ADAPTATION DE L'IMPEDANCE DE SORTIE AMPLIFICATEUR - ENCEINTE

Beaucoup d'interrogations sont posées concernant l'adaptation d'un amplificateur à l'impédance des enceintes. Beaucoup de "bruits audiophiles", souvent de mauvaise foi ou d'incompétence, circulent concernant la capacité des câbles sur la stabilité d'un amplificateur. Je vais essayer de faire une synthèse sur ces différentes informations souvent contradictoires.

L'impédance d'une enceinte

C'est la résistance qu'oppose l'enceinte au passage du courant en fonction des fréquences. Elle s'exprime par une courbe en ohms par rapport aux fréquences. L'impédance nominale d'une enceinte est définie par le point le plus bas de cette courbe dans la partie comportant généralement le plus de niveau (200 à 2 000 Hz). On accepte que la courbe puisse descendre ponctuellement à 10% en moins de sa valeur nominale. Depuis l'avènement du haut-parleur, les impédances normalisées ont été : 2,5, 4, 6, 8 et 15 ohms. Aujourd'hui, depuis l'avènement de l'amplificateur à semi-conducteurs, on a limité les impédances à 4 ou 8 ohms. L'impédance à 2,5 ohms a aussi subsisté dans l'auto-radio pour pouvoir profiter d'une certaine puissance sous les 12 volts d'alimentation.

L'impédance d'un amplificateur

Il faut bien comprendre que l'impédance de l'enceinte déterminera le courant nécessaire pour développer une certaine puissance. Ainsi, pour obtenir une puissance de 100W, il faudra 5A sous 4 ohms et 3,53A sous 8 ohms. Par là même la tension nécessaire pour obtenir cette même puissance devra être de 20V sous 4 ohms et de 28,24V sous 8 ohms. Un amplificateur moderne à semi-conducteurs qui délivre une tension de sortie proportionnelle au niveau du potentiomètre de volume délivrera plus de puissance dans une enceinte de 4 ohms pour la même position du potentiomètre. Cela ne voudra pas dire que sa puissance maximum sera augmentée, car bien souvent il atteindra son niveau de saturation plus vite, celle-ci étant liée à la puissance du transformateur d'alimentation. Simplement, notre amplificateur risque d'être limité en courant dans le cas d'une charge de 4 ohms et en tension dans le cas d'une charge de 8 ohms. Il faut aussi remarquer que la charge de 4 ohms sera plus "éprouvante" pour l'amplificateur dont les refroidisseurs et les transistors de puissance sont généralement optimisés à la limite des besoins en intensité, en raison des coûts.

Sur certains amplificateurs à semi-conducteurs on peut trouver un réglage d'impédance. Ces amplificateurs ont été dotés d'un transformateur d'alimentation spécial dont les enroulements secondaires sont constitués en principal d'un enroulement de forte section pour répondre au courants élevés sous 4 ohms et d'un enroulement supplémentaire de moindre section, en série, qui augmente la tension d'environ 40% pour conserver une même puissance sous 8 ohms. De cette manière, quand on est sous 4 ohms, la tension est moins élevée, ce qui permet de maintenir une température des transistors de puissance acceptable, malgré les forts courants.

Les amplificateurs à lampes à transformateur de sortie.

Ces amplificateurs fonctionnent à impédance accordée. On doit ajuster leur impédance sur celle des enceintes en choisissant le nombre d'enroulements secondaires du transformateur de sortie. De ce choix dépendra le bon fonctionnement des lampes de puissance au centre de leur courbe de transfert. Dans le cas ou l'impédance des enceintes se situe en dessous du réglage de l'impédance de l'amplificateur, par exemple ampli réglé sur 8 ohms et enceintes de 4 ohms, vous pouvez provoquer la déterioration des tubes ou du transformateur de sortie. A l'inverse, si l'amplificateur est réglé sur 4 ohms et que vous utilisez des enceintes de 8 ohms, vous perdrez de la puissance mais sans inconvénient sur le fonctionnement de l'amplificateur. Cela nous amène à considérer certaines enceintes de 6 ohms nominal pour lesquelles il faudra régler l'amplificateur sur 4 ohms, car le réglage 6 ohms n'apparait pas.

La capacité des câbles d'enceintes

Selon leur construction et l'agencement de leurs brins, les conducteurs des câbles ont une proximité qui crée une capacité.entre eux. Cette proximité est une qualité qui leurs permet de recevoir une influence électromagnétique (effet d'antenne) inverse dont la résultante est nulle. Cette capacité se situe généralement et sauf exception aux environ de 100pF au mètre. Ainsi, sur une distance de 10m on atteindra 1000pF. Pour information, les mesures de stabilité en laboratoire d'un amplificateur sont souvent réalisées en plaçant un condensateur de 1µF en parallèle à la sortie de l'amplificateur sur un signal carré à 1000 Hz. 1µF équivaut à 1 000 000pF. La plupart des amplificateurs de qualité dans ces conditions de charge capacitive sur des signaux carrés restituent une légère surtension lors du front de montée mais n'éprouvent aucune instabilité. Ces constatations m'amènent à la conclusion que les constructeurs d'amplificateurs qui stipulent sur leurs mode d'emploi d'utiliser des câbles d'enceintes peu capacitifs, devraient se méfier que l'on n'inverse leurs motivations en considérant leurs réalisations peu stables, voire instables, ce qui dénoterait un manque de mise au point.

Pour parfaire ce sujet, il faut noter que la plupart des amplificateurs moderne à circuits d'entrée différentiels, qui ne fonctionnent que grâce à une forte contre réaction, ont des transitoires qui peuvent facilement osciller et que l'on stabilise par un circuit anti-oscillation HF, situé en parallèle de la sortie haut-parleurs. Cette boucle anti HF dont la capacité est de l'ordre de 10 000pF rend ainsi peu vraisemblable qu'une éventuelle capacité des câbles puisse créer de l'instabilité.

J-C Tornior