Après avoir écrit un article sur la puissance j'ai tenu à compléter mes explications notamment suite à certains encouragements reçus.Je vais essayer de rester simple et conçis. Je n'ai pas la prétention de vous apprendre l'electronique mais plutôt d'éclairer ceux qui le souhaitent sur les principes et les mystéres mais passionnantes exigences de la HIFI.  
 
Les conditions de mesure de puissance d'un amplificateur doivent être strictement identique d'un constructeur à l'autre pour pouvoir être comparé.Il n'existe aucune norme, mais la description des conditions de réalisation pour obtenir cette puissance devrait être systématiquement précisé.
 
1000Hz est toujours la fréquence de référence en audio car elle se situe à michemin entre l'infragrave grave 20Hz (quasi inaudible car il s'agit plus d'un souffle que d'un son) et la très haute fréquence 20 000Hz (très peu de personnes perçoivent réellement cette fréquence extreme sauf ouie exceptionnelle en  
tout cas inaudible pour les personnes de plus de 30 Ans: quand on vieillit l'oreille perd de sa sensibilité en haute fréquence).
 
Procédure pour les mesures de PUISSANCE des amplificateurs:  
 
-On Injecte à l'entrée de l'ampli un signal sinusoidal de 1000Hz en général avec un générateur
 
-branchement d'une résistance de 8 Ohm (en général un rhéostat adapté à la puissance de l'ampli) à la sortie de l'ampli et mesure à l'oscilloscope de cette sortie au borne de la résistance (L'oscilloscope est un appareil qui visualise sur un écran des tensions(volt) et permet de controler la forme du signal ici sinusoidal). Donc on doit retrouver betement à l'ecran le même signal sinusoidale de 1000 Hz injecté à l'entrée mais amplifié en tension (volt), c'est le but de l'amplicateur audio qui est en faite un amplificateur en tension et non en courant. Ce signal sinusoidale présente donc des excursions à la sortie plus grande qu'a l'entrée.Ensuite on augmente à partir du générateur le gain du signal à l'entrée jusqu'à la visualisation sur l'écran de l'oscillo de la distorsion du signal sinusoidal. Cette distorsion représente la limite maximum d'excursion en tension de l'ampli. cette distorsion de traduit par un écrétage  
du haut et du bas de la sinusoide.l'arrondi du haut et du bas de la courbe n'apparait plus.  
 
-On releve la tension du sommet de la sinusoide donc maximale sur l'oscillo ,juste avant distorsion, qui est la tension de peak ou de crete et on la divise par racine de 2 afin d'obtenir la tension éfficace (RMS ou Root Mean Square).
 
-On Applique la formule P(Puissance)=U²/R, avec U, la tension relevé et R la résistance appliqué à la sortie de l'ampli ici 8 Ohm.
 
-On obtient la puissance efficace de l'ampli à 1000 Hhz sous une charge de 8 Ohm.  
 
Comprenez bien que la résistance (qui remplace l'enceinte pour l'obtention de la mesure) est une charge pour l'amplificateur comme l'est une remorque (l'enceinte) que tire un véhicule(l'ampli).Les accélérations et freinages sont beaucoup plus difficile pour le véhicule si la charge est lourde et le véhicule insuffisamment puissant. C'est donc l'enceinte qui impose sa loi à l'ampli en réclamant du courant. Des enceintes sont réputés difficiles parcequ'elle réclament plus de courant que la normale tout simplement parce qu'elle ont une faible impédance engendré par des filtres passifs complexes. Si vous souhaitez connaitre les capacités en courant de votre ampli vous devez recommencer l'expérience en abaissant la résistance de 8 à 6 voir de 4 Ohms. Peut-être que le constructeur de l'ampli à réalisé ces mesures et il serait interressant de les consulter.  Mais il reste dangeureux de descendre sous les 4 Ohm pour un ampli bon marché car la charge augmente inconsidérement avec le risque d'entrainer la rupture de certains composant de votre ampli (généralement les transistors de puissance).
 
Un essai de la puissance sous 4 Ohm vous renseignera sur les capacité en courant de votre ampli et sa capacité à "driver" dans de bonne condition des enceintes réputés difficile à faire marcher. En général peu de constructeurs communiquent sur cette puissance à cette impédance car le résultat ne serait certainement pas flatteur. Si votre ampli est franchement bon il arrivera à maintenir la même tension sous 4 Ohm que sous 8 Ohm(juste avant écretage) et donc d'après la formule P=U²/R sa puissance double. connaitre cette information revient à tester la qualité de l'étage de l'alimentation de sortie. Quand on  
sait que le prix de revient de cet étage peut atteindre la moitié du prix d'un ampli Pure Classe A dont le prix peu dépasser les 100KF on conçoit aisément que certains constructeurs cherchent par tous les moyens à économiser sur cette partie qui restera toujours chère.
 
