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Comprendre l’impédance et la sensibilité des écouteurs audio (2019)

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Si vous vous demandez comment interpréter l’impédance et la sensibilité des écouteurs audio afin de choisir ceux capables de produire un niveau sonore adéquat lorsqu’ils sont associés à votre smartphone ou à votre DAP, vous n’êtes certainement pas seul. Voici quelques éléments pour vous aider à interpréter les spécifications des écouteurs.

Les écouteurs Focal Stellia ont une impédance de 35 ohms et une sensibilité élevée de 106 dB/mW. Par conséquent, ils peuvent être facilement pilotés par la plupart des amplis et des appareils portables.

Sensibilité des écouteurs et des écouteurs

Les fabricants d’écouteurs et d’enceintes indiquent les valeurs de sensibilité de leurs produits à 1 kHz (milieu de gamme) pour 1 mW (milliWatt) de puissance. Cependant, l’impédance des haut-parleurs est mesurée à 1 watt et très peu d’écouteurs peuvent supporter une puissance aussi importante. De plus, la proximité des transducteurs du casque avec les oreilles de l’auditeur assure une sensibilité élevée avec seulement plusieurs centièmes de milliWatts de puissance. Pour mesurer la sensibilité d’une paire d’écouteurs, le microphone n’est évidemment pas placé à 1 mètre des transducteurs, mais très près d’eux, souvent au bout d’un conduit auditif artificiel. La sensibilité est ainsi généralement établie entre environ 90 et 120 dB.

Les deux transducteurs du casque Sennheiser HD 820 présentent une sensibilité élevée de 103 dB/mW pour une impédance de 300 ohms.

À quel volume écoutons-nous vraiment?

Le plus souvent entre 60 et 80 dB, et exceptionnellement à 90 dB pour les plus audacieux d’entre nous. En moyenne, les écouteurs et les écouteurs ont une sensibilité de 100 dB, ce qui correspond au son produit par un marteau-piqueur. C’est-à-dire qu’un milliWatt de puissance n’est presque jamais nécessaire. Cependant, la plupart des amplificateurs de casque et des DAP délivrent entre 50 et 200 mW, et même jusqu’à 1 W pour les modèles les plus puissants. L’impédance du casque est à blâmer… ainsi que celle des amplificateurs. Cela soulève deux questions: quand et pourquoi devriez-vous choisir un amplificateur aussi puissant?

L’amplificateur casque Pioneer U-05-S dispose d’une puissance de sortie élevée de 2 x 300 mW à 32 ohms.

Impédance des écouteurs et des écouteurs

Tout comme les enceintes, les écouteurs et les écouteurs ont une certaine résistance au courant électrique transmis par l’amplificateur: c’est l’impédance. Exprimé en ohms, il varie souvent entre 8 et 600 ohms, selon le modèle. Comme pour les haut-parleurs, les fabricants mesurent l’impédance du casque à 1 kHz (milieu de gamme), mais en réalité, l’impédance varie en fonction de la fréquence (des bas aux hauts). Il peut doubler, tripler ou quadrupler à mesure que la fréquence de résonance mécanique du transducteur est approchée, ce qui complique la tâche de l’amplificateur en l’obligeant à produire plus de puissance.

Les excellents écouteurs Meze 99 Classics, avec leur sensibilité de 103 dB et leur impédance de 32 ohms, sont très faciles à alimenter.

L’impédance de sortie des amplificateurs de casque et la perte de puissance inévitable

Les amplificateurs de casque comportent une impédance de sortie qui, une fois ajoutée à l’impédance d’entrée du casque, entraîne une perte de puissance plus ou moins importante. Si l’impédance de chacun est égale, seulement 6 dB de puissance sont perdus. Mais comme la qualité hi-fi dépend de la faible impédance de l’amplificateur de casque (0,1 à 3 ohms), les différences entre l’impédance de sortie de l’amplificateur et l’impédance du casque sont souvent importantes. Avec 0.1 ohm à une extrémité (amplificateur) et 32 ohms à l’autre (casque), 15 dB sont perdus. Cette valeur passe à près de 30 dB avec une paire d’écouteurs avec une impédance nominale de 600 ohms.

En d’autres termes, la puissance d’un amplificateur est divisée par 10 voire 100. C’est pourquoi de nombreux écouteurs ont du mal à atteindre leur potentiel maximum avec des amplificateurs de casque d’entrée de gamme qui ne peuvent fournir que moins de 100 mW de puissance.

L’amplificateur de casque Cayin IHA-6 a une puissance de sortie très élevée de 2 x 7000 mW à 32 ohms.

Comprendre comment la puissance de sortie d’un amplificateur est déterminée

La puissance de sortie d’un amplificateur est généralement communiquée sous la forme de milliWatts (mW) pour une impédance donnée, mais elle peut également être exprimée en volts. Dans ce cas, vous devez calculer la puissance fournie en fonction de l’impédance du casque que vous envisagez d’acquérir. La formule consiste à diviser la tension au carré par l’impédance. Par exemple, 2 volts correspond à 125 mW de puissance à 32 ohms (2^2/32) et 13 mW à 300 ohms (2^2/300).

Pour déterminer la puissance de sortie d’un amplificateur, la formule consiste à diviser la tension au carré par l’impédance. Par exemple, 2 volts correspond à 125 mW de puissance à 32 ohms (2^2/32) et 13 mW à 300 ohms (2^2/300).

La tension de l’amplificateur haut de gamme iD Audio iDSD Pro est évaluée à 11,2 V à 600 ohms. Il peut donc piloter n’importe quelle paire d’écouteurs hi-fi en toute simplicité.

Quelle devrait être la puissance de l’amplificateur?

Il est important de rappeler que l’impédance des écouteurs et des écouteurs varie en fonction de la fréquence. Par exemple, 13 mW à 300 ohms et 1 kHz peuvent être réduits à 5 mW à certaines fréquences. À cette considération, il faut ajouter la perte de puissance générée par la différence entre l’impédance de sortie de l’amplificateur et l’impédance du casque. Si la sensibilité du casque est très élevée (> 100 dB), un amplificateur capable de fournir 100 mW suffira.

Avec leur faible impédance de 32 ohms et leur sensibilité élevée de 99,8 dB, les écouteurs Grado SR-125e peuvent être facilement couplés à n’importe quel amplificateur ou smartphone.

Cependant, si la sensibilité du casque est inférieure à 100 dB, il est préférable de choisir un amplificateur de casque capable de délivrer environ 300 mW. Si la sensibilité du casque est inférieure à 100 dB et que son impédance est supérieure à 100 ohms, un amplificateur plus puissant, capable de fournir au moins 1W, serait plus approprié.

With a power output rated at 80 mW at 32 ohms, the Audioquest DragonFly Cobalt USB DAC is the ideal solution to improve the output of a computer or smartphone.

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