Comment crois-tu qu'on sonorisait les premiers cinémas avec juste un petit ampli à lampes de 20W comme celui-ci ?
Deux haut-parleurs sonnent-ils plus fort qu'un seul.
Premièrement :
Voici comment je vois les choses sans rentrer dans des calculs complexes.
La puissance fourni par l'ampli reste la même. Ça c'est simple et immuable.
Si tu as un hp de 12" de rendement 96dB, tu transmets une pression acoustique A sur une surface B.
Si tu as 2 hp de 12" tu transmets une pression acoustique de (2 x A/2) sur une surface de B x 2.
Tu as donc doublé la surface de transmission ce qui par l'échelle logarithmique des dB reviendrait à une augmentation de 3dB du rendement.
Tu aurais donc une augmentation de la pression acoustique transmise dans l'air.
De mon point de vue, il faut abordé ça en fait de la même manière qu'un système de piston hydraulique, par exemple.
On sait qu'en hydraulique, une augmentation de la surface du piston améliore le rendement de la transmission du couple énergétique pour une pression d'huile identique et inversement.
Comme avec de l'eau, il faut bien différencier la pression du débit.
C'est simple, t'oublies l'ampli et la puissance qu'il délivre qui est une valeur constante. C'est la puissance fournie et consommée.
On se concentre ici sur les HP considérant pour rester simple qu'on en utilisera deux parfaitement identiques.
12" ça correspond à une surface qu'on ne s'emmerde pas à calculer pour rester simple mais qu'on appellera B.
On a une force et un travail mécanique A qui dépend de la puissance fournie par l'ampli, laquelle est fixe, je le rappelle. Ça signifie que si le hp doit partager cette puissance avec un second hp identique, le travail mécanique sera strictement divisée par deux. Simple logique de base.
Si tu doubles le nombre de hp tu doubles B. Tout aussi simple et logique.
En même temps tu divises pour chaque hp A par deux sachant que cependant tu as bien deux HP !
Il en résulte ceci.
1° Le travail -> 2 x A/2 = A
Les deux hp utilisent et transforment en travail mécanique la puissance fournie de l'ampli qui reste constante. Donc le travail mécanique ne change pas.
2° Le rendement B x 2
Le rendement de l'ensemble est amélioré car pour une consommation identique on a doublé la surface de transmission en passant de 12" à 2x12". C'est un peu comme si tu te retrouvais avec deux employés au lieu d'un seul mais qu'il se partageaient un seul salaire.
Pour A constant on a doublé B.
C'est une approche par la vulgarisation, je tiens à le préciser à nouveau mais c'est pour essayer d'être compris par tous.
Voilà comment je vois les choses dans une traduction simple.
Deuxièmement :
Pour aller plus loin et de manière plus scientifique et technique.
https://youtu.be/mhIQSxKFgoQ
Voilà il explique précisément ce que je dis depuis le début.
Vers 30s il y a ce schéma qui part d'un postula de 120 dB avec un hp pour une puissance délivrée par l'ampli de 100W puis vers 1mn 20s il montre bien qu'on se retrouve avec 2 hp délivrant chacun 117dB ( ce qui revient à mon A/2 mais x2 car sur 2 hp) ce qui ensuite correspond vers 1mn 30s à une augmentation de 6dB en cumulant les deux ensembles (effet du doublage de surface des hp donc B x 2) ce qui résulte comme il le montre à passer de 117dB + 6dB à 123dB ce qui est 3dB de plus que les 120dB de départ vers 1mn 35s.
Par le calcul on aurait ceci :
Prenons un haut-parleur comme l'EVM12L par exemple de rendement R = 100dB (dB : Décibel) et de puissance admissible de 200W. Cela signifie que pour P = 1W de puissance fournie au haut-parleur on mesurera à 1 mètre de distance une pression acoustique de 100dB.
R = 10 Log10 P1/P0 (avec P0 = 1W)
Si on a un ampli de 100W, pour prendre des valeurs simples, alors :
Rp = 10 Log10 100 = 20
Donc 100W augmente de 20dB la pression acoustique.
On aura donc 100 + 20 = 120dB de pression acoustique.
Dans le cas où nous branchons deux haut-parleurs identiques en sortie de notre ampli de 100W :
Chaque haut-parleur recevra et utilisera la moitié de la puissance de l'ampli soit 50W comme le stipule la lois d'ohm ( 50 x 2 = 100W ).
Reprenons notre équation :
Rp = 10 Log10 P1/P0
Rp = 10 Log10 50/1 = 17dB
Nous avons donc pour chaque haut-parleur :
Rs = R + Rp = 100 + 17 = 117dB
Puisque nous avons deux sources sonores en phase, les deux s'additionnent ce qui conduit à l'équation suivante :
Rt = 20 Log10 A1/A2 + Rs
Avec A1 = 50W et A2 = 100W
Rd = 20 Log10 50/100 = 6dB
Rt = Rs + Rd = 117 + 6 = 123dB
On constate bien une augmentation de 3dB et c'est ce que les appareils mesures.
Dans le calcul de la pression on ramène la mesure à So=1 m² de surface de réception, pas d'émission !