En électronique on parle de l’impédance d’un dipôle passif (conducteur ohmique, condensateur ou bobine). En régime sinusoïdal (tension qui oscille) on définit l’impédance, notée , par
. Pour un conducteur ohmique en régime continu (tension constante) on a tout simplement
, la résistance. On peut donc considérer l’impédance comme la résistance qu’offre le composant électronique au passage d’un courant alternatif.
Pourquoi parler d’impédance pour un haut-parleur ?
Techniquement un haut-parleur est un transducteur électroacoustique, il transforme un signal électrique en un signal sonore. Le principe de fonctionnement repose sur l’utilisation d’une simple bobine de cuivre.
Une bobine de cuivre est liée à une membrane, elle même fixée par une suspension au chassis du haut-parleur, la bobine est plongée dans un champs magnétique, d’où la présence d’un aimant à l’arrière des haut-parleurs. Une bobine traversée par un courant ayant la propriété de créer un champs magnétique, l’interaction entre le champs magnétique de l’aimant et le champs magnétique créé par la bobine met la membrane en mouvement, celle-ci déplace l’air et crée une onde sonore. C’est le même principe que lorsque l’on manipule deux aimants, dans certaines positions ils s’attirent dans d’autres ils se repoussent. Dans le cas de la membrane du haut-parleur celle-ci se déplace vers l’avant pour une tension d’alimentation positive et vers l’arrière pour une tension négative, voilà notre onde sonore générée.
Dans l’absolu une bobine idéale a une résistance nulle et ne possède qu’une inductance notée . Mais dans la réalité l’enroulement de cuivre qui constitue la bobine a une résistance non nulle. La bobine réelle d’un haut-parleur peut donc être considérée comme l’association d’une bobine parfaite et d’une résistance : voilà d’où vient une partie de notre impédance ! Vous ajoutez à cela la résistance mécanique de la membrane, la charge du haut-parleur (charge close, bass-reflex…) et on obtient l’impédance de notre enceinte qui permet de définir l’amplification que nous allons utiliser.
Pourquoi l’impédance est-elle variable ?
Malheureusement l’impédance n’est pas constante, prenons l’exemple des spécifications du haut-parleur Eminence Delta pro 12A (8 ohms) :
L’impédance est représentée par la courbe rouge pale, sur l’axe horizontal la fréquence en Hz, sur l’axe verticale de droite l’impédance en Ohms.
On remarque que l’impédance minimale est comprise entre 7 et 8 ohms, qu’il y a un pic d’impédance de 80 ohms autour de 55Hz et qu’ensuite l’impédance croit avec la fréquence. Pour des fréquences en dehors de l’intervalle [150Hz;550Hz] l’impédance est supérieure à environ 10 Ohms ce qui ne posera pas de problème, en revanche pour des fréquences comprises entre 150Hz et 550Hz, l’impédance est plus faible, c’est la que l’ampli fournira le plus de courant et chauffera le plus.
Voici les paramètres Thiele and Small pour le même haut-parleur :
Conclusion
On constate que le pic d’impédance apparaît pour la fréquence de résonance du haut-parleur Fs=55Hz. La résistance en régime continu de la bobine du Haut-parleur est Re=6,3 ohms, l’impédance n’est jamais inférieure à cette valeur. Au final l’impédance affichée pour ce haut-parleur est de 8 ohms, il s’agit de l’impédance nominale, définie par le fabricant. Comme c’est la zone où l’impédance est la plus faible qui est susceptible de mettre l’ampli à rude épreuve, c’est cette valeur qui est considérée lorsque l’on choisit l’amplification.