Niveau d'intensité sonore en décibels (dB) et échelle logarithmique
Première générale Spé · Enseignement Scientifique 1ère
À retenir
• L'oreille humaine présente une sensibilité phénoménale couvrant un rapport d'intensités de 1 à 10^12 entre le seuil d'audibilité et le seuil de douleur. De plus, la perception auditive suit une loi quasi logarithmique (loi de Weber-Fechner). • Pour traduire cette perception, on définit le niveau d'intensité sonore L exprimé en décibels (dB) : L = 10 _10(I/I_0) - I est l'intensité acoustique du son (en W/m^2). - I_0 = 1,0 10^-12 W/m^2 est l'intensité acoustique de référence, correspondant au seuil minimal d'audibilité humaine à 1\,000 Hz. • Formule réciproque pour retrouver l'intensité I à partir du niveau L : I/I_0 = 10^L/10 I = I_0 10^L/10 • Propriétés de l'échelle logarithmique : - Doubler l'intensité sonore (I' = 2I) augmente le niveau sonore de 3 dB (10 _10(2) 3,01 dB). - Multiplier l'intensité par 10 (I' = 10I) augmente le niveau sonore de 10 dB (10 _10(10) = 10 dB). - Multiplier l'intensité par 100 (I' = 100I) augmente le niveau sonore de 20 dB.
Le cours
Niveau d'intensité sonore en décibels (dB) et échelle logarithmique • L'oreille humaine présente une sensibilité phénoménale couvrant un rapport d'intensités de 1 à 10^12 entre le seuil d'audibilité et le seuil de douleur. De plus, la perception auditive suit une loi quasi logarithmique (loi de Weber-Fechner). • Pour traduire cette perception, on définit le niveau d'intensité sonore L exprimé en décibels (dB) : L = 10 _10(I/I_0) - I est l'intensité acoustique du son (en W/m^2). - I_0 = 1,0 10^-12 W/m^2 est l'intensité acoustique de référence, correspondant au seuil minimal d'audibilité humaine à 1\,000 Hz. • Formule réciproque pour retrouver l'intensité I à partir du niveau L : I/I_0 = 10^L/10 I = I_0 10^L/10 • Propriétés de l'échelle logarithmique : - Doubler l'intensité sonore (I' = 2I) augmente le niveau sonore de 3 dB (10 _10(2) 3,01 dB). - Multiplier l'intensité par 10 (I' = 10I) augmente le niveau sonore de 10 dB (10 _10(10) = 10 dB). - Multiplier l'intensité par 100 (I' = 100I) augmente le niveau sonore de 20 dB. Astuce et méthode clé Retiens les correspondances réflexes clés : +3 dB 2 en intensité ; +10 dB 10 en intensité ; +20 dB 100 en intensité. Piège classique à éviter Ne confonds pas décimal (_10) et logarithme népérien () sur ta calculatrice : _10(10) = 1, alors que (10) 2,30.
Dans ce chapitre
- Signaux analogiques et conversions de capteurs de Seconde
- Notion de puissance et d'énergie d'un signal de Seconde
- L'oreille et la perception auditive de base de Seconde
- Numérisation d'un son : échantillonnage temporel et théorème de Shannon-Nyquist
- Numérisation d'un son : quantification en amplitude et résolution en bits
- Taille d'un fichier audio non compressé et débit binaire
- Compression audio sans perte (lossless) et avec perte (lossy)
- Puissance acoustique et intensité acoustique surfacique
- Niveau d'intensité sonore en décibels (dB) et échelle logarithmique
- Addition de plusieurs sources sonores incohérentes en intensité et dB
- Atténuation géométrique en espace libre et atténuation par absorption
- Anatomie et fonctionnement de l'oreille humaine (tympan, osselets, cochlée)
- Lésions de l'appareil auditif, acouphènes et surdité précoce
- Bilan : Synthèse et méthode sur Son numérisé, transmission et audition humaine