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Décibels (décibel dBu dBm dBFS dBv dBV etc)

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Sujet de la discussion Décibels (décibel dBu dBm dBFS dBv dBV etc)

Bonjour à tous !

Au risque de paraître pour un idiot, je voulais savoir à quoi correspondaient RELLEMENT les décibels des logiciels de home-studio (cubase and co.).

Je m'explique :

Quand je vois 0dB sur un vumètre (seuil à "ne pas dépasser"), il est bien évident que j'entends du son et que ce n'est pas le "silence absolu" pour mon oreille (comme quand je lis -10dB, je ne suis pas en train d'entendre un son à un volume de -10dB).

Alors je voulais savoir qu'elle relation liait les volumes affichés sur les vumètres des logiciels et les véritables volumes (ceux que j'entends réellement !).

Je veux pour ainsi dire savoir à quel volume sort un son de mon enceinte, et qui est affiché à "-3dB" dans Wavelab par exemple.

Merci d'avance de vos réponse

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41
+6 dB correspond au double de tension électrique, c'est donc normal si tes deux signaux audio sont de même amplitude et en phase (ce qui est le cas s'ils sont identiques et joués en même temps).

+3 dB correspond au double dans le domaine de la puissance, pas dans le domaine de la tension.

Formateur en techniques sonores ; électronicien ; auteur @ sonelec-musique.com

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Ok, merci! donc tout est normal! :)
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Petit complément culturel:
De manière générale en physique, on utilise une echelle en 20.log(x) pour une amplitude (tension, intensité...), et en 10.log(x) pour une puissance.
C'est un choix, qui résulte du fait qu'une puissance est le produit de deux amplitudes (par exemple en électricité, P = U.I, mais c'est vrai pour la physique en général).
Imaginez par exemple que vous ayez un ampli branché sur une résistance pure de R = 8ohms (une enceinte n'est pas une simple resistance mais là on s'en fout).

On a :
P = U.I
U = R.I
Donc P = U^2/R

La resistance étant constante, la puissance varie comme le carré de la tension. Si vous doublez la tension, vous multipliez la puissance par 4, y'a pas le choix.
Au final le gain en tension est de +6dB (facteur 2, avec echelle en 20log), et le gain en puissance est de +6dB aussi (facteur 4 cette fois, avec echelle en 10log). On obtient donc la même valeur de gain, en tension comme en puissance.
Remarquez au passage qu'on autrait très bien pu choisir une echelle en 10log pour les puissances ET les amplitudes, et accepter qu'un gain de 3dB en tension corrresponde à 6dB en puissance.
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Merci beaucoup Nick pour tes explications!

J'ai une autre question: :oops:

Sur Cubase:

Si je joue deux sons identiques en même temps:

0 dB + 0 dB = 6 dB
-6 dB - 6 dB = 0 dB

0 dB - 6 dB = 3,5dB
-12 dB - 6 dB = -2,5 dB
-12 dB + 0 dB = 1,9 dB

Les deux premiers résultats se devinent à l'avance;
mais quelle est la formule qui me permettrai de deviner les trois autres?

Merci! :)
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C'est la propriété fondamentale du logarithme:

Log(x.y) = log(x) + log(y)

ou: "Le logarithme du produit est égal à la somme des logarithmes".

Par ailleurs: Log(1) = 0

Bon en fait il y a plusieurs foncrtions logarithme, mais elles ont toutes le même comportement et on déduit facilement l'une de l'autre. En physique / acoustique, quand on parle de logarithme, il s'agit toujours du "log de base 10". La fonction réciproque de ce logarithme est la fonction puisance 10^x (ou le ^signifie "exposant" ou "puissance" ).

En clair:
log(10^x) = x.
10^log(x) = x

Donc, reprenons tes exemples:
D'abord, on a dit que l'echelle en dB pour les tensions est en 20.log(tension)
soit x la tension telle que 20.log(x) = 0.
Une calculatrice te donnera que log(2) = 0.3

Si tu ajoutes deux fois le même niveau x, cela revient à prendre "x+x"
20.Log(x+x) = 20.log(2.x) = 20.log(2) + 20.log (x) = 6+0 = +6dB

Soit maintenant y le niveau tel que 20.log(y) = -6dB. Si tu ajoutes y à lui même:
20log(y+y) = 20.log(2) + 20.log(y) = (+6dB) + (-6dB) = 0dB

Donc pour le moment c'est relativement simple.
Bon désormais, on sait que 20.log(2.x) = 20.log(x) + 6dB
Si on a x donnant 0dB ajouté à y donnant -6dB, c'est que x=2.y ou encore y=x.0,5.
donc 20.log(x+y) = 20.log(x+0,5.x)= 20.log(1,5.x) = 20.log(x) + 20.log(1,5) = 3,5dB

Ca suit toujours ?
On continue.

