Casque, Impédance et Sensibilité : Pour Enfin Tout Comprendre

L’impédance et la sensibilité sont deux des paramètres les plus importants présents sur les fiches techniques des casques audio, que ceux-ci soient utilisés en studio ou en contexte audiophile.

Ainsi, vous avez sans doute déjà vu que tel casque avait « une impédance de 32 ohms » ou bien « une sensibilité de 105 dB SPL/mW ».

Pourtant, s’ils sont essentiels pour comprendre si un casque donné va fournir un signal audio de qualité (et surtout suffisamment fort) lorsqu’il sera branché sur votre ampli casque ou votre interface audio, ces deux chiffres sont souvent particulièrement mal compris…

…notamment parce qu’ils sont souvent mal expliqués.

Ayant remarqué que vous étiez nombreux à me poser la question de la compatibilité de différents casques vis-à-vis de votre matériel, notamment concernant l’impédance, j’ai décidé de vous monter un dossier complet sur le sujet.

Alors, faut-il prendre un casque à 32 ohms ? à 80 ohms ? à 250 ohms ?

Est-ce que le casque de votre choix va bien passer avec votre interface audio, Focusrite Scarlett ou autre ? Avec votre DAC ?

Eh bien, vous allez avoir la réponse dans cet article — ou du moins un maximum d’éléments qui vont vous permettre de mieux comprendre comment tout cela fonctionne.

(et vous allez voir, les fabricants de matériel ne nous disent pas toujours tout, ce qui a compliqué un petit peu la tâche…)

Bref, l’article qui suit va être séparé en quatre grandes parties :

  1. Casques & Impédance : la réponse rapide
  2. L’impédance, un choix crucial
  3. La sensibilité du casque, l’autre valeur à connaître
  4. Petite FAQ de l’impédance et de la sensibilité des casques audio

Remarque : D’une façon générale, plusieurs de mes commentaires dans cet article vont être centrés sur une utilisation en studio / home studio.

C’est normal, c’est le thème du site 🙂

Toutefois, les explications techniques et la logique d’ensemble seront tout aussi vraies si vous comptez acheter un casque audiophile, un casque gaming ou par exemple un casque de loisir pour écouter de la musique dans le train.

Casques & Impédance : la réponse rapide

Si vous cherchez juste une réponse rapide pour savoir si vous devez prendre un casque à basse impédance ou à haute impédance, alors le tableau ci-dessous devrait vous guider dans la bonne direction bien qu’il soit simplifié à l’extrême :

UtilisationImpédance recommandée
Ecoute sur smartphone, sur tablette, sur PC ou PC portable…50 ohms maximum
Utilisation studio, home studio ou DJ (interface alimentée via USB)32 – 100 ohms
Utilisation studio, home studio ou DJ (interface alimentée branchée sur une prise murale)32 – 250 ohms
Utilisation audiophile avec un ampli casque dédié250 ohms et plus (mais les casques de moins de 250 ohms seront très bien aussi)

Notez qu’il s’agit juste de lignes directrices, mais si vous choisissez des modèles de casque connus et éprouvés tout en vous basant sur ces informations, tout devrait bien se passer.

Si toutefois (et je vous le conseille) vous souhaitez avoir un peu plus d’informations, je vous invite à continuer la lecture… 🙂

L’impédance, un choix crucial

En contexte (home) studio, l’impédance est pour moi le premier critère à prendre en compte dans le choix d’un casque, puisqu’en termes de sensibilité les casques studio usuels sont plutôt bien placés.

L’impédance, c’est quoi ?

Regardons déjà la définition que Wikipedia nous donne de ce paramètre physique :

L’impédance électrique mesure l’opposition d’un circuit électrique au passage d’un courant alternatif sinusoïdal. La définition de l’impédance est une généralisation de la loi d’Ohm au courant alternatif.

Wikipedia

Bon.

Ça ne nous avance pas beaucoup.

En fait, le mot important dans la citation ci-dessus, c’est « opposition ».

L’impédance du casque, typiquement, correspond à la façon dont il va s’opposer au passage du courant dans le circuit.

On pourrait presque parler de résistance au passage du courant, mais il s’agit d’un autre terme d’électronique bien précis qui correspond à quelque chose d’un peu différent.

Mais pour simplifier, on pourrait dire qu’effectivement :

  • si l’impédance du casque est élevée, il va plus résister au passage du courant ;
  • si l’impédance du casque est faible, il va plus facilement laisser passer le courant.

Enfin, il faut savoir que cette impédance est mesurée en ohms (Ω) et est souvent représentée par la lettre Z.

L’impédance des casques audio, une valeur variable

Le fait est que tous les casques ont des valeurs d’impédances différentes, que l’on peut facilement retrouver sur les sites web des fabricants, sur les fiches techniques des casques ou parfois sur les casques audio en eux-mêmes.

L’impédance du k240 mkII sur le site d’AKG

Catégories d’impédance

En règle générale, les casques ont une impédance pouvant aller de 16 ohms à 600 ohms — autrement dit, une plage de valeur très large.

