Calculateur de décibels

Résultats

À 85,0 dB (si pondéré A), la règle de 3 dB du NIOSH limite l'exposition à environ 8 h par jour ; sa limite recommandée est de 85 dBA pendant 8 heures.

Comment utiliser le calculateur de décibels

1. 1. Choisissez le calcul. Niveau sonore convertit entre dB, intensité et pression. Additionner ou soustraire des niveaux combine des sources de bruit. Distance applique la loi de l'inverse du carré. Rapports et niveaux absolus traitent la puissance et la tension en électronique et en audio.
2. 2. Saisissez ce que vous connaissez. L'intensité va de pW/m² à W/m², la pression de µPa à kPa, les distances s'expriment en cm, m, km ou pieds, et les puissances et tensions en watts, dBm, volts ou dBV.
3. 3. Choisissez le nombre de décimales. Les niveaux sonores s'expriment normalement avec une décimale ; choisissez de 0 à 3.
4. 4. Lisez le résultat et le calcul. Chaque résultat est présenté sous forme de formule avec vos valeurs, pour que vous puissiez recopier la méthode dans un compte rendu de laboratoire.

Ce qu'est un décibel

Un décibel (dB) est dix fois le logarithme (base 10) d'un rapport de deux puissances : dB = 10 log₁₀(P₂ ÷ P₁). L'échelle est logarithmique parce que l'oreille et de nombreux instruments réagissent aux rapports plutôt qu'aux différences : une énorme plage de puissances — un billion pour un, pour le son — tient ainsi en quelques centaines d'unités. Chaque facteur 10 en puissance vaut 10 dB, et doubler la puissance ajoute environ 3 dB (10 log₁₀ 2 = 3,01).

Les grandeurs dont le carré est proportionnel à la puissance — la tension, le courant, la pression acoustique — utilisent 20 log₁₀ à la place, de sorte que doubler la tension ajoute environ 6 dB. Un décibel seul décrit un rapport ; il devient un niveau absolu une fois une référence fixée. Pour le son, cette référence est le seuil d'audition : I₀ = 10⁻¹² W/m² pour l'intensité, ou 20 µPa pour la pression dans l'air, qui donnent le même niveau (dB SPL).

Exemples détaillés

• Du niveau à l'intensité et à la pression. 85 dB correspond à I = 10⁻¹² × 10^8,5 = 3,162 × 10⁻⁴ W/m² et p = 20 µPa × 10^(85/20) = 0,3557 Pa. Le NIOSH recommande pas plus de 8 heures par jour à 85 dBA, et il divise par deux le temps autorisé pour chaque hausse de 3 dBA.
• Additionner des sources. Des machines de 85, 82 et 79 dB fonctionnant ensemble donnent 10 log₁₀(10^8,5 + 10^8,2 + 10^7,9) = 87,4 dB. Les niveaux s'additionnent en énergie : deux sources identiques de 60 dB donnent 63 dB, et non 120.
• Soustraire le bruit de fond. Une mesure de 70 dB avec la machine en marche et de 60 dB sans elle signifie que la machine seule produit 10 log₁₀(10⁷ − 10⁶) = 69,5 dB.
• Distance. Une source mesurant 90 dB à 1 m fait 90 − 20 log₁₀(10) = 70 dB à 10 m. Chaque doublement de la distance coûte 6,02 dB.
• Électronique. 20 dBm correspondent à 100 mW, 30 dBm à 1 W et 0 dBm à 1 mW. +4 dBu, le niveau de ligne professionnel en audio, vaut 1,228 V RMS ; −10 dBV, le niveau grand public, vaut 0,316 V.

Limites et conventions

• L'addition suppose des sources non corrélées. Deux tons cohérents en phase peuvent s'additionner davantage (jusqu'à +6 dB), et s'annuler en opposition de phase.
• La règle de distance vaut pour le champ libre. En plein air, sans réflexions, une source ponctuelle suit la loi de l'inverse du carré. À l'intérieur, la réverbération ralentit la baisse ; une source linéaire longue, comme une route très fréquentée, ne perd que 3 dB par doublement.
• La pondération A n'est pas appliquée. Le dBA ajuste les niveaux selon la sensibilité de l'oreille. Ce calculateur traite chaque dB comme un niveau non pondéré : utilisez-le sur une valeur déjà pondérée si vous avez besoin de dBA.
• Couples de référence. I₀ = 10⁻¹² W/m² et p₀ = 20 µPa correspondent pour l'air, avec une impédance caractéristique d'environ 400 Pa·s/m, ce qui est assez proche pour que les deux niveaux soient traités comme égaux.

Questions fréquentes

Comment additionne-t-on des décibels ?

Pas par simple addition. Convertissez chaque niveau en puissance avec 10^(L/10), additionnez les puissances, puis reconvertissez avec 10 log₁₀. Deux sources identiques ajoutent 3 dB, dix sources identiques ajoutent 10 dB, et une source 10 dB plus faible qu'une autre ne lui ajoute que 0,4 dB.

Quelle est la formule du niveau sonore en décibels ?

L = 10 log₁₀(I ÷ I₀), avec I₀ = 10⁻¹² W/m². En termes de pression, L = 20 log₁₀(p ÷ p₀), avec p₀ = 20 µPa. Un son dix fois plus intense est 10 dB plus fort ; un son cent fois plus intense est 20 dB plus fort.

De combien le son baisse-t-il avec la distance ?

Pour une source ponctuelle en plein air, de 6 dB à chaque doublement de la distance, puisque l'intensité décroît avec le carré de la distance (20 log₁₀ 2 = 6,02). De 1 m à 10 m, la baisse est de 20 dB ; de 1 m à 100 m, de 40 dB.

Quelle est la différence entre 10 log et 20 log ?

Utilisez 10 log pour la puissance et l'intensité, et 20 log pour les grandeurs dont le carré est proportionnel à la puissance, comme la tension, le courant et la pression acoustique. Les deux donnent les mêmes décibels pour une même variation physique, puisque la puissance varie comme le carré de l'amplitude.

Que signifient dBm, dBW, dBV et dBu ?

Ce sont des décibels par rapport à une référence fixe : dBm par rapport à 1 milliwatt, dBW par rapport à 1 watt, dBV par rapport à 1 volt efficace et dBu par rapport à 0,7746 volt efficace. Ainsi, 0 dBm vaut 1 mW, 30 dBm vaut 1 W, et dBW = dBm − 30.

Quel niveau sonore est dangereux pour l'audition ?

Le NIOSH recommande de limiter l'exposition à 85 dBA en moyenne sur une journée de 8 heures, et de diviser le temps par deux pour chaque hausse de 3 dBA : 100 dBA est ainsi limité à environ 15 minutes. Des niveaux d'environ 120 dB et plus peuvent causer une douleur et des lésions immédiates.