Décibel

Le décibel (symbole : dB ) est une unité de mesure relative égale à un dixième de bel ( B ). Il exprime le rapport de deux valeurs d’une quantité de puissance ou de puissance racine sur une échelle logarithmique . Deux signaux dont les niveaux diffèrent d’un décibel ont un rapport de puissance de 10 ^1/10 (environ1,26 ) ou rapport racine-puissance de 10 ^{1 ⁄ 20} (environ1.12 ). ^{[1] [2]}

L’unité exprime un changement relatif ou une valeur absolue. Dans ce dernier cas, la valeur numérique exprime le rapport d’une valeur à une valeur de référence fixe ; lorsqu’il est utilisé de cette manière, le symbole de l’unité est souvent suffixé par des codes de lettres qui indiquent la valeur de référence. Par exemple, pour la valeur de référence de 1 volt , un suffixe commun est « V » (par exemple, « 20 dBV »). ^{[3] [4]}

Deux principaux types d’échelle du décibel sont couramment utilisés. Lors de l’expression d’un rapport de puissance, il est défini comme dix fois le Logarithme en base 10 . ^[5] C’est-à-dire qu’un changement de puissance d’un facteur 10 correspond à un changement de niveau de 10 dB. Lors de l’expression des grandeurs de puissance racine, un changement d’ amplitude d’un facteur 10 correspond à un changement de niveau de 20 dB. Les échelles de décibels diffèrent d’un facteur deux, de sorte que les niveaux de puissance et de puissance racine associés changent de la même valeur dans les systèmes linéaires, où la puissance est proportionnelle au carré de l’amplitude.

La définition du décibel trouve son origine dans la mesure de la perte de transmission et de la puissance en téléphonie du début du XXe siècle dans le système Bell aux États-Unis. Le bel a été nommé en l’honneur d’ Alexander Graham Bell , mais le bel est rarement utilisé. Au lieu de cela, le décibel est utilisé pour une grande variété de mesures en science et en ingénierie , principalement en acoustique , en électronique et en théorie du contrôle . En électronique, les gains des amplificateurs, l’ atténuation des signaux et les rapports signal sur bruit sont souvent exprimés en décibels.

dB	Rapport de puissance	Rapport d’amplitude
100	10 000 000 000	100 000
90	1 000 000 000	31 623
80	100 000 000	10 000
70	10 000 000	3 162
60	1 000 000	1 000
50	100 000	316	.2
40	10 000	100
30	1 000	31	.62
20	100	dix
dix	dix	3	.162
6	3	.981 ≈ 4	1	.995 ≈ 2
3	1	.995 ≈ 2	1	.413 ≈ √ 2
1	1	.259	1	.122
0	1	1
−1	0	.794	0	.891
−3	0	.501 ≈ 1 ⁄ 2	0	.708 ≈ √ 1 ⁄ 2
−6	0	.251 ≈ 1 ⁄ 4	0	.501 ≈ 1 ⁄ 2
−10	0	.1	0	.316 2
−20	0	.01	0	.1
−30	0	.001	0	.031 62
−40	0	.000 1	0	.01
−50	0	.000 01	0	.003 162
−60	0	.000 001	0	.001
−70	0	.000 000 1	0	.000 316 2
−80	0	.000 000 01	0	.000 1
−90	0	.000 000 001	0	.000 031 62
−100	0	.000 000 000 1	0	.000 01
Un exemple d’échelle montrant les rapports de puissance x , les rapports d’amplitude √ x et les équivalents dB 10 log 10 x .

Histoire

Le décibel provient des méthodes utilisées pour quantifier la perte de signal dans les circuits télégraphiques et téléphoniques. Jusqu’au milieu des années 1920, l’unité de perte était Miles of Standard Cable (MSC). 1 MSC correspondait à la perte de puissance sur un mile (environ 1,6 km) de câble téléphonique standard à une fréquence de5000 radians par seconde (795,8 Hz), et correspondait étroitement à la plus petite atténuation détectable par un auditeur. Un câble téléphonique standard était “un câble ayant une résistance uniformément répartie de 88 ohms par boucle-mile et une capacité shunt uniformément distribuée de 0,054 microfarads par mile” (correspondant approximativement à un fil de calibre 19). ^[6]

En 1924, Bell Telephone Laboratories a reçu une réponse favorable à une nouvelle définition d’unité parmi les membres du Comité consultatif international sur la téléphonie longue distance en Europe et a remplacé le MSC par l’ unité de transmission (TU). 1 TU a été défini de telle sorte que le nombre de TU soit dix fois le Logarithme en base 10 du rapport de la puissance mesurée à une puissance de référence. ^[7] La ​​définition a été commodément choisie de telle sorte que 1 TU équivalait à 1 MSC ; plus précisément, 1 MSC était de 1,056 TU. En 1928, le système Bell a renommé le TU en décibel, ^[8] étant un dixième d’une unité nouvellement définie pour le logarithme de base 10 du rapport de puissance. Il a été nommé le bel , en l’honneur du pionnier des télécommunicationsAlexandre Graham Bell . ^[9] Le bel est rarement utilisé, car le décibel était l’unité de travail proposée. ^[dix]

La dénomination et la première définition du décibel sont décrites dans le NBS Standard’s Yearbook de 1931 : ^[11]

Depuis les premiers jours du téléphone, le besoin d’une unité permettant de mesurer l’efficacité de transmission des installations téléphoniques a été reconnu. L’introduction du câble en 1896 a fourni une base stable pour une unité pratique et le “mile de câble standard” est devenu généralisé peu de temps après. Cette unité a été utilisée jusqu’en 1923 lorsqu’une nouvelle unité a été adoptée comme étant plus adaptée au travail téléphonique moderne. La nouvelle unité de transmission est largement utilisée parmi les organisations téléphoniques étrangères et a récemment été appelée “décibel” à la suggestion du Comité consultatif international sur la téléphonie longue distance.

Le décibel peut être défini par l’affirmation que deux quantités de puissance diffèrent de 1 décibel lorsqu’elles sont dans le rapport de 10 ^0,1 et que deux quantités de puissance diffèrent de N décibels lorsqu’elles sont dans le rapport de 10 ^{N (0,1)} . Le nombre d’unités de transmission exprimant le rapport de deux puissances quelconques est donc dix fois le logarithme commun de ce rapport. Cette méthode de désignation du gain ou de la perte de puissance dans les circuits téléphoniques permet l’addition ou la soustraction directe des unités exprimant l’efficacité des différentes parties du circuit…

En 1954, JW Horton a fait valoir que l’utilisation du décibel comme unité pour des quantités autres que la perte de transmission a conduit à la confusion, et a suggéré le nom logit pour « grandeurs standard qui se combinent par multiplication », pour contraster avec le nom unité pour « magnitudes standard ». qui se combinent par addition ». ^{[12] [ clarification nécessaire ]}

En avril 2003, le Comité international des poids et mesures (CIPM) a examiné une recommandation pour l’inclusion du décibel dans le Système international d’unités (SI), mais s’est prononcé contre la proposition. ^[13] Cependant, le décibel est reconnu par d’autres organismes internationaux tels que la Commission électrotechnique internationale (CEI) et l’Organisation internationale de normalisation (ISO). ^[14] La CEI autorise l’utilisation du décibel avec des quantités de puissance racine ainsi que la puissance et cette recommandation est suivie par de nombreux organismes nationaux de normalisation, tels que le NIST , ce qui justifie l’utilisation du décibel pour les rapports de tension. ^[15]Malgré leur utilisation répandue, les suffixes (comme dans dBA ou dBV) ne sont pas reconnus par la CEI ou l’ISO.