Si votre ampli peut doubler à nouveau sa puissance en passant d'une charge de 4 à 2 Ohm vous avez là un exemplaire dont la réalisation de l'étage de sortie est exceptionnelle car pouvant faire face à une grosse demande en courant. Cela veut dire que cet ampli mettons de 100 Watt sous 8 Ohm serait à même de quadrupler sa puissance sous 2 Ohm soit 400 Watt...Mais son prix sera probablement astronomique. Tout ampli quel que soit son prix et sa qualité de réalisation "s'écroulera" tôt ou tard si vous descendez au delà d'une certaine valeur d'impédance: il ne pourra maintenir une tension constante tout en fournissant un courant toujours plus grand que réclame à corps et à cri l'enceinte...L'ampli se mettera à genou et demandera grâce...Si vous continuez à descendre l'impédance vers 0 la formule U=RI indique que pour maintenir U constant le courant grimpe à l'infini: Il s'agit du court-circuit. c'est la mort assurée de l'étage de sortie, en général le ou les transistors de sortie servent de fusible et "dégagent".
 
 
Ce qu'il faut retenir:
Mesure de puissance à 1000Hz sous une charge de 8 Ohm. Cette puissance devra être strictement exprimée en valeur efficace et non maximum,crete,pointe ou burst...parce ça c'est vraiment du pipo pour gonfler les chiffres... et là et seulement là vous pourrez comparer des amplis entre eux sur le terrain de la  
puissance.
 
Note:Ces mesures ne constituent pas des mesures sur les qualités auditives des amplis. Certains amplis sont bons d'autres le sont moins mais il est clair que vouloir coute que coute un ampli puissant est une grosse erreur. La montée en puissance s'accompagne irrémédiablement d'une dégradation du signal, dégradation qui sera transmise aux enceintes. Il est beaucoup plus facile pour les constructeurs de réaliser un bon ampli de faible amplification que un ampli à forte amplification. 2 amplis fabriqués suivant le même schéma et avec des composants de qualité similaires l'un en 30 Watt et l'autre en 100 Watt n'auront pas les mêmes qualités d'écoute et il est quasiment sûr que le 30 Watt fonctionnera mieux que le 100watt et pour moins cher...Vouloir de la puissance oui mais à condition d'en avoir réellement l'utilité...Mais si pour vous la puissance est primordial il est facile d'augmenter la puissance  
acoustique d'un ensemble sans changer d'ampli.c'est pourquoi si j'ai un peu de temps cette semaine je vous parlerai des rendements ampli-enceinte, des ampli de type classe A,AB,B, et peut-etre si ça vous interesse,mais là c'est un peu plus tech,  des filtres passifs avec cellules de 1° 2° 3° et 4°ordres, filtres actifs, fréquence de coupure, bande passante.....

Heu tu pourrais pas un brin résumer ?

Donc en pratique ca donne quoi M'sieur.....
 
Exemple dans le magasin....
Vous avez repérer des enceintes annoncés à 4 Ohm qui vous plait.
Vous avez repérez un ampli qui vous plait
 
1/Exigez La courbe d'impédance de l'enceinte sur le spectre 20-20Khz. Le constructeur l'a obligatoirement mesurée.  
 
2/Reperez le niveau d'impédance de l'enceinte à son niveau le plus bas. Théoriquement elle doit être de 4 Ohm dans cet exemple
S'il s'agit d'un bass reflex avec event elle doit se situé dans la zone des 200-600Hz mais cela n'a aucune importance.
 
3/Exigez LA puissance de l'ampli à 8,6 et 4 Ohms
 
4/Si la puissance grimpe de 8 à 4 Ohms là ça va encore. Si ça double génial(l'idéal théorique). Si ça chute l'ampli est en train de décrocher et ne maitrise plus la situation à cette impédance....
 
