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Comment fonctionnent les décibels

Pourquoi les décibels utilisent un logarithme, les formules en 10 et en 20 pour la puissance et la tension, les repères (3 dB, 6 dB, 10 dB), comment additionner des niveaux sonores et comment le niveau décroît avec la distance, avec un tableau vérifié par code.

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Un décibel (dB) est un dixième de bel, une manière logarithmique de comparer deux grandeurs. L'audition, la force d'un signal et le gain couvrent d'énormes plages, et les logarithmes les ramènent à des nombres maniables. Un décibel est toujours un rapport : il lui faut une référence, indiquée dans l'unité (dB SPL, dBm, dBV). Convertissez et additionnez des niveaux avec le calculateur de décibels ; l'entrée du glossaire est Décibel (dB).

Les deux formules

  • Pour la puissance (ou l'intensité) : dB = 10 × log10(P2 / P1).
  • Pour l'amplitude (tension, courant, pression acoustique) : dB = 20 × log10(A2 / A1).
  • Une variation de 0 dB signifie aucun changement ; les valeurs négatives indiquent une baisse.

Rapports à retenir

Variation Rapport de puissance Rapport d'amplitude
−20 dB 0,010 0,100
−10 dB 0,100 0,316
−6 dB 0,251 0,501
−3 dB 0,501 0,708
0 dB 1,00 1,00
+3 dB 2,00 1,41
+6 dB 3,98 2,00
+10 dB 10,00 3,16
+20 dB 100 10,00
+30 dB 1 000 31,62
+40 dB 10 000 100
  • +3 dB doublent la puissance (×1,995) ; +6 dB doublent l'amplitude (×1,995) et quadruplent la puissance (×3,98).
  • +10 dB font dix fois la puissance et environ 3,16 fois l'amplitude ; +20 dB font 100 fois la puissance et 10 fois l'amplitude.
  • Les décibels s'additionnent là où les rapports se multiplient : +10 dB puis +20 dB font +30 dB, soit 1000 fois plus de puissance.

Additionner des niveaux et s'éloigner

  • Deux sources égales : 60 dB + 60 dB = 63,01 dB (+3 dB, pas 120).
  • Dix sources égales : 60 dB chacune donnent 70 dB.
  • Une source plus forte de 10 dB que l'autre domine : 60 dB + 50 dB = 60,4 dB.
  • En champ libre, le niveau baisse de 6,02 dB à chaque doublement de la distance (loi de l'inverse du carré) : 80 dB à 1 m font 74,0 dB à 2 m et 60 dB à 10 m.

Références courantes

Référence Signification
dB SPL Niveau de pression acoustique, relatif à 20 µPa (le seuil d'audition)
dBm Puissance relative à 1 milliwatt (0 dBm = 1 mW, 30 dBm = 1 W)
dBV Tension relative à 1 volt
dBu Tension relative à 0,7746 volt
dBFS Niveau numérique relatif à la pleine échelle (0 dBFS est le maximum)

Essayez ces outils

Voir aussi

  • Glossaire Décibel (dB)
    Un décibel est une unité logarithmique qui compare deux niveaux de son, de signal ou de puissance ; en audio numérique.
  • Glossaire Hertz (Hz)
    Un hertz est un cycle par seconde, l'unité de fréquence ; pour le son, il détermine la hauteur.
  • Glossaire Fréquence d'échantillonnage
    La fréquence d'échantillonnage est le nombre de fois par seconde où un enregistrement numérique mesure l'onde sonore, en hertz.
  • Aide-mémoire Formules électriques
    Loi d'Ohm, puissance, résistances en série et en parallèle, diviseurs, LED, chute de tension, coût de l'énergie et autonomie avec exemples.
  • Guide Comment fonctionnent la loi d'Ohm et la puissance électrique
    Tension, courant et résistance, la loi d'Ohm, les formules de la puissance, résistances en série et en parallèle et diviseurs de tension.
  • Glossaire Logarithme
    Un logarithme répond à « à quelle puissance élever la base pour obtenir ce nombre ? » : log_b(x) = y signifie b^y = x.

Questions fréquemment posées

La puissance est proportionnelle au carré de la tension ou de la pression acoustique. Comme log(x²) = 2 log(x), un rapport d'amplitudes demande le facteur 20 pour donner les mêmes décibels que le rapport de puissances équivalent.

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