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AudioEn coulisse 3378

Pourquoi les watts à eux seuls n’indiquent rien

Dans le domaine de la haute-fidélité, peu de valeurs sont autant associées à des bêtises, demi-vérités et autres arnaques que les performances traduites uniquement en nombre de watts. En effet, le volume et la qualité de votre musique préférée n’ont de prime abord rien à voir avec les chiffres clinquants des prospectus ou d’ennuyeuses fiches techniques. Petite incursion à travers les dédales des watts et des volumes sonores.

Les sites Internet, prospectus et autres vendeurs promeuvent fièrement leurs enceintes à 100 watts. Une fois que vous avez acquis quelques connaissances en la matière, vous savez que ce chiffre ne veut pas dire grand-chose, en tout cas pas s’il s’applique à un haut-parleur hi-fi ordinaire, et surtout s’il est censé traduire le volume de la musique que vous pourrez écouter dans votre salon.

Le watt est l’unité physique qui exprime la puissance. Or les haut-parleurs hi-fi sont, dans 90 % des cas, des enceintes passives. Ils ne fournissent donc aucune puissance. Ils se contentent de transmettre ou de consommer le «jus» qui vient de l’amplificateur ou de l’étage amplificateur final. Les informations du genre «100 watts par canal» se rapprochent certes déjà plus de la réalité, mais le nombre de watts d’un amplificateur n’a pas non plus grand-chose à voir avec ce qui sort de vos haut-parleurs.

Un étage amplificateur final destiné au canal d’un amplificateur intégré à transistors: les gros transistors de puissance sont, comme leurs moteur s, montés sur des dissipateurs thermiques, car ils peuvent devenir très chauds. Source: Accuphase

L’interaction entre les enceintes et l’amplificateur

Le volume de votre musique dépend de l’interaction entre le haut-parleur et l’amplificateur. Certains haut-parleurs actifs possèdent des étages amplificateurs finaux – souvent même plusieurs pour les basses fréquences, les moyennes et les aigus – mais n’en concluez pas qu’ils s’accordent parfaitement et que les circuits de protection protègent toutes les composantes. Les haut-parleurs actifs font encore figure d’exceptions dans le domaine de la haute-fidélité. Ils sont très courants en informatique (les petites enceintes d’ordinateur de bureau) et sur les appareils dotés de la technologie Bluetooth (mini-enceintes portatives). Le son qui en sort est généralement bien loin de celui des studios d’enregistrement.

Je parle ici d’appareils haute-fidélité standard, c’est-à-dire de la relation entre l’amplificateur/l’étage amplificateur final et le haut-parleur. Elle est plus complexe que des watts et, surtout, ces chiffres n’ont pas grand-chose à voir avec le volume qu’on peut atteindre tout en préservant nos oreilles et nos appareils.

C’est le rendement du haut-parleur qui est décisif. Il indique quel son est obtenu à partir des watts fournis pas l’amplificateur. Une enceinte n’aura sans doute besoin que de quelques watts pour produire un coup de grosse caisse de batterie qui fera vibrer vos tripes, alors qu’une autre nécessitera 1000 watts, voire davantage.

La consommation électrique des haut-parleurs varie énormément selon leur construction, leurs éléments et leurs circuits. Le rendement exprimé en pourcentage indique la quantité de courant transmis par l’amplificateur et transformé par le haut-parleur en ondes sonores audibles. Mais attention: la plupart des haut-parleurs électrodynamiques ont un rendement de 3% à 5%. Le pauvre amplificateur gaspille donc une bonne partie de sa puissance. L’excédent chauffe les composants du haut-parleur.

Ces indications figurent rarement dans les prospectus. Les fabricants sérieux effectuent par contre des mesures dans des pièces standard. Ils calculent la pression acoustique en décibels (dB) que produit un haut-parleur à une puissance de 1 watt, mesurée à une distance d’un mètre. Le résultat est exprimé en dB/W/m. Je vous donnerai davantage de conseils sur les décibels et la dynamique du son dans un article ultérieur.

