou une chaîne stéréo en a besoin certains quantité d'impédance de charge des haut-parleurs pour limiter la quantité de courant électrique que la radio ou l'ampli essaie de fournir.

Contrairement à un fil droit qui va d'un point à un autre 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 change lorsque la fréquence change. C'est ce qu'on appelle la réactance inductive.

Pour presque tous les haut-parleurs, cela signifie que l'impédance réelle (la résistance totale) change quelque peu au fur et à mesure que la musique joue.

Lorsque nous faisons référence à l'impédance des haut-parleurs, la plupart du temps, nous faisons référence à la catégorie (gamme générale d'Ohms) du haut-parleur utilisé pour correspondre aux amplificateurs stéréo domestiques ou de voiture.

Mesures de résistance, en unités de Ohms , sont parfois représentés en utilisant le symbole grec Oméga :"Ω"

Comment fonctionne l'impédance des enceintes ?

Lorsqu'un signal musical (constitué d'un courant alternatif) alimente un haut-parleur, il crée des champs magnétiques lorsque le courant électrique circule dans la bobine acoustique à fil étroitement enroulé. Ce qui est intéressant, c'est qu'une bobine de fil développe des champs magnétiques autour d'elle qui résistent au flux de courant lorsque cela se produit.

C'est de là que vient la partie dépendante de la fréquence de l'impédance d'un haut-parleur.

(Cela se produit également avec d'autres appareils électriques, tels que les moteurs, les bobines de bougie d'allumage du moteur, etc. Ils traitent également de la résistance électrique lorsque le courant alternatif (AC) est appliqué.)

Que se passe-t-il si j'utilise un haut-parleur d'impédance différente sur un crossover ?

Schéma montrant ce qui se passe lorsque vous changez la charge ohmique du haut-parleur connecté à un filtre :décalage du filtre se produit. Cela signifie que parce qu'il a été conçu pour une impédance de haut-parleur différente, la fréquence à laquelle il fonctionne change.

Décalage croisé lors de l'utilisation de haut-parleurs d'impédance différente

Comme je l'ai mentionné précédemment, les croisements de haut-parleurs sont basés sur des pièces (condensateurs et inductances) qui fonctionnent comme des filtres en fonction de la charge des haut-parleurs auxquels ils sont connectés. Pour cette raison, lorsque vous modifiez l'impédance du haut-parleur, vous modifiez la fréquence de croisement et le son.

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 commencer à "se briser" à un volume plus faible qu'auparavant.
• Une qualité "mince", faible pour la musique.
• Des lacunes dans les gammes sonores que vous devriez entendre.

Les croisements de haut-parleur ne peuvent être utilisés qu'avec l'impédance du haut-parleur ils sont conçus ou ils n'auront pas le même son.

Par exemple, l'utilisation d'un filtre de haut-parleur domestique de 8 ohms avec un haut-parleur de voiture de 4 ohms ne fonctionnera pas correctement. C'est parce que les valeurs des pièces ont été choisies pour une seule impédance. Lorsque vous modifiez cela, cela modifie considérablement la fréquence de croisement !

Qu'advient-il d'un crossover lorsque je diminue de moitié l'impédance des enceintes ?

Lorsque vous modifiez l'impédance du haut-parleur connecté à un filtre de haut-parleur, cela peut modifier considérablement la fréquence de coupure du filtre. En règle générale :

• Réduire de moitié l'impédance du haut-parleur (ex. :8 ohms à 4 ohms) double la fréquence de coupure (ex. :3,5 kHz passe à 7 kHz)
• Le fait de doubler l'impédance du haut-parleur (par exemple :8 ohms à 16 ohms) réduit de moitié la fréquence de croisement (par exemple, 3,5 kHz passe à 1,75 kHz)

Nous ne voulons pas cela car cela permet d'envoyer aux haut-parleurs une plage sonore pour laquelle ils ne sont pas adaptés et sonne mal. Dans le cas des tweeters, les graves et les médiums sont mauvais car ils ne peuvent pas les produire correctement. En fait, après un certain niveau de puissance, les tweeters peuvent être endommagés lorsqu'ils sont fortement sollicités par les basses fréquences.