Définition

L’ISO 80000-3 décrit les définitions des grandeurs et des unités d’espace et de temps.

La norme CEI 60027-3:2002 définit les grandeurs suivantes. Le décibel (dB) est un dixième de bel : 1 dB = 0,1 B . Le bel (B) est 1 ⁄ 2 ln(10) népers : 1 B = 1 ⁄ 2 ln(10) Np . Le néper est la variation du niveau d’une quantité de puissance racine lorsque la quantité de puissance racine change d’un facteur e , c’est-à-dire 1 Np = ln(e) = 1 , reliant ainsi toutes les unités en tant que logarithme naturel non dimensionnel de rapports racine-puissance-quantité, 1 dB = 0,115 13… Np = 0,115 13…. Enfin, le niveau d’une grandeur est le logarithme du rapport de la valeur de cette grandeur à une valeur de référence du même type de grandeur.

Par conséquent, le bel représente le logarithme d’un rapport entre deux quantités de puissance de 10:1, ou le logarithme d’un rapport entre deux quantités de puissance racine de √ 10 :1. ^[16]

Deux signaux dont les niveaux diffèrent d’un décibel ont un rapport de puissance de 10 ^1/10 , soit environ1,258 93 , et un rapport amplitude (puissance racine) de 10 ^{1 ⁄ 20} ( 1.122 02 ). ^{[17] [18]}

Le bel est rarement utilisé sans préfixe ou avec des préfixes d’unité SI autres que deci ; il est préférable, par exemple, d’utiliser des centièmes de décibel plutôt que des millibels . Ainsi, cinq millièmes de bel s’écriraient normalement 0,05 dB, et non 5 mB. ^[19]

La méthode d’expression d’un rapport sous forme de niveau en décibels dépend du fait que la propriété mesurée est une grandeur de puissance ou une grandeur de puissance racine ; voir Quantités de puissance, de puissance racine et de champ pour plus de détails.

Grandeurs de puissance

Lorsqu’il s’agit de mesures de grandeurs de puissance , un rapport peut être exprimé sous la forme d’un niveau en décibels en évaluant dix fois le Logarithme en base 10 du rapport de la quantité mesurée à la valeur de référence. Ainsi, le rapport de P (puissance mesurée) à P ₀ (puissance de référence) est représenté par L _P , ce rapport exprimé en décibels, ^[20] qui se calcule selon la formule : ^[21]

L P = 1 2 ln ( P P 0 ) Np = 10 log 10 ( P P 0 ) dB . {displaystyle L_{P}={frac {1}{2}}ln !left({frac {P}{P_{0}}}right),{text{Np}} =10log _{10}!left({frac {P}{P_{0}}}right),{text{dB}}.}

Le Logarithme en base 10 du rapport des deux grandeurs de puissance est le nombre de bels. Le nombre de décibels est égal à dix fois le nombre de bels (de manière équivalente, un décibel équivaut à un dixième de bel). P et P ₀ doivent mesurer le même type de grandeur, et avoir les mêmes unités avant de calculer le rapport. Si P = P ₀ dans l’équation ci-dessus, alors L _P = 0. Si P est supérieur à P ₀ alors L _P est positif; si P est inférieur à P ₀ alors L _P est négatif.

La réorganisation de l’équation ci-dessus donne la formule suivante pour P en termes de P ₀ et L _P :

P = 10 L P 10 dB P 0 . {displaystyle P=10^{frac {L_{P}}{10,{text{dB}}}}P_{0}.}

Quantités de puissance racine (champ)

Lorsqu’il s’agit de mesures de grandeurs de puissance racine, il est habituel de considérer le rapport des carrés de F (mesuré) et F ₀ (référence). En effet, les définitions ont été formulées à l’origine pour donner la même valeur pour les rapports relatifs à la fois pour les quantités de puissance et de puissance racine. Ainsi, la définition suivante est utilisée :

L F = ln ( F F 0 ) Np = 10 log 10 ( F 2 F 0 2 ) dB = 20 log 10 ⁡ ( F F 0 ) dB . {displaystyle L_{F}=ln !left({frac {F}{F_{0}}}right),{text{Np}}=10log _{10}! left({frac {F^{2}}{F_{0}^{2}}}right),{text{dB}}=20log _{10}left({frac {F}{F_{0}}}right),{text{dB}}.}

La formule peut être réorganisée pour donner

F = 10 L F 20 dB F 0 . {displaystyle F=10^{frac {L_{F}}{20,{text{dB}}}}F_{0}.}

De même, dans les circuits électriques , la puissance dissipée est généralement proportionnelle au carré de la tension ou du courant lorsque l’ impédance est constante. En prenant la tension comme exemple, cela conduit à l’équation pour le niveau de gain de puissance L _G :

L G = 20 log 10 ( V out V in ) dB , {displaystyle L_{G}=20log _{10}!left({frac {V_{text{out}}}{V_{text{in}}}}right),{ text{dB}},}

où V _out est la tension de sortie moyenne quadratique (rms), V _in est la tension d’entrée rms. Une formule similaire est valable pour le courant.

Le terme grandeur de puissance racine est introduit par la norme ISO 80000-1:2009 en remplacement de grandeur de champ . Le terme quantité de champ est déprécié par cette norme et la puissance racine est utilisée tout au long de cet article.

Relation entre les niveaux de puissance et de puissance racine

Bien que les quantités de puissance et de puissance racine soient des quantités différentes, leurs niveaux respectifs sont historiquement mesurés dans les mêmes unités, généralement des décibels. Un facteur de 2 est introduit pour faire correspondre les changements dans les niveaux respectifs dans des conditions restreintes telles que lorsque le support est linéaire et que la même forme d’onde est envisagée avec des changements d’amplitude, ou que l’impédance du support est linéaire et indépendante à la fois de la fréquence et du temps. Cela repose sur la relation

P ( t ) P 0 = ( F ( t ) F 0 ) 2 {displaystyle {frac {P(t)}{P_{0}}}=left({frac {F(t)}{F_{0}}}right)^{2}}

en portant. ^[22] Dans un système non linéaire, cette relation ne tient pas par la définition de la linéarité. Cependant, même dans un système linéaire dans lequel la quantité de puissance est le produit de deux quantités linéairement liées (par exemple , la tension et le courant ), si l’ impédance dépend de la fréquence ou du temps, cette relation ne tient pas en général, par exemple si le spectre d’énergie de la forme d’onde change.