La cause et l’effet

Lorsqu’un haut-parleur a un bon rendement, il produit un volume sonore plus élevé qu’un haut-parleur dont le rendement est faible. 78 dB/W/m est une valeur très faible, 94 dB/W/m une valeur très élevée. Cela revient à 10 dB plus une multiplication par deux du volume perçu de manière subjective. Et chaque transducteur électroacoustique nécessite dix fois plus de courant électrique. Donc si un haut-parleur a un rendement de 80 dB/W/m, il a déjà besoin de 10 watts pour atteindre 90 dB sur des appareils hi-fi, de 100 watts pour un niveau de 100 dB et de 1000 watts pour les crêtes. Dans mon exemple ci-dessous, le haut-parleur à faible rendement a besoin d’environ 26 fois plus de puissance pour produire un même volume sonore. Concrètement, le haut-parleur dont le rendement est correct nécessite seulement 4 watts pour 100 dB, alors que l’autre doit obtenir 106 watts. Vous voyez, les watts exprimés seuls ne disent pas grand-chose.

Alors pourquoi les watts des haut-parleurs passifs sont-ils encore fournis sans autres indications? Cela s’explique en partie par l’histoire de la HiFi. En technique acoustique, la résistance des haut-parleurs était un facteur décisif (c’est parfois encore le cas aujourd’hui). Elle indique la puissance qu’un amplificateur peut envoyer au haut-parleur sans dépasser un certain niveau de distorsion ou sans surchauffer le haut-parleur ou son tweeter. Elle dépend de la durée, de la charge nominale, des crêtes, des impulsions, ainsi que de la capacité de charge musicale. De nos jours, la résistance n’est plus qu’une valeur théorique, car les châssis sont bien plus solides. Même si ça peut sembler étrange, les amplificateurs à faible puissance nuisent bien plus à un haut-parleur que les amplificateurs plus musclés.

Les risques

Quoi? Les amplificateurs plus faibles nuisent davantage au haut-parleur que leurs versions plus puissantes? Mais comment ça? Ils ont tendance à produire de l’écrêtement (de grosses distorsions) lorsqu’ils sont trop sollicités, ce qui est bien plus dangereux pour les tweeters qu’une légère surdose de puissance. 10 watts de son distorsionné sont bien pires que 100 watts de son normal.

En fait, c’est une question de stabilité de l’amplificateur. La puissance électrique est le produit de la tension et de l’intensité du courant. Un haut-parleur ne fournit jamais une valeur de résistance électrique constante à un étage amplificateur final. Plus la résistance chute, plus l’étage amplificateur final doit apporter du courant afin de maintenir la puissance. À cela s’ajoutent d’autres phénomènes peu sympathiques comme les rotations de phase. Bref, c’est compliqué.

Tout comme les haut-parleurs ont un seuil de résistance, les étages amplificateurs finaux ont un seuil de puissance. Dans les amplificateurs à transistors conventionnels, les distorsions augmentent et dépassent rapidement ce seuil. On parle alors d’écrêtement. Ce phénomène peut détruire les tweeters en une fraction de seconde. Plus vous avez de marge de manœuvre, moins le risque est élevé pour les haut-parleurs. La situation est un peu différente pour les amplificateurs à tubes. Ils supportent mieux les distorsions, mais ils sont moins puissants.

Les tubes des amplificateurs à tubes ne doivent en aucun cas être couverts. Ils ont besoin d’espace pour disperser leur chaleur. On voit bien les quatre cylindres épais des tubes de puissance. Source: Luxman

Les amplificateurs de commutation, souvent appelés à tort «amplificateurs numériques», sont à la mode en ce moment. Ces appareils récents sont de plus en plus utilisés dans le domaine de la haute-fidélité. En effet, ils sont très puissants et ils occasionnent moins de pertes que les amplificateurs à transistors, et encore moins que les amplificateurs à tubes. Leurs pertes se manifestent sous la forme d’une forte production de chaleur. Mais la plupart des amplificateurs modernes de qualité sont munis de circuits de protection qui les protègent de la surchauffe et évitent qu’ils ne détruisent les haut-parleurs.