Rien à voir, par contre, avec les valeurs d’impédance des enceintes du commerce, qui ont plutôt des valeurs standardisées de 4 ou 8 ohms.

Bien qu’il n’y ait absolument rien d’officiel à cette classification, on pourrait plus ou moins regrouper les casques audio en différentes catégories en fonction de leur impédance :

  • 16 – 32 Ohms — écouteurs & casques grand public, plutôt dédiés à une utilisation mobile / portable
  • 32 – 100 Ohms — casques (home) studio, casques d’écoute hifi
  • > 100 Ohms — casques audiophiles / pro
  • > 1000 Ohms — casques spécifiques, notamment utilisés en radiodiffusion

Dans les faits, ces catégories sont très perméables.

Par exemple, de nombreux casques de moins de 100 ohms sont utilisés en contexte studio pro.

Ou encore, il est complètement possible d’utiliser son DT770 Pro avec une impédance de 80 ohms dans les transports, branché sur un téléphone portable…

Ceci dit, pour moi, une limite assez importante se situe aux alentours de 100 ohms, puisqu’en-dessous on va retrouver des casques que l’on va pouvoir brancher assez facilement sur toutes sortes de matériels — tandis qu’au-dessus de 100 ohms on commence à avoir des casques que je qualifierais d’un peu plus spécialisés, dans le sens où sans matériel adéquat il peut être compliqué de les driver correctement.

Notez au passage que dans certains cas, un même casque peut être décliné en plusieurs modèles avec des impédances différentes.

C’est le cas, typiquement, des DT-770 Pro de la marque allemande Beyerdynamic, qui sont disponibles en versions 32, 80 et 250 ohms.

Pourquoi les casques ont-ils tous une impédance différente ?

L’impédance d’un casque est liée à la construction de celui-ci, et plus particulièrement à la conception des bobines de cuivre situées au niveau de chaque oreille.

La longueur du fil de cuivre, sa forme, son épaisseur, le nombre de tours effectués pour constituer la bobine — tous ces paramètres entrent en jeu pour déterminer l’impédance du casque.

Un casque de 80 ohms

Dans les années 60 à 80, donc avant l’apparition de matériel audio portable, les casques avaient une impédance élevée — notamment pour faciliter l’appairage avec des chaînes stéréophoniques, qui avaient elles une impédance de sortie élevée (nous reparlerons de la notion d’impédance de sortie un peu plus loin).

En 1996 fut établie la norme IEC 61938, qui recommandait une impédance de sortie de 120 ohms en indiquant de surcroît que cette impédance de sortie n’avait que peu d’impact sur la performance des casques, ce qui bien que particulièrement faux poussa probablement les fabricants à produire des casques à haute impédance.

Toutefois, l’avènement des lecteurs portables puis des iPods dès 2009 engendra des transformations profondes dans la conception des casques audio, notamment en raison du fait que les casques à impédance élevée fonctionnent mal avec des appareils alimentés sur batterie (celle-ci n’ayant pas la possibilité de délivrer assez de puissance pour alimenter le casque).

Résultat : aujourd’hui, les casques disponibles sur le marché présentent des impédances particulièrement variables. Ainsi, on retrouve aussi bien :

  • des casques à basse impédance, dont l’utilisation sur toutes sortes d’appareil est facilitée ;
  • que des casques à haute impédance, plutôt dédiés à un public audiophile en raison de leur distorsion souvent plus faible du signal.

Pourquoi l’impédance d’un casque est importante ?

Lorsque vous achetez un nouveau casque audio, que ce soit pour le (home) studio ou pour écouter de la musique en contexte plus audiophile, sélectionner un modèle avec la bonne impédance est particulièrement important.

Mais ce choix d’impédance ne dépend en réalité pas du casque, mais du matériel sur lequel vous allez le brancher.

Et plus précisément, de l’adaptation d’impédance entre votre casque et la source sonore.

Notion d’adaptation d’impédance Casque/Source Sonore

Lorsque nous avons défini l’impédance en début d’article, j’ai pris comme exemple l’impédance du casque. On parle d’impédance de charge (load impedance en anglais).

Toutefois, la source sonore, c’est-à-dire typiquement l’ampli sur lequel vous branchez votre casque, possède également un paramètre d’impédance — on parle d’impédance de sortie (output impedance en anglais).

Sur le schéma ci-dessus :

  • on retrouve notre générateur de signal, qui peut être un ampli casque dédié ou bien intégré à un autre appareil, comme un téléphone ou une interface audio ;
  • ce générateur présente une impédance de sortie notée Zsortie
  • le tout est connecté à une charge, en l’occurrence un casque, qui présente une impédance de charge notée Zcharge

A la limite, si vous n’êtes pas familier(-ère) avec ce type de schémas, ce n’est pas très grave : la seule chose qu’il est vraiment important de comprendre, c’est que le casque et l’ampli ont tous les deux une impédance propre.

Le problème, c’est que les deux circuits vont interagir en raison de ces deux impédances.

Et suivant l’impédance du casque vis-à-vis de l’impédance de sortie de l’ampli, des problèmes audio peuvent apparaître et nuire à la qualité du rendu du casque.