Pour les différences de niveau, la relation requise est assouplie de celle ci-dessus à une relation de proportionnalité (c’est-à-dire que les quantités de référence P ₀ et F ₀ n’ont pas besoin d’être liées), ou de manière équivalente,

P 2 P 1 = ( F 2 F 1 ) 2 {displaystyle {frac {P_{2}}{P_{1}}}=left({frac {F_{2}}{F_{1}}}right)^{2}}

doit être maintenu pour permettre à la différence de niveau de puissance d’être égale à la différence de niveau de puissance racine de la puissance P ₁ et F ₁ à P ₂ et F ₂ . Un exemple pourrait être un amplificateur avec un gain de tension unitaire indépendant de la charge et de la fréquence entraînant une charge avec une impédance dépendant de la fréquence : le gain de tension relatif de l’amplificateur est toujours de 0 dB, mais le gain de puissance dépend de la composition spectrale changeante de la forme d’onde étant amplifié. Les impédances dépendant de la fréquence peuvent être analysées en considérant les quantités de Densité spectrale de puissance et les quantités de puissance racine associées via la transformée de Fourier, ce qui permet d’éliminer la dépendance de fréquence dans l’analyse en analysant le système à chaque fréquence indépendamment.

Conversions

Étant donné que les différences de logarithme mesurées dans ces unités représentent souvent des rapports de puissance et des rapports de puissance racine, les valeurs des deux sont indiquées ci-dessous. Le bel est traditionnellement utilisé comme unité de rapport de puissance logarithmique, tandis que le néper est utilisé pour le rapport racine-puissance logarithmique (amplitude).

Conversion entre unités de niveau et liste des ratios correspondants

Unité	En décibels	En bels	à népers	Rapport de puissance	Rapport racine-puissance
1 dB	1 dB	0,1 G	0,115 13 Np	10 1 ⁄ 10 ≈ 1.258 93	10 1 ⁄ 20 ≈ 1.122 02
1 Np	8.685 89 dB	0,868 589 B	1 Np	e 2 ≈7.389 06	e ≈2.718 28
1B	10 dB	1B	1.151 3 Np	dix	10 1 ⁄ 2 ≈ 3,162 28

Exemples

L’unité dBW est souvent utilisée pour désigner un rapport pour lequel la référence est de 1 W, et de même dBm pour un point de référence de 1 mW .

• Calcul du rapport en décibels de 1 kW (un kilowatt, ou1000 watts) à 1 W donne : L G = 10 log 10 ⁡ ( 1 000 W 1 W ) dB = 30 dB . {displaystyle L_{G}=10log _{10}left({frac {1,000,{text{W}}}{1,{text{W}}}} droite),{text{dB}}=30,{text{dB}}.}
• Le rapport en décibels de √ 1000 V ≈ 31,62 V à 1 V est L G = 20 log 10 ⁡ ( 31.62 V 1 V ) dB = 30 dB . {displaystyle L_{G}=20log _{10}left({frac {31.62,{text{V}}}{1,{text{V}}}}right) ,{text{dB}}=30,{text{dB}}.}

(31,62 V / 1 V) ² ≈ 1 kW / 1 W , illustrant la conséquence des définitions ci-dessus que L _G a la même valeur, 30 dB, qu’elle soit obtenue à partir de puissances ou d’amplitudes, à condition que dans le cas spécifique système considéré, les rapports de puissance sont égaux aux rapports d’amplitude au carré.

• Le rapport en décibels de 10 W à 1 mW (un milliwatt) est obtenu avec la formule L G = 10 log 10 ⁡ ( 10 W 0.001 W ) dB = 40 dB . {displaystyle L_{G}=10log _{10}left({frac {10{text{ W}}}{0.001{text{ W}}}}right){text{ dB }}=40{text{dB}}.}
• Le rapport de puissance correspondant à une variation de niveau de 3 dB est donné par G = 10 3 10 × 1 = 1.995 26 … ≈ 2. {displaystyle G=10^{frac {3}{10}}times 1=1.995,26ldots approx 2.}

Un changement de rapport de puissance d’un facteur 10 correspond à un changement de niveau de 10 dB . Un changement du rapport de puissance d’un facteur 2 ou 1 ⁄ 2 correspond à un changement d’environ 3 dB . Plus précisément, le changement est de ±3,0103 dB, mais cela est presque universellement arrondi à 3 dB dans la rédaction technique. Cela implique une augmentation de la tension d’un facteur √ 2 ≈ 1,4142 . De même, un doublement ou une réduction de moitié de la tension et un quadruplement ou un quart de la puissance sont généralement décrits comme 6 dB plutôt que ±6,0206 dB.

S’il est nécessaire de faire la distinction, le nombre de décibels est écrit avec des chiffres significatifs supplémentaires . 3.000 dB correspond à un rapport de puissance de 10 ^{3 ⁄ 10} , ou 1,9953 , environ 0,24% différent d’exactement 2, et un rapport de tension de1,4125 , 0,12 % différent d’exactement √ 2 . De même, une augmentation de 6.000 dB correspond au rapport de puissance soit 10 ^{6 ⁄ 10} ≈ 3,9811 , environ 0,5 % différent de 4.

Propriétés

Le décibel est utile pour représenter de grands rapports et pour simplifier la représentation des effets multiplicatifs, tels que l’atténuation de plusieurs sources le long d’une chaîne de signal. Son application dans les systèmes à effets additifs est moins intuitive, comme dans le Niveau de pression acoustique combiné de deux machines fonctionnant ensemble. Il faut aussi être prudent avec les décibels directement en fractions et avec les unités des opérations multiplicatives.

Signaler des ratios importants

La nature de l’ échelle logarithmique du décibel signifie qu’une très large gamme de rapports peut être représentée par un nombre pratique, d’une manière similaire à la notation scientifique . Cela permet de visualiser clairement d’énormes changements d’une certaine quantité. Voir Diagramme de Bode et Diagramme semi-log . Par exemple, 120 dB SPL peut être plus clair que “un billion de fois plus intense que le seuil d’audition”. ^{[ citation nécessaire ]}

Représentation des opérations de multiplication

Les valeurs de niveau en décibels peuvent être ajoutées au lieu de multiplier les valeurs de puissance sous-jacentes, ce qui signifie que le gain global d’un système à plusieurs composants, tel qu’une série d’étages d’ amplification , peut être calculé en additionnant les gains en décibels des composants individuels, plutôt que de multiplier les facteurs d’amplification ; c’est-à-dire log( A × B × C ) = log( A ) + log( B ) + log( C). Concrètement, cela signifie que, sachant que 1 dB correspond à un gain de puissance d’environ 26 %, 3 dB correspond à environ 2 × gain de puissance et 10 dB correspond à 10 × gain de puissance, il est possible de déterminer le rapport de puissance de un système à partir du gain en dB avec seulement une simple addition et multiplication. Par example:

• Un système se compose de 3 amplificateurs en série, avec des gains (rapport puissance sortie/entrée) de 10 dB, 8 dB et 7 dB respectivement, pour un gain total de 25 dB. Décomposé en combinaisons de 10, 3 et 1 dB, c’est : 25 dB = 10 dB + 10 dB + 3 dB + 1 dB + 1 dB Avec une entrée de 1 watt, la sortie est d’environ 1 W × 10 × 10 × 2 × 1,26 × 1,26 ≈ 317,5 W Calculée avec précision, la sortie est de 1 W × 10 ^{25 ⁄ 10} ≈ 316,2 W. La valeur approximative a une erreur de seulement +0,4 % par rapport à la valeur réelle, ce qui est négligeable compte tenu de la précision des valeurs fournies et de l’exactitude de la plupart des instrumentation de mesure.

