Amplificateur HiFi

- Eh Nico, vient voir, il faut que je te raconte. Tu vois le Monsieur qui vient de partir... Sais-tu ce qu'il vient de me dire... 

- Je ne sais pas ce qu'il vient de te dire, mais il a l'air vraiment content ! 

 
- Oui oui, il est content... Tu sais quoi, il vient d'acheter une chaîne Hifi de 100 W, il me dit qu'elle fait plus de musique que mon amplificateur Hi-fi, qui ne fait que 60 W. 

 
- Eh Bien oui un peu plus... Mais il n'y a pas grand-chose comme différence 40 W c'est peu. 

- Ha si Nicolas... Il y a une grande différence, mais pas comme tu a l'air de le croire, je vais t'expliquer. 
Premièrement, le Watt est une mesure de puissance électrique, certainement pas une puissance sonore, qui elle se mesure en décibels. Les watts annoncés dans un haut parleur, veut dire simplement que celui-ci peut dissiper une puissance électrique sans se détériorer. 

J'en reviens à une ampoule de 100 W. Est-ce quelle fait de la musique cette ampoule ?... Bien sur que non, elle transforme l'énergie électrique en lumière, c'est tout ce qu'on lui demande. 
Le fait-elle bien ? A ton avis ? 

- Bien sur, quelle le fait bien ! Cela fait beaucoup de lumière 100 W ! 

- Ha ha Nicolas...Tu as l'air d'être bien sûr de toi, et bien moi, je te dis que non... 

À ton air dubitatif, je vois que tu ne me crois pas. Alors approches ton doigt près de l'ampoule... Allez vas y... Plus près Nicolas ... 

- Hé dit donc, c'est chaud... Cela brûle même... 

 
- Voilà... C'est bien ce que je te dis, l'ampoule fait mal son travail. Je peux même te dire qu'elle le fait très mal, puisque plus de 90% de l'énergie électrique partent en chaleur, et non en lumière.

  
- Elle ne convertit que 10% du courant en lumière ? 

- C'est cela même... Maintenant revenons à notre haut parleur. Un haut-parleur, c'est quoi à ton avis ?  
Et bien, c'est un transducteur qui transforme l'énergie électrique en énergie acoustique (les ondes sonores), comme le fait l'ampoule pour la lumière. Mais lui aussi a un mauvais rendement, puisqu’au moins 90% de l'énergie électrique qui lui est fournie part en chaleur. 
Tu commences à saisir pourquoi le monsieur de tout à l'heure me fait sourire. 
 
Pas encore non ! Mais dis-moi. 

 
- Pas d'impatience Nico... Pas d'impatience... Je te sens tout fébrile tout d'un coup. 
- Un haut-parleur à un rendement plus ou moins bon, ce rendement se mesure en décibels. Le rendement se situe en gros entre 83 et 98 décibels en moyenne pour des enceintes acoustiques de salon. Plus le rendement est élevé, meilleur c'est, puisque c'est lui qui détermine le pourcentage d'énergie électrique transformée en son.  
 
- Bon, d'accord... Mais 15 décibels cela n'est pas grand-chose, je ne vois pas pourquoi tu y attaches tant d'importance à ce rendement. 
Comment cela d'importance, crois-tu que je me fatiguerai à t'expliquer tout ceci si ce n'était pas important. 

- Tu vas bien vite déchanter quand je vais te dire que pour une différence de 3 dB en acoustique, il faut multiplier par 2 la puissance électrique dans un haut-parleur.

  
- Eh alors ! 

 
- Eh alors ! ... 
Je prends l'exemple du monsieur que tu as vu partir avec le sourire tout à l'heure. Son ampli de 100 W branché sur des enceintes de 89 dB, je le compare au mien qui fait 60 W avec des enceintes de 98 dB. 
Et bien supposes qu'il fasse fonctionner son ampli à fond soit 100 W, il fera du bruit cela est sur, mais moi, il ne me faudra que 12,5 W pour avoir le même niveau sonore.. Eh oui, exactement la même puissance sonore... 
 
????

