Sciences · Physique
Le décibel
Le décibel (dB) est l’unité qui mesure le niveau d’un son sur une échelle logarithmique : +10 dB correspond à une intensité sonore multipliée par 10. Au-delà de 80 dB(A) prolongés, l’oreille est en danger.
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Une conversation, une rue animée, un concert, un avion au décollage : l’oreille humaine perçoit des sons dont l’intensité varie dans un rapport de plus de mille milliards. Pour manipuler des écarts aussi gigantesques, on utilise une échelle logarithmique, le décibel. Elle a l’avantage de correspondre assez bien à la façon dont notre oreille perçoit le volume.
Une échelle logarithmique
Le décibel ne s’additionne pas comme une grandeur ordinaire (voir logarithme) :
| Variation du niveau | Effet sur l’intensité sonore |
|---|---|
| +3 dB | intensité multipliée par 2 |
| +10 dB | intensité multipliée par 10 |
| +20 dB | intensité multipliée par 100 |
| +30 dB | intensité multipliée par 1 000 |
| +60 dB | intensité multipliée par un million |
Côté perception, une augmentation de 10 dB est ressentie comme un son environ deux fois plus fort, alors que l’intensité physique a été multipliée par 10. Une variation de 1 dB est à peine perceptible.
Le dB(A) : tenir compte de l’oreille
L’oreille n’est pas également sensible à toutes les fréquences : elle entend le mieux entre 1 000 et 5 000 Hz environ et beaucoup moins bien les sons très graves ou très aigus (voir onde sonore). Les sonomètres appliquent donc une pondération A, qui atténue les graves et les très aigus pour imiter l’oreille humaine. Les niveaux exprimés en dB(A) sont la référence des réglementations sur le bruit. La pondération C, plus plate, sert pour les sons très forts et les basses fréquences, notamment dans les concerts.
L’échelle des bruits
| Niveau approximatif | Exemple | Effet |
|---|---|---|
| 0 dB | seuil d’audibilité | à peine perceptible |
| 10 dB | respiration calme, bruissement de feuilles | très calme |
| 20-30 dB | chambre silencieuse la nuit, chuchotement | calme |
| 40 dB | bibliothèque, quartier résidentiel la nuit | calme |
| 50-60 dB | bureau, conversation normale | bruit courant |
| 70 dB | aspirateur, circulation dense | gênant |
| 80 dB | rue très animée, réveil sonnant | fatigant, seuil de risque en exposition prolongée |
| 85-90 dB | tondeuse, cantine bruyante, poids lourd proche | nocif après quelques heures |
| 100 dB | marteau-piqueur à proximité, discothèque | dangereux en moins d’une heure |
| 110 dB | concert amplifié près des enceintes | dangereux en quelques minutes |
| 120 dB | sirène proche, tonnerre très proche | seuil de douleur |
| 130-140 dB | avion à réaction au décollage à courte distance, pétard | lésion possible immédiate |
Les seuils de danger pour l’audition
Le risque dépend à la fois du niveau et de la durée d’exposition. On considère qu’au-delà de 80 dB(A) pendant 8 heures par jour, l’audition est menacée. Chaque fois que le niveau augmente de 3 dB, la durée d’exposition équivalente est divisée par deux :
| Niveau | Durée d’exposition quotidienne équivalente à 80 dB(A) sur 8 h |
|---|---|
| 80 dB(A) | 8 h |
| 83 dB(A) | 4 h |
| 86 dB(A) | 2 h |
| 89 dB(A) | 1 h |
| 95 dB(A) | 15 min |
| 101 dB(A) | moins de 4 min |
En France, la réglementation du travail impose des actions de prévention à partir de 80 dB(A) en moyenne sur 8 heures, l’obligation de porter des protections auditives à partir de 85 dB(A) et une valeur limite d’exposition de 87 dB(A), protections comprises. Les lieux diffusant de la musique amplifiée ne doivent pas dépasser 102 dB(A) en moyenne sur 15 minutes.
Gestes simples : s’éloigner des enceintes, faire des pauses au calme, porter des bouchons d’oreille, limiter le volume des écouteurs (de nombreux téléphones proposent une alerte d’exposition).
Le décibel ailleurs qu’en acoustique
Le décibel est une façon générale d’exprimer un rapport entre deux grandeurs. Il est utilisé :
- en électronique et en télécommunications, pour le gain d’un amplificateur ou l’atténuation d’un câble ;
- pour la puissance d’un signal Wi-Fi ou téléphonique, en dBm (référence : 1 milliwatt) ;
- en optique, pour les pertes dans une fibre optique, exprimées en dB/km.
Pour les grandeurs dont la puissance est proportionnelle au carré, comme la pression acoustique ou la tension électrique, on utilise 20 × log₁₀ au lieu de 10 × log₁₀.
Questions fréquentes
Combien de décibels sont dangereux ?
Le risque commence vers 80 dB(A) pour une exposition prolongée de 8 heures par jour. À 100 dB, quelques dizaines de minutes suffisent ; au-delà de 120 dB, une lésion peut survenir presque immédiatement.
Pourquoi 2 sons de 60 dB ne font-ils pas 120 dB ?
Parce que l’échelle est logarithmique : doubler l’intensité ajoute seulement 3 dB. Deux sources de 60 dB produisent environ 63 dB.
Que signifie 0 dB ?
Ce n’est pas l’absence de son, mais un son dont l’intensité est égale à la référence de 10⁻¹² W/m², proche du seuil d’audibilité d’une oreille jeune et saine. Des niveaux négatifs sont possibles pour des sons encore plus faibles.
Quelle est la différence entre dB et dB(A) ?
Le dB mesure l’intensité physique du son. Le dB(A) applique une pondération qui reproduit la sensibilité de l’oreille selon la fréquence : c’est l’unité utilisée pour évaluer la gêne et le risque auditif.