D’ailleurs, la plupart des problèmes constatés par les utilisateurs de casques sont liés à une mauvaise adaptation d’impédance entre leur casque et l’appareil sur lequel ils/elles le branchent.

Problème #1 : La perte de puissance

Lorsque vous branchez un casque sur une source sonore, une perte de puissance a lieu, et ce de façon inévitable.

Petit point mathématique, celle-ci est régie par la formule suivante (si ça ne vous parlent pas trop, aucun soucis, ça ne vous empêchera pas de comprendre la suite) :

avec :

  • Zsortie = Impédance de sortie de la source
  • Zcharge = Impédance de charge du casque

En théorie, pour transférer un maximum de puissance entre la source sonore et le casque, il faut que les impédances soient strictement les mêmes.

Toutefois, si vous faites le calcul de la perte de puissance avec la formule précédente (si vous n’y êtes pas allergique 🙂 ), vous vous rendrez compte que lorsque l’impédance de sortie et celle de charge sont identiques, on a tout de même une perte de puissance de l’ordre de 6 dB (décibels).

Sachant que -3dB correspond à une puissance divisée par 2, alors -6 dB signifie que la puissance du signal a été divisée par 4 !

Et comme vous pouvez le voir sur le graphique ci-dessous, si l’impédance du casque diffère de l’impédance de sortie de la source sonore, une atténuation encore plus grande se produira :

La bonne nouvelle, c’est que dans la plupart des cas, cette perte de puissance n’a au final que peu d’effet sur le rendu sonore — l’ampli étant tout de même en capacité de délivrer une puissance suffisante.

Je souhaitais tout de même mentionner ce sujet, car il s’agit de l’un des points à prendre en compte.

Problème #2 : la puissance varie selon l’impédance

Lorsque vous appairez un casque avec une source sonore, le problème va surtout se trouver au niveau de la puissance que peut sortir la source.

En effet, suivant l’impédance de charge qui lui est présentée (autrement dit, suivant l’impédance du casque que vous branchez), la puissance que pourra émettre la source va varier fortement.

Ceci est lié bien sûr à la perte de puissance mentionnée plus haut, mais aussi à la façon dont le circuit est conçu.

Il est assez difficile de trouver des spécifications détaillées sur les fiches techniques des fabricants d’interface audio pour illustrer ce point — mais voici tout de même un exemple concret tiré de la fiche technique d’une Focusrite Scarlett 2i2 (première génération) :

ParamètreValeur
Impédance de sortie< 10 ohms
Puissance de sortie (charge 50 Ω)30 mW (milliwatts)
Puissance de sortie (charge 150 Ω)15 mW (milliwatts)

Comme vous pouvez le voir, en passant d’un casque avec une impédance de 50 ohms à un casque avec une impédance de 150 ohms, la puissance pouvant être sortie par la Focusrite Scarlett est divisée par deux.

Second exemple avec le baladeur audiophile FiiO M11 :

ParamètreValeur
Impédance de sortie< 1 ohms
Puissance de sortie (charge 16 Ω)≥ 255mW
Puissance de sortie (charge 32 Ω)≥ 195mW
Puissance de sortie (charge 300 Ω)≥ 22mW

A nouveau, même remarque : la puissance de sortie chute nettement dès que l’on augmente l’impédance du casque.

Et clairement, les interfaces audio alimentées via USB et les DAC portables sont les premiers impactés par ce problème, puisque la quantité de puissance pouvant être générée est nécessairement limitée.

Problème #3 : Amortissement des haut-parleurs

Dernier problème et après on parlera des solutions : l’amortissement.

Pour expliquer les choses de façon simple :

  • Lorsque l’on utilise un casque, certains composants des haut-parleurs du casque bougent (ou vibrent) en fonction de la musique : c’est ce qui génère le son.
  • Toutefois, si rien n’est fait pour les en empêcher, ils vont continuer de vibrer une fois que la musique est terminée.
  • Suivant les casques, différentes technologies mécaniques ou électriques sont mises en place pour amortir les vibrations des haut-parleurs.

Par défaut, l’amortissement électrique est le meilleur.

Cependant, celui-ci n’est efficace que si l’impédance de sortie de la source sonore (donc de l’ampli) est largement plus basse que l’impédance du casque.

Si les deux impédances sont trop proches — ou pire, si l’impédance du casque est inférieure à celle de l’ampli — alors vous aller rencontrer un certain nombre de problèmes, notamment en termes de précision de la réponse dans les basses fréquences.

Alors quelle impédance faut-il choisir lorsque l’on achète un casque ?

Vous l’aurez compris, au vu de tous les problèmes pouvant apparaître si l’impédance du casque n’est pas adaptée à l’impédance de l’ampli / de la sortie casque de l’interface audio / de la source sonore d’une façon générale, vous risquez de ne pas pouvoir profiter correctement de la musique que vous souhaitez écouter.

Le volume sera peut-être trop faible, ou alors la réponse en fréquences sera altérée.

Etape 1 : Identifier l’impédance de sortie

La première chose à faire, c’est de regarder quelle est l’impédance de sortie du matériel sur lequel vous voulez brancher votre casque.

