Impédance totale d'une enceinte avec tweeter, et woofer..
L'Impédance d'une enceinte avec filtre passif à deux voies, un tweeter de 8ohms, et un woofer de 8ohms, ne se calcule pas simplement comme une résistance en parallèle ou en série.
 |
| Impédance d'une enceinte avec filtre |
Cela dépend des fréquences du signal d'entrée et des composants du filtre. Voici une analyse :
Rôle du filtre passif et Calcul de l'impédance
Le filtre sépare les fréquences
- Les hautes fréquences sont dirigées vers le tweeter.
- Les basses fréquences sont dirigées vers le woofer.
Cela signifie qu'à une fréquence donnée, une seule branche (tweeter ou woofer) prédomine, ce qui affecte l'impédance totale de l'enceinte.
Calcul de l'impédance totale
L'impédance totale varie avec la fréquence, car le filtre modifie la manière dont les haut-parleurs sont alimentés :
 |
| "Impédance d'une enceinte avec filtre "Calcul impédance |
a) Aux hautes fréquences (par ex., 10 kHz)
- La branche du tweeter prédomine :
- Le condensateur C1 (3,3 µF) a une impédance faible (XC = 1 / 2π . f . C).
- Le tweeter (8 ohms) est principalement actif.
👉 L'impédance totale est proche de 8 ohms (celle du tweeter).
b) Aux basses fréquences (par ex., 100 Hz)
- La branche du woofer prédomine :
- La self L2 (1,2 mH) a une faible impédance (XL = 2π . f . L).
- Le woofer (8 ohms) est principalement actif.
👉 L'impédance totale est proche de 8 ohms (celle du woofer).
c) Aux fréquences intermédiaires
- Les deux branches peuvent contribuer partiellement.
- L'impédance totale sera une combinaison des deux, mais cela dépend des fréquences de coupure du filtre (celles-ci sont déterminées par les valeurs des selfs et condensateurs).
- L'impédance nominale de l'enceinte est généralement spécifiée comme étant celle des haut-parleurs (ici, 8 ohms).
- Cependant, en pratique, l'impédance réelle varie avec la fréquence en raison de l'action du filtre.
Calcule fréquences de coupure
Pour calculer les fréquences de coupure du filtre, nous devons analyser séparément la branche du tweeter (filtre passe-haut) et la branche du woofer (filtre passe-bas). Voici les étapes et les calculs :
1. Fréquence de coupure du tweeter (branche passe-haut)
La branche du tweeter utilise C1 (3,3 µF) et L1 (0,82 mH). La fréquence de coupure pour un filtre passe-haut est donnée par :
fc = 1 / 2π . √(L⋅C)
En insérant les valeurs :
fc = 1 / 2π . √(0,00082 ⋅ 0,0000033)
fc ≈ 3,1kHz
2. Fréquence de coupure du woofer (branche passe-bas)
La branche du woofer utilise L2 (1,2 mH) et C2 (9,7 µF). La fréquence de coupure pour un filtre passe-bas est également donnée par :
fc = 1 / 2π . √(L⋅ C)
En insérant les valeurs :
fc = 1 / 2π . √(0,0012⋅ 0,0000097)
fc ≈ 1,47kHz
3. Interprétation des fréquences de coupure
Branche du tweeter
Les fréquences au-dessus de 3,1 kHz seront dirigées principalement vers le tweeter. En dessous de cette fréquence, le tweeter recevra très peu de puissance.
Branche du woofer
Les fréquences en dessous de 1,47 kHz seront dirigées principalement vers le woofer. Au-dessus de cette fréquence, le woofer sera progressivement désactivé.
Entre 1,47 kHz et 3,1 kHz
C'est la zone de recouvrement où les deux haut-parleurs contribuent partiellement au signal.
4. Variation de l'impédance avec la fréquence
En fonction de ces fréquences de coupure :
* Basses fréquences (en dessous de 1,47 kHz)
👉 L'impédance sera proche de celle du woofer (8 ohms).
* Hautes fréquences (au-dessus de 3,1 kHz)
👉 L'impédance sera proche de celle du tweeter (8 ohms).
* Fréquences intermédiaires (entre 1,47 et 3,1 kHz)
👉 L'impédance sera une combinaison des deux branches et sera légèrement inférieure à 8 ohms (par effet de la mise en parallèle partielle).
Voici les résultats du graphe :
 |
| "Impédance d'une enceinte avec filtre "graphe |
1. Tweeter (courbe jaune) :
- À partir de 3,1 kHz, la branche du tweeter devient dominante.
- L'impédance diminue progressivement en dessous de cette fréquence.
2. Woofer (courbe orange) :
- Jusqu'à 1,47 kHz, le woofer est principalement actif.
- Au-delà de cette fréquence, l'impédance du woofer augmente rapidement.
3. Impédance totale de l'enceinte (courbe noire en pointillés) :
- En dessous de 1,47 kHz, l'impédance est proche de celle du woofer (~8 ohms).
- Entre 1,47 kHz et 3,1 kHz, une combinaison des deux branches crée une légère diminution de l'impédance.
- Au-dessus de 3,1 kHz, l'impédance est dominée par le tweeter (~8 ohms).
Points marquants
- Les fréquences de coupure sont clairement visibles (1,47 kHz et 3,1 kHz).
- L'impédance varie légèrement autour de ces zones, mais reste globalement proche de 8 ohms sur la majorité des fréquences, ce qui correspond à une enceinte bien conçue.
