Ce paragraphe est une justification théorique du rapport entre décibels et adaptabilité : il n'est nullement nécessaire à la compréhension de notre sujet. Il ne peut intéresser que ceux qui ont l'âme théoricienne...

Quand une technologie vise un récepteur final appartenant au monde vivant, on peut s'attendre à ce que ce dernier ne réagisse pas linéairement du fait de ses capacités d'adaptabilité.
L'oreille s'adapte au niveau sonore qu'elle perçoit, les yeux à l'intensité lumineuse, les éléments sensoriels de la peau à la température.

Tout ayant une limite, cette adaptabilité cesse dès qu'on atteint la saturation ou la destruction des capteurs : assourdissement, éblouissement, brûlure etc.

Ce phénomène d'adaptabilité implique que si on souhaite provoquer des sensations en progression apparemment linéaire, il faut sans cesse augmenter les doses stimulantes : c'est l'accoutumance au bruit à la lumière à la température et à bien d'autres stimulants...

Comment passer du monde précis de la physique qui s'exprime en Watts de puissance à celui, vague, de la sensation ?
En tentant d'exprimer mathématiquement cette loi d'accoutumance par l'équation :

.

Que se passe-t-il lorsque deux variations de puissance se succèdent ?
La puissance passant de la valeur p₁ à la valeur p₂ puis à p_3.

Si la première variation correspond à " a dB " et la seconde à " b dB ",la variation totale sera de " ( a + b ) dB ".

En effet :

Exemple : lorsque la puissance commence par quadrupler :
P2/P1 = 4 (+6 dB) ;
puis qu'elle est réduite de moitié P3/P4 = 0,5 (-3 dB)

Alors : P3/P1 = 4 . 0.5 = 2

On a bien +6 dB +(- 3 dB) = +3 dB

Dans le domaine de l'électricité on dispose rarement de Wattmètres et seuls les Voltmètres permettent de faire des mesures de puissance. On sait, en effet, que la puissance développée sur un élément résistif R par application d'une tension U à ses bornes est :

Dès lors, si deux tensions U₁ et U₂ sinusoïdales sont successivement appliquées aux bornes d'un haut-parleur d'impédance résistive R, la variation de sensation sonore de l'une à l'autre des expériences sera, en décibels :

Bruit en dB :

La puissance sonore (en mW) qui correspond à 0 dB résulte d'une convention internationale.
C'est la puissance considérée comme minima de perception par un échantillon moyen de population.

Cette définition est très arbitraire et dépend à la fois des conditions de vie des personnes (campagne calme ou ville bruyante) et du type de bruit considéré (stridences, bruit sourd des autos, pétarades etc.).

Si bien que l'on dispose de diverses normes légales pour définir avec précision et sans contestation possible à la fois le 0 dB et les conditions de mesure des bruits dans chaque catégorie d'application : normes A, B, C etc.

Se reporter aux texte officiels.

Antennes

Pour finir notre rapide tour d'horizon, nous citons une application d'un autre type : la mesure de l'efficacité d'un dispositif.

Une antenne (de télévision, par exemple) ne comporte primitivement aucun dispositif d'amplification.
Cependant, certains modèles peuvent fournir des tensions de capture des émetteurs plus ou moins élevée suivant sa géométrie particulière (nombre & forme des éléments).

On définit une antenne 0dB de géométrie simple et facilement reproductible (segment de conducteur rectiligne dont les dimensions sont précisées) que l'on branche sur l'impédance caractéristique (75 Ohm en France).

Cette antenne fournit une tension mesurable en on peut la comparer, en un même lieu, à tout autre type d'antenne utilisée dans les mêmes conditions.

Comme l'appareil est destiné en fin de chaîne à la perception audiovisuelle humaine, la comparaison ne se fait ni en rapports de tension, ni en rapports de puissance mais en dB.