Pour ce faire, je vous conseille de regarder dans le manuel utilisateur ou de consulter le site web du fabricant.

Par exemple, sur le site de Focusrite, vous pouvez retrouver un certain nombre d’informations sur la sortie casque, dont l’impédance :

Impédance de sortie de la Focusrite Scarlett 2i2

Par contre, dans bien des cas, les informations communiquées par les constructeurs ne sont pas complètes ou ne répondent pas tout à fait à la question.

Voici un exemple avec la UR22 mk2 de Steinberg :

Ici, l’impédance de sortie n’est pas mentionnée mais on retrouve une indication en ohms, qui pourrait faire penser justement à une impédance de sortie.

Pourtant, il s’agit tout simplement de l’impédance permettant de sortir les 6 mW par canal (cf. le problème #2 un peu plus haut).

L’impédance réelle, elle, est probablement beaucoup plus basse.

Attention donc aux chiffres que vous prenez comme référence…

La « règle de 8 »

Maintenant que vous connaissez l’impédance de sortie de votre matériel, il faut donc déterminer l’impédance du casque.

En règle générale, on conseille de choisir un casque avec une impédance au moins 8 fois supérieure à l’impédance de sortie.

C’est la règle de 8.

Par exemple, si l’impédance de sortie est de 10 Ohms, il vous faut un casque de 80 ohms ou plus.

Cette règle de 8 peut sembler arbitraire à première vue — mais elle est en réalité issue de divers calculs visant à minimiser les variations de volumes sur les fréquences audibles.

Ceci dit, dans les faits, la règle n’a pas besoin d’être appliquée de façon trop stricte : il vaut mieux la prendre en compte comme une ligne directrice.

Notamment parce que l’impédance des casques varie en fonction de la fréquence, donc l’impédance déclarée par les fabricants de casques n’est au mieux qu’une moyenne :

Variations d’impédance du Sennheiser HD600 (avec l’aimable autorisation du site clarityfidelity.blogspot.com)
Variations d’impédance du Audio-Technica M50X MG (avec l’aimable autorisation du site clarityfidelity.blogspot.com)

La sensibilité du casque, l’autre valeur à connaître

Jusqu’à présent, nous avons surtout parlé de l’impédance des casques et de la façon dont elle devait être adaptée à la source sonore.

Pourtant, il existe un autre paramètre qu’il faut absolument prendre en compte : la sensibilité.

Un petit préambule d’avertissement

Autant la partie sur l’impédance était relativement simple, autant cette partie sur la sensibilité risque d’être un peu plus compliquée.

Notamment parce que les informations communiquées par les fabricants sur leur matériel sont parfois manquantes ou imprécises.

Aussi, si vous voulez choisir un casque pour votre home studio ou votre studio sans prise de tête, voici quelques conseils :

  • choisissez un casque reconnu comme efficace en utilisation studio ;
  • sélectionnez un casque ayant une impédance entre 40 et 100 ohms, et évitez ceux de plus de 100 ohms pour ne pas avoir de problème de puissance (sauf si vous avez lu la suite de l’article et que vous savez ce que vous voulez faire).

A titre d’exemple, j’utilise mon ATH M50X, qui a une impédance de 38 ohms, aussi bien sur mon interface audio que sur mon portable — et je ne rencontre jamais de soucis.

Dans la même idée, mon AKG k240 mkII de 55 ohms ou mon DT 770 Pro en version 80 ohms fonctionnent tous les deux très bien, aussi bien sur les interfaces audio courantes que sur mon smartphone.

Par contre, j’éviterais les casques de 250 ohms si je n’étais pas sûr de la puissance de l’ampli casque intégré à ma carte son — surtout si celle-ci est alimentée via un port USB.

Bref, après ce préambule visant à relativiser tout de même la complexité du choix d’un casque pour le studio, nous allons pouvoir parler de la sensibilité…

La sensibilité, c’est quoi ?

Prenons tout d’abord le temps de comprendre ce dont il s’agit.

Définition de la sensibilité

La sensibilité, c’est la mesure du volume émis par un casque pour un niveau de puissance donné.

Exemple : si vous avez un casque A avec une sensibilité élevée et un casque B avec une sensibilité faible, si l’impédance est la même et que la puissance émise par l’ampli est constante, alors le casque A sera plus fort que le casque B.

Pour que le casque B atteigne le niveau sonore du casque A, il faudra donc augmenter le niveau de sortie (donc la puissance) émise par l’ampli.

Pour simplifier, cela veut dire que si votre ampli n’est pas très puissant (car alimenté par USB par exemple) et que la sensibilité de votre casque n’est pas terrible, alors ce dernier sortira un volume assez faible.

Unité de la sensibilité

La sensibilité d’un casque est généralement mesurée en dB SPL/mW — c’est-à-dire en décibels SPL par milliwatt. Cela correspond donc à un niveau sonore relié à une puissance (en milliwatts).

En règle générale, les casques ont une sensibilité oscillant entre 75 et 120 dB SPL/mW.

Remarquez au passage que la même unité est parfois indiquée sous la forme « dB/mW », mais cela correspond à la même chose.

