Questions fréquentes

Notions Techniques de base de la sonorisation Ligne 100 volts :

Source: Sennheiser France

La Technique de son développée pour sonoriser de grands espaces type Stades, salles de sport, hypermarchés, galeries marchandes, entrepôts, usines, bureaux, gares, musées, lieux culturels ..... s'appelle le PUBLIC ADDRESS et utilise la technique de la ligne 100 volts . 


Dans votre salon, vous utilisez une chaine hifi avec des haut-parleurs basse impédance (4 ou 8 Ohms) branchés sur un amplificateur classique , cette méthode est correcte pour des liaisons de courte distance.

Lorsque la distance entre un amplificateur et les haut-parleurs augmente, la perte de qualité augmente elle aussi .

La distribution sonore ligne 100 volts

Il est si simple de câbler des enceintes en basse impédance... alors, pourquoi faire appel à un autre principe ? Le problème posé par la basse impédance est de ne pouvoir supporter de grandes longueurs de câble sans pertes de ligne... La raison ? La résistivité des câbles et la faible tension du signal ! Pour les installations relativement simples, le câblage des enceintes en série parallèle offre une possibilité, mais il s'agit d'une solution qui montre rapidement ses limites pour les configurations plus complexes faisant intervenir de grandes longueurs de câbles. Pour remédier à cette situation, il existe une technique : la ligne 100 V Un principe simple... Un transformateur élévateur est placé en aval de l'amplificateur permettant d'avoir un signal présentant une tension de 100 V. Chaque enceinte est dotée d'un transformateur abaisseur qui redonne au signal une tension normale pour attaquer les haut-parleurs ... qui offre des avantages... Le premier avantage de ce principe est d'éliminer les pertes de ligne. Ensuite, l'installation est facilitée, les enceintes étant raccordées en parallèle à une simple ligne de distribution (voir schéma ci-contre). Autre avantage : les transfos d'enceintes peuvent comporter plusieurs enroulements, permettant ainsi de sélectionner individuellement leur puissance de fonctionnement. Systèmes de distribution ligne Le meilleur moyen de distribuer du son à partir d'un même amplificateur à de nombreux haut-parleurs à des puissances relativement basses est d'utiliser le principe ligne 100 V (ou 25 ou 70 V), tous les HP pouvant délivrer le même niveau ou différents niveaux de puissance. Un système de distribution sonore est défini par la tension qui alimente la ligne : 25, 70 ou 100 V. La puissance d'un amplificateur est déterminée par la valeur de courant qu'il est capable de délivrer. Deux amplificateurs de puissances différentes vont tous deux être capables, par exemple, de délivrer une tension de 70 V, mais le plus puissant des deux le fera avec une valeur de courant plus élevée. Il pourra donc envoyer plus de puissance à plus de HP. Les haut-parleurs pour système de distribution sont dotés de transformateurs permettant de les adapter à la ligne en fonction de la puissance désirée. Sur un transformateur d'adaptation le choix de la puissance se fait généralement par pas de 3 dB. Chaque position de réglage divise la puissance par deux par rapport à celle qui la précède. Par exemple, un transformateur pourra offrir les positions 0,5, 1, 2 et 4 watts. En fonction des besoins on pourra donc choisir le réglage approprié. On voit que le système offre une grande souplesse puisqu'à partir d'une même ligne on peut définir une configuration de HP présentant des puissances différentes en fonction des différentes zones à sonoriser.

. Conception de systèmes de distribution sonore

Plusieurs étapes interviennent pour la conception d'un système de distribution sonore:

Déterminer la couverture sonore des HP et leur placement

Déterminer les niveaux de puissance nécessaires pour chaque HP

Choisir l'amplificateur adapté

COUVERTURE ACOUSTIQUE ET PLACEMENT DES HAUT-PARLEURS

L'objectif dans le placement des HP est d'assurer la couverture acoustique d'une surface donnée avec un nombre minimum de points de diffusion. Une couverture acoustique effective ne doit pas seulement permettre d'entendre le son, mais doit assurer une bonne intelligibilité en tout point de l'espace à sonoriser.

Un haut-parleur dans un local partiellement ou entièrement fermé diffuse le son de deux manières différentes: une partie du son est rayonnée directement (en portée optique) par le HP. Une autre partie du son parvient par réflexion sur les parois du local, plafonds, sol, murs, meubles, etc. Le champ sonore direct décroit en fonction de la distance du HP. A chaque fois que la distance double, la pression sonore diminue de 6 dB. Une réduction de pression de 6 dB donne une pression sonore locale correspondant à 1/4 de l'intensité sonore initiale, ce qui revient à dire que la pression sonore varie en fonction inverse du carré de la distance.

S'il est facile de prédire l'atténuation du champ direct il en tout autrement pour le champ diffus, particulièrement lorsque le local comporte de multiples surfaces acoustiquement réfléchissantes. Le problème est que lorsqu'on s'éloigne d'une surface on se rapproche souvent d'une autre. Le contrôle du champ sonore diffus passe par la conception architecturale et le traitement acoustique des surfaces avec des matériaux absorbants.