Cependant, selon ses détracteurs, le décibel crée la confusion, obscurcit le raisonnement, relève davantage de l’ère des règles à calcul que du traitement numérique moderne, est lourd et difficile à interpréter. ^{[23] [24]} Les quantités en décibels ne sont pas nécessairement additives , ^{[25] [26]} étant ainsi “de forme inacceptable pour une utilisation en analyse dimensionnelle “. ^[27] Ainsi, les unités nécessitent un soin particulier dans les opérations de décibels. Prenons, par exemple, le rapport porteuse sur densité de bruit C / N ₀ (en hertz), impliquant la puissance porteuse C (en watts) et la Densité spectrale de puissance de bruit N ₀ (en W/Hz). Exprimé en décibels, ce rapport serait une soustraction ( C / N ₀ ) _dB = C _dB − N _0dB . Cependant, les unités d’échelle linéaire se simplifient toujours dans la fraction implicite, de sorte que les résultats seraient exprimés en dB-Hz.

Représentation des opérations d’addition

Selon Mitschke, ^[28] “L’avantage d’utiliser une mesure logarithmique est que dans une chaîne de transmission, il y a de nombreux éléments concaténés, et chacun a son propre gain ou atténuation. Pour obtenir le total, l’addition de valeurs en décibels est beaucoup plus pratique que la multiplication des facteurs individuels.” Cependant, pour la même raison que les humains excellent dans les opérations additives plutôt que dans la multiplication, les décibels sont gênants dans les opérations intrinsèquement additives : ^[29]

si deux machines produisent chacune individuellement une pression acoustiqueniveau de, disons, 90 dB à un certain point, alors lorsque les deux fonctionnent ensemble, nous devrions nous attendre à ce que le Niveau de pression acoustique combiné augmente à 93 dB, mais certainement pas à 180 dB ! ; supposons que le bruit d’une machine soit mesuré (y compris la contribution du bruit de fond) et trouvé égal à 87 dBA mais que lorsque la machine est éteinte, le bruit de fond seul est mesuré à 83 dBA. […] le bruit de la machine [niveau (seul)] peut être obtenu en “soustrayant” le bruit de fond de 83 dBA du niveau combiné de 87 dBA ; c’est-à-dire 84,8 dBA.; afin de trouver une valeur représentative du niveau sonore dans une pièce, un certain nombre de mesures sont prises à différentes positions dans la pièce, et une valeur moyenne est calculée. […] Comparer les moyennes logarithmique et arithmétique de […] 70 dB et 90 dB : Moyenne logarithmique= 87 dB ; Moyenne arithmétique = 80 dB.

L’addition sur une échelle logarithmique est appelée Addition logarithmique et peut être définie en prenant des exponentielles pour les convertir en une échelle linéaire, en y ajoutant, puis en prenant des logarithmes pour revenir. Par exemple, où les opérations sur les décibels sont l’addition/soustraction logarithmique et la multiplication/division logarithmique, tandis que les opérations sur l’échelle linéaire sont les opérations habituelles :

87 dBA ⊖ 83 dBA = 10 ⋅ log 10 ⁡ ( 10 87 / 10 − 10 83 / 10 ) dBA ≈ 84.8 dBA {displaystyle 87,{text{dBA}}ominus 83,{text{dBA}}=10cdot log _{10}{bigl (}10^{87/10}-10^ {83/10}{bigr )},{text{dBA}}environ 84,8,{text{dBA}}} M lm ( 70 , 90 ) = ( 70 dBA + 90 dBA ) / 2 = 10 ⋅ log 10 ⁡ ( ( 10 70 / 10 + 10 90 / 10 ) / 2 ) dBA = 10 ⋅ ( log 10 ⁡ ( 10 70 / 10 + 10 90 / 10 ) − log 10 ⁡ 2 ) dBA ≈ 87 dBA . {displaystyle {begin{aligned}M_{text{lm}}(70,90)&=left(70,{text{dBA}}+90,{text{dBA}}right )/2\&=10cdot log _{10}left({bigl (}10^{70/10}+10^{90/10}{bigr )}/2right) ,{text{dBA}}\&=10cdot left(log _{10}{bigl (}10^{70/10}+10^{90/10}{bigr )}- log _{10}2right),{text{dBA}}approx 87,{text{dBA}}.end{aligned}}}

Notez que la Moyenne logarithmique est obtenue à partir de la somme logarithmique en soustrayant 10 log 10 ⁡ 2 {displaystyle 10journal _{10}2} , puisque la division logarithmique est une soustraction linéaire.

Fractions

Les constantes d’ atténuation , dans des sujets tels que la communication par fibre optique et la perte de trajet de propagation radio , sont souvent exprimées sous forme de fraction ou de rapport à la distance de transmission. Dans ce cas, dB/m représente le décibel par mètre, dB/mi représente le décibel par mile, par exemple. Ces grandeurs doivent être manipulées en respectant les règles de l’analyse dimensionnelle , par exemple, un parcours de 100 mètres avec une fibre de 3,5 dB/km donne une perte de 0,35 dB = 3,5 dB/km × 0,1 km.

Les usages

Perception

La perception humaine de l’intensité du son et de la lumière se rapproche davantage du logarithme de l’intensité plutôt que d’une relation linéaire (voir la loi de Weber-Fechner ), faisant de l’échelle dB une mesure utile. ^{[30] [31] [32] [33] [34] [35]}

Acoustique

Exemples de niveaux sonores en décibels provenant de diverses sources sonores et activités, tirés de l’écran “How loud is too loud” de l’application NIOSH Sound Level Meter

Le décibel est couramment utilisé en acoustique comme unité de Niveau de pression acoustique . La pression de référence pour le son dans l’air est fixée au seuil typique de perception d’un être humain moyen et il existe des comparaisons courantes utilisées pour illustrer différents niveaux de pression acoustique . Comme la pression acoustique est une grandeur de puissance racine, la version appropriée de la définition de l’unité est utilisée :

L p = 20 log 10 ( p rms p ref ) dB , {displaystyle L_{p}=20log _{10}!left({frac {p_{text{rms}}}{p_{text{ref}}}right),{ text{dB}},}

où p _rms est la moyenne quadratique de la pression acoustique mesurée et p _ref est la pression acoustique de référence standard de 20 micropascals dans l’air ou 1 Micropascal dans l’eau. ^[36]

L’utilisation du décibel en acoustique sous-marine prête à confusion, en partie à cause de cette différence de valeur de référence. ^[37]

L’oreille humaine a une large gamme dynamique de réception sonore. Le rapport de l’intensité sonore qui cause des dommages permanents lors d’une courte exposition à celle du son le plus faible que l’oreille peut entendre est égal ou supérieur à 1 000 milliards (10 ¹² ). ^[38] Ces grandes plages de mesure sont commodément exprimées en échelle logarithmique : le logarithme de base 10 de 10 ¹² est 12, ce qui s’exprime comme un Niveau de pression acoustique de 120 dB re 20 μPa .