L’intérieur d’un amplificateur de commutation: il génère sa puissance sans avoir besoin d’une énorme alimentation électrique ou de grosses batteries à transistor. Source: Classé Audio

La puissance d’un amplificateur (le produit de la tension et du courant) dépend de nombreux facteurs. L’indication «x watts à x ohms» n’est pas aussi précise que certains le prétendent, mais elle reflète tout de même mieux la relation complexe qu’entretiennent le haut-parleur et l’amplificateur.

La stabilité est un critère particulièrement important. Elle décrit la capacité d’un étage amplificateur final à fournir du courant à des haut-parleurs, même s’ils sont très «difficiles». En termes plus précis, il s’agit du maintien d’une tension donnée à des résistances très faibles de moins de 2 ohms ou lors de rotations de phase jusqu’à 60 degrés dues à une charge inductive ou capacitive entre la tension et le courant des haut-parleurs ou des diviseurs de fréquence. La stabilité de la charge dépend surtout de la conception et des dimensions du bloc d’alimentation et de la stabilité du courant provenant des transistors ou des tubes finaux. Des étages amplificateurs d’excellente qualité peuvent très bien produire 40 volts en continu à une résistance de 2 ohms et une rotation de phase de 60 degrés.

Le magazine consacré à la HiFi «Audio» a créé un diagramme de stabilité souvent faussement décrit comme un «dé». Il indique la stabilité d’un étage amplificateur final en trois dimensions: plus le niveau de mesure est élevé et plan, plus l’amplificateur est puissant et stable. Mais ces données ne renseignent pas sur la qualité du son. En effet, des amplificateurs à tubes faibles peuvent mieux sonner sur des haut-parleurs au rendement élevé que des monstres de puissance sur des enceintes normales.

Le diagramme de stabilité d’un amplificateur très puissant: à 8 ohms, il fournit une tension de presque 55 volts stable jusqu’à 3 ohms. Il fournit encore 40 volts à 2 ohms avec 60 degrés de rotation de phase. Source: AUDIO
Le diagramme de stabilité d’un amplificateur à tubes très faible: il ne fournit pas plus de 15 volts de tension. Source: AUDIO

De combien de watts avez-vous besoin?

Quelques règles générales s’appliquent malgré la relation complexe qu’entretiennent les haut-parleurs et les étages amplificateurs finaux.

  1. Si vous vous contentez d’un volume un peu plus élevé que la normale, le nombre de watts des haut-parleurs et amplificateurs standard n’a aucune importance pour vous.

  2. Si vous voulez pousser le son de temps en temps, commencez par vous acheter un amplificateur stable et puissant. Les magazines de consommateurs pourront vous aider à faire votre choix, car ils se basent sur des mesures sérieuses. Si vous n’arrivez pas à obtenir ces données, rabattez-vous sur les prospectus, ils vous donneront quelques indices. Veillez à ce que la puissance donnée à 4 ohms, voire 2 ohms, soit plus élevée que celle à 8 ohms, c’est un signe de stabilité. Il vaut mieux avoir 100 que 10 watts, mais il n’y a aucune différence entre 160 et 150 watts.

  3. Vous appréciez les sons bien saturés, mais votre budget n’est pas illimité? Vérifiez le rendement de l’appareil. Là aussi, les tests peuvent vous aider. À défaut de ces données, veillez à ce qu’il ait au moins 90 dB/W/m.

Le meilleur conseil que je puisse vous donner, c’est de tester votre appareil. Les watts ne vous donneront aucune indication sur la qualité du son.