Alternativement, la sensibilité peut être présentée sur certaines fiches techniques dans une autre unité : dB SPL/V — c’est-à-dire en décibels SPL par volt.

Cette fois-ci, on a donc un niveau sonore relié à un voltage.

Remarque : Dans cet article, nous utiliserons la première unité, donc le dB SPL/mW.

Toutefois, si vous avez besoin de convertir des dB SPL/V en dB SPL/mW (ou inversement), je vous invite à utiliser mon convertisseur de sensibilité, que j’ai conçu spécialement pour cet article 🙂

Si un casque a par exemple une sensibilité de 104 dB SPL/mW, cela veut dire qu’il émettra un signal d’un niveau de 104 dB SPL s’il est alimenté par un signal électrique ayant une puissance de 1 watt.

Les décibels SPL sont une mesure standard du niveau sonore.

Pour bien visualiser à quoi correspond cette unité, le tableau ci-dessous liste quelques points de repères de la vie courante :

Volume sonore
(dB SPL)
Exemples de sources sonores
140Avion au décollage, coup de feu
130Marteau-piqueur
120Seuil de la douleur
110Concert de rock, Boîte de nuit
100Métro à l’approche, Klaxon à 5 mètres de distance
90Trafic important dans une rue
80Trafic important (entendu de l’intérieur d’une voiture)
70Machine à laver, Lave-vaisselle
60Conversation habituelle, climatisation
40Auditorium calme, ronronnement du réfrigérateur
30Murmure
20Pièce extrêmement calme, bruit d’une montre
10Respiration, chambre anéchoïque
0Seuil d’audibilité

Notez au passage que cette échelle de niveau sonore mesuré en dB SPL n’est pas linéaire : un son à 20 dB SPL n’est pas deux fois plus fort qu’un son à 10 dB SPL.

En effet, une puissance sonore « deux fois plus forte » correspond à une augmentation de +3 dB (SPL).

Utiliser la sensibilité pour estimer le volume sonore

Bon, vous avez maintenant compris ce qu’était la sensibilité et comment vous pouviez la retrouver sur une fiche technique.

Mais quelle information nous apporte-t-elle vraiment ?

Eh bien, elle va être essentielle pour comprendre le niveau sonore que va pouvoir émettre votre casque une fois branché sur votre interface audio ou votre DAC.

Et aussi pour vous assurer que vous utilisez votre ampli casque dans les meilleures conditions.

En effet :

  • si votre casque a une sensibilité trop faible, vous allez sans doute devoir pousser votre ampli à fond, ce qui va se traduire par une augmentation de la distorsion (un phénomène que l’on remarque sans problème sur les téléphones portables, typiquement) ;
  • si votre casque a une sensibilité trop forte, et que votre ampli est très puissant, alors vous allez utiliser ce dernier à 1 ou 2% de sa puissance réelle — ce qui peut se traduire par un bruit de fond plus important.

De quelle puissance mon casque a-t-il besoin pour être assez fort ?

En règle générale, vous pouvez considérer que votre casque sera assez fort s’il peut sortir un son à un niveau de 110 dB SPL en crête (peak en anglais).

Cela correspondra, plus ou moins, à un niveau de 95 ou 100 dB SPL RMS — ce qui est plus que suffisant.

D’ailleurs, en règle générale, on écoute plutôt à un niveau de 60 à 80 dB RMS. Si vous écoutiez un son à 100 dB SPL RMS pendant plusieurs minutes, cela pourrait avoir un impact irréversible sur votre ouïe.

Attention à bien différencier dB SPL crête et dB RMS : lorsqu’on parle de crête, cela correspond au niveau maximum, tandis que lorsqu’on parle de RMS, cela correspond plutôt à un niveau moyen perçu.

Maintenant, en utilisant la sensibilité que vous avez lue sur la fiche technique de votre casque, vous pouvez calculer la quantité de puissance (en milliwatts) nécessaire pour atteindre 110 dB SPL.

Reprenons notre exemple de tout à l’heure du casque avec une sensibilité de 104 dB/mW.

Comme nous l’avons appris via la définition de la sensibilité, cela signifie que pour sortir un signal à un niveau de 104 dB, il faut une puissance de 1 milliwatts.

Si l’on souhaite doubler la puissance sonore (+3 dB), il faut doubler la puissance.

Donc pour atteindre 107 dB, il va falloir 2 milliwatts.

Et à nouveau, pour atteindre les fameux 110 dB SPL, il va falloir à nouveau doubler la puissance : on aura besoin de 4 milliwatts.

Vous pouvez désormais calculer la puissance nécessaire pour votre casque en fonction de sa sensibilité.

Toutefois, pour vous simplifier la tâche, je vous propose de vous reporter au tableau ci-dessous :

  1. Identifiez dans la colonne de gauche la sensibilité en dB/mW de votre casque ;
  2. Puis retrouvez dans la colonne 110 dB SPL la valeur de puissance dont vous avez besoin.

