Câble pour haut-parleur : le choix de la section

Les câbles de haut-parleursLe câble est un facteur déterminant pour un fonctionnement optimal que ce soit pour la sonorisation ou l’éclairage. Une attention toute particulière leur sera donc portée. Comme nous le verrons dans cet article non exhaustif, il faudra considérer notamment la résistance du câble, sa longueur et enfin sa section. Bien sûr, un câble repose sur de nombreuses caractéristiques que nous développerons dans un autre article prochainement afin de vous aider à choisir au mieux vos câbles.

Comment est constitué un câble ?

Tout d’abord, voyons ensemble comment se constitue un câble.

En premier lieu, un câble est constitué d’un ou plusieurs conducteurs, eux-mêmes composés d’un ou plusieurs brins métalliques. Ces conducteurs assurent la transmission du signal. Chacun des conducteurs est entouré d’un isolant.

Notons que pour certains câbles, les conducteurs sont entourés d’un feuillart d’aluminium (ou tresse métallique) : c’est ce qu’on appelle du câble blindé. Ce câble présente l’avantage de protéger le signal des interférences.

Ensuite, il convient d’ajouter que ces différents conducteurs sont soumis à plusieurs effets :

  • résistif
  • magnétique
  • capacitive
  • inductif

Les caractéristiques techniques des câbles

En fonction de leur utilisation, on trouve différents indications concernant les câbles parmi lesquelles :

  • Son diamètre extérieur en mm
  • Le nombre de conducteur
  • La section de chaque conducteur en mm²
  • Le nombre de brins par conducteur
  • Blindage
  • Température d’utilisation
  • Son poids au mètre
  • Capacité métrique de conducteur à conducteur
  • Capacité métrique de conducteur à un écran
  • Résistance kilométrique
  • et enfin, son impédance caractéristique

Le câble pour haut-parleur

Le câble pour haut-parleur permet de relier l’amplificateur aux enceintes. Pour une transmission optimale du signal, la résistance des conducteurs doit être la plus faible possible, en regard de l’impédance de l’enceinte.

Ainsi, lors de la conception et réalisation d’installations Public-Adress plus complexes, dans lesquelles les haut-parleurs sont répartis dans des zones ou pièces plus éloignées, des longueurs de câbles importantes peuvent être utilisées.

C’est pourquoi dans certaines conditions, des longueurs de 100 à 200 m entre amplificateurs et haut-parleurs sont fréquentes.

Dans des bâtiments, par exemple des entrepôts ou terrains de sport, des longueurs de câbles de plus de 500 m peuvent s’imposer.

Avec des longueurs de câbles de cet ordre là, on peut constater des pertes importantes.

Pour comprendre pourquoi il y a des problèmes et comment les contourner, il faut approfondir la théorie.

Tout d’abord, la résistance d’un conducteur dépend principalement de trois facteurs différents : matériel utilisé, longueur et section du câble.

D’autre part, pour la longueur du conducteur, il faut considérer qu’il y a un aller et retour entre amplificateur et haut-parleur, ce qui double les pertes.

Enfin d’autres paramètres, par exemple la température et la résistance des contacts, n’entrent pas en ligne de compte.

Prenons un exemple :

On prend un amplificateur avec une puissance de 100 W sur lequel on veut brancher une enceinte 8 Ω.

La longueur du câble est de 225 m avec une section de 1 mm2 (les valeurs sont choisies pour faciliter le calcul).

La résistance se calcule de la manière suivante :

\(\huge R=\frac{l}{k \times a}\)

 

R (Ω) = résistance 

l (m) = longueur totale du câble (aller + retour)

k = «Kappa», conductivité spécifique, pour du cuivre, cette valeur est de 56

A (mm2) = section du conducteur 450 m

 

\(\huge R = \frac{450 m}{56 \times 1mm^{2}}\)

 

L’amplificateur délivre à 100 W sur 8 Ω les valeurs suivantes :

Tension de sortie                = 28,3 V

Intensité de sortie              = 3,53 A

Ainsi, dans notre exemple, la résistance globale se compose de :

  • 8 Ω pour l’enceinte
  • et de 8 Ω pour le câble de branchement.

Cela signifie que l’impédance branchée sur l’amplificateur est doublée, et en conséquence, le courant sortant divisé par deux.

De même, dans notre exemple, la résistance du câble et l’impédance du haut-parleur sont égales.

Ce qui signifie que la tension disponible sur le haut-parleur est aussi divisée par deux.

 Ainsi, on dispose sur le haut-parleur d’une puissance de 25 W ou 25 % de la puissance sortant de l’amplificateur.

En utilisant des câbles d’une section de 4 mm2, cette valeur peut être portée à 44 %.

Toutefois, pour des raisons de coût, cela reste irraisonnable.

C’est pourquoi en utilisant un système à 100 V, le rendement s’améliorera considérablement.

En effet, avec une puissance de sortie de 100 W, l’impédance du système haut-parleur est de 100 Ω.

La résistance des câbles reste à 8 Ω.

Ce qui signifie que par rapport à l’impédance haut-parleur, la résistance des câbles est négligeable.

Aussi en calculant :

L’intensité totale est de :

\(\huge 100 V/(100 \Omega + 8 \Omega ) = 926 mA\)

 

La puissance sur les haut-parleurs est de :

\(\huge P = I2 \times R = 0,926 A2 \times 100 \Omega = 85,75 W\)

 

Le rendement de puissance est maintenant à 85,75 W ou 85,75 % et avec la même section considérablement plus élevée qu’avec un système à basse impédance.

Pour atteindre, avec un système 8 Ω, le même rendement, il faut utiliser une section de câble de 16 mm2.

Puissance transmise en fin de câble (en%) sur des haut-parleurs en W avec un ampli de 100 W

Tableau de la puissance d'un haut-parleur

En conclusion, lors de la mise en place d’une installation sonore il faudra bien prendre en compte les câbles. Ceux-ci ont en effet une importance considérable.

Pour aller plus loin, nous vous invitons à consulter notre article : Initiation aux techniques Public-Adress 100 V


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