Résumé — Intensité et niveau d'intensité sonore

Ce résumé condense l’exigible du chapitre. L’oreille perçoit les sons sur une échelle logarithmique : c’est toute la raison d’être du décibel.

L’intensité sonore

Intensité sonore

$I = \frac{P}{S}$

Puissance sonore reçue par unité de surface : P en W, S en m², I en W·m⁻².

La référence de l’échelle est le seuil d’audibilité : $I_0 = 1{,}0 \times 10^{-12}$ W·m⁻² — c’est elle qui fixe le zéro des décibels.

Le niveau d’intensité sonore

De I vers L

$L = 10\,\log\frac{I}{I_0}$

L en décibels (dB), sans dimension physique.

De L vers I

$I = I_0 \times 10^{L/10}$

Le sens retour, indispensable pour additionner des sources : on repasse toujours par les intensités.

Les deux ordres de grandeur à connaître par cœur

Intensité ×10 → niveau +10 dB. Intensité ×2 → niveau +3 dB. Tout le chapitre se vérifie avec ces deux règles.

Les décibels ne s’additionnent pas

Deux sources de 60 dB ensemble donnent 63 dB (l’intensité double), pas 120 dB. Pour combiner des sources : convertir en intensités, additionner les intensités, puis revenir en dB.

L’atténuation

Atténuation entre deux points

$A = L_1 - L_2$

En dB. Pour une source ponctuelle, doubler la distance fait perdre 6 dB.

Deux mécanismes à distinguer :

Atténuation géométrique — l’énergie sonore se répartit sur une surface de plus en plus grande à mesure qu’on s’éloigne de la source : l’intensité diminue même sans aucune perte.
Atténuation par absorption — le milieu (mur, mousse, air) convertit une partie de l’énergie sonore en énergie thermique.

Les pièges classiques

Ne pas confondre l’intensité $I$ (W·m⁻², une grandeur physique) et le niveau $L$ (dB, une échelle logarithmique de confort de lecture).
$L$ peut être négatif : il suffit que $I < I_0$ — un son plus faible que le seuil d’audibilité.
Dans les calculs, toujours convertir le niveau en intensité avant toute addition ou comparaison de sources.