Pour assurer un facteur d'intelligibilité élevé, il faut optimiser le rapport entre champ direct et champs diffus. Cela est généralement obtenu, à la fois du point de vue pratique et économique, en plaçant les haut-parleurs à proximité des auditeurs.

D'une façon générale, un système de distribution sonore permet de résoudre les problèmes posés par les locaux acoustiquement difficiles.
Par exemple, une pièce très réverbérante, avec de grandes surfaces réfléchissantes (bois au sol et plafond, murs lisses, etc.) pourra avantageusement être équipée d'une multitude de HP de faible puissance placés de façon à ce que les auditeurs se trouvent situés dans la zone de champ direct d'un HP. Ici ce type d'installation donnera de bien meilleurs résultats qu'une paire d'enceintes de forte puissance localisée en un seul point.

Pour l'implantation de HP dans un plafond on applique généralement la règle suivante : la distance d'axe en axe entre deux HP doit être égale au double de la distance sol plafond. Avec des HP offrant une ouverture de 90°, cette façon de procéder sera surtout valable pour la musique d'ambiance.

Pour la diffusion d'annonces ou les applications public-adress, cette méthode n'est pas totalement satisfaisante, la couverture sonore étant plus ou moins alléatoire suivant la position de l'auditeur par rapport au sol (selon, par excemple, que l'auditeur est assis ou debout).

La meilleure technique consiste en fait à espacer les HP d'une distance égale au double de la distance du plafond aux oreilles des auditeurs. Il faut dans ce cas utiliser plus de HP, plus proches les uns des autres, permettant ainsi d'avoir une couverture beaucoup plus homogène, quelle que soit la position occupée par l'auditeur (voir schémas). Par exemple, dans une salle de restaurant dont le plafond est à 2,9 m de hauteur et la hauteur moyenne des oreilles des auditeurs (assis...) de 1,1 m au dessus du sol (par conséquent à environ 1,8 du plafond) la distance entre les divers points de diffusion ne doit pas dépasser 3,6 m. 


Pour obtenir une couverture sonore encore meilleure, on pourra appliquer un coéfficient multiplicateur de 1,5.
Dans notre exemple, la distance entre HP sera rammenée à 2,7 m.

DETERMINER LA PUISSANCE UTILE

Après avoir défini l'emplacement des HP, vous avez besoin de calculer quelle devra être la puissance exigée par chacun d'eux. Si les locaux sont opérationnels et dans leurs conditions normales d'utilisation, vous pouvez faire appel à un décibel mètre. La mesure du bruit ambiant se fera en pondération A, à hauteur d'oreille. 

 
Essayez de réaliser la mesure au moment ou le bruit ambiant est à son maximum. Par exemple, dans une usine vous ferez la mesure quand les machines sont en marche. 

Dans un restaurant, la mesure sera faite à une heure de pointe, quand le restaurant est plein. Pour de la musique d'ambiance, le niveau de diffusion doit être de 10 dB SPL supérieur au niveau de bruit ambiant. Pour la diffusion de messages avec une bonne intelligibilité, le niveau doit être de 15 dB SPL supérieur au bruit ambiant. Pour une intelligibilité optimum il sera de 25 dB SPL supérieur au bruit ambiant.

Vous allez ensuite utiliser la distance du HP aux oreilles de l'auditeur, combinée à sa sensibilité nominale (exprimée en dB pour 1 watt à 1 m ou en dB SPL avec 1 watt à l'entrée à une distance de 1 m), pour déterminer la puissance SPL nécessaire pour chaque HP de votre système de distribution sonore. Utiliser la reglette ci-dessous pour convertir la distance HP - oreilles en dB. A l'aide du graphique ci-contre, vous pourrez ensuite déduire la puissance nécessaire à plus ou moins 1 watt. 

Augmentation de puissance en dB. Sensibilité nominale du HP (1W, 1m )

EXEMPLE:

Un haut-parleur (sensibilité : 94 dB pour 1 W à 1 m) est placé dans un bureau présentant un bruit ambiant de 72 dBA, mesuré pour des personnes assises à leur poste de travail. Votre client désire avoir une excellente intelligibilité. Pour cela vous allez avoir besoin de 97 dB SPL (72 dB + 25 dB). Le HP encastré dans le plafondest à 1,8 m au dessus des oreilles des auditeurs. La réglette de conversion vous permet de voir que pour 1,8m, il faut 5,2 dB. Il faudra donc que votre HP produise 102,2 dB à une distance de 1m pour avoir 97 dB à 1,8 m.

Votre HP faisant 94 dB pour 1 W à 1 m il demande un niveau de puissance supérieur de 8,2 dB (102,2 dB - 94dB) par rapport à 1 W. Le graphique vous permet alors de déterminer facilement que la puissance nécessaire devra être de 6,6 watts. Le transformateur du HP offre les positions 0,5 W, 1, 2, 4 et 8 W. La valeur la plus proche de la puissance dont vous avez besoin est 8 W. Sur cette position, vous aurez seulement 0,8 dB de plus que la valeur théorique que vous avez déterminée.

