Décibels et perte à la distance

La formule dépend de la nature de la grandeur. Les rapports de puissance, comme les watts d'un amplificateur, s'expriment par dix fois le logarithme du rapport, et les rapports de tension ou de pression acoustique par vingt fois ce logarithme. Il en découle que +3 dB doublent la puissance et que +6 dB doublent la tension ou la pression acoustique. La sonie perçue augmente plus lentement : une hausse d'environ +10 dB, soit dix fois la puissance, est couramment perçue comme un son « deux fois plus fort », relation décrite par l'échelle des sones de S. S. Stevens.

Un niveau en décibels n'a de sens qu'avec une référence, que le suffixe de l'unité précise. 0 dBu correspond à 0,775 volt, 0 dBV à 1 volt et 0 dB SPL à 20 micropascals, soit à peu près le son le plus faible qu'une oreille saine perçoit. Le dBFS se réfère au niveau maximal qu'un système numérique peut représenter ; ses valeurs sont donc nulles ou négatives.

Le niveau varie aussi avec la distance de manière prévisible. En champ libre, une source ponctuelle suit la loi de l'inverse du carré de la distance : son niveau baisse d'environ 6 dB chaque fois que la distance double. Une enceinte donnée pour 100 dB à 1 m, distance de référence habituelle des fiches techniques, produit environ 94 dB à 2 m, 88 dB à 4 m et 80 dB à 10 m. Les premiers rangs du public reçoivent ainsi beaucoup plus de niveau que les derniers. Monter le niveau du système ne réduit pas cet écart et augmente seulement le niveau à l'avant ; la couverture s'étend donc par des sources supplémentaires, comme les tours de délai et les enceintes de complément (fill). Un line array se comporte autrement dans son champ proche, où le front d'onde est presque cylindrique et où le niveau baisse d'environ 3 dB par doublement de distance. L'étendue de ce champ proche croît avec la longueur de la ligne et avec la fréquence ; au-delà, la perte revient à environ 6 dB par doublement.