Le guide technique : « l’impédance » qu’est-ce que c’est au fait ?

Ce nouvel épisode de notre série Guide technique va se pencher sur un terme que les musiciens rencontrent régulièrement : l’impédance. Le mot en lui-même impressionne la plupart des guitaristes lorsqu’il est brandi tel une menace : « Tu as fait attention à l’impédance ? Ton ampli va y passer ! ».

Rangez vos thèses sur la théorie des cordes, il ne sera question ici que de termes tout à fait compréhensibles pour le commun des mortels, appliqués au domaine de la musique.

Résistance et signal

L’impédance se mesure en ohms Ω et se note « Z ». Cette grandeur fait référence à la résistance d’un circuit, ou d’un appareil, à un courant alternatif. C’est exactement le genre de relation qui vient lier votre baffle à votre tête d’ampli : le signal (alternatif) sortant de votre ampli et la résistance présentée par le ou les haut-parleurs de votre baffle.

Le haut parleur a une impédance de 8 Ω,
le multimètre mesure une résistance de 6,7 Ω

Tous les appareils électroniques audio ont des valeurs d’impédance d’entrée et/ou de sortie. Votre guitare, vos pédales d’effets, vos amplis, votre casque audio ou encore le micro avec lequel vous vous enregistrez.

La valeur de l’impédance est toujours notée en ohms, ce qui parfois, peut faire qu’on se mélange les pinceaux et que l’on confond impédance et résistance.

Si on mesure la résistance d’un haut-parleur avec un ohmmètre (qui mesure donc les ohms, donc la résistance), la valeur mesurée sera différente de celle de l’impédance indiquée sur le haut-parleur.

Mais pourquoi ? Car comme expliqué plus haut, l’impédance de ce haut-parleur est liée au signal alternatif qu’il reçoit à une fréquence donnée et votre multimètre mesure une résistance et non une impédance. La « résistance » est la résistance qu’oppose un circuit à un courant continu. Pour mesurer une impédance, je vous le donne en mille : il vous faut un impédancemètre.

De l’importance de l’impédance

Il n’est pas question de faire ici un guide de câblage, les situations différentes sont bien trop nombreuses pour les détailler toutes. Le plus intéressant est certainement de comprendre le pourquoi du comment. Attardons-nous sur l’impédance qui vient lier un amplificateur et son baffle.

Plus l’impédance d’un baffle est basse, plus un ampli (d’une impédance de sortie définie) va délivrer de puissance au travers du ou des haut-parleurs. L’ampli va donc travailler davantage pour essayer de produire ce surplus d’énergie, un peu comme si vous essayiez de rouler à 90 km/h en restant toujours en première : votre moteur risque de vous lâcher rapidement. Il en va de même avec votre ampli.

Ce Fender Bassman 100 doit être branché dans un baffle ou plusieurs baffles offrant un impédance totale de 4 Ω

À l’inverse, toujours dans la même configuration, plus l’impédance d’un baffle est haute moins l’amplificateur va délivrer de puissance, ce qui est moins dommageable pour le fonctionnement de l’ampli, mais qui risque de jouer sur la puissance délivrée par votre ampli et le rendu sonore final.

Que ce soit avec un ampli à transistors ou à lampes une impédance de sortie est toujours indiquée sur le châssis sous le nom de charge (load) ou tout simplement d'impédance. Il est même souvent noté : « Impédance minimale X ohms ». Il n’existe pas de solution miracle, il faut adapter l’impédance de sortie de son ampli à celle du baffle dans lequel il va être branché pour obtenir un fonctionnement optimal.

Vous l’avez déjà entendu : cela est d’autant plus vrai pour les amplis à lampes. Mais pourquoi ?

Ampli à lampes : une histoire de transformateur de sortie

Un ampli, utilisant des tubes électroniques, a une haute impédance de sortie au niveau de son étage de puissance (là où naissent les gros watts), pour faire correspondre cette haute impédance, de plusieurs milliers d’ohms, à celle de quelques ohms des haut-parleurs, on utilise un transformateur qui permet d’adapter ces deux impédances : le fameux transformateur de sortie.

Le transformateur de sortie (en noir)
fait le lien entre les lampes de sortie
et le/les haut-parleurs

Ce transformateur fonctionne dans un état d’équilibre, si on vient modifier l’impédance du baffle qui est branché dedans, on va également jouer sur l’impédance sur laquelle sont branchées les lampes de puissance et modifier leur point de fonctionnement. C’est exactement le genre de chose que détestent les lampes.

C’est pourquoi, sur les amplis utilisant cette technologie, on retrouve la plupart du temps un sélecteur d’impédance qui permet d'adapter celle de sortie de l’ampli à celle du baffle utilisé. Les valeurs les plus courantes sont 4, 8 et 16 ohms.

Vous comprenez maintenant pourquoi, si vous ne branchez pas de baffle, votre ampli risque d’y passer. En effet, les lampes de sortie débitent à fond sur un baffle qui n’existe pas… Ce genre d’expérience se termine généralement dans des odeurs nauséabondes.

Le cas des amplis à transistors

Les amplis à transistors sont capables de s’adapter aux impédances. Encore une fois, utiliser un baffle de la même impédance que la sortie de l’ampli est la façon d’obtenir un résultat optimal. Mais voyons en détail deux situations.

Si l’impédance du baffle est supérieure à celle de sortie de l’amplificateur, la puissance sonore sera réduite, comme dans le cas d’un ampli à lampes. En revanche, si l’impédance est plus basse, un ampli à transistor sera capable de, théoriquement, fournir une puissance pratiquement infinie. La théorie, c’est bien joli, si vous en demandez trop à votre ampli, le circuit risque de se vaporiser dans un nuage de fumée toxique.

Fort heureusement, la plupart des étages de sortie de ces types d’amplis sont protégés par des fusibles qui protégeront votre ampli en cas de surrégime.

Et dans d’autres situations ?

Transformateur audio

L’impédance ne s’applique pas uniquement au niveau des baffles et de la sortie de nos amplis. On retrouve cette grandeur partout.

Les notions décrites ci-dessus s’appliquent dans de nombreuses situations avec, le plus souvent, des conséquence sur le son en général en cas de non-respect des impédances d’entrée et de sortie.

Voici quelques exemples :

  • Votre guitare a une impédance de sortie élevée (plusieurs dizaines de milliers d’ohms), l’entrée de votre amplificateur aussi. Les deux impédances sont proches, c’est une situation idéale.
  • Un micro à ruban a une impédance de sortie basse (quelques dizaines d’ohms), on utilise un transformateur pour l'augmenter et la faire correspondre à celle de l’entrée d’un préamplificateur micro (la plupart du temps 600 ohms).
  • Une basse, comme une guitare, a une impédance de sortie élevée : pour la brancher dans un préamplificateur, il faudra abaisser son impédance.

Pour résumer :

  • L’impédance (Z) se mesure en ohms, elle est la résistance d’un circuit à un courant alternatif
  • La résistance (R) se mesure en ohms, elle est la résistance d’un circuit à un courant continu
  • Pour faire fonctionner de façon optimale et obtenir le meilleur son de votre ampli, il faut utiliser un baffle de la même impédance que celle de sortie de l’ampli
  • C’est d’autant plus critique si vous utilisez un ampli à lampes
  • N’allumez jamais un ampli à lampes sans le brancher auparavant dans un baffle
  • Un ampli à transistor est moins sensible, mais utiliser l’impédance correspondante permet d’obtenir le meilleur en terme de son et de puissance
  • Faire correspondre les différentes impédances s’applique à de nombreuses situations dans l’utilisation du matériel audio

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