Décibel

Unité de mesure de l’intensité sonore équivalente à la dixième partie du bel, utilisée couramment en audiométrie. Symbole : dB.

Le décibel (dB) est une unité "sans dimension" (comme le pourcentage). C’est une mesure du ratio entre deux grandeurs. L’utilisation des logarithmes permet d’exprimer d’une manière pratique des grandeurs couvrant une échelle très importante.
Exemples :
Une échelle de pression acoustique de 4.10-10 Pa² à 10000 Pa² est traduite par des valeurs allant de 0 dB à 134 dB. Une échelle de puissance acoustique de 10-12 W à 1W est traduite par des valeurs allant de 0 dB à 120 dB.
Un son comme un bruit, est caractérisé par son niveau sonore qui se mesure en décibels. Le rapport de pression acoustique entre le bruit le plus faible audible par la moyenne des individus (seuil d’audibilité) et le seuil de la douleur ressentie est de 106 , soit un million (1 000 000). Il est donc évident qu’il est impossible d’utiliser cette échelle de nombres. On a donc eu recours à une échelle plus pratique qui garantit la rigueur du calcul mathématique tout en autorisant des comparaisons plus aisées de niveaux de bruit. Le principe est simple : se limiter à l’usage de multiples de 10 et substituer à une échelle de 1 à 1 000 000, une échelle allant de 0 à 120. Ainsi est né le décibel qui évite d’utiliser les nombres liés au calcul logarithmique, du nom de l’américain Graham Bell, inventeur entre autres du téléphone.
Les décibels ne s’additionnent toutefois pas de façon arithmétique, comme des mètres ou des euros, car ils expriment des valeurs calculées sur une échelle logarithmique. On utilise cette échelle parce que la perception du niveau sonore varie sensiblement comme le logarithme de l’intensité de l’excitation. Ainsi, le doublement du nombre de sources sonores identiques ne se traduit par le doublement du niveau de bruit mais par l’addition de 3 décibels par rapport au bruit initial d’une source unique. De même, si deux bruits sont fortement inégaux (l’un étant 10 fois supérieur à l’autre par exemple), la somme des deux est égale au bruit le plus fort. On dit alors que le plus petit est "masqué" par le plus grand. L’avantage de cette échelle est, qu’elle rend plutôt bien compte de la perception humaine du bruit. Une oreille "courante" décèle sans difficulté des variations de 3 décibels environ, mais il faut une augmentation de 10 décibels pour créer l’impression d’un changement considérable.
Le bruit, Edition Privat, 1997

 

L’unité de mesure, de la pression acoustique est le microbar (1 micro bar = 10-6). L’oreille humaine perçoit les pressions acoustiques dans un domaine très étendue (de 20000 microbars à 200 microbars environ). C’est dans ce domaine très étendu que se placent toutes les perceptions acoustiques, du léger murmure d’un ruisseau au puissant bruit des moteurs d’un avion. Pour ramener cet intervalle très étendu de valeurs de la pression acoustique à une gamme de nombres plus facile a utilisée, on a créé une unité logarithmique, le décibel (dB), qui est proportionnelle au logarithme du rapport de deux pressions acoustiques. Pour un rapport de 10 : 1 de deux pressions acoustiques, on aura par convention 20 dB, en d’autres mots une multiplication par 10 de la pression acoustique correspond à un déplacement de 20 dB vers les valeurs supérieures d’une échelle graduée en dB.


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