Étant donné que l’oreille humaine n’est pas également sensible à toutes les fréquences sonores, le spectre de puissance acoustique est modifié par Pondération fréquentielle ( la pondération A étant la norme la plus courante) pour obtenir la puissance acoustique pondérée avant de la convertir en un niveau sonore ou un niveau de bruit en décibels. ^[39]

Téléphonie

Le décibel est utilisé en téléphonie et en audio . De manière similaire à l’utilisation en acoustique, une puissance pondérée en fréquence est souvent utilisée. Pour les mesures de bruit audio dans les circuits électriques, les pondérations sont appelées pondérations psophométriques . ^[40]

Électronique

En électronique, le décibel est souvent utilisé pour exprimer des rapports de puissance ou d’amplitude (comme pour les gains ) de préférence aux rapports ou pourcentages arithmétiques . Un avantage est que le gain en décibels total d’une série de composants (tels que des amplificateurs et des atténuateurs ) peut être calculé simplement en additionnant les gains en décibels des composants individuels. De même, dans les télécommunications, les décibels désignent le gain ou la perte de signal d’un émetteur à un récepteur via un support ( espace libre , guide d’ondes , câble coaxial , fibre optique , etc.) en utilisant un bilan de liaison .

L’unité décibel peut également être associée à un niveau de référence, souvent indiqué par un suffixe, pour créer une unité absolue de puissance électrique. Par exemple, il peut être combiné avec “m” pour “milliwatt” pour produire le ” dBm “. Un niveau de puissance de 0 dBm correspond à un milliwatt et 1 dBm est supérieur d’un décibel (environ 1,259 mW).

Dans les spécifications audio professionnelles, une unité populaire est le DBu . Ceci est relatif à la tension quadratique moyenne qui délivre 1 mW (0 dBm) dans une résistance de 600 ohms, ou √ 1 mW × 600 Ω ≈ 0,775 V _RMS . Lorsqu’il est utilisé dans un circuit de 600 ohms (historiquement, l’impédance de référence standard dans les circuits téléphoniques), DBu et dBm sont identiques .

Optique

Dans une liaison optique , si une quantité connue de puissance optique , en dBm (référencée à 1 mW), est injectée dans une fibre , et les pertes, en dB (décibels), de chaque composant (par exemple, connecteurs, épissures et longueurs de fibre) sont connus, la perte de liaison globale peut être rapidement calculée par addition et soustraction de quantités de décibels. ^[41]

En spectrométrie et en optique, l’ unité de blocage utilisée pour mesurer la Densité optique équivaut à -1 B.

Vidéo et imagerie numérique

En relation avec les capteurs vidéo et d’images numériques , les décibels représentent généralement des rapports de tensions vidéo ou d’intensités lumineuses numérisées, en utilisant 20 log du rapport, même lorsque l’intensité représentée (puissance optique) est directement proportionnelle à la tension générée par le capteur, et non à son carré, comme dans un imageur CCD où la tension de réponse est linéaire en intensité. ^[42] Ainsi, un rapport signal/bruit de caméra ou une plage dynamique de 40 dB représente un rapport de 100:1 entre l’intensité du signal optique et l’intensité du bruit noir équivalent optique, et non un rapport d’intensité (puissance) de 10 000:1. comme 40 dB pourrait le suggérer. ^[43]Parfois, la définition du rapport de 20 log est appliquée directement au nombre d’électrons ou au nombre de photons, qui sont proportionnels à l’amplitude du signal du capteur sans qu’il soit nécessaire de déterminer si la réponse de la tension à l’intensité est linéaire. ^[44]

Cependant, comme mentionné ci-dessus, la convention d’intensité de 10 log prévaut plus généralement dans l’optique physique, y compris La fibre optique, de sorte que la terminologie peut devenir trouble entre les conventions de la technologie photographique numérique et la physique. Le plus souvent, les quantités appelées “plage dynamique” ou “signal sur bruit” (de la caméra) seraient spécifiées en 20 log dB, mais dans des contextes connexes (par exemple, atténuation, gain, SNR d’intensification ou rapport de rejet), le terme devrait être interprété avec prudence, car la confusion des deux unités peut entraîner de très grandes incompréhensions de la valeur.

Les photographes utilisent généralement une autre unité logarithmique de base 2, le stop , pour décrire les rapports d’intensité lumineuse ou la plage dynamique.

Suffixes et valeurs de référence

Des suffixes sont généralement attachés à l’unité dB de base afin d’indiquer la valeur de référence par laquelle le rapport est calculé. Par exemple, dBm indique une mesure de puissance par rapport à 1 milliwatt.

Dans les cas où la valeur unitaire de la référence est indiquée, la valeur en décibels est dite “absolue”. Si la valeur unitaire de la référence n’est pas explicitement indiquée, comme dans le gain en dB d’un amplificateur, alors la valeur en décibels est considérée comme relative.

Cette forme d’adjonction de suffixes au dB est largement répandue dans la pratique, bien qu’elle soit contraire aux règles promulguées par les organismes de normalisation (ISO et CEI), ^[15] compte tenu de “l’inacceptabilité d’attacher des informations aux unités” ^[a] et de “l’inacceptabilité de mélanger des informations avec des unités” ^[b] . La norme CEI 60027-3 recommande le format suivant : ^[14] L _x (re x _ref ) ou as L _{x / x ref} , où x est le symbole de grandeur et x _ref est la valeur de la grandeur de référence, par exemple L _E (re 1 μV/m) = 20 dB ou L _{E /(1 μV/m)} = 20 dB pour l’ intensité du champ électrique E par rapport à la valeur de référence de 1 μV/m. Si le résultat de mesure 20 dB est présenté séparément, il peut être précisé à l’aide des informations entre parenthèses, qui font alors partie du texte environnant et non de l’unité : 20 dB (re : 1 μV/m) ou 20 dB ( 1 μV/m).

En dehors des documents adhérant aux unités SI, la pratique est très courante comme l’illustrent les exemples suivants. Il n’y a pas de règle générale, avec différentes pratiques disciplinaires. Parfois le suffixe est un symbole d’unité (“W”,”K”,”m”), parfois c’est une translittération d’un symbole d’unité (“uV” au lieu de μV pour microvolt), parfois c’est un acronyme pour le nom de l’unité (“sm” pour mètre carré, “m” pour milliwatt), d’autres fois c’est un mnémonique pour le type de grandeur calculée (“i” pour le gain d’antenne par rapport à une antenne isotrope, “λ” pour tout ce qui est normalisé par le longueur d’onde EM), ou sinon un attribut général ou un identifiant sur la nature de la grandeur (“A” pour le Niveau de pression acoustique pondéré A )., comme dans “dB‐Hz”, ou avec un espace, comme dans “dB HL”, ou entre parenthèses, comme dans “dB(sm)”, ou sans caractère intermédiaire, comme dans “dBm” (qui n’est pas -conforme aux normes internationales).

Tension

Étant donné que le décibel est défini par rapport à la puissance et non à l’amplitude, les conversions des rapports de tension en décibels doivent mettre l’amplitude au carré ou utiliser le facteur 20 au lieu de 10, comme indiqué ci-dessus.