 
Attention je le répète il ne s'agit pas d'un test sur les qualités auditives mais sur la conception de l'étage de sortie (Transformateur,condensateur de filtrage, et disposition des transistors de puissances, en gros tout ce qui fait le poid de l'ampli ses muscles en qq sorte).....
IL est clair que vous devez impérativement proceder à des écoutes. Un test qui ne trompe pas consiste à écouter un passage sur des fortés à un bon niveau.L'enregistrement doit être de très grande qualité.Cas d'un orchestre symphonique constitué de beaucoup de musicien(donc l'ampli va travailler sur toutes les fréquences) Ces passages ou tous les musiciens "libèrent d'un coup leur energie sur leur instruments" ( cela ne dure que quelques millisecondes) réclame un pic de courant à l'ampli. Si celui n'a pas la totalité du courant en réserve ou que le groupe condensateur de filtrage-transistor de sortie  ne peuvent pas suivre vous devriez entendre une mauvaise réponse en dynamique avec de la distorsion, un broua-ha en quelque sorte.....Si tout se passe bien vous devriez continuer d'entendre tous les instruments séparément pendant ces phases de brusque puissance.....eh comme on dit dans le jargon "une main de fer dans un gant de velour" ,douceur et dynamique....    

 
juste comme ca : je ne connais pas un seul ampli dont la puissance annoncée sous 4ohms soit inférieure à celle annoncée sous 8ohms...(je crois que cest "physiquement" impossible d'ailleurs...).
 
d'autre part, je ne suis vraiment pas sur que le fait de voir la puissance de l'ampli doublée entre du 8ohms et du 4ohms soit un bon indicateur...
 
enfin, meme si tu l'as dit, je souligne encore une fois que la puissance de l'ampli ne signifie pas grand chose (voire rien du tout...)

Merci Phobos, c'est très instructif.
 
 
Ch'tite question pourrais-tu aussi parler de notions tq :
 
Le Rapport Signal/Bruit.
Le Rendement.
La banse Passante.
Le tps de montée.
La distorsion.
 
 
Merci d'avance.

 
Le Rapport Signal/Bruit:
 
c'est le simple rapport du signal divisé par le bruit. Ce chiffre est toujours donné pour la puissance max de sortie ou alors pour une puissance définie (1w). Elle est très souvent exprimé en db (décibel).
 
Donc SB = 20 x log (Amplitude signal / amplitude bruit)  
Ou bien en puissance:
SB = 10 x log (Puissance signal / puissance bruit).
 
Et oui les logs sont soit en puissance soit en amplitude, ce qui arrange pas la compréhension.
 
Notez bien que donner le rapport pour la puissance max est très flatteur, car le signal est maximal. Par contre il est bien plus interessant de le voir a 1w, voire moins, car c'est la que l'auditeur a le plus de chance de l'entendre.
 
Souvent on utilise la notation THD+N, qui est la mesure du rapport SB + distortion, car c'est ce qui est directement mesuré.
 
 
Le Rendement
 
Pour un haut parleur c'est le niveau de décibel atteint pour une puissance donnée a une distance donnée, généralement 1w/1m. Plus ce chiffre est élevé moins le hp demande de puissance.
 
Les chiffres habituel vont de 80db 1w/1m (electrostatiques) a plus de 110db 1w/1m(pavillons). Classiquement on trouve des enceintes aux allentours de 90db.
 
 
La banse Passante
 
Toujours donnée a -3db (amplitude divisée par 2), c'est la limite inférieure et supérieure a partir de laquelle l'amplitude de sortie de l'ampli descend.  
Le plus peu etre l'enemi du bien, trop de bande passante vers le haut peut poser des pbs de perturbation par la HF (emetteur de télé ou FM), vers le bas ca peut endommager les HP (bcp d'amplis passent le continu sans problème).
Il existe deux bande passante: celle bas signaux (1w) et celle a puissance maxi. Un bon ampli donne les même chiffre quelquesoit la puissance.
 
 
Le tps de montée
 
Corrolaire de la bande passante (les deux sont liés), c'est le temps que mets l'ampli pour passer de l'amplitude négative maximale a l'amplitude positive maximal. Il s'exprime en V/µs généralement. Trop souvent mise en avant, elle n'a que peux d'interêt.
 
La distorsion
 
Ce n'est pas LA distortion, mais LES distortions. Il en existe beaucoup.
 
En gros un ampli doit donner le même signal en sortie qu'en entrée. La réalité est tout autre a cause des non linéarités diverses:
 
- Non linéarité des composants: surtout les actifs (semiconducteurs), et un peu les condensateurs electrochimiques (mais très peu). Fortement dépendant de la fréquence (plus on monte plus il y a de problème.
 
- Non linéarité thermique: un composant chauffe, ce qui pose problème a basse fréquence.
 
- defauts de conception (diaphonie, boucles de masse etc...).
 
On distingue deux type de mesure de distortion: la distortion harmonique, et la distortion d'intermodulation.
 