(à titre d’information, j’ai aussi ajouté une colonne 105 et une colonne 115 dB, pour que vous puissiez constater les niveaux de puissance qui seraient nécessaires pour atteindre ces volumes)

Sensibilité du casque (dB SPL/mW)105 dB SPL110 dB SPL115 dB SPL
83158,5501,21584,9
8679,4251,2794,3
8939,8125,9398,1
9220,063,1199,5
9510,031,6100,0
985,015,850,1
1012,57,925,1
1041,34,012,6
1070,62,06,3
1100,31,03,2
1130,20,51,6
1160,10,30,8
1190,040,10,4
1220,020,060,2
1250,010,030,1

Pour référence, voici la formule permettant de reconstruire ce tableau :

Mon casque aura-t-il un son assez fort ?

Si vous croyiez que vous pouviez enfin choisir votre casque en toute quiétude, vous vous êtes trompé(e) 🙂

En effet, au paragraphe précédent, nous avons simplement déterminé le niveau de puissance dont votre casque avait besoin pour atteindre 110 dB SPL en crête.

Mais nous ne savons toujours pas si votre ampli casque, votre DAC, votre interface audio — bref la source sonore sur lequel vous allez le brancher — peut fournir cette puissance !

Tout d’abord, si vous regardez à nouveau le tableau juste au-dessus, vous allez vous rendre compte que dans certains cas, pour atteindre un niveau théorique de 110 dB SPL avec certains casques à sensibilité faible, il faudrait vraiment beaucoup de puissance.

Par exemple, si votre casque a une sensibilité de 83 dB/mW, il vous faudrait un demi-watt pour le faire tourner à plein volume… ce qui dans certains cas risque d’être compliqué.

Remarque : Par exemple, si l’on se réfère à la norme des ports USB 2.0, ceux-ci peuvent sortir au maximum une puissance de 2.5 watts.

Sur une interface audio qui serait alimentée uniquement via USB, une grande partie de la puissance disponible est déjà utilisée par les préamplis, les convertisseurs, les indicateurs LEDs, l’alimentation phantom…

Il ne reste donc plus grand chose pour l’amplification du casque !

Il est donc important de vérifier que le niveau de sortie que peut vous fournir votre source sonore en termes de puissance (en watts) est cohérent avec le niveau dont vous avez besoin (et que vous avez identifié au paragraphe précédent).

Autrement dit, si votre casque ayant une sensibilité de 104 dB/mW a besoin de 4 mW pour atteindre les fameux 110 dB SPL, il vous faudra une source sonore pouvant sortir au moins 4 mW (et idéalement plus) à l’impédance de votre casque.

Vous souvenez-vous de ce tableau, issu des spécifications de la Focusrite Scarlett 2i2 (1ère génération), que nous avons vu dans le chapitre sur l’impédance ? :

ParamètreValeur
Impédance de sortie< 10 ohms
Puissance de sortie (charge 50 Ω)30 mW (milliwatts)
Puissance de sortie (charge 150 Ω)15 mW (milliwatts)

Eh bien, nous avions fait le constat que la puissance de sortie de cette Scarlett 2i2 différait selon l’impédance.

Dans les faits, c’est le cas de la totalité des circuits d’amplification de casques audio.

Du coup, suivant la sensibilité de votre casque et son impédance, il est possible que votre source ne soit pas assez puissante pour vous permettre d’atteindre 110 dB SPL !

Malheureusement, sur les fiches techniques des interfaces audio, les informations liées à la puissance de sortie sont parfois manquantes ou alors renseignées pour des impédances très différentes de celle de votre casque.

Dans ce cas là, vous ne pouvez que deviner quelle serait la valeur de puissance à l’impédance de votre casque, ou alors vous plonger dans des mathématiques compliquées pour essayer de reconstruire les valeurs manquantes.

Remarque : naturellement, les sources sonores alimentées par une batterie ou via USB sont limitées en termes de puissance de sortie. A l’inverse, les sources sonores branchées sur le secteur ont généralement beaucoup plus de puissance disponible.

Petite FAQ de l’impédance et de la sensibilité des casques audio

Avec tout l’article au-dessus, vous devriez déjà avoir un maximum d’informations pour comprendre l’impact de l’impédance et de la sensibilité sur le son de votre casque.

Toutefois, en complément, voici des réponses précises aux questions les plus courantes mais qui n’ont pas pu, pour des raisons de clarté, être traitées directement au sein de l’article.

Peut-on abîmer quelque chose si le casque n’est pas bien adapté à la source sonore ?

99% du temps, il n’y a aucun risque à brancher un casque sur une source sonore si les deux sont mal appairés (notamment en termes d’impédance).

Pour moi, le seul risque réel est de brancher un casque très sensible et/ou avec une impédance très faible sur une source très puissante : vous risquez d’abîmer le casque, qui sera alors soumis à une puissance trop grande.

Notez cependant que les fiches techniques des casques indiquent souvent la puissance maximum que vous pouvez envoyer dans le casque.

Si le volume d’un casque n’est pas assez fort, peut-on ajouter un ampli casque supplémentaire ?

