Intensité sonore et niveau acoustique : les décibels

Intensité sonore et niveau acoustique : les décibels
(mise au point)
Hier soir, en évoquant le problème acoustique du concert du 13 mai 2012 à l’église SaintFridolin, Nadine a parlé de la cohabitation sonore entre les instruments de musique et les
choristes ... Comme il s'agit effectivement de physique, je ne résiste pas au plaisir de
revenir à mes émotions premières ... ! Je serai bref, sans utiliser des formules compliquées
ou des équations chevelues ...
Petit rappel : Notre univers sonore varie d'ordinaire de 30 dB (décibel), dans une chambre
calme, à 80 dB dans une rue bruyante. Jusqu'ici, rien de bien surprenant !
Mais les décibels deviennent déjà plus étranges si l'on s'avise de les additionner comme de
simples mètres. En effet, le bel, donc son sous-multiple le décibel (1 B = 10 dB), est une
unité logarithmique décimale qui ne suit pas la loi additive de l'arithmétique traditionnelle.
Traduction : une source sonore de 80 dB est 10 fois plus puissante qu'une de 70 dB. De
même, une source sonore de 10 dB est 1000 fois moins puissante qu'une source de 40 dB.
Pour fixer les idées, prenons l'exemple suggéré par Nadine : elle est chef de chorale et
elle prépare un concert piano-chant. Le spectacle est presque au point. Seul problème, le
soliste avec ses 65 dB est masqué par le piano qui affiche 80 dB ! Le problème serait-il
résolu par 2 chanteurs ? Oui ... s'ils totalisaient 65 x 2 = 130 dB. Mais rien n'est plus faux
! Car avec 2 chanteurs, le niveau sonore n'augmente que de 3 dB (loi logarithmique), ce qui
est faible ! Cette augmentation de 3 dB du niveau sonore interviendra à chaque doublement
du nombres de chanteurs. Une formule donne le résultat directement, mais procédons de
façon pédagogique.
Raisonnement : entre le piano et le chanteur il y a une différence de 80 - 65 = 15 dB.
Calculons le nombre de chanteurs nécessaires pour rattraper le niveau sonore du piano,
c'est à dire ces 15 dB.
Souvenons nous qu'en doublant le nombre de chanteurs on augmente à chaque fois le niveau
sonore de 3 dB. Dés lors :
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Avec 2 chanteurs nous savons qu'on gagne 3 dB.
En doublant ce nombre, donc avec 2 x 2 = 4 chanteurs on gagne à nouveau 3 dB.
Nous avons déjà gagné 6 dB.
Doublons à nouveau ce nombre, soit avec 4 x 2 = 8 chanteurs, on gagne de nouveau
3 dB. Nous sommes à 9 dB ...
Maintenant, vous avez compris la méthode et ça va tout seul : avec 8 x 2 = 16
chanteurs, on gagne encore 3 dB, nous sommes donc à 12 dB.
Et donc avec 16 x 2 = 32 chanteurs nous arrivons enfin au niveau sonore requis :
12 + 3 = 15 dB ...
- Georges Cogordan – Secrétaire de La Saltarelle Mulhouse –
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Moralité :
1. Nadine avait raison : il faudrait donc pas moins d'une trentaine de choristes pour
rattraper les 80 dB du piano et rivaliser avec lui. C'est pourquoi, généralement on
préfère "amplifier" le malheureux chanteur au moyen d'un dispositif d'amplification
électronique ...
2. Enfin, à la lumière de ce petit calcul, on voit bien qu'un choeur d'une trentaine de
choristes serait l'effectif idéal pour "La Saltarelle" à chaque utilisation du piano ...
Ce seuil d'étiage d'au moins 30 choristes s'impose désormais avec plus de
pertinence ... !
Pour vérifier si on a compris, voici un petit exercice d'application en vue du concert
ASCA du dimanche 13 mai 2012
Considérons l'ensemble des 64 musiciens de l'OHM et accordons un niveau
acoustique moyen de 75 dB à chaque instrument. En utilisant la méthode de calcul
précédente, vérifiez que le niveau acoustique global atteint par l'ensemble de l'orchestre
est égal à 93 dB.
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En procédant de même, vérifiez que le nombre de choristes nécessaires pour
rivaliser avec l'orchestre est alors égal à 644 ! Or le choeur au complet se compose
environ de 200 choristes ??? Nous sommes donc loin de pouvoir rivaliser avec
l'orchestre !
Moralité : Il est indispensable de baisser le niveau sonore de chaque instrument de
l'orchestre. On peut en effet facilement vérifier qu'avec un niveau sonore moyen
par instrument de l'ordre de 70 dB, l'ensemble des 200 choristes du choeur peut
rivaliser avec l'orchestre dont le niveau sonore serait alors de 88 dB ... C'est donc
au chef qu'il appartient de trouver le bon niveau sonore de ses instruments pour que
la voix des choristes ne soit pas couverte par l'orchestre ...
- Georges Cogordan – Secrétaire de La Saltarelle Mulhouse –
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