La distortion harmonique se mesure en injectant un signal sinusoidal pur. En sortie on retrouve le signal ainsi que des harmoniques qui sont a des multiples de la fréquence et d'intensité plus faible. On ajoute tout ces harmoniques et on mesure le rapport avec le signal (comme pour le rapport signal/bruit). On l'exprime en pourcentage ou en db selon les cas.
 
A noter que l'oreille est bcp plus flattée par les harmoniques paires (2/4/6/8) que par les impaires (3/5/7). Le son "chaud" des tubes provient des harmoniques paires bien souvent.
 
Un ampli est considéré comme bon en dessous de 0.1% de distortion a pleine puissance.
 
A noter aussi que le chiffre seul ne veut rien dire, ou très peu. L'ordre et la décroissance des harmoniques est bcp plus importante que leur amplitude.
 
La distortion d'intermodulation est obtenue en envoyant deux signaux de frequence différente. On mesure alors la modulation d'un signal par l'autre. Toujours exprimée en % ou en db.  
Certains considèrent que cette mesure est bcp plus importante que la distortion harmonique.
Elle permets bcp plus facilement de voir la qualité de l'ampli sans sa contre-réaction (méthode permetant d'asservir la sortie a l'entrée et d'améliorer la qualité de sortie). Nottament les amplis ayant bcp d'étages sans contre réaction locale et seulement un très grosse contre réaction globale sont souvent très mauvais dans cette mesure, même si la distortion harmonique est excellente. Cela peut s'expliquer par la saturation des étages intermédiaires de l'ampli.
On le voit donc la mode est aux ampli a contre réaction locale (batisés pompeusement sans contre réaction, ce qui est très souvent faux).  
 
Voila pour mes 2cts

Mais comment fait-on pour choisir un ampli, à part en l'écoutant ? Je suppose qu'il faut tout d'abord avoir une idée des enceintes à mettre dessus, mais ensuite : en terme de puissances et autres... quelles sont les caractéristiques à regarder ?

Ben y'a pas vraiment de choix, un ampli c'est fait pour etre écouté, pas a etre regardé. Donc seul l'écoute est reine. Ecoute faite bien sûr dans le système final. Car le couple enceinte/ampli n'est pas neutre.
 
Mais il y a quand même des signes a regarder:
 
- Impédance mini connectable. Doit etre suffisante selon l'enceinte (les electrostatiques sont très dur de ce coté la).
 
- Distortion: tout les amplis du commerce sont largement performant coté chiffre. Ca ne sert donc quasiment plus a rien de regarder ca. Sauf la TIM (distortion d'intermodulation) a la rigueur.
 
- Bruit: un ampli moderne ne fait plus de bruit, bon a la rigueur un possesseur d'enceinte haut rendement (>100db) va y regarder a deux fois.
 
La qualité de contruction (interne!) peut jouer: une alim surdimensionnée, voire alim indépendante (une pour chaque voie). Taille des dissipateurs. Chemin du signal minimal (pas de préamp/selecteur ultra complexe)...

J'voudrais rajouté qq trucs (tu m'dira si c'est faux phobos):
qd on passe de 8ohms à 4ohms on ne double pas vraiment la puissance, théorique peut-être, mais pas la puissance acoustique (car c'est celle là qui est vraiment importante).
 
Pour l'histoire de rendement, qd on augmente de 3dB on DOUBLE la puissance (à cause de l'échelle log).
 
Le temps de monté ne serait t'il pas lié à la dynamique de l'ampli?
 
La bande passante doit être large si possible (harmonique de rang élévé) pour une meileur écoute, il n'y a pas de problème si il y a blindage magnétique.
 
Surtout ne flaché jamais sur un nombre impressionnant de watts (ça ne veut quasi rien dire et les vendeurs sont des vendeurs...), écouter et vous verrer que parfois un ampli 50Watts va vous paraitre bien plus puissant qu'un machin à 300Watts ...
Les watts sur une enceinte coresspondent à la puissance max admise à une certaine impédance, si vous voulez augmenter cette puissance admissible rajouté une résistance à l'entrée d'l'enceinte (évidemment à potar égal le son est moins fort).

 
Après calcul en appliquant le théorème de thevenin et considérant l'égalité des puissances fournit aux charges de 4 et 8 Ohm, j'obtiens la condition que La résistance de sortie de l'ampli doit être de racine de 32 soit 5.65 Ohm. Attention ce résultat ne tiens pas compte d'un déphasage entre la tension et le courant auquel cas il faudrait résonner dans le modèle mathématique des complexes de la forme (a+jb). Afin de simplifié le résultat Je considère l'enceinte comme une charge purement résistive, ce qui n'est pas le cas puisqu'il s'agit d'une impédance(résistance associé à un décalage de phase courant-tension). si la résistance de sortie de l'ampli est supérieur à 5.65 Ohm alors la puissance sous 4 Ohms sera inférieur à celle sous 8 Ohm....Les amplis dont tu me parles ont donc une impédance de sortie inférieur à cette valeur.
 