Un schéma montrant la relation entre DBu (la source de tension ) et dBm (la puissance dissipée sous forme de chaleur par la résistance de 600 Ω ) dBV dB(V _RMS ) – tension par rapport à 1 volt, quelle que soit l’impédance. ^[3] Ceci est utilisé pour mesurer la sensibilité du microphone et également pour spécifier le niveau de ligne du consommateur de -10 dBV , afin de réduire les coûts de fabrication par rapport à l’équipement utilisant un signal de niveau de ligne de +4 DBu . ^[45] DBu ou dBv Tension efficace par rapport à V = 600 Ω ⋅ 0.001 W ≈ 0.7746 V {displaystyle V={sqrt {600,Omega cdot 0,001,{text{W}}}}environ 0,7746,{text{V}}} (c’est-à-dire la tension qui dissiperait 1 mW dans une charge de 600 Ω). Une tension efficace de 1 V correspond donc à 20 ⋅ log 10 ⁡ ( 1 V RMS 0.6 V ) = 2.218 DBu . {displaystyle 20cdot log _{10}left({frac {1,V_{text{RMS}}}{{sqrt {0.6}},V}}right)=2.218 ,{text{DBu}}.} DBu}}.}” height=”0″ src=”” data-src=”https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/28aab14d6c81c25227012f6b6918ac65ca6c79ca” width=”0″> ^[3] À l’origine dBv, il a été remplacé par DBu pour éviter toute confusion avec dBV. ^[46] Le v vient de volt , tandis que u vient de l’ unité de volume utilisée dans le VU-mètre . ^[47] DBu peut être utilisé comme mesure de tension, quelle que soit l’impédance, mais est dérivé d’une charge de 600 Ω dissipant 0 dBm (1 mW). La tension de référence provient du calcul V = R ⋅ P {displaystyle V={sqrt {Rcdot P}}} où R {displaystyle R} est la résistance et P {displaystyle P} est le pouvoir. Dans l’audio professionnel , l’équipement peut être calibré pour indiquer un “0” sur les VU-mètres un temps fini après qu’un signal a été appliqué à une amplitude de +4 DBu . L’équipement grand public utilise généralement un niveau de signal “nominal” inférieur de -10 dBV . ^[48] ​​Par conséquent, de nombreux appareils offrent un fonctionnement à double tension (avec différents réglages de gain ou de “trim”) pour des raisons d’interopérabilité. Un commutateur ou un réglage qui couvre au moins la plage comprise entre +4 DBu et -10 dBV est courant dans les équipements professionnels. dBm0s Défini par la Recommandation UIT-R V.574.; dBmV : dB(mV _RMS ) – tension relative à 1 millivolt sur 75 Ω. ^[49] Largement utilisé dans les réseaux de télévision par câble , où la puissance nominale d’un seul signal TV aux bornes du récepteur est d’environ 0 dBmV. La télévision par câble utilise un câble coaxial de 75 Ω, donc 0 dBmV correspond à −78,75 dBW (−48,75 dBm) ou environ 13 nW. dBμV ou dBuV dB(μV _RMS ) – tension par rapport à 1 microvolt. Largement utilisé dans les spécifications des amplificateurs de télévision et d’antenne. 60 dBμV = 0 dBmV.

Acoustique

L’utilisation probablement la plus courante des “décibels” en référence au niveau sonore est dB SPL, Niveau de pression acoustique référencé au seuil nominal de l’audition humaine : ^[50] Les mesures de pression (une quantité de puissance racine) utilisent le facteur 20, et les mesures de puissance (par exemple dB SIL et dB SWL) utilisent le facteur 10.

dB SPL dB SPL ( Niveau de pression acoustique ) – pour le son dans l’air et d’autres gaz, par rapport à 20 micropascals (μPa), ou 2 × 10 ⁻⁵ Pa , environ le son le plus silencieux qu’un humain puisse entendre. Pour le son dans l’eau et d’autres liquides, une pression de référence de 1 μPa est utilisée. ^[51] Une pression acoustique RMS d’un pascal correspond à un niveau de 94 dB SPL. dBSIL niveau d’intensité sonore dB – par rapport à 10 ⁻¹² W/m ² , qui est à peu près le seuil d’audition humaine dans l’air. dB CMU niveau de puissance acoustique dB – par rapport à 10 ⁻¹² W. dBA, dBB et dBC Ces symboles sont souvent utilisés pour désigner l’utilisation de différents filtres de pondération , utilisés pour approximer la réponse de l’oreille humaine au son, bien que la mesure soit toujours en dB (SPL). Ces mesures se réfèrent généralement au bruit et à ses effets sur les humains et les autres animaux, et elles sont largement utilisées dans l’industrie tout en discutant des problèmes de contrôle du bruit, des réglementations et des normes environnementales. D’autres variations qui peuvent être observées sont dB _A ou dB(A) . Selon les normes de l’International Electro-technical Committee ( IEC 61672-2013 ) ^[52] et de l’American National Standards Institute, ANSI S1.4 , ^[53] l’usage préféré est d’écrire L _A = x dB. Néanmoins, les unités dBA et dB(A) sont encore couramment utilisées comme raccourci pour les mesures pondérées A. Comparez dBc , utilisé dans les télécommunications. dBHL Le niveau d’audition en dB est utilisé dans les audiogrammes comme mesure de la perte auditive. Le niveau de référence varie avec la fréquence selon une courbe d’audibilité minimale telle que définie dans l’ANSI et d’autres normes, de sorte que l’audiogramme résultant montre un écart par rapport à ce qui est considéré comme une audition « normale ». ^{[ citation nécessaire ]} dBQ parfois utilisé pour désigner le niveau de bruit pondéré, en utilisant généralement la pondération du bruit ITU-R 468 ^{[ citation nécessaire ]} dBpp par rapport à la pression acoustique crête à crête. ^[54] dBG Spectre pondéré G ^[55]

Électronique audio

Voir aussi dBV et DBu ci-dessus.

dBm dB(mW) – puissance relative à 1 milliwatt . Dans l’audio et la téléphonie, le dBm est généralement référencé par rapport à une impédance de 600 Ω, ^[56] ce qui correspond à un niveau de tension de 0,775 volts ou 775 millivolts. dBm0 Puissance en dBm (décrite ci-dessus) mesurée à un niveau de transmission zéro . dBFS dB ( pleine échelle ) – l’ amplitude d’un signal par rapport au maximum qu’un appareil peut gérer avant que l’ écrêtage ne se produise. La pleine échelle peut être définie comme le niveau de puissance d’une sinusoïde à pleine échelle ou d’une onde carrée à pleine échelle . Un signal mesuré par rapport à une onde sinusoïdale pleine échelle apparaît 3 dB plus faible lorsqu’il est référencé à une onde carrée pleine échelle, ainsi : 0 dBFS (onde sinusoïdale pleine échelle) = −3 dBFS (onde carrée pleine échelle). dBVU unité de volume dB ^[57] dBTP dB (crête vraie) – amplitude de crête d’un signal par rapport au maximum qu’un appareil peut gérer avant que l’écrêtage ne se produise. ^[58] Dans les systèmes numériques, 0 dBTP serait égal au niveau (nombre) le plus élevé que le processeur est capable de représenter. Les valeurs mesurées sont toujours négatives ou nulles, car elles sont inférieures ou égales à la pleine échelle.

