Le Convertisseur de Niveaux Audio : dB SPL, dBu, dBFS

❌ Clip Numérique (0 dBFS dépassé)

Symptôme : Distorsion audible, son saturé, LED rouge allumée

Cause : Le niveau d'entrée dépasse le maximum que le convertisseur peut encoder (0 dBFS)

Solution : Réduire le gain à l'entrée, viser -18 dBFS pour garder du headroom

⚠️ Gain Microphone Trop Faible

Symptôme : Bruit de fond audible, signal faible nécessitant beaucoup de gain en post-production

Cause : Le niveau du micro est trop bas, le SNR (rapport signal/bruit) est mauvais

Solution : Augmenter le gain du préampli pour atteindre -18 à -12 dBFS en parlant normalement

⚠️ Mauvaise Calibration

Symptôme : Niveaux incohérents entre l'analogique et le numérique

Cause : Confusion entre différents standards (EBU vs SMPTE vs DIN)

Solution : Vérifier le standard utilisé dans votre studio/pays et calibrer en conséquence

ℹ️ Confusion dBu / dBV

Symptôme : Erreur de ~2.2 dB dans les calculs

Cause : dBu (réf 0.775V) ≠ dBV (réf 1V). Différence de 2.2 dB

Solution : Toujours vérifier quelle référence est utilisée. Audio pro = dBu

❌ Niveau SPL Dangereux pour l'Audition

Symptôme : >85 dB SPL sur longue durée, >120 dB instantané

Cause : Exposition prolongée ou niveau de crête trop élevé

Solution : Utiliser des protections auditives, limiter le temps d'exposition

👂 Psychoacoustique : La Courbe d'Isosonie

Notre oreille ne perçoit pas toutes les fréquences avec la même sensibilité. À bas volume, nous entendons mal les très basses et très hautes fréquences. C'est décrit par les courbes d'isosonie (courbes d'égale loudness).

Conséquences :
• À 100 Hz, nous avons besoin de ~10 dB supplémentaires pour percevoir le même volume qu'à 1 kHz
• À 30 Hz, nous avons besoin de ~40 dB supplémentaires
• À 15 kHz, l'oreille devient moins sensible aussi

Application : La pondération A simule ces courbes d'isosonie, d'où son utilisation massive pour mesurer le "bruit perçu".

🔌 Pourquoi 600 Ω ?

L'impédance de 600 Ω vient de l'époque des lignes téléphoniques (début XXe siècle). Les câbles téléphoniques longue distance avaient une impédance caractéristique d'environ 600 Ω.

Pour éviter les réflexions du signal, il fallait adapter l'impédance des équipements à celle des lignes. Bien qu'aujourd'hui on utilise des interfaces haute impédance (>10 kΩ), le 600 Ω reste la référence pour les calculs de dBm et est toujours utilisé dans les studios broadcast.

🎚️ Pourquoi -18 dBFS comme référence ?

Le standard EBU (Europe) fixe +4 dBu = -18 dBFS pour laisser 18 dB de headroom (marge de sécurité) avant le clip numérique à 0 dBFS.

Historiquement, les bandes magnétiques analogiques avaient environ 18-20 dB de headroom au-dessus du niveau nominal. Les standards numériques ont conservé cette habitude parce qu'elle fonctionne bien pour la plupart des contenus audio (parole, musique).

Variations régionales :
🇪🇺 EBU (Europe) : -18 dBFS (18 dB headroom)
🇺🇸 SMPTE (USA) : -20 dBFS (20 dB headroom, plus conservative)
🇩🇪 ARD (Allemagne) : -9 dBFS (seulement 9 dB headroom)
🇯🇵 ARIB (Japon) : -18 dBFS (comme EBU)

🎤 Histoire des Microphones

1876 - Microphone à charbon : Premiers micros (très bruyants, sensibilité variable)
1920s - Rubans (ribbons) : Inventés par RCA, son chaud et naturel, très peu sensibles
1940s - Dynamiques : Shure SM58, robustes, bon pour le live
1950s - Électrostatiques : Neumann U47, Telefunken, pour l'enregistrement studio premium

🔊 94 dB SPL = 1 Pascal : Pourquoi ?

