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- Dans un circuit électrique, tout élément passif freine le courant qui le traverse par rapport à la tension qui lui est appliqué. Le terme impédance permet de quantifier ce "freinage" et s'exprime en ohms en prenant suivant les cas plusieurs dénominations.
- La loi d'ohm nous permet d'exprimer l'impédance de la façon suivante :
- Z = U/I (U = Tension en Volt, I = Courant en Ampère).
- Afin de simplifier les explications nous concidérons en régime alternatif un signal sinusoïdal où U et I seraient les valeurs efficaces.
- Impédance résistive où résistance.
- Dans le cas précis d'une tension continue où en l'absence de variation de fréquence la valeur de l'impédance ne peut varier, on parle de résistance (c'est la valeur que nous pouvons mesurer avec un ohmmètre, exemple : sur un HP de 8 ohms d'inpédance la résistance est de 5.6 ohms).
- En France le terme résistance sert aussi à désigner un composant électronique dont la particuliarité est d'avoir la même valeur en courant continu et en courant alternatif.
- Nous parlons également d'impédance resistive lorsqu'un ensemble de composant n'offre aucune variation ohmmique au variation de fréquences. Zr = R
- Impédance inductive ou inductance.
- Nous parlons d'inductance pour definir l'impédance d'une bobine où d'un ensemble de composant dont le dephasage au courant alternatif est positif
- En valeur absolue l'inductance Zl = r + Lw avec :
- r = resistance de la bobine, L= valeur de la bobine en Henry et w = périodicité du signal.
- Avec l'intervention de w nous pouvons conclure par : plus la fréquence est grande plus l'inductance Zl sera grande aussi et en l'absence de fréquence (courant continue) w = 0 et Zl = r et la bobine se comporte comme une simple résistance.
- Bien que l'impédance d'une bobine soit inductive nous ne pouvons eviter de parler de la petite capacité parasite présente. Le fil dont est constitué la bobine recouvert de vernis correspond à un condensateur de très petite valeur que nous négligeons en règle générale.
- Impédance Capacitive où Capacitance.
- Nous parlons de capacitance pour definir l'impédance d'une capacité (condensateur) où d'un ensemble de composants dont le dephasage au courant alternatif est négatif
- En valeur absolue la capacitance Zc=1/Cw avec :
- C = capacité en Farade, w = périodicité du signal.
- Comme pour l'inductance, avec w nous pouvons conclure que: plus la fréquence sera grande et plus la capacitance sera faible. En courant continue ou w = 0 le produit Zc= 1/Cw = une valeur infiniment grande donc le courant ne passe pas du tout.
- Le cas d'une enceinte sur un ampli.
- Dans le cas d'un montage audio, la musique qui sort de l'ampli est non seulement un courant alternatif mais en plus la fréquence est modulée entre 20Hz et 20KHz. Comme nous l'avons vue, l'impédance varie avec la fréquence et nous avons donc une valeur differente a chaque fréquence (n'oublions pas qu'une enceinte est constituée de HP équivalent à des bobine mais aussi d'un filtre où l'on retrouve d'autres bobines, capacités et résistances).
- Nous parlons ainsi de "courbe d'impédance" pour les enceintes. La valeur de 8 ohms est donnée à titre indicatif comme étant la valeur à 1000Hz et ne devant pas être à moins de 20% de cette valeur ( n'ayant pas de limite supperieure, une enceinte peut avoir de très forte valeurs d'impédances à certaines fréquences).
- Il est important de garder cette notion de courbe d'impédance lors du branchement de plusieur enceintes sur un ampli.
- Branchement d'enceintes en série.
- Dans le cas d'un branchement série l'impédance totale Z = Z1 + Z2 Si les deux enceintes sont en 8 ohms Z=16 ohms.
- Si nous regardons ce qui se passe électriquement (avec deux enceintes de 8 ohms). La tension U = U1+U2 et le courant I est le même dans le circuit. Dans le cas de deux enceintes différentes, si nous tenons compte des courbes d'impédances U1 et U2 ne serons plus égaux et comme Z2 est alimentée au travers de Z1, le résultat peut dans ce cas être acoustiquement désastreux. En règle générale se montage est réservé dans le cas où les deux enceintes sont identiques ainsi, avec la même courbe d'impédance la demande d'énergie est identique sur les deux enceintes quelque soit la fréquence.
- Le montage paralléle.
- Dans le cas d'un montage paralléle
- 1/Z = 1/Z1 + 1/Z2 soit avec deux enceintes de 8 ohms Z = 4 ohms.
- Sur le plan électrique U=U1=U2 et I=I1+I2. Contrairement au montage série Z1 et Z2 sont alimentées indépendament et la courbe d'inpédance de l'une n'influence pas sur l'autre. Si à une fréquence donnée Z1 demande de l'énergie I augmente d'autant afin que Z2 reçoive la quantité de courant I2 dont elle a besoin aussi.
- Comme rien n'est parfait, il y a un "mais" :
- I ne peut augmenter indéfiniment, au dela des possibilités de l'ampli, si vous en demandez de trop, celui ci peut "claquer".
- Suivant la courbe d'impédance nous pouvons nous retrouver avec un creux sur les deux enceintes en même temps et Z risque de faire beaucoup moins que 4 ohms et l'ampli de "voir" cette chute comme un court-circuit.
- Donc que faire ?
- Si vous êtes totalement sur de la courbe d'impédance des enceintes et si votre ampli accepte de travailler à de faibles impédances, pas de problème.
- Si vous avez le moindre doute, si vos enceintes en 8 ohms font déja chauffer votre ampli nous vous recommandons de ne pas vous risquez a brancher 4 enceintes en parallelles et si vous n'avez pas d'autres choix, faites un montage série, mieux vaut un son moyen sur certaines fréquences que de bruler l'ampli au milieu d'une soirée.
- Precision :
- Pour simplifier l'explication, nous avons parlé de la courbe d'impédance comme directement liée aux impédances des HP et des filtres, or, les dimensions des caissons, surfaces et profondeurs des events influent de façon significative sur la courbe d'impédance. Une ébénisterie mal calculée peut faire chuter (voir court-circuité) l'impédance d'une enceinte et vous pouvez vous retrouver à faire chauffer un ampli avec un caisson de grave dans lequel il n'y a qu'un HP de 8 ohms sans filtre mais dont la courbe d'impédance descend bien en dessous de 4 ohms !
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