Watts, ohms, volts et ampères

Si vous êtes nouveau dans l’univers du cinéma maison, il y a de fortes chances que vous ayez entendu le mot « watt », et que vous ayez une compréhension sommaire de sa signification. Et qu’en est-il de ses cousins : ohm, volt et ampère? Même si vous êtes un mordu de cinéma maison depuis des années, vous croyez peut-être bien comprendre toutes ces notions. Mon expérience m’a appris qu’il s’agit probablement des termes les plus incompris et mal utilisés du monde de l’audio. Essayons de démystifier tout ça.

Comprendre la relation entre les watts, les ampères, les volts et les ohms ne nécessite pas un retour douloureux dans vos livres de physique du secondaire. Même s’il existe certaines formules mathématiques pour nous aider à comprendre la science de l’audio, avoir une représentation mentale de la relation entre ces termes, tout en faisant tomber quelques mythes, vous donnera l’assurance dont vous auriez rêvé au secondaire.

Pas de formules, s’il vous plait! Ce que représentent les ampères, volts, ohms et watts pour votre cinéma maison.

Je fais partie de ces gens dont le regard devient vitreux à la vue d’une formule mathématique complexe, et d’après la désinformation que je vois souvent, je ne dois pas être le seul. Même si la « bonne » façon de comprendre avec précision ces concepts exige que vous sortiez votre calculatrice graphique des boules à mites (salutation à tous ceux qui en ont eu besoin durant leur jeunesse), en pratique, je ne crois pas que ça soit nécessaire. Si ça intéresse quelqu’un, les formules sont à la fin de l’article. Pour le reste d’entre vous, continuez à lire et vous devriez bientôt comprendre comment ces termes ont une incidence sur votre cinéma maison.

L’analogie du boyau d’arrosage

Une analogie m’a aidé à visualiser ces termes, et je voudrais la partager ici parce que tout le monde devrait la connaître. Imaginez un boyau d’arrosage branché sur un robinet à l’extérieur, avec à l’autre bout une buse de pulvérisation dotée d’une poignée pour contrôler le débit.

Lorsque le robinet est légèrement ouvert, et que la buse est complètement ouverte, un débit minimal d’eau en sort. Alors que nous augmentons le débit du robinet, la pression de l’eau augmente naturellement dans le boyau, et l’eau sort de la buse avec davantage de force et de distance.

Inversement, si la poignée n’est que légèrement ouverte, ce qui produit une grande résistance, même si le robinet est complètement ouvert et que le boyau est à pleine pression, le débit d’eau sortant de la buse sera minimal. Alors que vous réduisez la résistance et ouvrez la buse, le débit d’eau augmente.

Vous pouvez maintenant transposer cette analogie dans le monde de l’audio pour la maison : la source d’eau de votre maison fournit le voltage, le robinet équivaut à l’amplificateur qui fournit le courant, la buse représente les circuits des haut-parleurs qui fournissent la résistance, et le boyau agit comme les câbles des haut-parleurs entre les deux.

Alors que nous ouvrons le robinet, il devrait y avoir une pression d’eau instantanée sortant de la maison (voltage), et alors que nous continuons de l’ouvrir, nous augmentons le volume d’eau (ampères) sortant de la buse. Si nous serrons la poignée de la buse pour l’ouvrir complètement, l’eau continue à sortir avec une certaine force (watts). Si nous opposons la résistance (ohms) au débit de l’eau en réduisant la pression de notre main sur la poignée de la buse, l’eau ne sera pas vaporisée aussi loin et ne sortira pas de la buse avec la même force.

Pour poursuivre cette analogie et notre compréhension de la physique de l’audio, jetons un coup d’œil aux différents facteurs, à commencer par les ampères.

Qu’est-ce qu’un ampère?

En prenant notre analogie de l’eau en considération, le courant, mesuré en ampères, se rapporte au volume d’eau passant dans le boyau. En audio, le courant émis des amplificateurs intégrés dans votre récepteur audio-vidéo voyage vers vos haut-parleurs par le câble de haut-parleurs. L’intensité du courant émis par votre amplificateur aura une incidence sur la performance de votre système, c’est pourquoi certains récepteurs audio-vidéo portent le qualificatif « Haute intensité ».