C'est une convention pour simplifier les calculs de sensibilité microphone. 94 dB SPL est un niveau "fort mais pas excessif" facile à reproduire en laboratoire avec un pistonphone.

Mathématiquement : 94 dB SPL = 20 × log₁₀(1 Pa / 20 µPa) ≈ 94 dB
C'est pratique : un micro avec une sensibilité de 20 mV/Pa recevra 20 mV à 94 dB SPL/1 Pa.

📻 Évolution des Standards Numériques

1975 : Enregistrement PCM sur bande magnétique (Sony, Philips)
1982 : CD-Audio 16-bit/44.1 kHz lancé (codage linéaire)
1987 : DAT (Digital Audio Tape) 16/24-bit introduit
1990s : "Loudness Wars" - compression excessive pour dominer en radio
2011 : EBU R128 impose le LUFS (-23 LUFS pour broadcast EU)
2012+ : YouTube, Spotify adoptent le LUFS (-14 LUFS for YouTube, -14 pour Spotify)

💾 Profondeur de Bits et Dynamique

La profondeur de bits détermine la dynamique maximale :

16-bit (CD) : 96 dB de dynamique théorique (6 dB par bit)
24-bit (Studio) : 144 dB de dynamique théorique (très au-delà de ce que l'oreille peut entendre)
32-bit float : Dynamique extrême + protection contre le clipping en cas de débordement

🌍 Standards Spécifiques par Région

🇪🇺 EBU R128 (Europe) : +4 dBu = -18 dBFS, -23 LUFS broadcast

🇬🇧 BBC (Royaume-Uni) : +4 dBu = -18 dBFS (aligné EBU)

🇫🇷 France TV : +6 dBu = -18 dBFS (référence domestique plus haute)

🇺🇸 SMPTE (USA) : +4 dBu = -20 dBFS, -24 LKFS (=LUFS)

🇩🇪 ARD/ZDF (Allemagne) : +6 dBu = -9 dBFS (beaucoup plus de headroom)

🇯🇵 ARIB (Japon) : +4 dBu = -18 dBFS (comme EBU)

🏠 Consumer : -10 dBV = -12 dBFS (équipement grand public)

📱 Streaming : YouTube -14 LUFS, Spotify -14 LUFS, Apple Music -16 LUFS

⚠️ La "Loudness War"

Entre les années 1990-2010, les labels de musique ont agressivement compressé les chansons pour les rendre plus "fortes" en radio, sacrifiant la dynamique musicale.

Résultat : Musique fatigante, moins de détail, clipping audible. Solution : Les standards modernes (EBU R128, LUFS) imposent des limites de loudness pour restaurer la dynamique.

🎯 Vue Générale

Cet outil vous permet de convertir entre trois domaines fondamentaux de l'audio : les niveaux acoustiques (dB SPL), les niveaux électriques (dBu, dBm, dBV) et les niveaux numériques (dBFS). Vous pouvez explorer comment les microphones, la chaîne audio analogique et la conversion numérique interagissent.

🔘 Les Boutons du Header

❓ Aide : Affiche ce guide (vous êtes ici !)

⚠️ Erreurs Courantes : Montre les erreurs typiques en audio et comment les éviter

📚 Historique & Contexte : Explique l'histoire des standards audio et pourquoi ils existent

🌙 Mode Clair/Sombre : Bascule le thème de l'interface

☕ Buy Me a Coffee : Soutenir Gabriel Fadavi qui a créé cet outil

📊 Les 4 Panneaux Principaux

⚙️ Cœur de Conversion (Jaune)

Où vous entrez les valeurs pour convertir entre dB SPL, dBu et dBFS. Déplacez les sliders ou entrez des nombres directement. Un panneau peut être "verrouillé" pour empêcher les mises à jour automatiques.

