Puissance et décibel

  

  

L’oreille est sensible à des pressions allant de 0.00002 Pa à 20 Pa, soit un rapport de 1 à 1 000 000. Pour ramener cette large échelle de pression à une échelle plus réduite qui exprime mieux la sensibilité de nos oreilles aux variations de niveau sonore, on a adopté la notation logarithmique et créé le décibel ( DB ). (voir aussi les limites de la perception)

 

LOI DE WEBER - FECHNER

Lp est exprimé en DB , P est exprimé en Pa,

P0 est la pression de référence = 20 millionième de Pa

Une pression de 1 Pa représente 94 DB

 

Du fait de l’échelle LOGARITHMIQUE, on ne peut pas simplement additionner ARITHMÉTIQUEMENT les décibels de deux bruits pour arriver au niveau sonore total. Quand l’écart entre les deux bruits est supérieur à 10dB, le niveau total des deux bruits est à peine plus puissant que le plus fort des deux. Si les deux bruits on la même puissance le niveau augmente de 3 DB.

 

addition%20des%20niveaux%20sonores.jpg

 

Une augmentation de 10 DB du niveau sonore est perçue par nos oreilles comme un doublement du niveau sonore! Ceci explique pourquoi la différence de puissance subjective entre un ampli de 100 W et de 200 W est apparemment plutôt faible, et qu'il vaut en mieux investir dans la qualité des Watts que dans la quantité.

 

Le tableau si dessous donne pour chaque niveau de bruit la puissance électrique appliquée à une enceinte acoustique ayant un rendement de 90 DB pour 1 w à une distance de 1 M (90 DB/W/M). Chaque fois que le rendement de l'enceinte diminue de 3 DB il faudra doubler la puissance de l'ampli pour atteindre le même niveau sonore (pour un rendement de 84 DB/1W/1M il faut 40 W pour atteindre les 100 DB, un amplis de 200 W est nécessaire pour avoir une réserve de puissance), inversement si les HP ont 3 DB de plus la puissance nécessaire est divisée par deux (pour un rendement de 93 DB/1W/1M il faut juste 5 W pour atteindre les 100 DB, un ampli de 25 W ou plus aura une réserve suffisante)

 

echelle%20du%20bruit.jpg

 

Pour les appareils de reproduction sonore

Un ampli capable de fournir 1000 W a une enceinte de 8 Ohms ayant un rendement de 90 DB/1W/1m doit aussi reproduire un signal 1 millionième de Watt sans déformations, et l'enceinte doit pourvoir supporter encaisser ces 1000 W pendant au moins 10 millisecondes  Voilà ce que j'appelle de la technologie de pointe !

 

Heureusement que la pratique démontre qu'une puissance maximale un peu plus réduite (110 DBA soit 100W) est plus que suffisante pour reproduire de la musique. La limite inférieure est aussi difficile à atteindre, heureusement le bruit de fond résiduel d'une pièce même très calme dépasse largement les 20 DB acoustique et masque donc le bruit de fond de l’ampli, et de toute façon notre organisme produit à lui tout seul un bruit d'une bonne dizaine de DB (respiration, battement cardiaque, bruit circulatoires etc..)

 

Si vous faites un petit calcul vous comprendrez maintenant que le CD avec ses 16 Bit sur 44,1 khz donne une dynamique de seulement 96 DB et une limite haute à 20 kHz est un peu juste, Pour dépasser les performances de nos oreilles il faudrait au moins 18 ou 20 Bit sur un minimum de 48 kHz (dynamique de 102 à 120 DB et une limite haute supérieure à 22.5 kHz) .

 

Pour les appareils analogiques une électronique de préamplification de très bonne qualité y parvient tout juste, l'amplificateur de puissance a quelques difficultés au niveau des deux extrémité de la plage de 120 DB de dynamique. Pour les enceintes si leur rendement sonore pour 1 W mesuré à 1 m est  plus élevé que 95 DB, le bruit de fond des amplis risque d'être audible, si le rendement est en dessous de 85 DB  il faut que la puissance des amplis dépasse 500 W ! (un rendement de 90 DB / 1m / 1W est donc un bon compromis)

 

 

       

         


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