De même, de nombreux woofers ne peuvent pas bien produire les sons haute fréquence et peuvent avoir un son terrible.

Normalement, si vous modifiez la charge en ohms du haut-parleur, vous devrez également remplacer le filtre du haut-parleur pour correspondre à la charge en ohms.

Cependant, il existe une solution de contournement qui offre un peu d'espoir…

Comment puis-je utiliser des haut-parleurs avec une impédance différente ? Est-ce possible ?

La bonne nouvelle est que c'est l'est possible d'utiliser une impédance de haut-parleur différente avec un filtre de haut-parleur pour lequel il n'est pas conçu ! Cependant, vous devrez faire quelques compromis.

Comment faire correspondre une impédance de haut-parleur différente à un crossover

C'est en fait assez simple ! Pour faire correspondre l'impédance d'un haut-parleur à un crossover :

1. Cas n° 1 :haut-parleur qui a une impédance plus faible : Vous pouvez ajouter une résistance en série avec le haut-parleur pour amener la charge totale en Ohms à ce dont le crossover a besoin. Vous aurez besoin d'une résistance avec une gestion de puissance suffisante (appelée résistance "de puissance") pour éviter qu'elle ne surchauffe (voir ci-dessous).
2. Cas n° 2 :haut-parleur qui a une impédance plus élevée : Vous pouvez ajouter une résistance en parallèle avec le haut-parleur pour ramener la charge totale en Ohms à ce dont le crossover a besoin.

Exemples :

• Vous pouvez utiliser un haut-parleur de 8 ohms avec un crossover de 4 ohms en y connectant une résistance de 8 ohms en parallèle. Le résultat final est de 8 Ohms/2 =4 ohms que le crossover verra.
• Vous pouvez utiliser un haut-parleur de 4 ohms avec un crossover de 8 ohms en le connectant en série avec une résistance de 4 ohms. Le résultat final sera de 8 ohms au total vu par le crossover.

Qu'est-ce qu'une résistance de puissance ?

Exemples de résistances de puissance couramment utilisées avec les haut-parleurs. Contrairement aux minuscules résistances utilisées en électronique, celles-ci peuvent gérer beaucoup plus de puissance et ne brûlent pas à cause de la chaleur. Ils sont disponibles auprès des fournisseurs d'électronique, y compris les détaillants de composants de haut-parleurs.

Une résistance de puissance est juste une résistance de plus grande taille qui peut gérer beaucoup plus de puissance et de chaleur que les petites couramment utilisées sur les cartes électroniques. Ils sont également assez peu coûteux (environ 5 $ pour 2 à 4 dans un pack) et sont couramment utilisés pour des projets de haut-parleurs personnalisés.

Pour les systèmes de haut-parleurs, je recommande d'en utiliser un avec une puissance nominale de 25 watts ou plus pour être sûr. Cependant, pour les autoradios, vous pouvez souvent vous contenter d'environ 10 W à 15 W.

Les inconvénients de l'utilisation de résistances pour correspondre à un crossover

Comme je l'ai dit plus tôt, ce n'est pas sans compromis. Vous devrez vivre avec certaines choses en fonction du cas auquel vous avez affaire :

• L'ajout d'une résistance en série avec un haut-parleur réduira la puissance et le volume maximum disponibles. Dans le cas d'un haut-parleur de 4 ohms et d'une résistance de 4 ohms, cela signifie que vous perdrez 3 dB de volume ( un tout petit montant) mais la puissance sera toujours la moitié de ce qu'elle était.
• L'ajout d'une résistance en parallèle avec un haut-parleur signifie que la puissance sera répartie entre les deux. Dans le cas d'une résistance de 8 ohms en parallèle avec un haut-parleur de 8 ohms, chaque côté recevra 1/2 de la puissance autrefois envoyée à un haut-parleur. (Ex. :un ampli de 50 W fournirait désormais 25 W max au haut-parleur)

Normalement, je recommanderais d'utiliser le bon crossover, mais si vous êtes "à la limite", cette solution est un excellent moyen de faire fonctionner vos haut-parleurs tout en conservant un bon son.

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