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La théorie des
câbles

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Remarque :
Je réédite cette page à la demande de certains internautes, mais sachez
que je ne me lancerai plus dans la polémique que sa première parution a
provoquée. Je ne répondrai pas non plus aux mails concernant ce sujet.
Si vous avez des doutes, expérimentez ce que contient la page suivante
et faites vos conclusions vous-même.
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Oubliez toutes les théories abracadabrantes
Je
soupçonne que de nombreuses théories fumeuses ont été inventées et
diffusées par certains fabricants ou certains vendeurs de matériel plus
ou moins ésotérique pour pouvoir vous proposent des câbles qui ont une
seule propriété miraculeuse, celle de vous vider votre compte en banque.
Toutes les théories sur les propriétés d'un cuivre spécial qui améliore
le son (grâce à une structure plus dense ou plus régulière, moins
d'espace entre les atomes de cuivre, molécules ou cristaux plus
ordonnées, cristaux de cuivre plus grand etc..), sont purement et
simplement du pipo !
Même s'il existe différentes qualités de cuivre (par exemple pour la
plomberie et l'électricité), l'influence des câbles sur la qualité du
son reste microscopique, et ne vient certainement pas de la nature du
métal conducteur.
Fuyiez
celui qui vous parle d'augmenter la vitesse des électrons par quelque
moyen que ce soit, à moins qu'il ne vende des accélérateurs de
particules.
Le cuivre normal (si on peut dire) est obtenu par électrolyse et est
pur à plus de 99 %, de plus tout le cuivre produit pour les câbles
électriques depuis les années 50 (1950 bien sûr) est désoxygéné !
Il est vrai que l'effet de peau (un déplacement des électrons réduit
dans le cœur du câble) apparaît progressivement avec la fréquence et
est réellement gênant au-dessus de plusieurs centaines de kilohertz,
mais là on est un peu loin de la HI-FI non ?
L'impédance nominale du câble a effectivement une influence sur les
fréquences les plus élevées, cela est particulièrement vrai pour la
vidéo qui comporte des fréquences très élevées. Mais pour l’audio, la
dégradation produite par une adaptation d’impédance même très mauvaise
restera très faible.
Eventuellement la nouvelle théorie des micro-décharges d'interface
(MDI) entre conducteur et isolant est plus ou moins crédible. Et si
elle est vraie elle ne peut pas expliquer autre chose qu'un bruit de
fond comparable au bruit thermique. Et à ce jour seul le bruit
thermique est mesurable !
Le prix exorbitant des câbles miraculeux est toujours justifié par des
explications pseudo scientifiques plus que douteuses, Il n'y a pourtant
aucun mystère dans ce domaine. Même si toutes les subtilités de la
reproduction sonore audiophile ne s'expliquent pas facilement, il y a
toujours une explication rationnelle et vérifiable à la clef de chaque
mystère (quelquefois l'appât du gain de certains vendeurs).
Pour bien mettre les choses au point, il n'est pas possible d'améliorer
un système avec des câbles aux propriétés mystérieuses, par contre avec
des câbles correctement adaptés on peut en tirer le maximum, un point
c'est tout !
Un mot sur les tests comparatifs
Fin
2000 un test comparatif a été réalisé à Berlin avec 300 étudiants
amateurs de Hi-Fi dont un grand nombre venait du conservatoire de
musique. Lors du test en aveugle les réponses se sont réparties de
façon aléatoire et aucune différence réelle n'a été mise en évidence
lors de la comparaison de câble de HP ou de modulation. Par contre,
dans le test où l'on montrait les câbles que l'on branchait sur des
prises factices qui ne servaient pas à la reproduction musicale, un
pourcentage important d'auditeurs a entendu des différences ! Il faut
croire que certains n'entendent que ce qu'ils voient, d'autre
n'entendent que ce qui a coûté cher.
Par contre l’oxydation des contacts peut vous jouer un méchant tour,
vous venez d’acheter le fameux câble de modulation spécial CD qui coûte
une fortune. Vous branchez la petite merveille et surprise les aigus
sont légèrement plus détaillés, c’est un miracle ! En fait, comme vous
n’avez pas touché depuis des années a ses prises les contacts se sont
légèrement oxydé et lorsque vous avez débranché l’ancien puis branché
votre truc miraculeux vous avez sans le savoir nettoyé les contacts.