 
Ce phénomème n'est absolument pas impossible puisqu'il concerne entre autre beaucoup d'ampli Pure Classe A qui souvent chute en puissance dans la classe A lorsque l'impédance chute. Petite parenthèse que beaucoup ignore c'est que si l'ampli de cette classe est connecté à une charge inférieur à celle préconisé par le fabriquant il passe automatiquement en classe AB et là la puissance remonte quand on descend la charge....Bizarre vous avez dit bizarre....
 
 
 

 
Ok je vais voir ça cette semaine A+....

mc
[...]Le Rendement
 
Pour un haut parleur c'est le niveau de décibel atteint pour une puissance donnée a une distance donnée, généralement 1w/1m. Plus ce chiffre est élevé moins le hp demande de puissance.
 
Les chiffres habituel vont de 80db 1w/1m (electrostatiques) a plus de 110db 1w/1m(pavillons). Classiquement on trouve des enceintes aux allentours de 90db.[...]
 
Non, ça c'est la sensibilité d'un HP ou d'une enceinte acoustique, le rendement d'un hp normal tourne aux environ de 1%.
Quand au reste c'est de la littérature....
@micalement.
Fly
 
 

 
Je suis d'accord avec toi pour ce que tu dis mais pour le temps de montée je ne sais pas vraiment...Ca me parait bizarre car les ampli tube n'ont pas un bon temps de montée et pourtant certains sont très dynamiques..

 
SPL = 112 + 10xlog(n0)
 
n0 étant le rendement au sens premier du terme (puissance acoustique/puissance electrique) en %, et effectivement c'est de l'ordre de qques % . C'est pour ca qu'on l'exprime plutot en db ce qui est plus parlant.

 
Question de polarisation, en classe A le courant de repos défini le domaine dans lequel on est en classe A, au dela on passe en AB, si et seulement si l'ampli est du type push pull, sur un single-ended on écrète.
Comme le courant polarisation est constant, et que P = ZI², on voit que si on connecte une enceinte 4 ohms au lieu de 8, la puissance max en classe A est divisée par 2.

up

phobos72 >
 
Concernant l'impédance, est-ce que cela veut dire qu'un ampli de 8 Ohm va avoir plus de mal à driver des HP de 4 Ohm que de 8 donc ?
 
Pour prendre l'exemple concrêt de cette compo de JPG pour Hifissimo que je viens justement de commander ( http://www.hifissimo.com/store/sea [...] ml&0=24256 ), comment "calculer" ou au moins savoir qu'un Denon 1603 (de 8 Ohm) va être assez puissant pour envoyer suffisament de jus aux JBL (de 4 Ohm), en tenant compte de l'impédance, des Watts, etc. ?
 
Merci d'avance et bravo pour ce topic assez pointu mais très instructif !  

Il est possible que certains passages musicaux soit confus mais l'idéal est l'écoute. Tu peux aussi demander la puissance de ton ampli à 4 Ohms pour avoir une idée. Les constructeurs comme NAD n'hésite pas à donner la puissance impulsionnel à 8, 4 et 2 Ohm car leurs ampli sont rééllemment conçu pour accepter des charges faibles..Ce n'est pas toujours le cas de certains ampli dont le constructeur ne livre pas la puissance à 4 ou 2 Ohms parceque c'est en général pas géniale. Donc écoutes...Et voici une courbe d'impédance d'enceintes typique dont la forme est très souvent la même selon le type de charge. Remarquez les sucessions de bosses et de creux qui torturent les ampli.http://hifi.chez.tiscali.fr/parametre_de_mesure.htm
 
...Au fait 4 Ohm ça va pas etre facile de trouver un ampli bon marché pour driver tout ça.....Un bon courant est directement lié au porte-monnaie de ton compte en banque....

J'ai pas tout saisi (ca viendra avec le temps) mais merci !  

Dis moi ce que tu n'as pas saisi.....Je vais essayé de te répondre.

Perso pour choisir un ampli c'est juste l'écoute... normalement ça s'entend si l'ampli suit ou pas ! Enfin les explication sont vraiment intéressante par contre il faut que je relise ça demain trop fatigué pour tous saisir...  
 
Et si qqn pourrait expliquer la différence entre les classes d'ampli