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Sensibilité et SPL du haut-parleur

Calcule le SPL du haut-parleur à n'importe quelle puissance et distance à partir de la sensibilité nominale (dB/W/m).

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Formule

SPL = S + 10·log₁₀(P) − 20·log₁₀(d)

S— Sensitivity (dB/W/m) (dB)
P— Power (W)
d— Distance (m)

Comment ça marche

La sensibilité du haut-parleur (mesurée en dB SPL/1 W/1 m) décrit l'efficacité avec laquelle un haut-parleur convertit l'énergie électrique en sortie acoustique. La mesure standard est effectuée avec 1 W de bruit rose (équivalent à 2,83 V sous 8 Ω) à 1 m sur l'axe. Avec un indice de sensibilité S, l'application de la puissance P donne un SPL de S + 10·log( P) à 1 m. La loi des carrés inverses donne alors le SPL à la distance d : SPL (d) = S + 10·log( P) − 20·log( d). Chaque doublement de puissance ajoute environ 3 dB ; chaque doublement de distance en soustrait environ 6 dB. Les haut-parleurs à haute sensibilité (>92 dB/W/m) nécessitent moins de puissance d'amplification pour atteindre des niveaux d'écoute élevés, tandis que les haut-parleurs à faible sensibilité (<86 dB/W/m) demandent plus de puissance pour la même sortie.

Exemple Résolu

Sensibilité du haut-parleur : 89 dB/W/m. Amplificateur : 50 W. Distance d'écoute : 3 m. SPL à 1 m avec 50 W : 89 + 10 · log (50) = 89 + 17,0 = 106,0 dB SPL à 3 m : 106,0 − 20 ·log (3) = 106,0 − 9,5 = 96,5 dB Il s'agit d'un niveau d'écoute élevé (pics au niveau d'un concert). Pour vérifier si une puissance inférieure est suffisante pour une écoute occasionnelle à 85 dB à 3 m : SPL requis à 1 m = 85 + 9,5 = 94,5 dB Puissance requise = 10^ ((94,5 − 89)/10) = 10^0,55 ≈ 3,5 W Seulement 3,5 W sont nécessaires pour une écoute confortable. Un amplificateur de 50 W fournit donc une marge d'environ 11,5 dB au-dessus de ce niveau.

Conseils Pratiques

  • ✓Pour un home cinéma à une distance d'écoute de 3 m, associez un haut-parleur de 90 dB/W/m à un amplificateur de 100 W pour obtenir des pics d'environ 110 dB avec une marge d'environ 7 dB au-dessus des niveaux de programme de 100 dB.
  • ✓Chaque haut-parleur de +3 dB de sensibilité réduit de moitié la puissance requise de l'amplificateur. Le passage d'un haut-parleur de 88 dB/W/m à un haut-parleur de 94 dB/W/m réduit la puissance requise d'un facteur 4.
  • ✓La spécification de sensibilité est généralement une moyenne sur la bande moyenne. Vérifiez la réponse en fréquence complète pour identifier d'éventuelles baisses au point de croisement ou d'atténuation des basses.

Erreurs Fréquentes

  • ✗Si l'on confond dB/W/m et dB/2,83 V/m, les fabricants évaluent parfois les haut-parleurs de 4 Ω à 2,83 V, ce qui correspond en fait à 2 W sur 4 Ω, gonflant artificiellement le facteur de sensibilité d'environ 3 dB.
  • ✗Appliquer la règle de 6 dB/distance dans les salles réverbérantes : la loi du carré inverse ne s'applique qu'en champ libre (anéchoïque). Dans une pièce réfléchissante, les niveaux chutent plus lentement au-delà de la « distance critique » où les champs direct et réverbérant sont égaux.
  • ✗Ignorer l'écrêtage de l'amplificateur : les calculs de sensibilité supposent une sortie non faussée. L'écrêtage à la puissance nominale introduit une distorsion harmonique qui peut endommager les tweeters même en dessous du niveau de puissance nominal.

Foire Aux Questions

La plupart des enceintes hi-fi domestiques se situent entre 85 et 92 dB/W/m. Les enceintes audiophiles à haut rendement peuvent atteindre 97 à 105 dB/W/m (modèles à cornet), tandis que les subwoofers se situent souvent dans la plage de 82 à 88 dB.
L'échelle des décibels est logarithmique : +3 dB correspond à un doublement de la puissance acoustique (10·log( 2) ≈ 3,01 dB). Notre perception du volume est également logarithmique : une augmentation de +10 dB est perçue comme environ deux fois plus forte, nécessitant 10 fois plus de puissance d'amplificateur.
Pour deux haut-parleurs identiques câblés en parallèle (réduction de moitié de l'impédance, doublement de la puissance pour obtenir la même impédance), le SPL total augmente d'environ 3 dB. Pour deux haut-parleurs en configuration stéréo, chacun piloté indépendamment, la sommation acoustique sur le siège d'écoute ajoute environ 3 à 6 dB selon les conditions de la pièce.

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