Radar

dBZ dB(Z) – décibel par rapport à Z = 1 mm ⁶ ⋅m ⁻³ : ^[59] énergie de réflectivité (radar météorologique), liée à la quantité de puissance transmise renvoyée au récepteur radar. Les valeurs supérieures à 20 dBZ indiquent généralement une chute des précipitations. ^[60] dBsm dB(m ² ) – décibel par rapport à un mètre carré : mesure de la section efficace radar (RCS) d’une cible. La puissance réfléchie par la cible est proportionnelle à son RCS. Les avions et les insectes “furtifs” ont des RCS négatifs mesurés en dBsm, les grandes plaques plates ou les avions non furtifs ont des valeurs positives. ^[61]

Puissance radio, énergie et intensité de champ

dBc par rapport à la porteuse – dans les télécommunications , cela indique les niveaux relatifs de bruit ou de puissance de la bande latérale, par rapport à la puissance de la porteuse. Comparez dBC, utilisé en acoustique. dBpp par rapport à la valeur maximale de la puissance crête. dBJ énergie relative à 1 joule . 1 joule = 1 watt seconde = 1 watt par hertz, donc la Densité spectrale de puissance peut être exprimée en dBJ. dBm dB(mW) – puissance relative à 1 milliwatt . Dans le domaine radio, dBm est généralement référencé à une charge de 50 Ω, la tension résultante étant de 0,224 volts. ^[62] dBμV/m, dBuV/m ou dBμ ^[63] dB(μV/m) – intensité du champ électrique par rapport à 1 microvolt par mètre . L’unité est souvent utilisée pour spécifier la force du signal d’une émission de télévision sur un site de réception (le signal mesuré à la sortie de l’antenne est rapporté en dBμV). dBf dB(fW) – puissance relative à 1 femtowatt . dBW dB(W) – puissance relative à 1 watt . dBk dB(kW) – puissance relative à 1 kilowatt . dBe dB électrique. dBo dB optique. Une modification de 1 dBo de la puissance optique peut entraîner une modification allant jusqu’à 2 dBe de la puissance du signal électrique dans un système limité par le bruit thermique. ^[64]

Mesures d’antenne

dBi dB (isotrope) – le gain direct d’une antenne par rapport à l’ antenne isotrope hypothétique , qui distribue uniformément l’énergie dans toutes les directions. La polarisation linéaire du champ EM est supposée sauf indication contraire. dBd dB (dipôle) – le gain direct d’une antenne par rapport à une antenne dipôle demi-onde . 0 dBd = 2,15 dBi dBiC dB (circulaire isotrope) – le gain direct d’une antenne par rapport à une antenne isotrope à polarisation circulaire . Il n’y a pas de règle de conversion fixe entre dBiC et dBi, car cela dépend de l’antenne de réception et de la polarisation du champ. dBq dB (quart d’onde) – le gain direct d’une antenne par rapport à un fouet quart d’onde. Rarement utilisé, sauf dans certains documents marketing. 0 dBq = −0,85 dBi dBsm dB(m ² ) – décibel par rapport à un mètre carré : mesure de la surface effective de l’antenne . ^[65] dBm ⁻¹ dB(m ⁻¹ ) – décibel par rapport à l’inverse du mètre : mesure du facteur d’antenne .

Autres mesures

dB‐Hz dB(Hz) – bande passante par rapport à un hertz. Par exemple, 20 dB‐Hz correspond à une largeur de bande de 100 Hz. Couramment utilisé dans les calculs de bilan de liaison . Également utilisé dans le Rapport porteuse/densité de bruit (à ne pas confondre avec le rapport porteuse/bruit , en dB). dBov ou dBO dB (surcharge) – l’ amplitude d’un signal (généralement audio) par rapport au maximum qu’un appareil peut gérer avant que l’ écrêtage ne se produise. Semblable à dBFS, mais également applicable aux systèmes analogiques. Conformément à la Rec. G.100.1 le niveau en dBov d’un système numérique est défini comme suit : L ov = 10 log 10 ⁡ ( P P 0 ) [ dBov ] {displaystyle L_{text{ov}}=10log _{10}left({frac {P}{P_{0}}}right) [{text{dBov}}]} , avec la puissance maximale du signal P 0 = 1.0 {displaystyle P_{0}=1.0} , pour un signal rectangulaire d’amplitude maximale x over {displaystyle x_{text{over}}} . Le niveau d’une tonalité avec une amplitude numérique (valeur de crête) de x over {displaystyle x_{text{over}}} est donc L = − 3.01 dBov {displaystyle L=-3.01 {text{dBov}}} . ^[66] dBr dB (relatif) – simplement une différence relative par rapport à quelque chose d’autre, qui est mise en évidence dans le contexte. La différence de réponse d’un filtre aux niveaux nominaux, par exemple. dBrn dB au-dessus du bruit de référence . Voir aussi dBrnC dBrnC dBrnC représente une mesure de niveau audio, typiquement dans un circuit téléphonique, par rapport à un niveau de référence de -90 dBm, la mesure de ce niveau étant pondérée en fréquence par un filtre standard de pondération de message C. Le filtre de pondération des messages C était principalement utilisé en Amérique du Nord. Le filtre psophométrique est utilisé à cet effet sur les circuits internationaux. Voir Pondération psophométrique pour voir une comparaison des courbes de réponse en fréquence pour les filtres de pondération de message C et de pondération psophométrique. ^[67] dBK dB(K) – décibels par rapport à 1 K ; utilisé pour exprimer la température de bruit . ^[68] dB/K dB(K ⁻¹ ) – décibels par rapport à 1 K ⁻¹ . ^[69] — pas décibels par kelvin : utilisé pour le facteur G/T , un facteur de mérite utilisé dans les communications par satellite , reliant le gain d’antenne G à la température équivalente au bruit du système récepteur T . ^{[70] [71]}

