En bref: Un amplificateur trop faible ou trop puissant est une erreur de conception fréquente — nous montrons comment bien calculer la puissance.
Le choix de la puissance d'un amplificateur est l'un de ces éléments d'un projet de sonorisation qu'il est facile de négliger — et les conséquences d'une erreur n'apparaissent qu'à l'usage, sous forme de son saturé, déformé, voire de haut-parleurs endommagés. Un amplificateur trop faible comme un amplificateur mal dimensionné peuvent gâcher l'effet de haut-parleurs pourtant excellents. Nous expliquons comment aborder ce sujet en pratique.
Les notions de base à connaître
Avant de choisir un amplificateur, il convient de comprendre quelques notions décrivant un haut-parleur. La puissance RMS (nominale) est la puissance que le haut-parleur peut supporter en fonctionnement continu, tandis que la puissance crête (peak) définit le maximum de courte durée que le haut-parleur peut supporter sans dommage. L'impédance du haut-parleur, exprimée en ohms, est tout aussi importante — l'amplificateur doit être choisi de manière à fonctionner dans la plage d'impédance pour laquelle il a été conçu.
Pourquoi un amplificateur trop faible est risqué
L'intuition suggère qu'un amplificateur moins puissant est plus sûr pour les haut-parleurs — en pratique, c'est souvent l'inverse. Lorsqu'un amplificateur de puissance insuffisante fonctionne à la limite de ses capacités, le signal subit un écrêtage (clipping) — le son ainsi déformé contient une forte énergie dans les hautes fréquences, ce qui peut endommager les haut-parleurs d'aigus bien plus rapidement qu'un fonctionnement avec un amplificateur suffisamment plus puissant, disposant d'une marge confortable.
Le headroom, ou la marge de puissance
Une bonne pratique de conception consiste à prévoir pour l'amplificateur une certaine marge de puissance au-delà de la puissance nominale du haut-parleur — ce qu'on appelle le headroom. Grâce à cette marge, l'amplificateur ne fonctionne pas en permanence à la limite de ses capacités, ce qui réduit le risque d'écrêtage lors de passages sonores soudains et dynamiques (par exemple des coups de percussion ou des passages de parole plus forts). Dans les installations professionnelles, cette marge de puissance est de surcroît protégée par le limiteur du processeur DSP, qui empêche le dépassement d'un niveau de signal sûr.
Installations basse impédance et systèmes 100V
Dans les installations de plus grande envergure, notamment lorsque de nombreux haut-parleurs sont répartis sur une grande surface (par exemple dans un bureau ou un magasin), on utilise souvent un système transformateur 100V (également appelé ligne à tension constante), plutôt qu'un raccordement classique basse impédance. Ce système permet de faire passer de longues sections de câblage avec des pertes de puissance minimes, et de raccorder de nombreux haut-parleurs à un seul amplificateur, avec la possibilité de régler individuellement la puissance consommée par chacun grâce à un transformateur. Le raccordement classique basse impédance, quant à lui, convient là où le nombre de haut-parleurs est réduit et les distances par rapport à l'amplificateur, courtes.
Règle pratique : lors du choix d'un amplificateur, il vaut mieux viser une puissance légèrement supérieure à la puissance nominale du haut-parleur plutôt qu'exactement égale — une marge de puissance combinée à un limiteur protège le matériel plus efficacement qu'un amplificateur fonctionnant à la limite de ses capacités.
Résumé
Le choix de la puissance d'un amplificateur ne se résume pas à faire correspondre un nombre de watts à la spécification du haut-parleur — il faut aussi tenir compte de la topologie de l'installation, de la marge de puissance et du mode de protection du système contre la saturation. En pratique, il est plus sûr de confier ces calculs à un concepteur d'installation AV, qui prendra en compte les spécificités de la pièce et le mode d'utilisation du système.
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