- Oui Nicolas, j'ai bien dit 12,5 W... 

 
Là, je ne te crois pas ! 

 
- Et si... Rappelles-toi que pour une différence de +3 dB en acoustique, il faut multiplier par deux la puissance électrique. Donc une différence de 9 dB, comme cela double tous les 3 dB cela fait 9/3=3, ainsi 12,5 W *2*2*2=100 W. 

 
????

- Et cela n'est pas fini, parce que la chaîne de ce monsieur va fonctionner au maximum de ses possibilités, donc avec beaucoup de distorsion dans la musique. Mon ampli lui ne fonctionnera qu'au cinquième de sa puissance, donc avec un son bien meilleur, (60 Watts / 12,5 W = 4,8 donc le cinquième).  

Tu saisis maintenant pourquoi il faut faire très attention au rendement d'une enceinte acoustique... A mon avis le minimum de rendement doit être de 94 décibels pour des enceintes de salon. 

 
- Rendement d'une enceinte acoustique : 

- Comment fait-on pour mesurer le rendement d'une enceinte ? 

 

- Le procédé est simple, on mesure le rendement avec un décibelmètre (également appelé sonomètre), on place un micro à une distance de 1 mètre de l'enceinte, on applique 1 W électrique à l'enceinte, et on relève le niveau sonore. Par convention, on sait donc que le rendement à été mesuré comme cela. Les constructeurs appellent aussi le rendement sensibilité. 

Exemple, tu verras derrière une enceinte sensibilité de ... (Et un chiffre en décibel), plus il est élevé meilleur c'est.  

Voilà Nicolas, la musique dans une chaîne Hifi, ce n'est pas trop la puissance l'ampli qui compte, mais bien le rendement des enceintes. 

 
- Je comprends. Le Monsieur de tout à l'heure aurait mieux fait de te lire avant d'acheter sa chaîne Hifi... Bon...
 décibel par ci, décibel par là... En fait, c'est quoi les décibels ?

- Ha là Nicolas, il faudra te documenter, car le sujet est long, et ne tombe pas sous le sens tout de suite... 
C'est à la mémoire de Graham Bell, inventeur du téléphone que l'on doit le bel, le décibel est un bel divisé par 10. L'abréviation du décibel est dB. En électronique, c'est le rapport logarithmique entre 2 valeurs, comme une tension ou une puissance. 

- Pourquoi une telle mesure ? 

- Et bien tout simplement parce qu'en électronique les chiffres importants sont courants, par exemple il arrive d'avoir des gains en tension de 100 000 000 (voire 100 fois plus pour les récepteurs HF). La manipulation de ces nombres devient vite fastidieuse et peut être source d'erreurs. L'échelle logarithmique permet de compresser ces chiffres faramineux. 

 
- Le logarithme c'est quoi ? 

 
Ah, je m'attendais à cette question... 

 

- Écoutes Nico, je vais te dire la définition du logarithme, mais avec une dose de paracétamol, cette définition est souvent une source de maux de tête, voir de céphalées chroniques persistantes. 

Le genre de définition qui te donne le tournis, l'envie irrésistible d'aller te coucher. 

Le truc que tu relis à l'envers, dans l'espoir que ce sera plus facile à comprendre. 

Tu te demandes même comment il a fait le monsieur pour pondre un truc pareil. Il ne devait pas connaître la constipation...  

Alors Nicolas accroche-toi aux barreaux de ta chaise et serre les dents.... Es-tu prêt ? 

Bon la voilà... Et ce n'est pas du verlan ... 

 
Définition: Le logarithme d'un nombre dans une base déterminée est la valeur de l'exposant de la base qui permet d'obtenir ce nombre.

- ????
 
- Dis Jacky, tu as fait quoi à Nicolas ? 

 
- Rien, je lui ai juste donné la définition du logarithme... Pourquoi ? 

 
- Je l'ai vu partir comme une fusée en se tenant la tête, regardes, il court encore au loin !

- Reviens Nicolas. Reviens ! On t'aime bien Nico... Nicooo.. Bon, il doit être parti à la pharmacie...