Liste des suffixes par ordre alphabétique

Suffixes non ponctués dBA voir dB(A) . dBa voir dBrn ajusté . dBB voir dB(B) . dBc par rapport à la porteuse – dans les télécommunications , cela indique les niveaux relatifs de bruit ou de puissance de la bande latérale, par rapport à la puissance de la porteuse. dBC voir dB(C) . dBD voir dB(D) . dBd dB (dipôle) – le gain direct d’une antenne par rapport à une antenne dipôle demi-onde . 0 dBd = 2,15 dBi dBe dB électrique. dBf dB(fW) – puissance relative à 1 femtowatt . dBFS dB ( pleine échelle ) – l’ amplitude d’un signal par rapport au maximum qu’un appareil peut gérer avant que l’ écrêtage ne se produise. La pleine échelle peut être définie comme le niveau de puissance d’une sinusoïde à pleine échelle ou d’une onde carrée à pleine échelle . Un signal mesuré par rapport à une onde sinusoïdale pleine échelle apparaît 3 dB plus faible lorsqu’il est référencé à une onde carrée pleine échelle, ainsi : 0 dBFS (onde sinusoïdale pleine échelle) = −3 dBFS (onde carrée pleine échelle). dBG Spectre pondéré G dBi dB (isotrope) – le gain direct d’une antenne par rapport à l’ antenne isotrope hypothétique , qui distribue uniformément l’énergie dans toutes les directions. La polarisation linéaire du champ EM est supposée sauf indication contraire. dBiC dB (circulaire isotrope) – le gain direct d’une antenne par rapport à une antenne isotrope à polarisation circulaire . Il n’y a pas de règle de conversion fixe entre dBiC et dBi, car cela dépend de l’antenne de réception et de la polarisation du champ. dBJ énergie relative à 1 joule . 1 joule = 1 watt seconde = 1 watt par hertz, donc la Densité spectrale de puissance peut être exprimée en dBJ. dBk dB(kW) – puissance relative à 1 kilowatt . dBK dB(K) – décibels par rapport au kelvin : Utilisé pour exprimer la température du bruit . dBm dB(mW) – puissance relative à 1 milliwatt . dBm0 Puissance en dBm mesurée à un point de niveau de transmission zéro. dBm0s Défini par la Recommandation UIT-R V.574. dBmV dB(mV _RMS ) – tension relative à 1 millivolt sur 75 Ω. dBo dB optique. Une modification de 1 dBo de la puissance optique peut entraîner une modification allant jusqu’à 2 dBe de la puissance du signal électrique dans un système limité par le bruit thermique. dBO voir dBov dBov ou dBO dB (surcharge) – l’ amplitude d’un signal (généralement audio) par rapport au maximum qu’un appareil peut gérer avant que l’ écrêtage ne se produise. dBpp par rapport à la pression acoustique crête à crête. dBpp par rapport à la valeur maximale de la puissance crête. dBq dB (quart d’onde) – le gain direct d’une antenne par rapport à un fouet quart d’onde. Rarement utilisé, sauf dans certains documents marketing. 0 dBq = −0,85 dBi dBr dB (relatif) – simplement une différence relative par rapport à quelque chose d’autre, qui est mise en évidence dans le contexte. La différence de réponse d’un filtre aux niveaux nominaux, par exemple. dBrn dB au-dessus du bruit de référence . Voir aussi dBrnC dBrnC dBrnC représente une mesure de niveau audio, typiquement dans un circuit téléphonique, par rapport au niveau de bruit du circuit , la mesure de ce niveau étant pondérée en fréquence par un filtre standard de pondération de message C. Le filtre de pondération des messages C était principalement utilisé en Amérique du Nord. dBsm dB(m ² ) – décibel par rapport à un mètre carré dBTP dB (crête vraie) – amplitude de crête d’un signal par rapport au maximum qu’un appareil peut gérer avant que l’écrêtage ne se produise. DBu ou dBv Tension efficace par rapport à 0.6 V ≈ 0.7746 V ≈ − 2.218 dBV {displaystyle {sqrt {0.6}},{text{V}},environ 0,7746,{text{V}},environ -2,218,{text{dBV}}} . dBu0s Défini par la Recommandation UIT-R V.574. dBuV voir dBμV dBuV/m voir dBμV/m dBv voir DBu dBV dB(V _RMS ) – tension par rapport à 1 volt, quelle que soit l’impédance. dBVU unité de volume dB dBW dB(W) – puissance relative à 1 watt . dBW·m ⁻² ·Hz ⁻¹ densité spectrale relative à 1 W·m ⁻² ·Hz ^{−1 [72]} dBZ dB(Z) – décibel par rapport à Z = 1 mm ⁶ ⋅m ⁻³ dBμ voir dBμV/m dBμV ou dBuV dB(μV _RMS ) – tension par rapport à 1 microvolt. dBμV/m, dBuV/m ou dBμ dB(μV/m) – intensité du champ électrique par rapport à 1 microvolt par mètre . Suffixes précédés d’un espace dBHL Le niveau d’audition en dB est utilisé dans les audiogrammes comme mesure de la perte auditive. dBQ parfois utilisé pour désigner le niveau de bruit pondéré dBSIL niveau d’intensité sonore dB – par rapport à 10 ⁻¹² W/m ² dB SPL dB SPL ( Niveau de pression acoustique ) – pour le son dans l’air et d’autres gaz, par rapport à 20 μPa dans l’air ou 1 μPa dans l’eau dB CMU niveau de puissance acoustique dB – par rapport à 10 ⁻¹² W. Suffixes entre parenthèses dB(A) , dB(B) , dB(C) , dB(D) , dB(G) et dB(Z) Ces symboles sont souvent utilisés pour désigner l’utilisation de différents filtres de pondération , utilisés pour approximer la réponse de l’oreille humaine au son, bien que la mesure soit toujours en dB (SPL). Ces mesures se réfèrent généralement au bruit et à ses effets sur les humains et les autres animaux, et elles sont largement utilisées dans l’industrie tout en discutant des problèmes de contrôle du bruit, des réglementations et des normes environnementales. D’autres variations pouvant être observées sont dB _A ou dBA . Autres suffixes dB-Hz dB(Hz) – bande passante par rapport à un hertz. dB/K dB(K ⁻¹ ) – décibels par rapport à l’inverse de kelvin dBm ⁻¹ dB(m ⁻¹ ) – décibel par rapport à l’inverse du mètre : mesure du facteur d’antenne .

Unités associées

mBm mB(mW) – puissance relative à 1 milliwatt , en millibels (un centième de décibel). 100 mBm = 1 dBm. Cette unité se trouve dans les pilotes Wi-Fi du noyau Linux [ ^73] et les sections de domaine réglementaire. ^[74]

Voir également

• Ampleur apparente
• Cent (musique)
• course d’accélération dB
• Décennie (échelle logarithmique)
• Intensité
• Un tiers d’octave § Base 10
• pH
• Téléphone
• Échelle de magnitude de Richter
• Soné

Remarques

1. ↑ “Lorsqu’on donne la valeur d’une quantité, il est incorrect d’attacher des lettres ou d’autres symboles à l’unité afin de fournir des informations sur la quantité ou ses conditions de mesure. Au lieu de cela, les lettres ou autres symboles doivent être attachés à la quantité .” ^{[15] : 16}
2. ↑ « Lorsqu’on donne la valeur d’une grandeur, toute information concernant la grandeur ou ses conditions de mesure doit être présentée de manière à ne pas être associée à l’unité. Cela signifie que les grandeurs doivent être définies de manière à pouvoir être exprimées. uniquement dans des unités acceptables…” ^{[15] : 17}

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Lectures complémentaires

• Tuffentsammer, Karl (1956). “Das Dezilog, eine Brücke zwischen Logarithmen, Dezibel, Neper und Normzahlen” [Le décilogue, un pont entre les logarithmes, le décibel, le néper et les nombres préférés]. VDI-Zeitschrift (en allemand). 98 : 267–274.
• Paulin, Eugen (1er septembre 2007). Logarithmen, Normzahlen, Dezibel, Neper, Phon – natürlich verwandt! [ Logarithmes, nombres préférés, décibel, néper, phon – naturellement liés ! ] (PDF) (en allemand). Archivé (PDF) de l’original le 18 décembre 2016 . Récupéré le 18 décembre 2016 .

Liens externes

• Qu’est-ce qu’un décibel ? Avec fichiers sons et animations
• Conversion des unités de niveau sonore : dBSPL ou dBA en pression sonore p et intensité sonore J
• Réglementation OSHA sur l’exposition professionnelle au bruit
• Travailler avec les décibels (signal RF et intensités de champ)