Hélas vous auriez pu obtenir le même résultat en rebranchant l’ancien
câble ! ! ! Ce n’est pas une blague, j’ai un copain qui regrette encore
d’avoir balancé son argent par la fenêtre.
Les vraies caractéristiques techniques d'un câble:

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Georg Simon Ohm
Physicien
allemand (1789 - 1854). Il a découvert en 1827 les lois fondamentales
des courants électriques et introduit les notions de quantité
d'électricité et de tension induite.
Il aurait déjà de son temps pu vous expliquer presque tout ce qui vas suivre....
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La résistance série du câble:
Elle
dépend surtout du diamètre du câble et de sa longueur et du matériau.
Il est vrai que l'argent est un meilleur conducteur que le cuivre, mais
il suffit d'augmenter de 10% le diamètre du câble de cuivre pour
compenser cette différence, ce qui est beaucoup moins cher ! Pour un
calcul rapide de la résistance d'un câble en cuivre de 100 m utilisez
la formule R = 1.73 / S avec R en Ohms et S la section du câble en mm2.
La résistance de fuite du câble:
Elle
est due au fait que même le meilleur des isolants n'est pas parfait,
mais comparée à l'impédance des enceintes (4 ou 8 Ohms) ou celles des
entrées des appareils audio (10 K ou 47 K) cette résistance de
plusieurs giga-ohms ne perturbe pas le circuit électrique de façon
mesurable. (1000 0000 0000 = 1 giga).
La capacité du câble:
Tout câble présente en plus de sa résistance une capacité et inductance
propre. La capacité des câbles ordinaires est minuscule (de l’ordre de
100 pF/m). Elle dépend surtout du type d'isolant du câble et de l'écart
entre les conducteurs. Dans certains cas, elle peut poser un problème
pour les câbles blindés qui relient les appareils entre eux. La
capacité totale est simplement la capacité au mètre multipliée par la
longueur.
L'inductance du câble:
Particulièrement l'auto-inductance qui le transforme en transformateur
! Elle dépend de la longueur du câble, de l'écart entre les conducteurs
et de leur disposition les uns par rapport aux autres. En effet le
courant qui "monte" vers l'enceinte sur un fil induit un courant dans
l'autre fil parallèle et réciproquement. Voilà comment pour un câble de
grande longueur (plusieurs mètres) peut apparaître une sorte de voile
dans l'aigu. La méthode la plus simple pour réduire son effet est
d'écarter les deux fils de quelques millimètres ou de construire un
câble à quatre conducteurs. Pour les liaisons audio entre les autres
appareils l'inductance ne pose normalement aucun problème.
L'effet de peau:
Aux fréquences les plus élevées il est possible de montrer que le
courant a tendance à circuler plus facilement à la périphérie du câble
qu'au centre (les électrons se repoussent en quelque sorte), on peut
exprimer ce phénomène comme une augmentation de la résistance apparente
en fonction de la fréquence et du diamètre du câble. La résistance est
calculée par la formule Rac = Rcc x 0.8 x (racine carré de S) avec Rcc
en Ohms comme valeur de résistance au courant continu S la section du
câble en mm2.
Dans la pratique
Le câble de HP
Je
choisi un cas de figure très défavorable, nous avons une enceinte de 4
Ohms avec 10 m de câble de 5 mm2 (soit 20 m aller-retour) la résistance
du câble est de 0,065 ohms et produit une atténuation 1.6% soit 0,14 DB
au courant continu (et au basses fréquences),
A 20 kHz l'effet de peau produit une augmentation de 143% de la
résistance sa valeur apparente est de 0.093 Ohms et produit une perte
totale de 0.05 DB de plus. C'est à mon humble avis inaudible pour des
oreilles humaines, mais il n'est pas exclu que M. Spock puisse faire la
différence (Star Trek pour les incultes). En choisissant un câble de 4
x2,5 mm2 (voir page Câble de HP) la perte à 20 kHz sera réduite à 0,025
DB.
La capacité du câble sera d'environ 1nF pourrait produire une
atténuation des hautes fréquences. Mais il y a de forte chance que
votre ampli a une impédance de sortie inférieure à 0,1hm ce qui
repousse la fréquence limite au-delà de 1.5 MHz sans problème.
