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7 LES DECIBELS UNE MESURE DU NIVEAU SONORE ASSEZCOMPLEXE 1::"""= omment mesurer

7 LES DECIBELS UNE MESURE DU NIVEAU SONORE ASSEZCOMPLEXE 1::"""= omment mesurer I'intensité sonore, aka le volume, alors que les écarts 'i: son échelle logarithmique I Profitons-en pour analyser la perception humaine et découvrir les outils de mesure. pAH THoMAS oLtvAUX . , - - t ' , -:,:; ;-"' , .:: i:t:= Le décibel est une unité de grandeur dont la définition est 10 fois le logarithme décimal du rapport entre deux puissances. Autrement dit, pour les allergiques aux mathématiques, le décibel sert à représenter des rapports de puissance ayant de très gros écarts. Par exemple, c'est pratique pour afficher sur un même graphique deux barres dont Ie rapport est 1000 sans qu'il soit illisible ; un rapport de 1000 s'exprime par une vateur de 30 dB, ce qui signifie que Ia longueur de la grande barre ne sera que 30 fois plus longue que la courte et non 1000 fois. Son application dans le domaine de l'acoustique est le sujet qui nous intéresse aujourd'hui, mais notez que l'unité décibel (écrite dB, le dixième d'un bel) sert dès qu'il s'agit de comparer entre elles des valeurs de même signe dont les rapports vont au-delà de 1 pour 100 (dans le cas contraire, il vaut mieux utiliser le pourcentage). Le decibel est ne dans les années 1920 des laboratoires Bell (tirant eux-mêmes leur nom du célèbre pionnier des télécoms Alexander Graham Bell) afin de faciliter la mesure de l'atténuation des réseaux téléphoniques, u ne mesure independante du câble et de la fréquence notamment ; aujourd'hui encore les habitués de l'ADSL ont l'habitude de regarder la valeur d'atténuation de leur ligne, qui est notamment proportionnelle à la distance du DSLAM. L'atténuation, c'est l'inverse du gain, nous en reparlerons un peu plus loin dans cet article. Ce que l'on appelle couramment et vulgairement le volume, quand on règle le niveau du son, est en réalité le niveau de pression acoustique qui s'exprime selon les normes internationales en pascals (Pa) et, par extension, la sonie, c'est-à-dire une quantification de la perception du son chez l'homme. Evoquer un niveau sonore en pascals est intéressant pour procéder à des calculs physiques, mais il n'est vraiment pas facile de se rendre compte des nrveaux entre eux, tant les écarts de valeur sont importants. Contentons-nous de noter qu'un pascal équivaut à une force d'un newton par mètre carré (N/m2) et que la pression acoustique est très faible vis-à-vis de la pression atmosphérique. Ainsi, une discussion à voix haute equivaut à peu près à 0,1 Pa, tandis que la pression atmosphérique au niveau de la mer est de 1 01 300 Pa ! Pour faciliter l'interprétation d'un volume sonore, indépendamment de ses propriétés physiques réelles, on utilise donc le décibel. Pour mieux comprendre l'intérêt d'une mesure en dB, le rapport entre le niveau le plus faible perceptible par l'oreille et le seuil de la douleur est de mille milliards ! ."..'..r., IIt' :, i i'T ;i -';'':1::i: ;-;t: =-::, De la même façon que nous avons vu dans PCU77 qu'il était possible de mesurer la puissance d'un ampli de différentes façons, la mesure des décibels suit à peu près la même logique. Pour mesurer le niveau de pression acoustique pur, on utilise Ie dB SPL (Sound Pressure Level). Vous avez peut-être entendu ce terme si vous suivez les concours de son embarqué en voiture, les concours de catégorie SPL ayant poui but de produire le plus de bruit possible, le niveau sonore maximum et ce, indépendamment de la qualité ou du danger pour les conducteurs qui, casque de chantier sur la tête, doivent rester dans leur véhicule le , <(, ]..= ; ;:; i. ,-,,:,;-.:::.. ::.-- i. J.. :11"r" ,..:.;'.,.;).._.._ l--i-.r-t.i"j":-. > 86 Hardware I temps de la démonstration. Si vous avez déjà éprouvé quelques frissons en passant la jambe devant vos enceintes avec un fort volume, vous avez déjà ressenti physiquement la pression acoustique, c'est-à-dire l'air déplacé par le haut-parleur. Pour revenir aux concours SPL, les niveaux records enregistrés dépassent de nos jours les 180 dB (l | !). A ce niveau, toutes les vitres se déboîtent, les tôles de la carrosserie vont même jusqu'à se dessouder sur un véhicule non renforcé I Nous reparlerons un peu plus loin des niveaux de bruit pour mieux se rendre compte. Avant ça, parlons de Ia façon de le mesurer. Nous avons parlé des dB SPL, mais pour ce qui nous intéresse le plus, c'est-à-dire