Quel est le niveau de pression acoustique maximal ? Plus c’est élevé, mieux c’est ? Peut-on superposer directement les niveaux de pression acoustique ?

1. Quel est le niveau de pression acoustique (niveau de pression acoustique maximal) ?

Le niveau de pression acoustique (SPL) est une unité quantitative permettant de quantifier l'intensité sonore. Le niveau de pression acoustique maximal (SPLm) est un indicateur important des paramètres d'un microphone. Il correspond au niveau de pression acoustique maximal que le microphone peut supporter avec une distorsion harmonique totale (THD) de 0,5, généralement exprimé en décibels (dB). Plus la valeur est élevée, meilleure est la qualité du microphone.

Le niveau de pression acoustique maximal en entrée du microphone est supérieur à 130 dB, ce qui en fait un très bon microphone.

2. L'unité la plus couramment utilisée pour la pression acoustique : le décibel

Le décibel est l'unité de mesure du niveau de pression acoustique (symbole : dB). À chaque doublement de la pression acoustique, le niveau de pression acoustique augmente de 6 décibels.

Performances de l'intensité sonore sous différents niveaux de pression acoustique :

• 1 décibel, c'est le son que l'oreille humaine peut tout juste entendre !

D'une manière générale, un son inférieur à 20 décibels est considéré comme faible, et bien sûr, d'une manière générale, un son inférieur à 15 décibels peut être considéré comme un « silence absolu ».

• 20 à 40 décibels, soit environ un chuchotement aux oreilles d'un couple.
• 40 à 60 décibels, ce qui correspond au niveau sonore normal d'une conversation.
• Au-delà de 60 décibels, il appartient à la catégorie des niveaux sonores bruyants.
• 70 décibels, on peut considérer que c'est très fort, et cela commence à endommager le nerf auditif.
• Au-delà de 90 décibels, cela peut entraîner une perte auditive.
• Dans un espace où le bruit atteint 100 à 120 décibels, en l'absence d'accident, une personne devient temporairement sourde en une minute. Le bruit d'une voiture se situe entre 80 et 100 décibels. Par exemple, avec une voiture émettant 90 décibels, on peut encore entendre un bruit de 81 décibels à une distance de 100 mètres (ces seuils peuvent varier selon l'environnement et ne constituent pas des valeurs absolues).

3. Méthode de calcul théorique du niveau de pression acoustique

Le niveau de pression acoustique (LPA) est le logarithme décimal du rapport entre une pression acoustique donnée et une pression acoustique de référence, multiplié par 20, et exprimé en décibels. Le niveau de pression acoustique et le niveau de puissance acoustique sont liés par la relation suivante : LPA = Lw - 10 lg(4πr²), où r représente la distance entre la source sonore et le point de mesure.

Pour une source ponctuelle donnée, Lw est une constante. Lorsque (4πr²) = 1 (r = 0,282 m), le niveau de pression acoustique est numériquement égal au niveau de puissance acoustique. Lorsque (4πr²) < 1 (r < 0,282 m), le niveau de pression acoustique est supérieur au niveau de puissance acoustique, et inversement. Lorsque le bruit est exprimé en niveau de pression acoustique, la distance entre le point de mesure et la source sonore doit être précisée.

Le niveau de pression acoustique est représenté par le symbole SPL, qui est défini comme le logarithme commun du rapport entre la valeur effective de la pression acoustique à mesurer p(e) et la pression acoustique de référence p(ref), puis multiplié par 20, c'est-à-dire : SPL=20Log(10) [p(e)/p(ref)] en décibels.

Dans l'air, la pression acoustique de référence p(ref) est généralement fixée à 2 × 10⁻⁵ Pa. Cette valeur correspond à la pression acoustique à partir de laquelle l'oreille humaine perçoit un son de 1 kHz, c'est-à-dire le seuil d'audibilité. En dessous de ce seuil, l'oreille humaine ne détecte plus le son. Le niveau de pression acoustique au-delà du seuil d'audibilité est donc de zéro décibel.

4. Le niveau de pression acoustique peut-il être superposé directement ?

En pratique, on rencontre souvent le problème de la superposition des niveaux de pression acoustique lorsque deux haut-parleurs ou plus fonctionnent simultanément. Dès lors, est-il possible de superposer directement les niveaux de pression acoustique ? La réponse est non ! L’addition de deux niveaux de pression acoustique égaux n’augmente le niveau que de 3 dB, au lieu de le doubler.

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