Si le volume de votre casque n’est pas assez fort, même lorsque votre ampli est réglé au maximum, alors je vous conseille soit :

  • d’upgrader vers un ampli plus adapté (peut-être avec une impédance plus basse et/ou plus de puissance) ;
  • ou de changer de casque pour un casque avec une impédance plus basse ou tout simplement plus sensible.

Par défaut, je vous déconseille de brancher un ampli casque par-dessus un autre ampli casque. Certes vous aller gagner en volume, mais au détriment de la qualité du signal (réponse en fréquences, distorsion, niveau du bruit de fond).

Le Presonus HP4 fait bien le job pour alimenter facilement quelques casques, mais branchez-le sur une sortie ligne de votre interface et non pas sur une sortie casque…

Pourquoi de nombreuses sources sonores ont-elles une impédance de sortie assez élevée ?

Ce phénomène est réel, même si un peu moins visible parmi le matériel de studio/home studio.

Il y a plusieurs explications :

  • Fabriquer un circuit avec une impédance de sortie élevée est plus simple et coûte moins cher.
  • Cela peut être un moyen de protéger les casques si l’ampli est très puissant.
  • Enfin, cela peut être un facteur différenciant pour une marque, à tort ou à raison, impactant donc son positionnement sur le marché et son marketing.

En conclusion

Voilà, je pense qu’avec ce gros dossier vous avez désormais toutes les informations nécessaires pour comprendre ce que sont l’impédance et la sensibilité des casques audio — et surtout leur importance vis-à-vis de la qualité de la restitution sonore.

J’allais dire « pour aller plus loin », mais cet article est déjà très détaillé — alors, pour continuer à lire, je vous conseille simplement d’aller jeter un œil à ma sélection de casques pour le home studio.

Commentaires (14)

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  1. Jon Répondre

    Bonjour,

    Félicitation pour cette article très complet et détaillé.
    Je me pose, depuis un moment, la question du problème qu’entraine un casque de basse impédance sur une sortie élevée (« qui peut le plus pouvant le moins », pourquoi des casques à hautes impédances ?).
    Vous parlez du problème d’amortissement des HPs qui affecterait les basses fréquences.
    Dans quelle mesure est-ce sensible ?
    Y a-t-il d’autres conséquences ?
    Réel intérêt des casques >100 ohms ?

    Merci pour vos réponses

    PS.Les spécifications techniques de mon ampli recommandent une impédance casque entre 32 et 200 ohms; de quel coté faut-il pencher pour un rendu optimum ?

    • Adrien Administrateur / Répondre

      Bonjour Jon,
      Merci pour votre commentaire 🙂

      Vis à vis des spécifications de votre ampli, je pense qu’il ne faut pas se prendre trop la tête : si les recommandations sont entre 32 et 200, j’aurais pris dans ce range là sans me poser plus de question. Dans le sens où il y a tellement de paramètres qui rentrent en jeu qu’il est difficile d’affirmer sans mesures que tel casque à telle impédance serait mieux.

      Concernant les autres questions :

      • « Dans quelle mesure est-ce sensible ? » => difficile de dire, d’un casque à l’autre le comportement ne sera pas strictement le même
      • « Y a-t-il d’autres conséquences ? » => on peut avoir par exemple un impact sur les transitoires ou sur les fréquences. J’ai déjà vu des graphiques concernant des écouteurs où une impédance source trop élevée générait des pics de +10/12 dB
      • Réel intérêt des casques >100 ohms ? => en théorie cela permet d’avoir une distorsion plus faible. Dans les faits, il y a plein d’excellents casques < 100 ohms, mais si on regarde par exemple la distorsion des opamps, on peut voir qu'ils sont sujets à moins de distorsion si l'impédance de charge est plus grande : [lien vers le site de Texas Instruments]

      Adrien

  2. Adrien Paquet Répondre

    Bonjour,

    Merci pour cet article très complet c’est top !

    Cependant, j’ai déjâ acheté une carte son solo g3 avant que l’on m’offre un dt770 pro 250ohms et je ne suis pas sure d’avoir fait le bon choix…

    J’ai l’impression que le casque nécessite plus de puissance (volume pas très haut, basses fréquences très peu présente et limite saturées). Est-ce que la solution serait de brancher un ampli casque sur la carte son ? (j’ai tout de même besoin de la carte son pour faire tourner ableton).

    Merci d’avance !

    • Adrien Administrateur / Répondre

      Bonjour,
      Je pense qu’il est possible que l’impédance un peu élevée pose problème effectivement, surtout pour une carte alimentée via USB.
      Par contre, pour la question de l’ampli casque, ça dépend :

      • si on parle de brancher un ampli casque sur les sorties à l’arrière, alors oui c’est une bonne option
      • si on parle de brancher un ampli casque par-dessus la sortie casque, même si c’est techniquement possible je déconseille fortement (problèmes d’équilibrage d’impédance, plus de bruit de fond…)

      Adrien

  3. Bertrand Répondre

    Merci pour cet article très complet. Malgré ça, je reste encore sur ma question du choix de l’impédance du casque:
    je viens de me procurer une carte son pour mon PC
    « https://www.asus.com/nafr-fr/Sound-Cards/Xonar-AE/ »
    et il est précisé « Xonar AE dispose d’un ampli haut de gamme de 150 ohms ». avec la règle des 8, il me faudrait un casque de 1200 Ohms et j’aimerai l’utiliser l’utiliser pour la Hi-Fi et pour le PC. Sachant que c’est le DT 770 qui m’intéresse donc que dois-je prendre 80 ou 250 Ohms?