ce que nous percevons en tant qu'être humain, il faut filtrer la mesure du son par fréquence afin de s'approcher un peu plus de la perception de nos oreilles. C'est ainsi que les sonomètres les plus courants, appareils de mesure du niveau sonore, sont soit réglables, soit prévus pour certaines normes, le plus souvent les dB(A), c'est- à-dire une évaluation du niveau avec une pondération par fréquence. De plus, la valeur relevée est convertie en décibels correspondant donc à l'oreille, la valeur finalement affichée étant d'ailleurs équivalente à ce qu'un son pur de 1000 Hz produirait. Les dB(C) sont également filtrés pour correspondre à l'oreille humaine, mais ils sont plus adaptés pour relever les niveaux sonores élevés (80 dB, contre 40 dB pour le A). En toute logique, les dB(B) se situent entre deux, mais ils ne sont pas du tout utilisés. Toutes les mesures que vou5 pouvez lrre dans le magazine, par exemple en ce qur concerne les ventrrads, sont effectuées en dB(A). Si vous désirez vous-même comparer le bruit de certains de vos appareils, pour peu que vous disposiez d'un smartphone, vous pourriez même vous passer de l'achat d'un sonomètre qui coÛte, pour un appareil digne de ce nom, une bonne centaine d'euros. De nombreuses applications utilisent le micro de votre appareil afin de le transformer en sonomètre notamment l'app éponyme sous Android, dont l'usage est enfantin. Ne prenez pas la valeur indiquée très au sérieux, sauf si vous avez l'occasion d'étalonner votre smartphone avec un véritable sonomètre. Toutef ois, pour comparer l'écart de bruit entre deux ventilateurs ou deux disques durs, c'est satisfaisant. Précisons que les micros des smartphones sont conçus pour capter le son de 30 à 90 dB environ, vous obtiendrez de très mauvais résultats (voire aucun résultat) pour les mesures de niveaux très élevés. Quand vous faites une mesure, que ça soit au sonomètre ou au smartphone, orientez le micro vers la source sonore, dans un angle et à une distance qui ne varie pas si vous souhaitez des comparaisons précises. N'oubliez pas que le son perd en intensité quand il se propage à hauteur de 6 dB quand on double la distance I Les enceintes de concert sont capables de délivrer des sons déDassant aisément les 1 30 dB, c'est au-delà du seuil de la douleur pour de nombreuses oersonnes, En dépassant le niveau de référence (0), le son sature. Hardware DECIBETS F,i!3.jsT3ièT. r**lg* :{*grÈE c3r* 9g*ns**Â Quand nous répétons dans nos tests que les composants générant moins de 40 dB sont silencieux ! P&t{JMf,TtC t}t*{"| 3**- çtF*B fu**tF.tË i,.[i$ aili :.: - .= =-ilii:!'-l"ii tii, i*'l?,,r:rIi.i:i 0 dB se veut Ie seuil de perception, mais en pratique, il n'existe aucun lieu sur cette Terre sans bruit du tout. Si l'être humain est censé percevoir un son de 1000 Hz à partir de 1 dB, dans la pratique la majorité d'entre nous n'entend rien avant 5 ou 10 dB. Une voix chuchotée est autour de 40 dB, c'est pourquoi les meilleurs ventilateurs que nous testons, moins bruyants qu'un chuchotement, paraissent si peu audibles ! A propos de faibles bruits, s'il est possible dans une chambre acoustique spécialement isolée de descendre à un bruit ambiant de l'ordre de 1 0 dB (un tel silence, si rare, est presque pesant à expérimenter !), dans une chambre à coucher la nuit, à Ia campagne (hors bruits de la ville), Ie bruit ambiant est plutôt de l'ordre de 30 dB. A la rédaction, quand nous effectuons nos mesures, le niveau est déjà de 35 dB environ, suivant le nombre de PC allumés et les heures de la journée. Ça signifie concrètement que nous ne sommes pas en mesure de vous proposer des mesures inférieures à 35 dB, mais 40 dB étant l'équivalent d'un chuchotement, ce n'est pas non plus indispensable. Puisqu'il s'agit d'une mesure basée sur un logarithme, il est impossible de comparer les valeurs direciement. Un son de 80 dB ne donne pas la sensation d'être deux fois plus fort qu'un de 40 dB, c'est bien pire I Pour l'humain, une augmentation de 10 dB est à peu près équivalente à une sensation de son deux fois plus fort. Une discussion normate est dans les 60 dB. Une salle de réunion animée ou une cour de récréation dans les 80 dB, c'est également le bruit d'une rue en ville avec des vehicules qui passent. Un marteau-piqueur, ou un concert etant Juste devant les haut-parleurs et c'est de 1 10 à 120 dB ! Enfin, un avion à réaction au décollage génère environ 140 dB (en étant proche du réacteur). Le seuil uploads/Litterature/ mesure-des-decibels.pdf