Amplificateur de puissance MM7025 de Marantz

Les systèmes de cinéma maison fabriqués à l’aide de composants séparés (préamplificateurs et amplificateurs de puissance) fourniront davantage d’ampères aux haut-parleurs que les récepteurs audio-vidéo habituels. Pour visualiser ceci à l’aide d’un exemple exagéré, imaginez si on remplaçait notre boyau d’arrosage par un boyau d’incendie. Pour pressuriser le boyau d’incendie, nous aurions besoin d’une plus grande pression d’eau (voltage) avec un volume d’eau plus grand (courant). La quantité de voltage puisée par vos amplificateurs est directement proportionnelle à leur capacité à émettre du courant. C’est aussi pourquoi vous pouvez acheter des câbles à haut-parleurs plutôt épais : comme le boyau d’incendie, ils permettent à un volume de courant plus grand de voyager vers vos haut-parleurs.

Amplificateur de puissance MM7055 de Marantz

Plusieurs audiophiles pourraient suggérer avec justesse que le courant est un facteur plus important que les watts pour la qualité du son, un concept qui peut être difficile à saisir, puisque tous les appareils audio annoncent la quantité de watts en ne mentionnant que rarement le voltage ou les ampères. Pour vous aider à comprendre, penchons-nous sur un autre terme incompris : les ohms.

L’ohm est important!

L’ohm n’est pas que l’inspiration pour les chants des moines tibétains. Il s’agit de la mesure de l’impédance, ou résistance, du courant. Pour en revenir à notre boyau d’arrosage, plus grande est la résistance, plus petite sera la quantité d’eau qui réussira à passer. Inversement, quand la résistance est minime dans la buse, une plus grande quantité d’eau la traverse. Tous les haut-parleurs comportent une mesure de résistance au débit de courant, exprimée en ohms.

La plupart des haut-parleurs grand public sont conçus pour opérer à 8 ohms; toutefois, certains fabricants baissent ce chiffre à 6 ou 4 ohms, ou l’augmentent jusqu’à 16 ohms. Selon la méthode de connexion des haut-parleurs aux amplificateurs, vous pouvez physiquement diminuer les ohms avec quelques trucs de branchement. Nous n’explorerons pas cela en détail, puisque ça ne s’applique pas tant que ça au cinéma maison.

L’une des différences majeures entre l’équipement de jardinage et l’équipement stéréo est que l’équipement stéréo a des besoins; nos haut-parleurs en particulier en ont beaucoup. Si la quantité d’eau à traverser votre boyau d’arrosage est insuffisante, votre arrosage prendra plus de temps, mais cela n’endommagera pas votre buse ou votre robinet. Ce n’est pas le cas de votre équipement audio.

Les ohms changent continuellement

L’impédance d’un haut-parleur change continuellement sur la fréquence d’un signal audio, et lorsque l’impédance de votre haut-parleur diminue, il cherchera davantage de courant pour soutenir sa performance. Si votre amplificateur n’arrive pas à fournir le courant nécessaire, cela produit de la distorsion et peut endommager vos haut-parleurs ou l’amplificateur, ce qui n’est pas agréable. C’est pourquoi les récepteurs à « haute intensité » sont intéressants; un processeur et un amplificateur séparés le sont encore plus, mais votre budget devra être encore plus élevé.

Votre meilleur ami : le watt!

Pour clore le sujet, examinons les watts et leur rôle dans toute cette histoire. Dans le cas de notre boyau d’arrosage, les watts seraient l’énergie créée par l’eau traversant la buse, un facteur dépendant du voltage, du courant et de la résistance. Maintenant que nous comprenons mieux les ohms, alors que la résistance est diminuée dans notre buse par son ouverture, si la pression et le volume de l’eau sont suffisants dans le boyau, l’eau se rendra plus loin. La même chose s’applique à la relation entre notre amplificateur et nos haut-parleurs.

Si vous jetez un coup d’œil à la fiche technique de votre récepteur, les watts seront annoncés comme un résultat de la résistance (par exemple : 50 watts par canal à 8 ohms). Tout comme pour le boyau d’arrosage, alors que l’impédance diminue, pour conserver les 50 watts par canal, nous aurons besoin de plus de courant. Alors que la résistance diminue, si le voltage de votre amplificateur demeure relativement constant (pression de l’eau dans le boyau), votre amplificateur émettra davantage de watts.

