Pourquoi les haut-parleurs sont-ils fabriqués avec différentes valeurs d'impédance?

Je connais le concept de l'adaptation d'impédance dans les applications audio, mais il y a quelque chose qui m'échappe. Tout d'abord, un extrait d'un site de cinéma maison :

Les haut-parleurs ont des impédances de 8 ohms, 6 ohms ou 4 ohms (ce sont des valeurs "nominales" ou approximatives, car l'impédance d'un haut-parleur change tout le temps avec les différentes fréquences de la musique). Un haut-parleur de 4 ohms attire plus de courant électrique à travers les transistors de sortie de votre récepteur AV, et comme plus de courant équivaut à une puissance supérieure, les haut-parleurs de 4 ohms ont tendance à avoir une plus grande plage dynamique et à jouer plus fort plus facilement que les haut-parleurs de 8 ohms.

Si un haut-parleur à faible impédance a généralement une meilleure plage dynamique et peut atteindre des volumes plus forts, pourquoi voyons-nous encore des haut-parleurs de 6, 8 ou même 16 ohms? Ne devrions-nous pas "progresser" vers des enceintes plus efficaces avec une impédance plus faible? Les haut-parleurs à impédance supérieure sont-ils simplement un produit de compatibilité descendante?

audio impedance speakers

— JYelton
source

Coût. Un amplificateur qui peut fournir du courant à une charge de 4 ohms doit fournir 4x le courant par rapport à une charge de 16 ohms. La différence entre l'approvisionnement de 2 ampères et 8 ampères est substantielle du point de vue de la conception et des coûts.

— Nate

L'affirmation selon laquelle 4 Ohms ont une plage plus dynamique est trompeuse. Examinez attentivement les hypothèses qu'il fait. Vous avez alors mal interprété le fait que, en quelque sorte, cela se rapporte à l'efficacité, ce qui n'a jamais été déclaré et ce n'est pas le cas.

— Olin Lathrop

Vous utilisez différents haut-parleurs dans différents systèmes et même différentes configurations série et parallèle; c'est l'une des raisons pour lesquelles il existe différentes valeurs d'impédance. Les haut-parleurs de 8 ohms sont la norme pour la maison, tandis que 4 ohms se trouvent généralement dans les systèmes audio de voiture.

Si un haut-parleur à faible impédance a généralement une meilleure plage dynamique et peut atteindre des volumes plus forts, pourquoi voyons-nous encore des haut-parleurs de 6, 8 ou même 16 ohms? Ne devrions-nous pas "progresser" vers des enceintes plus efficaces avec une impédance plus faible?

Bien que oui, l'avantage des haut-parleurs de 4 ohms est que l'augmentation du courant signifie qu'ils ont une plage dynamique plus large, ils seront plus difficiles sur l'amplificateur (si l'ampli est conçu pour 8 ohms) et à des volumes plus élevés, ils auront un THD plus grand ( total distorsion harmonique .) Essentiellement, la tension de sortie sera instable pendant une application à haute puissance car l'ampli aura du mal à fournir suffisamment de courant pour piloter la charge.

L'utilisation d'un haut-parleur de 4 ohms sur un amplificateur domestique générique conçu pour un haut-parleur de 8 ohms consommera deux fois plus d'énergie et peut faire passer l'amplificateur en mode de protection ou même surchauffer et casser.

pourquoi voyons-nous encore des haut-parleurs de 6, 8 ou même 16 ohms?

Différentes configurations série et parallèle sont utilisées pour modifier la charge sur un amplificateur. Par exemple, vous pouvez avoir deux haut-parleurs de 4 ohms en série afin que la charge soit de 8 ohms. Ou (courant dans les systèmes de voiture personnalisés), vous pouvez avoir deux haut-parleurs de 4 ohms connectés en parallèle, de sorte que la charge sur l'amplificateur n'est que de 2 ohms, doublant ainsi le courant.

Ou dans ce cas, quatre haut-parleurs de 8 ohms sont connectés en série en parallèle de sorte que l'impédance totale n'est que de 8 ohms.

4 haut-parleurs 8 ohms en série parallèle

Les haut-parleurs à impédance supérieure sont-ils simplement un produit de compatibilité descendante?

Non, ils ont leur place, de permettre différentes configurations d'enceintes, ou moins d'usure des amplificateurs à une qualité sonore améliorée.

L'utilisation d'un haut-parleur avec une impédance supérieure à la valeur minimale peut améliorer la qualité car l'ampli génère une tension et un courant plus stables. Par conséquent, le THD restera inférieur à une impédance plus élevée tandis que la puissance de sortie maximale de l'ampli sera réduite en raison d'une impédance de charge plus élevée.

Les haut-parleurs ont des impédances de 8 ohms, 6 ohms ou 4 ohms (ce sont des valeurs "nominales" ou approximatives, car l'impédance d'un haut-parleur change tout le temps avec les différentes fréquences de la musique

Ils sont également appelés valeurs de repos, et si vous connectez un ohmmètre au haut-parleur, il doit lire 4 ou 8 etc. ohms. Ensuite, si vous déplacez doucement le haut-parleur, la lecture changera. Si vous mesurez un haut-parleur et qu'il affiche une valeur différente de ce qu'il est censé faire, il peut être défectueux ou soufflé ou au moins légèrement endommagé.

— Garrett Fogerlie
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Est-il exact de présumer qu'un haut-parleur de 4 ohms pourrait fonctionner aussi fort qu'un haut-parleur de 8 ohms à environ la moitié de la puissance?

— JYelton

@JYelton non car la puissance par rapport aux décibels n'est pas liée linéairement, ce qui signifie que la différence entre 50 watts et 100 watts n'est que d'environ 3 décibels. Et une augmentation de 10 dB est perçue comme deux fois plus forte. Considérez-le comme un haut-parleur de 4 ohms qui consommera deux fois plus d'énergie qu'un haut-parleur de 8 ohms, et sera plus fort mais pas deux fois plus fort.

— Garrett Fogerlie

Merci, je ne pense pas avoir fait un si bon travail, @David Kessner pourrait probablement l'expliquer mieux, cela fait un moment que je ne suis pas dans l'industrie audio.

— Garrett Fogerlie

@GarrettFogerlie Je pense que vous avez fait du bon travail en répondant à la question! +1

" Bien que oui, l'avantage des haut-parleurs de 4 ohms est que l'augmentation du courant signifie qu'ils ont une plage dynamique plus large ... ". Ce n'est pas tout à fait ça. Les haut-parleurs 4 Ω atteindront leur puissance de crête à une tension inférieure et sont donc généralement utilisés dans les systèmes automobiles. Un haut-parleur de 8 Ω peut avoir la même puissance de sortie mais aura besoin de deux fois la tension pour le piloter.

— Transistor