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Puissance des amplificateurs et des enceintes : comment ne pas risquer l’endommagement

Vous êtes nombreux à nous questionner sur l’adéquation en matière de puissance entre les amplificateurs et les enceintes. Couramment, il nous est demandé s’il est impératif que la puissance délivrée par l’amplificateur et celle admissible par les enceintes soient identiques, ou si un amplificateur trop puissant peut endommager une paire d’enceintes incapables d’accepter la puissance délivrée. Voici quelques éléments de réponse et des solutions pour prévenir tout problème, notamment en home-cinéma.

Comprendre la puissance d’un amplificateur

La puissance d’un amplificateur Hi-Fi ou home-cinéma est exprimée en Watts. Contrairement à ce qui est parfois compris, la puissance indiquée n’est pas celle délivrée en permanence – comme c’est le cas d’une ampoule par exemple – mais la puissance maximale que l’amplificateur peut délivrer. En effet, selon l’intensité du signal audio entrant et le gain qui lui est appliqué (position du potentiomètre de volume), la puissance délivrée est variable. Un amplificateur Hi-Fi stéréo donné pour 2×50 W peut donc délivrer de quelques milliwatts à 2×50 W.

Qu’est-ce que la puissance admissible des enceintes ?

En pratique, il s’agit de la quantité de courant que peut accepter la bobine du haut-parleur de grave de l’enceinte, dans la mesure où il s’agit du haut-parleur le plus sollicité. En effet, on admet que le haut-parleur de grave reçoit environ 7 fois plus de puissance qu’un tweeter par exemple. Ceci est lié au déficit de sensibilité de l’oreille humaine vis à vis des basses fréquences. Les propriétés mécaniques de la bobine déterminent sa tenue en puissance : matériau utilisé (cuivre, aluminium ou argent), diamètre et longueur du fil. Si cette puissance admissible est dépassée, la bobine peut fondre ou brûler.


Puissance électrique et acoustique

Certains fabricants indiquent une puissance admissible qui n’est pas la puissance électrique admissible par la bobine. En effet, si la bobine du haut-parleur de grave peut encaisser 100 W, une telle puissance provoquera une excursion de la membrane du haut-parleur infiniment trop élevée, ce qui l’exposera potentiellement à un endommagement mécanique (déchirement) et générera une distorsion élevée, voire exposera dangereusement l’amplificateur qui se verra opposer une résistance (impédance) anormale.


Un amplificateur de 50 W est-il dangereux pour des enceintes de 100 W ?


Potentiellement, oui, s’il est utilisé au maximum de ses possibilités et que les enceintes sont difficiles à alimenter (larges haut-parleurs, grand volume de charge, faible impédance nominale). Car l’ennemi des enceintes, ce n’est pas tant la puissance que la distorsion générée par une alimentation insuffisante. Un amplificateur de 50 W faiblement alimenté peut générer, dans des conditions extrêmes, des signaux carrés ou fournir du courant continu à des enceintes acceptant 100 W, dont les bobines peuvent alors se détériorer et fondre. L’enceinte est alors « détruite » alors que sa puissance admissible est sur le papier supérieure.



Un amplificateur de 100 W est-il dangereux pour des enceintes de 50 W

Oui, s’il est utilisé au maximum de ses possibilités. En revanche, s’il est utilisé à la moitié de sa puissance environ, il alimentera sereinement les enceintes et offrira un son cohérent, bref une meilleure expérience musicale.


Les constructeurs trichent-ils avec la puissance de leurs amplis ?