    • Adrien Administrateur / Répondre

      Bonjour,
      J’ai regardé un peu, Asus n’indique vraiment pas grand chose malheureusement. Même sur l’onglet « spécifications » on ne retrouve pas le chiffre de 150 Ohms.
      Cette impédance me semble super élevée, c’est bizarre. Dans le doute j’aurais pris le casque 250 Ohms.
      Adrien

  4. Will Répondre

    bonsoir maerstro, je viens de voir ta video, au fait je compte me procurer un mackie big knob + pour mon système d’écoute toutefois comme casque (qui va avec) je voulais prendre un fermé et un ouvert, j’ai dc trouvé un BEYERDYNAMIC DT-770 Pro (fermé de 80 Ohms) mais en ouvert, je n’ai trouvé aucun de 80 ohms, j’ai vu cependant un casque ouvert Beyerdynamic DT-880 Pro Black Edition mais de 250 ohms, est ce que je peux le prendre parce que en dehors de cela chez AKG par exemple AKG K-712 Pro de 62 ohms(beaucoup plus cher) et le Fostex T20RP-Mk3 Headphone de 92 ohms (je ne sais absolument rien de la marque), peux-tu s’il te plait m’orienter, please!!! (vraiment coincé)? merci.

    • Adrien Administrateur / Répondre

      Bonjour,
      Même s’il est fermé, le DT 770 est pour moi très bien pour mixer.
      Sinon en ouvert il y a le K702 par exemple ?
      Je connais mal les produits Fostex, donc je ne pourrais répondre pour le casque en question que tu mentionnes par contre :/
      Adrien

  5. Will Répondre

    merci de votre réponse, l’impédance de sortie casque du big knob+ est de 150 ohms (cf https://mackie.com/sites/default/files/PRODUCT%20RESOURCES/MANUALS/Owners_Manuals/BigKnob_OM_FR.pdf) .
    alors je suis tombé tt à l’heure sur le AKG K612 PRO qui a une impédance de 120 ohms et qui est moins cher que le k702 de 62 ohms d’impédance. alors bien que vous me l’aillez conseillé, comme l’impédance du k612 se rapproche plus de l’impédance du big knob+, pourrais-je plutôt prendre ce dernier (le K612 pro)?

    • Adrien Administrateur / Répondre

      Bonjour,
      Je ne connais pas le K612 donc je ne saurais le recommander ou pas… 150 ohms ça me semble super élevé comme impédance de sortie, à voir si le chiffre déclaré n’est pas plutôt une impédance casque conseillée… Contacter le fabricant permettrait peut-être d’avoir quelques infos en plus. Pourquoi pas, ceci dit et pour se placer du côté de la sécurité, partir plutôt sur un casque type Beyerdynamic à 250 Ohms ? Juste une idée comme ça… 🙂
      Adrien
      P.S. Désolé pour le retour tardif, j’étais en vacances… 🙂

  6. Primus Répondre

    Intéressant mais…

    « Si l’on souhaite doubler le volume perçu, il faut doubler la puissance. »

    Une multiplication (ou une division) de la puissance par 2 provoque une augmentation (ou une diminution) de 3 dB. Pour multiplier par 2 la sensation de volume sonore, donc perçu, il faut multiplier la puissance par 10, ce qui provoque une augmentation de 10 dB.

    • Adrien Administrateur / Répondre

      Bonjour,
      Merci du retour — effectivement j’ai fait une petite imprécision, c’est bien bien l’intensité sonore qui est doublée lorsque l’on multiplie la puissance par deux. Si l’on applique la courbe de Fletcher-Munson, on arrive plutôt sur un +10 dB pour avoir une sensation de son deux fois plus fort.
      J’ai modifié la phrase pour que ça soit plus précis, merci bien 🙂
      Adrien

  7. Primus Répondre

    Attention aux dénominations qui ont des définitions bien précises.

    Niveau sonore : volume d’un « instrument », d’un son (en dBSPL).
    Puissance sonore : niveau (en dB) délivré selon la puissance électrique (en watts) envoyée.
    Intensité sonore : watts délivrés par mètre-carré.
    Niveau d’intensité sonore : en dB, selon le nombre de watts reçus. Référence -> 10 × log10 (P1 ÷ P0)
    Puissance acoustique : peu utilisé (en dBPWL). Référence -> Seuil d’audibilité : 10^⁻12 W/m²

    0 dBSPL de référence -> 2 × 10^−5 Pa (20 µPascal)
    Pression acoustique de référence pour les mesures -> 1 Pascal = 1 Newton/m² = 94 dBSPL
    Ratio de puissance -> 10^(dB ÷ 10)
    Addition de décibels -> NR = 10 × log10 ((10^(N1 ÷ 10)) + (10^(N2 ÷ 10)))

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