Il semble que la tendance soit d’annoncer la somme de tous les watts émis par un récepteur, plutôt que d’annoncer clairement les watts par canal, ce qui donne des chiffres astronomiques. Je peux vous assurer qu’un récepteur de cinéma maison de 1000 watts, ça n’existe pas; les watts par canal ne seront qu’une fraction de ce total et vous devriez plutôt chercher ce chiffre pour comparer les produits que vous magasinez.

La recherche, c’est payant

La grande majorité des récepteurs de cinéma maison accommoderont adéquatement la plupart des haut-parleurs à 8 ohms pour une longue période de temps. Si vous voulez regarder des films et bénéficier d’une expérience audio similaire à un vrai cinéma, ou encore simuler un concert de rock dans votre salon, vous feriez mieux de bien explorer les caractéristiques de votre équipement. Malheureusement, la plupart des récepteurs n’afficheront pas leur voltage, ou leur intensité en ampères, et le client devra faire quelques calculs ou des recherches.

Un amplificateur ou un récepteur capable de produire suffisamment de courant pour passer au travers d’une période de faible impédance ne sera pas annoncé à une puissance de 8 ohms. Ils vont développer un peu plus et vous donner un taux de puissance de 6, et peut-être de 4 ohms. Ces unités vont généralement coûter plus cher, mais elles donneront à vos haut-parleurs la puissance que vous recherchez. L’autre facteur important à garder à l’esprit est la capacité de l’amplificateur à fournir plus de watts que la puissance efficace (RMS) de vos haut-parleurs.

Puissance moyenne/maximale continue en watts 

Les haut-parleurs présenteront aussi une puissance nominale en watts, et il est important de comprendre ce qu’elle veut dire, puisque vous verrez deux types de chiffres très différents dans les caractéristiques. Un chiffre représente la puissance moyenne continue que le haut-parleur peut supporter aisément, aussi nommée RMS. Il y a ensuite la puissance maximale en watts, qui est généralement exprimée par un chiffre beaucoup plus grand que la RMS, et qui représente la puissance maximale absolue que le haut-parleur peut recevoir sans endommager les bobines. Tenter de faire supporter une puissance plus élevée à un haut-parleur, même pour une courte période de temps, n’est vraiment pas conseillé. Le son sera horrible, et l’expérience sera très courte et pourrait vous coûter cher.

Un haut-parleur de 300 watts, ça sonne fort! N’est-ce pas?

Les départements de marketing aiment annoncer la puissance nominale maximale de leurs haut-parleurs et impressionner les consommateurs qui ne savent pas ce que ces chiffres veulent dire. Je peux virtuellement garantir que le haut-parleur mentionné plus haut était annoncé comme haut-parleur de 300 watts. En fait, ce n’est pas tout à fait vrai. Une idée erronée courante en marketing de produits audio est que les watts définissent le volume. Il s’agit d’un mythe que les fabricants et les commerçants aiment entretenir, et que je me ferai un plaisir de faire tomber dans un article futur.

Alors que vous composez votre cinéma maison, commencez par trouver les haut-parleurs dont vous aimez le son, puis utilisez vos nouvelles connaissances pour vous assurer que vous avez un récepteur ou un amplificateur capable de donner vie à ces haut-parleurs, en ayant la puissance suffisante pour les rendre heureux. Best Buy offre une grande variété de produits qui conviennent à la plupart des budgets et qui vous permettront de créer un environnement sonore pouvant satisfaire l’audiophile le plus exigeant.

Oui, mais …

Puisque j’ai essayé d’expliquer des idées plutôt complexes sans utiliser les formules complexes qui gouvernent le mouvement de l’électricité, j’aimerais émettre un léger avertissement. Il s’agit d’une version grandement abrégée pour que vous compreniez la relation entre vos haut-parleurs et votre amplificateur. Même si j’ai essayé de faire passer le message sans utiliser les mathématiques, ce qui ne surprendrait pas mon professeur de physique du secondaire, cet article ne vise pas à expliquer complètement la complexité de l’audio. Si vous voulez plonger dans les mathématiques, ne vous gênez pas pour moi, je vous souhaite bien du plaisir.