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L'un des problèmes fréquemment rencontrés avec les PC est le bruit qu'ils produisent. Un ventilateur de processeur qui tourne trop vite, et le PC est aussi supportable qu'un aspirateur. Dès qu'il y a une pièce en mouvement, il y a des frottements, donc potentiellement des bruits.

Comment mesurer efficacement les nuisances sonores ? C'est ce qu'on propose de vous faire découvrir.


Les décibels

L'unité de mesure du son est le décibel, abrégé en dB. Cette unité de mesures a quelques particularités qu'il est nécessaire d'expliquer pour bien comprendre les mesures.

Le dB n'est pas une unité de mesure linéaire, comme les degrés, ou les watts, mais logarithmiques. Une des conséquences est que quand il y a 10 dB d'écart entre 2 bruits, c'est que le son n'est que 2 fois plus fort (ou plus faible).

Voici quelques repères pour situer les valeurs :
  • Il est impossible d'atteindre la valeur de 0 dB, elle est purement théorique.
  • A partir de 20 dB, l'oreille humaine commence à entendre.
  • Pour être sous les 30 dB, il faut être dans des environnements très particuliers, comme dans une cabine de prise de son avec des murs tapissés d'isolants pour éviter la réverbération.
  • A partir de 30/40 dB, on entre dans la plage de mesure « normale ».
  • Au delà de 100 dB, le son devient dangereux pour les oreilles.
  • Pour l'anecdote, un fusil d'assaut fait du 170 dB.
Pour plus de détails, la page de wikipedia est un bon début.

Il existe un outil pour mesurer les nuisances sonores émises : on appelle ça un sonomètre.

Présentation du VOLTCRAFT SL-100

hardware_019.jpg
Voltcraft SL-100
Le sonomètre utilisé est un SL-100, de la marque Voltcraft. Voltcraft est la marque d'outil de mesures du groupe allemand Conrad, connu pour son magasin en ligne d'électronique.

Il a les caractéristiques suivantes :
  • Sonomètre numérique
  • Commutation entre les courbes de pondération A et C.
  • Mémoire de la valeur maxi.
  • Gamme de mesure : 30 à 130 dB.
  • Résolution : 0,5 dB.
  • Précision à 94 dB/1 kHz : ±2%.
  • Poids : 230 g.
On voit deux éléments intéressants :
  • La plage de mesure du sonomètre ne commence qu'à 30dB. Au vu du paragraphe précédent, c'est très logique.
  • Il gère la courbe de pondération "A". Cela veut dire qu'il se comporte de manière assez proche de l'oreille humaine.

Protocole d'utilisation

Afin d'uniformiser au mieux l'utilisation du sonomètre pour différents type de tests (nuisance sonore de boitier, carte graphique, disque dur, etc ), il est nécessaire de définir des règles d'utilisation.

On paramètre le sonomètre de la manière suivante :
  • Plage de mesure : « Low ». Il permet de réaliser la mesure entre 30 et 100 dB.
  • Mode de détection : « Fast ». Il permet de réaliser la mesure en 125ms.
Il ne faut pas oublier que notre sonomètre est un appareil de mesure directif. Il faut donc prendre soin de l'orientation et de la distance par rapport à la source à mesurer. Un mètre-ruban sera donc nécessaire.

Pour réaliser une mesure, il suffit de :
  • Allumer le sonomètre.
  • Poser le sonomètre a une distance précise de la source.
  • Orienter le sonomètre vers la source.
  • Attendre quelques secondes, sans faire de bruit à côté, pour ne pas perturber la mesure.
  • Lire la valeur.
Utiliser le bouton « max » est a proscrire dans notre contexte de mesure.

Pour les mesures sur un boitier. On réalisera des mesures en visant :
  • Le centre de la façade du boitier.
  • Le centre du côté droit du boitier.
  • Le centre du coté gauche du boitier.
Pour le côté droit, on ferra des mesures panneau mis (boitier fermé) et panneau enlevé (boitier ouvert). Cela permet de déterminer la performance acoustique du panneau, et donc d'avoir une idée de la performance acoustique générale du boitier.

Exemple de relevé de mesure et analyse

Mettons en œuvre le protocole présenté au paragraphe précédent.
  • Niveau sonore de la pièce équipement à mesurer éteint : 32 dB.
  • Type de mesure : centre de la façade d'un boitier.

Distance (cm)Mesure (dB)
048
547.5
1046.7
2045.5
5043.1
8040.8
10039.9

On peut déjà voir que le niveau de "silence" de la pièce est à 32 dB. Cela est cohérent par rapport à l'échelle présentée précédemment. On peut mener une analyse succincte sur cette liste de mesures. On voit que plus on s'éloigne du PC, et plus le bruit diminue. La logique est respectée. La différence entre la mesure à 0 cm et la mesure à 1 mètre est de 8,1 dB. Cela veut dire qu'en se reculant d'un mètre du PC, on a même pas diminué par 2 le son ressenti.

