Comprendre la sensibilité d’une enceinte acoustique

Qu’est-ce que la sensibilité d’une enceinte ? En quoi est-elle importante pour l’auditeur ? Comment est-elle mesurée ? Faut-il se fier aux chiffres des fabricants ? Que faut-il savoir pour bien choisir ? Voici quelques pistes.

Qu’est-ce que la sensibilité d’une enceinte ?

La sensibilité d’une enceinte représente le volume sonore délivré par celle-ci en fonction de la tension délivrée par l’amplificateur. Exprimée en décibels, la sensibilité d’une enceinte est mesurée dans des conditions bien précises : en chambre anéchoïque (acoustiquement inerte), avec un microphone placé à 1 m et avec un amplificateur délivrant une tension de 2,83 Vrms.

Comment est mesurée la sensibilité d’une enceinte ?

Tout fabricant sérieux valide la réponse en fréquences de ses enceintes lors de leur mise au point. L’opération est relativement simple : on injecte un bruit rose (de 20 Hz à 20 kHz, comparable au « souffle » de la bande FM) dans un amplificateur calibré pour délivrer à l’enceinte une tension de 2,83 Vrms.

Pourquoi 2,83 V ?

Cette tension de 2,83 V n’a pas été choisie au hasard : elle correspond à 1 Watt de puissance délivré par l’amplificateur, lorsque l’enceinte oppose une charge d’impédance nominale de 8 Ohms, mesurée à 1 kHz. Il s’agit d’une puissance modeste, que tout amplificateur peut délivrer, et qui permet de produire un volume sonore compris selon les enceintes entre 85 dB et plus de 100 dB. Ces valeurs correspondent à un important volume sonore dans une pièce de vie de 30 m² par exemple.

Pourquoi une mesure seulement à 1 kHz ?

La fréquence de 1000 Hz (registre médium) est celle où l’impédance nominale de l’enceinte est atteinte. En dessous, l’impédance a tendance à chuter, au-dessus, à augmenter. Si l’impédance chute, la puissance délivrée par l’ampli augmente et la sensibilité avec elle. D’où l’importance d’effectuer une mesure à une fréquence où l’impédance est « stable », afin de pouvoir comparer les enceintes entre elles.

Pourquoi certains fabricants indiquent une sensibilité pour 1 W de puissance et non 2,83 Vrms ?

Parce que 2,83 Vrms injectés dans une enceinte de 8 Ohms et une autre de 4 Ohms n’impliquent pas le même développement de puissance pour l’amplificateur. L’ampli développe 1 W pour une charge de 8 Ohms et 2 W pour une charge de 4 Ohms. La puissance doublant, la sensibilité croît de 3 dB, donnant l’illusion que l’enceinte de 4 Ohms est plus sensible. Certains fabricants, notamment ceux qui proposent à leur catalogue des enceintes de 8, 6 ou 4 Ohms, uniformisent leurs mesures en ajustant la tension de l’amplificateur (2,4 V pour 6 Ohms, 2 V pour 4 Ohms) , pour indiquer des sensibilités comparables.

Pourquoi y a-t-il des différences de sensibilité d’une enceinte à une autre ?

Tout d’abord, l’impédance de l’enceinte impacte directement la sensibilité. Avec 8 Ohms opposés à l’amplificateur, 2,83 Vrms équivalent à 1 Watt, mais avec 4 Ohms opposés à l’amplificateur, la puissance réclamée par l’enceinte est de 2 Watts. Ceci correspond à un écart de 3 dB. Ensuite, la multiplication des haut-parleurs permet d’augmenter la sensibilité de l’enceinte. Enfin, une enceinte avec un pic à la fréquence de mesure de la sensibilité (1 kHz), peut être annoncée avec une sensibilité élevée… alors que sur le reste de la bande passante sa sensibilité est bien moindre.

Prenons deux exemples. L’enceinte Highland Audio Oran 4301 avec une sensibilité de 84 dB /W/m et la Klipsch R-14M, d’une sensibilité de 90 dB /W/m. Ces deux enceintes utilisent un haut-parleur de 10 cm de diamètre, mais la Klipsch délivre un message sonore plus intense (+ 6 dB, soit presque un doublement du volume à puissance d’amplification égale). Toutefois, la sensibilité élevée de l’enceinte Klipsch est liée à une proéminence du volume sonore produit à 1 kHz (fréquence à laquelle est mesurée la sensibilité). En réalité, l’écart de sensibilité entre les haut-parleurs de ces deux enceintes n’est pas de 6 dB sur toute la plage de fréquences.

Mieux vaut-il une enceinte de forte ou de faible sensibilité ?

L’enceinte Klipsch R-14M requiert moins de puissance de la part de l’amplificateur pour produire le même volume que l’Highland Audio Oran 4301. Tant mieux, car l’amplificateur est moins sollicité et que l’équipage mobile des haut-parleurs s’échauffe moins, avec pour bénéfice une faible compression thermique et un moindre tassement dynamique. Mais la contrepartie est comme nous l’expliquions, une proéminence de certaines fréquences. Ce n’est pas le cas de l’enceinte Highland Audio Oran 4301, qui pour sa part est très linéaire.

Une enceinte très sensible doit donc bien souvent sa sensibilité à un manque de linéarité et donc à un accident dans le registre médium. Cet accident n’est pas nécessairement problématique et contribue bien souvent au charme de l’écoute.

Si l’on envisage d’écouter à fort volume des enceintes de faible sensibilité (88 dB et moins), il faut s’équiper d’un amplificateur très puissant (> 100 W). A contrario et si l’on possède des enceintes de forte sensibilité (90 dB et plus), un amplificateur de puissance modeste (< 50 W) peut être utilisé. Avec des enceintes très sensibles (Klipsch Heresy III, 99 dB/W/m par exemple), un amplificateur d’une vingtaine de Watts suffit. Les enceintes très sensibles sont ainsi naturellement adaptées aux amplificateurs à tubes.

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