La réduction du couplage inductif des câbles aller et retour apporte
une petite amélioration, et celle-ci est réellement perceptible si le
reste de l'équipement est suffisamment performant. (Voir page câbles
maison)
Alors n'oubliez pas que chaque fois que vous réduisez la longueur du
câble ces "défauts" minuscules, (inaudibles si les câbles sont
correctement dimensionnés) seront encore réduits !
Les câbles audio analogiques
Toutes
les liaisons analogiques se font en adaptation de tension, ceci
implique en une impédance de sortie faible (moins de 100 Ohms) et une
impédance d'entrée plusieurs centaines de fois plus élevée (plus de 10
KOhms).
Les courbes suivantes correspondent à 5 mètres de câble blindé de qualité tout à fait standard.
Elles montrent que plus l'impédance de sortie (R sortie) et plus
l'impédance d'entrée de l'étage suivant (R entrée) sont faibles, moins
l'influence du câble se fera ressentir. (Notez que la courbe verte du
tableau amplitude a été remontée de 10 dB pour être plus lisible). Les
non-linéarités des courbes proviennent uniquement de l'adaptation des
impédances entre la source, le récepteur et celle propre au câble.
(Comme je l'ai déjà expliqué, chaque câble a une inductance et une
capacité qui dépend de sa longueur et de la géométrie de la section du
câble).
variation de l'amplitude |
rotation de phase . |
 |
Courbe |
rouge
|
noire |
verte
|
R sortie |
22 Ohms |
100 Ohms |
1100 Ohms |
R entrée |
10 kOhms |
47 kOhms |
47 kOhms |
C entrée |
330 pF |
330 pF |
330 pF |
R câble |
200 mOhms |
200 mOhms |
200 mOhms |
C câble |
440 pF |
440 pF |
440 pF |
L câble |
100 microH |
100 microH |
100 microH |
|
Si
l'étage de sortie a une impédance de 50 à 100 Ohms l'influence du
câble, quelle que soit sa qualité à toute les chances d'être
microscopique (mais pas nulle, lisez tout de même la page consacrée aux
câbles blindés). Dans ces conditions de la courbe rouge (sortie avec 22
Ohms) nous pouvons utiliser un câble blindé d'une dizaine de mètres et
plus sans craindre des pertes de signal sonore, c'est une bonne
solution pour connecter des enceintes amplifiées relativement éloignées
du préamplificateur
Câbles vidéo analogiques
En
vidéo les liaisons se font en adaptation d'impédance, il est donc
recommandé d'utiliser du câble 50 Ohms dans ce domaine l'impédance
nominale du câble est importante (mais pas aussi critique qu'en HF),.
L'adaptation d'impédance de la sortie et de l'entrée vidéo garantit une
très grande immunité aux parasites même sur des distances d’une dizaine
de mètres. En théorie cette technique devrait produire une atténuation
qui ne dépend que de la longueur du câble et reste égale pour toutes
les fréquences. Dans la bande de fréquence utile en vidéo elle est très
faible, pour de très longue distance on pourrait même envisager du
câble pour antenne satellite avec une perte de 2 ou 3 DB pour 100 m, il
suffit alors d’amplifier le signal pour retrouver le niveau original.
Il existe des câbles contenant plusieurs câbles blindés
individuellement et regroupées sous un second blindage commun qui sera
simplement relié à la masse des appareils, c'est parfait pour une
excellente liaison RVB ou YUC, le seul paramètre à connaître c'est
l'impédance nominale du câble.
Câbles audio numériques:
Les
liaisons numériques sont aussi réalisées avec adaptation d'impédance
(50 ou 75 Ohms), si vous utilisez des câbles ayant une impédance
nominale correspondante il n’y aura jamais de problèmes. Pourtant
certains recommandent du câble d'antenne, ce qui est certainement bon
mais très difficile à relier à des prises Chinch (ou RCA) standard.
Sachez aussi qu'un appareil respectant les normes doit obligatoirement
avoir un transfo d'isolation en sortie, et la masse de la prise est
reliée au châssis de l'appareil par une résistance de très faible
valeur, donc les câbles spéciaux utilisant des transformateurs
d'isolation sont tout à fait superflus. Voilà pourquoi un câble
numérique coaxial à plus de 2000 F est au moins 100 fois trop cher !
Je rappelle que je ne répondrai plus aux mails traitant de ce sujet, pour moi il n’y a rien à ajouter !
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