-12dB, c'est 6dB en dessous de (-6dB), c'est donc donné par un niveau "z" tel que z = y/2 (avec y donant -6dB), et on avais déjà y=x/2. Donc Z = x/4.
On peut continuer dans la série:
0dB pour x
-6dB pour x/2 ou 0,5.x
-12dB pour x/4 ou 0,25.x
-18dB pour x/8 ou 0,125.x
-24dB pour x/16 ou 0,0625.x
-30dB pour x/32 ou 0,0375.x...

Donc, avec un niveau z à -12dB et un niveau y à +6dB, on a:
20.log(y+z) = 20.log(0,5.x + 0,25.x) = 20.log(0,75) + 20.log (x) = (-2,5dB) (toujours avec 20.log(x) = 0)
Et avec un niveau à -12dB et un niveau à 0dB:
20.log(0,25.x+ x) = 20.log(1,25) + 20.log(x) = +1,94dB


La fonction log peut paraître assez barbare comme ça. Elle est utilisée néanmoins à tour de bras en physique, pas par sado-masochisme (quoique...), mais parce que beaucoup de phénomènes ont une réponse logarithmique.

Exemple: les fréquences audibles.
Le La fondamental est à 440Hz. On double la fréquence chaque fois qu'on grimpe d'une octave.
Donc le La une octave au dessus est à 880Hz, soit une différence de 440Hz pour cette octave.
Le La suivant est à 1760Hz, soit une différence de 880Hz pour cette octaave.
Au final, la "largeur" d'une octave, qui nous parait constante à l'oreille, n'est physiquement pas du tout linéaire en fréquence (plus l'octave est aigue, plus sa largeur en fréquence est importante).

Maintenant, si on prend une echelle logarithmique:
Log(La à 1760Hz) = (log(880 + 880) = log(2) + log (880) = log(La à 880Hz) + 0,3
Log (La à 880Hz) = Log(440+440) = Log(La à 440Hz) + log (2) = Log(La à 4440Hz) + 0,3

En résumé:
Log (La 1760Hz) - log(La 880Hz) = 0,3 (écart d'une octave)
Log(La 880Hz) - log(La 440Hz) = 0,3 (écart d'une octave)
La taille d'une octave est proportionelle, non pas à la fréquence, mais au logarithme de la fréquence.

Bon, si c'est pas clair, c'est normal, c'est un peu compliqué au début.
46

Citation : La fonction log peut paraître assez barbare comme ça

Meuh non :fou:








Merci pour ce cours détaillé ! :D:

Formateur en techniques sonores ; électronicien ; auteur @ sonelec-musique.com

47
:aime: :aime: :aime:
Alors là, je ne sais pas comment te remercier!
Je ne pensais pas que quelqu'un me trouverai la solution...
(j'ai cherché mais sans succès... :oops: )

J'imprime ton explication, j'étudie le truc et si j'ai des problèmes je te remet au courant! :D:

Merci!! :bravo:
48
J'arrive maintenant à faire le calcul avec n'importe quel multiple de six! :D:
=> comme dans les exemples que je t'ai donné (6 ou 12 dB)

Peux-tu m'aider à calculer, exemple:
0dB + 1dB
0dB + 3dB
2dB - 1dB
etc...

Merci... :) :oops:
49
Ah ça, je m'y attendais un peu.
Donc là, c'est encore un poil plus compliqué: on sait qu'un multiple 2 au niveau de la tension correspond à 6dB. Mais à quel multiple correspondent les valeurs intermédiaires ?

Pour le savoir, il faut maintenant utiliser la fonction réciproque du logarithme, la fonction puissance dont je parlais avant. Et une calculatrice scientifique qui possède la fonction log (je pense que la calculatrice de windows à ça, celle de MacosX aussi)

Si "a" est le niveau tel que 20.log(a) = +1dB
on a:
log(a) = 1/20
10^log(a) = 10^(1/20)
et
10^log(a) = a (puisque c'est la fonction réciproque)

Donc a = 10^log(1/20) = 1,122...

La fonction puissance est bien celle connue de tous, il n'y a aucun mystère là dessous: on a bien 10^1 = 10, 10^2 = 100, 10^3 = 1000, etc.
Ce qui est un peu particulier, c'est qu'on l'utilise ici avec des puissances non entières (des nombres à virgule quoi).

Si on reprnd notre "x" précédent avec 20.log(x) = 0dB, on avait dit que x = 1.
donc si on ajoute un signal à 0dB et un signal à 1dB, on obtient :
20.log(x+a) = 20.log(1+1,122) = +6,5dB

Bon maintenant à toi de jouer.

0+3dB -> tu dois trouver +7,6dB
(+2dB) + (-1dB) -> +6,6dB

Bien evidément, pour les fameux 6dB:
10^(6/20) = 2

Voilà.
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:D: :D: Merci! cher prof de maths :lol: , j'ai essayé; je peux maintenant calculer tout ce que je veux!! :) :bravo: