Comment améliorer son installation hi-fi ?

 

Introduction :

Pour améliorer une installation hi-fi, il ne suffit pas d’ajouter un ampli à la sortie de son autoradio k7 !
Une installation audio est un tout, aucun élément ne doit être négligé.
Bien sûr la puissance des amplis ou le nombre de haut-parleurs joue un rôle important, mais pas seulement.
Il faut tout d’abord veiller à l’emplacement et à la qualité des haut-parleurs :
Les aigus sont très directifs, ils doivent donc être orientés autant que possible vers les oreilles des passagers. Les médiums peuvent prendre place dans les portières ou sur le tableau de bord alors qu’une source de basses peut être placée n’importe où dans l’habitacle tant qu'elle ne "monte" par trop en fréquences.
Chaque haut-parleur est unique et doit se monter d'une façon spécifique. Un haut-parleur moyen peut être remplacé par un haut de gamme sans que cela ne change réellement le son produit si l'emplacement n'est pas approprié (voir section installation).
Pour l’amplification, il ne faut surtout pas exagérer... rien ne sert d’acheter un ampli 2X400W si a mi-puissance le son sature déjà !
Un ampli un peu moins puissant mais plus stable donne de bien meilleurs résultats.
Une fois tous les éléments réunis, il ne reste qu’à les connecter entre eux et ce n’est pas le plus facile contrairement à ce que l’on pourrait croire !
Les câbles doivent être choisis avec le plus grand soin :
Pour la liaison entre le poste et les amplis, il faut placer judicieusement ses câbles RCA blindés (contre les parasites).
Pour la liaison entre les amplis et les haut-parleurs, les câbles doivent être inoxydables et très bien fixés pour éviter toute déperdition ou parasites.
Pour finir, l’alimentation des amplis NE DOIT PAS SE FAIRE A LA LEGERE !!! De gros câbles sont indispensables sur les bornes positives ET négatives.
Les fusibles doivent être calculés et placés au plus près de la batterie.

 

La source :

L’heure est au numérique ! Fini les cassettes, les constructeurs proposent pour la plupart des autoradios à lecteur ou chargeur CD ou même MD. Lors du choix de votre autoradio, il faut garder à l’esprit qu’il est l’élément de base à partir duquel se forme toute la qualité de l’installation.
Le choix ne se fait pas sur la puissance annoncée (qui est souvent farfelue) ou un look tapageur (depuis quant des lumières qui clignotent font-elles de la musique ?) mais sur une écoute sur système neutre ou ressemblant a ce que vous aurez dans votre véhicule.

Les points à surveiller :

La qualité du lecteur CD/MD ou la puissance disponible sont importants. Attention tout de même avec les informations constructeurs, rares sont ceux qui affichent la puissance réelle de leurs produits.

 
 

 

 Par exemple, un matériel annoncé 4 x 35W ne développera que 4 x 18W RMS !
Il est judicieux de s’assurer qu’il existe à l’arrière de l’appareil des sorties pré-ampli (2 semble être correct)
Mais le plus grand conseil que je puisse donner, c'est d'écouter la source sur un système de référence et de choisir en fonction de ses goûts et de son style musical.
Toutes les sources ne se valent pas, loin s'en faut !

 

Les haut-parleurs :

Il existe trois types de haut-parleurs :
(en plus des HP large bande)

Les coaxiaux sont les plus répandus, ils comportent plusieurs voies sur le même haut-parleur (un woofer, un médium et/ou un tweeter). Ils offrent un bon rendement pour un encombrement minimum. Le HP filtre tout seul le son pour le répartir sur ses différentes voies.

Les kits en voies séparées se composent d’un filtre externe et de deux ou trois haut-parleurs et permettent d’obtenir un meilleur son car ils peuvent être mieux placés par rapport aux passagers dans le véhicule. Ils nécessitent néanmoins plus de place que les coaxiaux.

Enfin, les sub-woofers, sont conçus pour restituer uniquement les fréquences basses et infra basses. Ils sont montés soit en « free-air » sur une plage arrière soit (et c’est le cas le plus fréquent) dans un caisson. Voir les détails ci-dessous.

 
Ce que l'on peut retenir c'est qu'il est préférable de faire jouer deux haut-parleurs sur des registres de fréquences différents et complémentaires (kit éclaté multivoies) plutôt que d'essayer de tout retranscrire avec un seul et même HP qui, par exemple, lorsqu'il va produire une basse nécessitant un gros débattement de membrane et en même temps une voie féminine (qui fait vibrer le HP), va endommager naturellement le signal le plus fin...
Voir section filtrage pour plus de détails.

 

Les sub-woofers & caissons :

Les sub-woofers ne peuvent pas tous être montés dans toutes les configurations, un sub est prévu pour fonctionner avec un certain volume de charge. Note : en « free-air » ce volume est considéré comme infini. Le support sur lequel il vient prendre place se doit d'être le plus rigide possible ! Sans cela, l'énergie nécessaire au déplacement de la membrane sera absorbée par le support; c'est autant d'efficacité perdue. Pour l’installation en « free-air », il suffit de placer le sub sur une plage arrière (préalablement refaite en bois de bonne épaisseur) et voilà tout ! Le sub-woofer doit être conçu pour cet usage et spécifié par le constructeur. Si ce n'est pas le cas, vous risquez la destruction pure et simple de votre jouet tout neuf ! Pour le montage en caisson, il faut choisir parmi le ou les types de montages possibles en fonction de la nature de votre haut-parleur. (bass-reflex, clos, push-pull, etc...) Ensuite, il faut connaître le volume de charge optimum pour définir les dimensions du caisson. Ce volume est donné par le constructeur du sub mais peut être calculé grâce aux paramètres Thiele-Small fournis sur la fiche technique de ce dernier et d'un logiciel de calcul(voir ci-contre). En aucun cas un sub et un caisson pris "au hasard" de donnera de résultat optimum (même si celui du copain ressemble et marche bien). Dans le meilleur des cas (vous êtres très chanceux), le sub sera sous exploité; autrement, il rendra un son désagréable et si ce n'est pas votre jour, le sub peut vous claquer sous la main !

Pour calculer et tester virtuellement votre caisson, téléchargez le logiciel WinISD.

 

 

Le filtrage :

Nous entrons dans une partie peu évidente mais primordiale !
A la sortie de votre source, vous obtenez un signal complet de bas en haut du spectre sonore (heureusement) mais qui ne peut pas être exploité dans de bonnes conditions par vos haut-parleur indifféremment s'il n'est pas filtré.
En effet, certains sons ne peuvent être retranscrits que par un type bien précis de HP et il convient d'adapter le signal aux haut-parleurs (on ne pourra faire l'inverse).
Prenons l'exemple d'un sub ou plus généralement d'un HP de graves qui doit venir en soutient au reste de l'installation.
Sans filtrage, le sub essaierait de retranscrire du médium et de l'aigu alors qu'il en est incapable (mécaniquement), ce qui aurait un effet désastreux sur l'écoute.
Pareillement, les basses ne seront pas très appréciées des autres haut-parleurs qui en essayant de les restituer tant bien que mal vont par la même occasion détériorer le reste du son (saturation des médiums aigus).
Les filtres sont donc là pour éviter le carnage et laisser jouer chaque élément dans ce qu'il sait faire !

Voici les différents types de filtres qui sont a votre disposition :

Le filtre passe bas : Il enlève les hautes fréquences et permet d'exploiter un sub ou un haut-parleur de graves.
Le filtre passe haut : Il enlève les basses fréquences, ce qui permet d'optimiser des HP qui ne les supporteraient pas ou mal.
Le filtre passe bande :Qui n'existe pas en lui-même mais est tout simplement un groupement de passe haut et de passe bas ! Il s'utilise pour un médium par exemple en ne laissant passer qu'une plage de fréquence.

Les filtres, quels que soient leur types, appartiennent à une famille qui est "active" ou "passive" :

Les filtres actifs : Agissent sur le signal AVANT amplification. Ce sont des circuits électroniques (soit sur la source, le processeur, le boîtier de filtrage actif ou l'ampli)
Les filtres passifs : Agissent sur le signal APRES amplification. Ils sont composés d'un ensemble de composants électroniques (Condensateur, résistance, self) Se trouvent dans les kits en voies séparées.

Explication technique du fonctionnement :

Quel que soit leur type ou famille, les filtres sont caractérisés par leur fréquence de coupure (Fc) et leur pente (ordre).
Fc est la fréquence à partir de laquelle le filtre agit et l'ordre détermine l'atténuation au delà de cette fréquence.
Dans le schéma suivant, nous avons deux filtres passe bas ayant pour même fréquence de coupure (Fc) et deux pentes différentes.
Un filtre du premier ordre donnera une pente de -6db/octave alors qu'un de second ordre donnera lui -12db/oct.
Nous voyons bien que plus l'ordre est grand, plus l'atténuation au delà de Fc est rapide.

Pour information, un filtre du troisième ordre donne -18db/oct, un du quatrième -24dc/oct et ainsi de suite.

Dernier exemple avec le schéma suivant (cliquez ici) où l'on représente deux filtres passe haut (en vert pour les aigus) et passe bas (en rouge pour les graves).

 

Famille		Les Plus		Les moins
Passif : Actif :		+ Simplicité. + Prix (souvent inclus dans les kits). + Réglages fins. (Fréquences de coupure, pentes et gains pour chaque voie) + Evolutivité.		- Non ou peu réglables. - Pas évolutif. - Prix. - Multi amplification obligatoire. (Un canal d'amplification par HP) - Complexité, risques de fausse manoeuvre accru. - Câblages nombreux (RCA et câbles HP)

 

L’amplification :

Une, deux, trois, quatre voies ou plus encore, filtres passe haut, passe bas, fonctions égaliseurs intégrées, « bass-boost » ... Les amplificateurs existent pour tous les usages, toutes les configurations et toutes les puissances ! Il ne tient qu’à vous de choisir le ou les amplificateurs qui conviennent à votre installation.

 
Préférez un ampli moins puissant mais de meilleure qualité à un autre plus véloce et veillez à disposer d'un minimum de réglages comme les fréquences de coupures des filtres.
La présence d'un filtre passe bas (low pass) vous permet l'utilisation d'un système de basses sans filtres passifs ajoutés. A l'inverse, un filtre passe haut peut soulager vos HP (peut-être un peu justes) destinés aux voies de toutes les basses fréquences qui polluent son timbre et qui de toutes manières ne ressortiraient pas!
Ne prenez en compte, lors de votre choix, que la puissance exprimée en watts RMS sous 4 ohms. (les puissances MAX ne sont pas représentatives).
Souvent, les constructeurs expriment les puissances sous 4 et 2 ohms, la puissance en 2 ohms étant bien supérieure.
Mais pourquoi ?
A la base, les amplis caraudio sont conçus pour fonctionner en 4 ohms mais certains sont dits "stable sous X ohms". Cela veut dire qu'il acceptent des charges de X ohms (généralement 2 ou 1 ohms) c'est le seuil BAS de fonctionnement. On NE PEUT PAS choisir dans quel mode l'ampli va fonctionner, c'est la charge et la charge seule qui le détermine.
Lorsque vous connectez sur un canal de votre ampli un "système de haut-parleurs" ayant pour impédance 4, 3.5, 2 ohms... L'ampli l'accepte sans se mettre en protection.
Plus la charge sera "légère", plus l'ampli pourra délivrer de puissance.
Par contre en dépassant ce seuil, le fonctionnement n'est plus garanti (par exemple avec un HP de 1ohms).

Vous pourrez rapidement conclure que plus l'impédance de vos haut-parleurs est basse, plus la puissance délivrée par l'ampli est importante.
C'est vrai mais il n'y a pas QUE la puissance qui change, il y a aussi le facteur d'amortissement (damping factor) qui est divisé par deux en passant de 4 a 2ohms de charge. Le damping, c'est la capacité de l'ampli à "tenir" la membrane du HP ; en 2 ohms, il sera deux fois moins élevé qu'en 4 ohms. A vous de choisir !
Remarque importante :
Un ampli caraudio 4 ohms dit stable sous 2 ohms va accepter des charges de 2 ohms sur chacun de ses canaux mais vous ne pourrez généralement PAS charger un ampli en 2 ohms sur deux sorties bridgées ! Vous obtenez en bridgeant le même effet qu'en divisant l'impédance de charge par deux.
Ce qui veut dire dans cet exemple, faire "tomber" l'ampli sous 1 ohms...

 

Les ohms :

En caraudio, la norme veut que les haut-parleurs soient tous des 4 ohms et que les amplis acceptent tous du 4 ohms. Dans un monde idéal, on se contenterait de prendre un canal d'amplification et d'y coller un seul HP de 4ohms et tout irait pour le mieux... Mais la nature humaine est ainsi faite, nous en voulons toujours plus ! Alors comment faire pour avoir plusieurs haut-parleurs sur le même canal ? Comment marche un kit multi voies ? Les constructeurs ont pensé à nous et mettent à disposition des amplis acceptant des charges toujours plus basses mais encore faut-il savoir les constituer, ces charges !

Généralisons le fonctionnement :
Un HP dispose de deux bornes, une positive et une négative qui doivent aller sur les bornes de l'ampli, le plus (+) avec le plus (+), le moins (-) avec le moins (-).
(ici la charge de l'ampli est égale a l'impédance du HP)
Pour brancher un canal d'amplification et deux haut-parleurs identiques, vous avez deux montages possibles, le montage en série et en parallèle.

Le montage en série :
Il consiste à relier la borne (+) de l'ampli avec la borne (+) du premier haut-parleur, la borne (-) du premier haut-parleur avec la borne (+) du deuxième haut-parleur puis la borne (-) du deuxième haut-parleur a la borne (-) de l'ampli.
Ici, les impédances s'ajoutent et l'ampli "voit" la somme des impédances des HP. Exemple, deux HP de 4 ohms en série seront considérés comme une seule charge de 8 ohms par l'ampli. 
 

Le montage en parallèle :
Il consiste à relier les bornes (+) des haut-parleurs ensembles et de les connecter à la borne (+) de l'ampli et d'en faire de même avec les bornes (-) qui seront reliées à la borne (-) de l'ampli.
Ici, les impédances sont divisées par deux et l'ampli "voit" la moitié de l'impédance d'un HP (vu qu'ils sont IDENTIQUES). Exemple, deux HP de 4 ohms en parallèles seront considérés comme une seule charge de 2 ohms par l'ampli.

 

Le cas particulier du kit éclaté :
Un kit se compose de plusieurs haut-parleurs et d'un filtre passif. C'est le filtre qui est étudié pour les HP du kit et qui adapte l'impédance du tout à 4 ohms. Un kit complet (avec filtre) peut être assimilé à un haut-parleur seul et donc réagir pareillement aux montages en série et parallèle.

 

Connectique :

Pour finir une installation digne de ce nom, l’utilisation de connectique dorée est devenue un standard. Cosses, porte fusibles, répartiteurs d’alimentation, etc...
améliorent les contacts tout en donnant un aspect très pro.
Il est important que les contacts soient tous très francs et ne risquent pas de bouger.

Conseils pour la connexion autoradio/ampli: · Choisir des câbles RCA Blindés. · Eviter de faire « courir » les RCA à coté des câbles d’alimentation ou du faisceau électrique de la voiture. Conseils pour l’alimentation des amplis : · Choisir des câbles de grosse section. · Placer un fusible au plus près de la batterie. · Utiliser un câble de masse le plus court possible. Conseils pour la connexion des haut-parleurs : · Utiliser du câble désoxygéné. · Eviter les trop grandes longueurs de câble.

Mais là,
nous débordons sur l'installation et c'est ce que je me propose de vous montrer en page suivante.