Ce que la mesure ne montre pas

Malgré l'usage d'outil et de méthodologie précise, la mesure ne dit pas tout. En effet, l'aspect « fréquence » du son est complètement passé à la trappe. Par exemple, dans le cas précédent, à 0 cm du boitier, que le disque dur fonctionne ou pas, cela n'a pas d'impact sur la mesure. Pourtant, on entend nettement le grattement métallique quand il y a des accès disque. Le son aigu du disque est « couvert » par le souffle grave des ventilateurs. Il faudrait donc, pour prendre en compte le disque dur, faire des mesures spécifiques, le sonomètre collé au disque dur.

Mais même cela ne rendra pas compte de l'aspect "supportable" ou "insupportable" des nuisances sonores de PC. Un enregistrement sonore serait un complément pertinent de la mesure. Mais cela est une toute autre histoire.
par Xpierrot 7 commentaires, dernier par Jérémie
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Commentaires

nitrox

Chat Noir
Nb msg : 97
(#1) 11 octobre 2009 à 15h30
Une envie de parler sonomètre ? ^^
utr_dragon

Rédacteur en Chef/Dieu
Nb msg : 2478
(#2) 12 octobre 2009 à 16h18
C'est toujours utile ce genre de tuto !
No comment !
Jérémie

Visiteur
(#3) 10 février 2010 à 17h14
Information interressante, mais cependant, quelques erreurs me perturbe.

\"L'unité de mesure du son est le decibel abrégé en dB\" : l'unité physique est le pascal (Pa) mais ramené a une référence de 20µPa, on parle de dB. (très courement utilisé, nous sommes d'accord)

\"A partir de 20 dB, l'oreille humaine commence à entendre.\" : hum...la référence du dB est choisie a 20µPa car c'est la limité audible d'une oreille en bonne santé, l'oreille humaine commence donc à entendre à 0dB et non à 20dB (cependant, l'efficacité de l'oreille ne fait que diminué avec l'age)

\"Au delà de 100 dB, le son devient dangereux pour les oreilles\" la limite réglementaire du bruit au travail est aujourd'hui de 80dB(A) sur une exposition de 8h (on parle de LAeq,8h), la limite dangereuse du bruit est donc une exposition répété à un bruit supérieur à 80dB(A).
pour l'anecdote, la limite réglementaire du bruit dans une discothèque est de 105dB(A)...chercher l'erreur

\"Il gère la courbe d'évaluation \"A\". \" on parle de courbe de pondération, mais sinon c'est juste :-)

\"Mode de détection : « Fast ». Il permet de réaliser la mesure en 125ms.\" je pense que tu a plutot voulu dire que le temps d'intégration utilisé est de 125ms, mais je ne vais pas rentrer dans les détails, c'est compliqué, et ce que tu dis est presque juste, seulement, \"mode de detection\" ne veux rien dire.

\"Il ne faut pas oublier que le sonomètre est un appareil de mesure directif.\" c'est domage, cela veux dire que tu utilise un microphone dit de champ libre qui il est vrai, est directif. cependant il existe des microphones dit de champ diffus qui eux sont capable de mesurer une même pression acoustique quelque soit l'orientation du sonomètre.

\"Ce que la mesure ne montre pas\" il est possible de faire une mesure par bande d'octave voir de tiers d'octave afin de prendre en compte le critère de fréquence.

Cependant ton article est interressant et reste relativement bien fait :-)
Xpierrot

Responsable Hardware de Zeden
Nb msg : 1496
(#4) 10 février 2010 à 18h02
Je vois que tu es un spécialiste ! Merci de t'interesser à l'article. Je vais essayer de corriger avec tes remarques pertinentes, j'aurai peut être des questions supplementaires à te poser !
Marchez doucement car vous marchez sur mes rêves
Jérémie

Visiteur
(#5) 11 février 2010 à 14h28
Il n'y à aucun probleme, si je peux me rendre utile à l'amélioration de ton article!
Cela fait quelque années que je travail dans le domaine de l'acoustique et les vibrations, je ne prétend absolument pas "tout" connaitre, cependant, je pense être capable de répondre à certaines de tes questions.
Jean-Charles

Technicien aux archives
Nb msg : 320
(#6) 12 février 2010 à 09h02
Tant que l'ordi fait du bruit, c'est qu'il fonctionne. C'est quand il n'en fait plus qu'il faut s'inquiéter.
Jérémie

Visiteur
(#7) 17 février 2010 à 09h15
Complètement d'accord avec toi jean charles =)

Mais quand on à un PC dans sa chambre, si il pouvait fair un peu moin de bruit....sa serai bien
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