Certains amplificateurs sont adaptés aux haut-parleurs dotés de multiples résistances nominales, ici 2, 4 et 8 ohms. Cette caractéristique peut être avantageuse. Source: McIntosh

Quelques exemples

Amplificateurs suffisamment puissants pour pousser le son:

  • R-N303D (Ampli-tuner réseau, 2 x 140W, Noir)
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  • HD-AMP1 (Amplificateur, 2 x 70W, Noir)
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Cela fait plus de 30 ans que suis journaliste dans l’industrie audio. Je suis réputé comme étant un amateur passionné de musique, un fan d’analogique inconditionnel et un critique intransigeant de haut-parleurs. Ce qui a sûrement un rapport avec mes lamentables tentatives de jouer du violon et de la batterie au-delà du statut d’amateur. Pendant un certain temps, j’ai vécu et travaillé en Suisse, mon pays préféré, où j'aime retourner.

Commentaires 33

3000 / 3000 caractères

User .nja

Ich finde den Tip mit dem Probehören gut, wo kann ich das bei Digitec machen? ....

10.04.2018
User stschori

Probehören muss man bei sich zu Hause, nicht in einem Showroom. Wenn ich Boxen kaufe, so muss ich die zu Hause bei mir mit meinem Verstärker anhören können. Oder wenn ich einen Verstärker kaufe, muss ich den zu Hause mit meinen Boxen hören können. Der Raum, seine Akustik und eben das Gegenstück (Boxen/Verstärker) ist enorm wichtig! Ich denke mal, das kann man irgendwo bei Digitec. Natürlich lohnt sich das dann bei Billigstprodukten nicht, aber da ist es ja eigentlich auch egal ;-)

10.04.2018
User .nja

Das ist klar, würde trotz allem helfen die verschiedenen Geräte in wohnraumähnlichen Räumen auszuprobieren und insbesondere zu vergleichen. Ich finde den Tipp insbesondere Merkwürdig, da bei anderen Anbietern dies Möglich ist, bei Digitec aber Kategorisch ausgeschlossen (dasselbe gilt für alle anderen Produktgruppen, ausser die sind per Zufall im "Showroom")

11.04.2018
User firlefanz

Man kann bei digitec die Geräte zwar nach Hause bestellen, sobald man jedoch die Packung öffnet, kostet einem das rund 10% des Kaufpreises. Wenn man mehrere LS vergleichen möchte, wird das teurer, als wenn man im Fachgeschäft probehört und dort einen eventuellen kleinen Mehrpreis bezahlt als "Dankeschön" für die Dienstleistung, die man nutzen darf.

(Im Fachgeschäft probehören und im Billigstpreisshop kaufen gehört jedoch zu den Todsünden!)

11.04.2018
Répondre
User patrickobe1

Guter Bericht, danke!

09.04.2018
User J.Fietz

alt bekannte McIntosh Blau :)

09.04.2018
User morgulbrut

Der grösste HiFi Blödsinn überhaupt sind vollsymetrische Layouts. Und sauteure und dicke Kabel für alle möglichen Digitalsignale.
Und Spitzenlagerungen für Lautsprecherkabel. Und CD-Entmagnetisierungsgeräte. Und die Aussage Vinyl sei besser als CDs.

10.04.2018
User FabianKu

Vinyl ist besser als CD. Es sieht im Regal schöner aus. :D

10.04.2018
User morgulbrut

Den Punkt geb ich dir. Den von der schöneren Haptik auch. ;)

11.04.2018
User Anonymous

...und wenn bei der übertragung auf das digitale medium geschluddert wurde.
sonst gebe ich dir in allen punkten recht. so, jetzt kauf ich mir ein voodoo-, sry vovox-kabel für 1000steine und hau mir die letzten ohrschmalz-transienten aus meinen portablen plastikböxli raus. völlig ungeschirmt natürlich.

