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Calculateur d'atténuation du son due à la distance

Sommaire

Qu'est-ce que le niveau de pression acoustique ?Formule d'atténuation du sonLoi en carré inverseFAQ

Ce calculateur d'atténuation du son due à la distance est un outil qui vous permet d'analyser la façon dont le son se propage dans l'air. Plus vous êtes éloigné·e de la source sonore, plus l'intensité sonore perçue est faible. Nous pouvons décrire la relation exacte entre le niveau sonore et la distance en utilisant la formule d'atténuation du son.

Dans cet article, nous vous montrerons comment calculer le niveau sonore exact à n'importe quelle distance de la source (voir calculateur de distance). Nous vous donnerons également une règle de base pour estimer rapidement la baisse de volume, sans utiliser le moindre calcul !

Qu'est-ce que le niveau de pression acoustique ?

Tous les sons que nous entendons ne sont rien d'autre que des vibrations qui se déplacent dans l'air (ou dans d'autres milieux). Ces vibrations exercent une certaine pression sur nos oreilles.

L'une des façons de mesurer cette pression acoustique consiste à utiliser l'unité standard de pression : le pascal. Cette approche est très peu pratique. Pourquoi ? Le son le plus faible que nous puissions entendre (notre seuil d'audition) est d'environ 0,000 02 Pa. Exprimer les niveaux sonores en fractions d'un millième de pascal est tout sauf intuitif.

C'est pourquoi, au lieu de l'unité de pression standard, nous utilisons l'unité spécifique pour la pression acoustique : le décibel (voir calculateur de décibels 🇺🇸). L'échelle des décibels (dB) est logarithmique, ce qui signifie qu'une augmentation d'environ 3 dB équivaut à doubler la pression, exprimée en pascals.

Lorsque le niveau de pression acoustique (angl. sound pressure level, SPL) est exprimé en décibels, nous pouvons estimer la pression des sons de la vie quotidienne, qui se situe généralement entre 20 et 100 dB. Le seuil de la douleur se situe entre 120 ou 130 dB ; par exemple, un avion à réaction prenant son envol dans votre voisinage immédiat émettra ce niveau de son.

💡 Pour convertir les différentes unités de pression entre elles, utilisez notre convertisseur de pression 🇺🇸.

Formule d'atténuation du son

L'atténuation du son décrit la manière dont le niveau de pression acoustique varie en fonction de la distance par rapport à la source sonore. Par exemple, vous pouvez imaginer deux maisons situées à proximité d'une autoroute. Si vous mesurez la distance entre chacun des bâtiments et la route ainsi que le niveau de pression acoustique SPL de l'un d'entre eux, vous pourrez calculer le niveau sonore dans l'autre maison.

La formule d'atténuation du son est la suivante :

SPL2=SPL120log(R2R1)\small \text{SPL}_2 = \text{SPL}_1 - 20\log\left(\frac{R_2}{R_1}\right)

où :

  • SPL1\text{SPL}_1 – niveau de pression acoustique au point 1
  • SPL2\text{SPL}_2 – niveau de pression acoustique au point 2
  • R1R_1 – distance entre la source sonore et le point 1
  • R2R_2 – distance entre la source sonore et le point 2

Loi en carré inverse

Imaginez maintenant que la distance entre la source sonore et le point 1 soit deux fois plus petite que la distance entre la source et le point 2. En d'autres termes, R1=0, ⁣5×R2R_1 = 0,\!5 \times R_2. Dans ce cas :

SPL2=SPL120log ⁣(R2R1)=SPL120log ⁣(R20, ⁣5×R2)=SPL120log(2)=SPL120×0, ⁣301=SPL16, ⁣02 dB\small \begin{align*} \text{SPL}_2 &= \text{SPL}_1 - 20\log\!\left(\frac{R_2}{R_1}\right)\\[1.4em] &= \text{SPL}_1 - 20\log\!\left(\frac{R_2}{0,\!5 \times R_2}\right)\\[1.4em] &= \text{SPL}_1 - 20\log(2)\\[1em] &= \text{SPL}_1 - 20\times 0,\!301\\[1em] &= \text{SPL}_1 - 6,\!02\ \text{dB} \end{align*}

Nous venons de calculer que lorsque la distance de la source sonore est deux fois plus petite, le niveau de pression acoustique augmente de 6 dB. Qu'est-ce que cela signifie ?

Avec un peu de chance, vous vous souvenez qu'une augmentation de 3 dB signifie un doublement de la pression acoustique. Si l'on suit cette logique, un gain de 6 dB correspond en fait à une multiplication par quatre du niveau de pression acoustique. Chaque fois que vous réduisez la distance à la source d'un facteur 2, le niveau de pression acoustique augmente d'un facteur 4.

Cette règle est connue sous le nom de loi en carré inverse. Vous pouvez l'utiliser pour estimer approximativement la variation du niveau de pression acoustique (SPL) sans faire de véritables calculs. Si vous avez besoin de chiffres exacts, n'hésitez pas à utiliser ce calculateur d'atténuation du son due à la distance !

FAQ

Comment calculer la variation du niveau de pression acoustique en fonction de la distance ?

Pour calculer la variation du niveau de pression acoustique entre deux points, procédez comme suit :

  1. Mesurez les distances entre la source sonore et les points 1 et 2. Désignons-les par R1 et R2.
  2. Calculez le rapport R2/R1.
  3. Prenez log et multipliez le résultat par 20.
  4. Ce que vous avez obtenu est la différence de niveau de pression acoustique (SPL) entre les deux points en question.

Qu'est-ce que la règle des 3 dB ?

La règle des 3 dB stipule que si vous doublez la puissance, vous gagnez environ 3 dB. Inversement, une réduction de moitié de la puissance implique une perte d'environ 3 dB.

Qu'est-ce que la règle des 6 dB ?

La règle des 6 dB stipule que chaque fois que la distance qui vous sépare de la source sonore double (par exemple, vous bougez de 100 à 200 m de la source), le son diminue de 6 dB. En d'autres termes, le niveau de pression acoustique diminue d'un facteur 4.

Quel est le niveau sonore de 40 dB par rapport à 20 dB ?

40 dB est 100 fois plus fort que 20 dB. De même, 80 dB est 100 fois plus fort que 60 dB. En effet, l'échelle des décibels est logarithmique et une augmentation de 10 dB correspond à une puissance dix fois supérieure.

Point 1

Point 2

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