CHOISIR UN AMPLIFICATEUR 


  
Après avoir déterminé la puissance requise pour chaque transformateur de HP, vous allez effectuer la somme de ces puissances afin de définir quelle est la puissance que doit délivrer l'amplificateur. Par exemple, si vous avez seize HP réglés sur 2 W, sept sur 1 W et 8 sur 10 W, la puissance totale requise par l'ensemble des HP sera de 119 W.

La présence d'un transformateur implique un phénomène de perte par insertion, c'est pourquoi, l'amplificateur doit être capable de fournir une puissance supérieure à la puissance théorique requise par l'ensemble des HP. En moyenne, un transformateur de haute qualité a une perte d'insertion de 1 dB. Cela implique de fournir 1,25 W au transformateur pour avoir 1 W au HP. Un transfo de faible qualité présentera une perte par insertion de 2 dB. Il faudra donc environ 1,6 W pour avoir 1 W au HP. Un transformateur médiocre introduit de telles pertes que la qualité globale des performances se trouve dégradée... le meilleur et le plus puissant des amplificateurs ne pourra rien y faire.

Pour compenser la perte d'insertion il suffit d'ajouter la puissance correspondant au pourcentage de la somme des puissances transfo HP. Par exemple, pour des transfos ayant une perte par insertion de 1 dB, ajouter 25%. Dans notre exemple (voir plus haut), il faudra pour satisfaire à une puissance HP de 119 W disposer d'une puissance d'amplification de 149 W (119 W + 25%).

De façon à disposer d'une marge de sécurité il est bon d'ajouter encore 25% de puissance supplémentaire. Dans notre exemple il faudra donc en définitive un amplificateur de 186 W. Cette valeur devra être celle que vous devrez considérer comme un minimum pour le choix d'un amplificateur.

CONSEIL :

Une fois le système installé et opérationnel, mettre l'ampli hors tension et mesurer l'impédance entre la ligne de distribution et la sortie de l'ampli. Utiliser un impédancemètre audio (pas un ohmmètre). Noter le résultat de la mesure pour une utilisation utltérieure. Si vous insérez un réseau d'ordre dans le système mesurer à nouveau l'impédance et comparer le résultat à la valeur notée pour apprécier la différence. Il s'agit d'un moyen simple et rapide de vérifier si quelquechose a changé dans une installation. De la même façon procédez à une mesure à chaque fois que vous modifiez un réglage de tranfo, que vous ajoutez ou retirez une enceinte ou que vous faites une modification quelconque dans votre système de distribution.

Qu'est-ce qu'un connecteur cinch ou RCA ?

C'est un connecteur employé dans beaucoup d'appareils grand public, en audio et en vidé. Il sert principalement au transfert d'un signal audiodepuis une source (par exemple un lecteur de CD) vers un amplificateur ou prémplificateur. Les branchements stéé se font avec un double câlegauche-droite. Les connecteurs cinch sont aussi appelé RCA ou PHONO.

Qu'est-ce qu'un connecteur RJ45, et que signifie UTP, CAT 5 ?

Un connecteur RJ45 est un connecteur 8 broches servant au bout d'un câble UTP (paire torsadée non blindée) ou "CAT5". APart l'utilise pour la connexion entre amplificateurs et télécommandes ou microphones d'annonces multizones. Attention toutefois : le RJ45 se rencontre aussi sur les ordinateurs et dans les réseaux locaux (LAN), mais vous ne pouvez PAS les relier à des appareils APart ! Lisez toujours les modes d'emploi.

Qu'est-ce qu'un connecteur XLR ?

Le connecteur XLR sert à transférer des signaux de niveau microphone et ligne. Le plus courant est le XLR3, un modèle à 3 broches. Il est solide,robuste et verrouillable, et donc souvent employé dans les applications exigeantes ou mobiles.

Qu'est-ce qu'un jack ?

Aussi appelé jack 2 points (TS), jack 3 points (TRS), jack audio stéréo ou surtout jack 6,35 mm (son diamètre). C'est un des connecteurs les plus anciens et les plus courants du secteur, et il sert à quasiment tout, des casques aux instruments de musique. Une version plus petite, de 3,5 mm de diamètre, est appelée "mini-jack", et on la retrouve sur les lecteurs MP3 portables.

Qu'est-ce qu'une DIN-5 ?

Ce connecteur est aussi ancien, et difficile à souder. Il reste répandu sur les microphones d'annonces et dans le matériel de CB. Petit à petit, il sera remplacé par l'XLR 5 broches, plus robuste.

Qu'est-ce qu'un connecteur Euroblock ?

L'Euroblock, souvent vert, est le connecteur à bornier le plus souvent utilisé pour brancher rapidement et facilement des câbles d'enceinte ou designal. Il ne nécessite pas de soudure. Le câble est dénudé, inséré dans un trou du connecteur et immobilisé en serrant une vis avec un tournevis.

Puis-je brancher un PC ou un lecteur de MP3 à mon système de sonorisation ?

C'est possible avec les entrées ligne de votre préamplificateur ou mélangeur-amplificateur. Le câble de connexion sera souvent un câble mini-jack vers RCA (cinch/phono) stéréo, facile à trouver chez votre revendeur informatique ou de matériel MP3.