14.04.2018
Répondre
User hegamer

Anmerkung zum «Digitalverstärker»: Falls es sich nicht um einen Röhrenverstärker handelt arbeiten die Verstärker beinahe ausschliesslich mit Transistoren. Der Unterschied liegt in der eigentlichen Funktionsweise und Nutzung der Transistoren.

09.04.2018
User Anonymous

Danke für den gut geschriebenen Artikel!
Neben der, bereits im Artikel erwähnten, Faustformel - "Lieber starken Verstärkern an schwachen Lautsprechern, als anders rum" - habe ich als zweite Faustformel noch immer im Kopf - "wenn der Verstärker nix wiegt, ist er nix Wert".. stimmt dies auch noch?

09.04.2018
User marcelseiz

Bei analogen Verstärkern (Röhre und Transistor) braucht es immer noch schwere Trafos und grosse Kühlkörper für viel Leistung. Bei Schaltverstärkern mit Schaltnetzteilen sieht es aber ganz anders aus, die können mit wenig Gewicht und aus kleinen Gehäusen richtig viel Leistung bringen.

09.04.2018
User stschori

Stimmt nicht ganz. Schon vor 20 Jahren gab es analoge Transistorverstärker mit Schaltnetzteil. Durch das Schaltnetzteil fällt der schwere Trafo weg. Und wenn der Kühlkörper noch durch eine leichte Bauweise mit Heatpipe gebaut wurde, wog der Verstärker durchaus fast nichts und hatte Leistung ohne Ende. Kommt also ganz drauf an, wie der Verstärker gebaut ist bzw. war. Meist waren das jedoch Exoten und nur aus gutem Hause. Die Faustformel traf also wohl bei 95% der Verstärker zu.

10.04.2018
User Anonymous

Praxistest 'Faustformel':
starker verstärker an schwache lautsprecher = tieftöner zerfetzt
schwacher verstärker an starke lautsprecher = hochtöner geschmolzen
> ersatz hochtöner günstiger als ersatz tieftöner > formel korrekt

14.04.2018
Répondre
User Anonymous

Toller Beitrag. Beruhigend, dass sich zumindest in den Grundlagen in den letzten 35 Jahren nichts geändert hat.

10.04.2018
User Anonymous

na dann hast du noch ein paar jahre vor dir. gruss ötzi.

14.04.2018
Répondre
User PROreha

Es ist nicht Grundsätzlich so, dass schwache Verstärker eine Gefahr für die Boxen darstellen. Mit Leistungen von vielen Watt ist die Gefahr kleiner die clipping Grenze zu erreichen.
Ein richtig dimensionierter Verstärker wird auch bei Vollausteuerung nicht "clippen".

10.04.2018
User the_doors

Wenn es digitec mit hifi ernst nehhmen würde, müssten sie einen showroom einrichten wo probehören möglich wäre. Oder die LS dürften 1Monat probegehört weden.
Als hifi entusiast und Architekt würde ich Ihnen helfen ein Showroom zu Bauen.

15.04.2018
User panadole

Combien faut-il de Watts pour qu'un haut-parleur parle français ?

18.04.2018
User pat_schuler

Infinity Kappa 9 Lautsprecher:

Kennschalldruck in dB bei 1 Watt und 1 m 102.0 dB/W/m
Verstärkerleistung je Lautsprecher 282 Watt
Anzahl der Lautsprecher 2 Stück
Abstand zu den Lautsprechern 3.0 Meter

Erzeugter Schalldruckpegel 120.0 dB

09.04.2018
User info

Mit dem Lautsprecher waere mein Vinyl auch nix wert... Sorry, aber hör mal hin bevor Du quatsch daher quasselst... aber vorweg... ja... vinyl ist nicht gleich vinyl... und da kommts halt auch auf den Plattenteller, Nadel und Kabel an...

