Qu'est-ce que l'impédance d'un casque ?

Même si vous n'avez pas suivi de cours d'électronique, vous avez probablement entendu parler de la résistance électrique :

Si vous forcez un flux d'électrons à travers un objet, celui-ci opposera une résistance à ce flux.

Ceci est vrai pour un courant continu (DC ou Direct Current en anglais) où tous les électrons circulent dans le même sens.

Avec le courant alternatif (AC ou Alternate Current en anglais), les électrons changent périodiquement de direction. On parle ici d'impédance et non de résistance.

Un dispositif à forte impédance "entravera" davantage le mouvement des électrons qu'un dispositif à faible impédance.

Dans les applications audio, nous utilisons souvent le courant alternatif parce que c'est le moyen le plus pratique de traduire le son en un signal électrique. 
Le son est une vibration de particules, et le courant alternatif est une vibration d'électrons. 

Pourquoi cela est-il important pour les casques ?

La plupart des casques utilisent des haut-parleurs électrodynamiques pour générer le son. Comme ceux utilisés pour les haut-parleurs des moniteurs de studio.

À l'intérieur de ces haut-parleurs se trouve un aimant fixe. La bobine et le diaphragme y sont fixés. 
Le courant alternatif représentant votre chanson préférée est envoyé dans la bobine et, comme celle-ci est immergée dans un champ magnétique, elle se met à bouger dans un sens et dans l'autre. Il en va de même pour le diaphragme qui y est relié. C'est ce qui génère les ondes sonores que vous entendez. 

Le signal électrique traverse la bobine avec une impédance particulière.

En fonction de la bobine, le signal aura une impédance plus ou moins élevée. C'est le principal facteur qui définit l'impédance du casque et la manière dont elle affecte le signal audio.

L'impédance est mesurée en Ohm, et celle des casques peut varier entre 8 et 600 Ohm (voire plus dans de rares cas).

Les casques dont l'impédance est comprise entre 8 et environ 50 Ohm sont généralement considérés comme des casques à faible impédance.

Les casques grand public typiques sont principalement à basse impédance. Les casques à faible impédance sont plus faciles à alimenter.

Cela signifie qu'en utilisant un appareil à faible tension de sortie, vous pourrez atteindre un SPL (Sound Pressure Level ou Niveau de pression acoustique en français) plus élevé, ce qui signifie un volume lui aussi plus élevé.

Mais il y a aussi beaucoup de casques pro-audio qui entrent dans cette catégorie.

Les casques dont l'impédance est supérieure à 50 ohms sont considérés comme des casques à haute impédance.

Les casques à haute impédance sont principalement destinés à l'usage pro-audio et aux audiophiles.

Alors, pourquoi existe-t-il des casques à haute et basse impédance ?

Il existe des casques à haute et à basse impédance en raison du contexte historique, de différentes technologies et de différentes applications.

Les appareils portables tels que les smartphones ou les ordinateurs portables fournissent une tension de sortie inférieure à celle des équipements audio professionnels. Par conséquent, les casques à faible impédance sont meilleurs lorsqu'ils sont connectés à ces appareils, car ils peuvent atteindre un volume élevé malgré la faible tension de sortie.

Vous pouvez essayer de connecter un casque à haute impédance à votre ordinateur portable. Même au volume maximum, il ne sera pas assez fort.

Mais pourquoi les casques à haute impédance existent-ils ?

Le matériel couramment utilisé dans les studios n'a pas les limites des appareils portables modernes. En fait, la tension de sortie du matériel audio professionnel (interfaces audio, amplificateurs de casque, etc.) est généralement élevée. Ainsi, obtenir un volume suffisant dans votre casque n'est pas du tout un problème. Par conséquent, les casques à haute et à basse impédance sont généralement adaptés aux conditions de travail en studio. 

En bref, non. Même si l'impédance a un impact sur le son, on ne peut pas dire qu'une impédance élevée est meilleure qu'une impédance faible.

Aujourd'hui, c'est peut-être le contraire. L'avantage des casques à faible impédance est que vous pouvez les utiliser sans problème avec des appareils portables. 

Supposons que vous souhaitiez connecter votre casque à un équipement audio professionnel. Tout devrait bien se passer.

La plupart des interfaces audio et des amplificateurs de casque modernes sont conçus pour fonctionner correctement avec des casques à haute et basse impédance.

Faites simplement attention si vous utilisez des casques à faible impédance. Comme ils sont plus faciles à alimenter, vous pouvez facilement atteindre un volume qui peut être dangereux pour vos oreilles. 

Si la tension de sortie est trop élevée, vous risquez même d'endommager les casques, alors attention !

Sachez que la perte d'audition est une véritable menace pour la santé, comme vous pouvez le découvrir dans ce blog. 

Ce qui compte, c'est la relation entre l'impédance du casque (ou impédance de charge) et l'impédance de sortie de l'appareil auquel le casque est connecté (ou impédance de source).

Quelle que soit l'impédance du casque, vous pouvez utiliser votre casque avec n'importe quel équipement professionnel.

En règle générale, l'impédance de charge doit être au moins 10 fois supérieure à l'impédance de la source. Si cette condition n'est pas remplie, il peut en résulter une coloration indésirable ou une réduction de la bande passante. 

Cette condition est communément appelée adaptation d'impédance. 

Comment puis-je savoir si je me trouve dans les conditions d'adaptation de l'impédance ?

La plupart des équipements professionnels sont conçus pour avoir une impédance de sortie suffisamment faible pour répondre à ces conditions, quel que soit le casque qui y est connecté. 

C'est pourquoi vous ne devez pas trop vous inquiéter si vous disposez d'une interface audio ou d'un amplificateur de casque dédié.

Parfois, vous trouverez la sensibilité dans les spécifications du casque au lieu de l'impédance. 
 
Les deux sujets sont liés. 
 
La sensibilité est mesurée en dB SPL/V @ 1 kHz (ou parfois en dB SPL/mW @ 1 kHz), ce qui signifie qu'à une tension spécifique, le casque peut générer un certain SPL (ou niveau de pression acoustique) à 1 kHz. 
 
Par exemple, un casque ayant une sensibilité de 105 dB SPL/V peut générer 105 dB SPL à 1 kHz s'il est alimenté par un signal de 1 V. 

Plus la sensibilité est élevée, plus le niveau de pression acoustique est élevé à une tension donnée. Par conséquent, plus le casque sera puissant.

Les casques à faible impédance ont une sensibilité plus élevée, et les casques à haute impédance une sensibilité plus faible.