Non, mais en ce qui concerne le home-cinéma, les puissances exprimées le sont souvent à 1 kHz et non du grave à l’aigu (20 Hz à 20 kHz), qui plus est avec une distorsion élevée (1% à 10 % parfois). Pourquoi ? C’est un peu compliqué. L’idéal serait de connaître la puissance délivrée simultanément à tous les canaux, de 20 Hz à 20 kHz, avec une distorsion faible (0,08 % par exemple), comme pour les amplis Hi-Fi donc. Le hic, c’est que si en HiFi les 2 canaux sont bien utilisés en permanence, c’est rarement le cas en home-cinéma, d’autant plus que les canaux surround n’ont pas du tout vocation à reproduire de très basses fréquences. Aussi les fabricants ne communiquent-ils pas sur cette puissance multicanal simultanée, qui inquiéterait – à tort – leur clientèle, étant donné la faiblesse des valeurs. Prenons par exemple l’ampli home-cinéma Yamaha RX-V4A, un modèle milieu de gamme tout à fait excellent dans sa catégorie. Yamaha annonce 115 W pour 1 canal alimenté, à 1 kHz et 0,9 % de distorsion. Mais 80 W pour 2 canaux alimentés de 20 Hz à 20 kHz avec 0,06 % de distorsion. Autrement dit, l’alimentation de l’amplificateur peut délivrer 160 W de 20 Hz à 20 kHz et 0,09 % de distorsion. Ce qui, divisé par 5 canaux, donne 32 W par canal, tous en action. Admettez que 5×32 W, ça n’est pas très vendeur. Pourtant, c’est largement suffisant dans l’absolu et comme nous l’expliquions auparavant, aucun film n’exigera la même puissance de tous les canaux au même instant.

5×32 W, c’est vraiment suffisant ?

Dans la plupart des cas oui. Cette affirmation sera d’autant plus juste qu’un caisson de basses amplifié sera utilisé pour reproduire les basses fréquences à la place de l’amplificateur home-cinéma. Dans ce cas, les 32 W seront développés dans les registres médium et aigu, ce qui avec des enceintes de sensibilité moyenne (89 dB pour 1 W injecté) équivaut à un niveau sonore de 104 dB à 1 m de chaque enceinte : c’est colossal. Si aucun caisson n’est utilisé, alors ces 32 W seront développés pour les basses fréquences et environ 7 fois moins de puissance sera consacrée aux fréquences médium et aiguës, soit environ 4 W, autrement dit un niveau sonore dans ces fréquences de 95 dB à 1 m des enceintes : là encore c’est très élevé et il faut avoir des voisins très tolérants…

Le home-cinéma plus exposé que la Hi-Fi

L’écoute d’un film est souvent bien plus exigeante pour les amplificateurs et les enceintes. En effet, les écarts dynamiques sont bien plus marqués avec la piste audio d’un film qu’avec la plupart des musiques. Par ailleurs, le niveau de basses fréquences peut-être massif alors que ce registre est souvent « dégonflé » sur les CD-Audio. D’autre part, on écoute volontiers un film avec un volume sonore élevé, voire très élevé.

Bien régler son amplificateur home-cinéma

Bien que la plupart des amplificateurs home-cinéma soient livrés avec un microphone et intègrent un système d’auto-calibration de qualité, les mesures réalisées et les corrections décrétées par le logiciel embarqué doivent être vérifiées, notamment en ce qui concerne la fréquence de coupure et l’égalisation éventuelle. Ce point est essentiel en l’absence de caisson de basses, car les basses fréquences des canaux surround, central et LFE (.1) seront mixées vers les enceintes principales.

Il faut ainsi vérifier que la fréquence de coupure basse des enceintes n’est pas inférieure à celle communiquée par le fabricant. Par exemple, une enceinte reproduisant les fréquences de 80 Hz à 20 kHz ne doit sous aucun prétexte recevoir les fréquences sous 80 Hz. Car la bobine du haut-parleur de grave peut chauffer et fondre. Ceci est surtout vrai pour les enceintes compactes ou satellites équipées de petits haut-parleurs (8 ou 10 cm) et de très petites bobines.

Si l’amplificateur après auto-calibration a fixé la fréquence de coupure à 60 Hz, il faudra la corriger manuellement. Attention également à l’égalisation éventuelle des basses fréquences par l’ampli home-cinéma. Plus 2 dB à 50 Hz équivalent à un doublement de la puissance délivrée.

Les multiples avantages du caisson de basses

Outre qu’il dispose d’un haut-parleur et d’un amplificateur assortis, développés pour la reproduction des basses fréquences (grosse bobine, forte puissance de l’ampli), le caisson de basses permet – avec un amplificateur home-cinéma – de protéger les autres enceintes d’un éventuel afflux trop massif de courant en provenance de l’ampli home-cinéma. La condition est donc de déclarer les enceintes comme PETITES ou SMALL dans le menu de l’ampli home-cinéma. Dès lors le risque de « griller » les enceintes est minime.


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