10.04.2018
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User silvio.zemp

Ein Mass, welches die Qualität eines Verstärkers recht gut wiedergibt, ist der Dämpfungsfaktor. Er wiederspiegelt so in etwa das Verhältnis zwischen dem Innenwiderstand der Endstufe inkl. Stromversorgung gegenüber demjenigen der Lautsprecher. High End: 10’000; Obere Mittelklasse 100+; Low End 40-.

10.04.2018
User americo

herzlichen Dank für die tollen Ausführungen, Du sprichst mir aus dem Herzen und ich könnte es nicht besser formulieren. Schade ist nur, dass diese Infos just nicht die Personen erreichen, denen es am meisten helfen würde. Ich freue mich auf weitere gute Berichte aus der Audiophilen Welt.

11.04.2018
User Digitalus

[Entfernt. Bitte halte dich an die Community-Regeln.]

19.04.2018
User gm5star

Guter Bericht, ausser der Teil "Desktop-Böxchen oder in der Bluetooth-Mobilwelt als Mitnehm-Quäker" seien nur aktiv heutzutage.Praktisch alle Studiomonitore zum Abhören sind aktiv. Es gibt also durchaus genügend aktive Highendlautsprecher, nicht nur Beachboxen.

21.04.2018
User Lothar Brandt

DANKE für das Lob. Die monierte Texpassage lautet: "Doch in der High Fidelity bilden Aktivlautsprecher noch immer die Ausnahme. Wo sie die Regel sind, etwa im Computerbereich als Desktop-Böxchen oder in der Bluetooth-Mobilwelt als Mitnehm-Quäker, tönen sie meist weit entfernt von hoher Klangtreue." Klar gibt es im STUDIO-Bereich jede Menge aktive. Und auch im HiFi-Bereich welche, aber dort sind sie die Ausnahme. OK?

22.04.2018
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User danielschmidt

Der Artikel hat mir gut gefallen und, wie sich's gehört, auch Fragen aufgeworfen: Wie funktionieren Schaltverstärker? Sind das die, die mancherorts als Class-D bezeichnet sind? Wenn nein, was ist Class-D?
Was ist Phasendrehung und wie macht sich die akustisch bemerkbar? Spielt das eine Rolle?

20.06.2018
User Lothar Brandt

Ja, Schaltverstärker werden auch als Class-D-Verstärker bezeichnet. Wie sie funktionieren, würde ich gerne in einem separten Artikel erklären. Phasendrehungen sind bei Wechselspannungen Verschiebungen zwischen Strom und Spannung. Die Bezeichnung ist Phi, die Masseinheit Grad. Die elektrische Leistung genügt der Formel P = I (Stromstärke in Ampère) x U (Spannung in Volt) x cos phi. Bei 0 Grad, ist der Cosinus 1 und damit die Leistung unbeeinträchtigt das Produkt von Strom und Spannung.

20.06.2018
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User maclexi0

Ja die Röhren. Mit Gitarre oder Bass mag das durchaus Sinn machen. Aber an der Stereo Anlage macht das die Musik nicht besser. Die Röhre verbiegt den Klang eigentlich. Das erreicht man heute mit Elektronik genau so gut. Da brauche ich keinen teuren Röhrenamp der viel Strom braucht.

12.04.2018
User Lothar Brandt

Aus meiner Sicht ist das etwas zu pauschal. Es gibt aus meiner Sicht viele Röhrenverstärker, die exzellent klingen, ohne den KLang zu verbiegen (meist durch Hiinzufügen bestimmter Klirranteile). Nur sind die guten Röhrenamps in der High Fidelity leider nicht billig. Die für Gitrarristen übrigens auch nicht ....

22.04.2018
User maclexi0

Eben: Gute Hi-Fi Röhrenamps sind teuer, verbrauchen viel Strom, brauchen dadurch grosse schwere Netzteile und die Röhren altern dazu auch noch.
Ich sehe absolut keinen Vorteil gegenüber einem guten Transistor Amp.
Meine Meinung.

26.04.2018
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