Fondamentaux de l'audio

Décibels et perte à la distance

Les décibels déroutent au premier abord, et pour une bonne raison : ils ne se comportent pas comme des nombres ordinaires. Il s'agit d'une échelle logarithmique — une façon de décrire une très large plage avec des chiffres petits et maniables — ce qui signifie aussi qu'une variation qui semble minime sur le papier peut être importante dans la réalité.

La version de la formule à employer dépend de ce que l'on mesure. Les rapports de puissance, comme les watts d'un amplificateur, utilisent dix fois le log ; les rapports de tension et de pression acoustique utilisent vingt. Le raccourci à retenir est que +3 dB double la puissance, +6 dB double la tension ou la pression acoustique, et il faut environ +10 dB avant que la plupart des gens qualifient un son de « deux fois plus fort ». Ce dernier chiffre surprend, mais il reflète le fonctionnement de l'audition — nos oreilles compressent la sonie, si bien qu'un doublement perçu coûte dix fois la puissance, et non deux.

Un décibel pris isolément ne signifie rien tant que l'on ne précise pas « par rapport à quoi », et cette référence est inscrite dans le nom même de l'unité. 0 dBu renvoie à 0,775 volt, 0 dBV à 1 volt, et 0 dB SPL à 20 micropascals — à peu près le son le plus faible qu'une oreille saine puisse détecter. Le dBFS fait figure d'exception : il est référencé au niveau le plus élevé qu'un système numérique puisse gérer, c'est pourquoi il n'affiche jamais que zéro ou moins.

La distance modifie le niveau de façon prévisible. Une source ponctuelle unique se propageant en champ libre suit la loi en carré inverse : chaque fois que l'on double la distance à laquelle on se trouve d'elle, le niveau chute d'environ 6 dB. En se tenant à 10 m d'une enceinte affichant 100 dB, on se trouve à environ 94 dB ; en reculant à 20 m, on descend près de 88. C'est tout simplement la manière dont le son se répand dans l'espace, et cela explique une frustration que tout ingénieur connaît — le premier rang est submergé tandis que le dernier rang peine à entendre. Pousser le système plus fort ne comble pas cet écart ; cela ne fait que malmener le premier rang. La véritable réponse consiste à répartir le son dans l'espace, et c'est à cela que servent les tours de retard (delay) et les enceintes de complément (fill). Les line arrays sont l'exception astucieuse : ils se couplent en un front d'onde haut et quasi cylindrique qui perd de l'énergie plus lentement, plus proche de 3 dB par doublement dans leur plage de fonctionnement.

La règle

On ne corrige pas la distance avec le volume — on la corrige avec le placement.