🎤 Domaine Acoustique (Bleu)

Configuration du microphone et des paramètres acoustiques : sélectionnez le modèle de microphone, le gain du préampli, la distance à la source, et le type de signal d'entrée (fréquence).

⚡ Domaine Électrique (Rose)

Paramètres de la chaîne analogique : impédance de la ligne (600 Ω par défaut), calibration (EBU, SMPTE, DIN, etc.), et plancher de bruit.

🔢 Domaine Numérique (Vert)

Paramètres de conversion numérique : profondeur de bits (16, 24 bits), profil LUFS (bruit blanc, sine, parole, musique), et courbe de pondération fréquentielle (A, B, C, Z).

🔒 Système de Verrouillage

Chaque panneau (Acoustique, Électrique, Numérique) peut être "verrouillé" en cliquant sur le bouton 🔒.

Quand un panneau est verrouillé : Ses valeurs restent fixes et ne sont pas mises à jour quand vous modifiez d'autres paramètres.

Cas d'usage : Si vous voulez tester "Quel est le dBFS si j'ai 94 dB SPL avec ce microphone ?", vérifiez que le panneau électrique n'est PAS verrouillé, et verrouillez seulement le panneau dont vous voulez garder les valeurs fixes.

🎵 Profils LUFS

Le LUFS (Loudness Units relative to Full Scale) est le standard moderne pour mesurer le niveau perçu. Sélectionnez un profil pour simuler différents types de contenu :

Générique : Contenu mixte standard

Bruit Blanc : Énergie uniforme sur toutes les fréquences

Sinusoïdale : Ton pur (1 kHz par défaut)

Parole : Voix humaine, dynamique moyenne

Musique : Contenu complexe, dynamique haute

📈 Pondérations Fréquentiques

L'oreille humaine n'entend pas toutes les fréquences de la même manière. Les courbes de pondération simulent cette perception :

Z (Linéaire) : Pas d'atténuation, réponse plate

A : La plus courante, atténue beaucoup les basses (< 100 Hz)

B : Atténue modérément les basses, historique

C : Atténue peu, bon pour les basses fréquences

Sélecteur de Fréquence : Choisissez la fréquence d'entrée pour voir en temps réel comment l'atténuation de pondération change le niveau LUFS calculé.

🎚️ Sélecteur de Microphone

Sélectionnez parmi 10 modèles de microphones réalistes avec leurs sensibilités authentiques :

Dynamiques (16-18 mV/Pa) : SM58, SM57, SM7B - mains libres, moins sensibles

Électrostatiques (25-28 mV/Pa) : Neumann U87, AKG C414 - studio, très sensibles

Rubans (1.8-2.2 mV/Pa) : Royer R-121 - caractère vintage, très peu sensibles

Personnalisé : Entrez votre propre sensibilité

Plus haute sensibilité = moins de gain nécessaire. Les électrostatiques sont TRÈS sensibles et capturent plus de bruit de fond.

⚡ Gain du Microphone

Simule le préampli ou l'interface audio. La plage -12 à +90 dB vous permet de tester même les microphones très peu sensibles (rubans). +18 dB ≈ multiplication par 8 du voltage.

💡 Conseils Pratiques

• Visez -18 dBFS en parlant normalement pour respecter les standards EBU

• Les bandes magnétiques avaient ~18 dB de marge, d'où le standard

• 94 dB SPL est le niveau de référence = 1 Pascal de pression acoustique

• L'impédance 600 Ω vient des lignes téléphoniques du XXe siècle

• Consultez "📚 Historique & Contexte" pour en savoir plus

dB(A)	-39 dB (forte atténuation)
dB(B)	-17 dB (atténuation modérée)
dB(C)	-3 dB (très peu d'atténuation)

Le Convertisseur de Niveaux Audio

⚙️ Cœur de Conversion

Interface 1 : Acoustique ↔ Électrique

Interface 2 : Électrique ↔ Numérique

🔊 Domaine Acoustique ℹ️ Le domaine acoustique représente la pression sonore dans l'air, mesurée en dB SPL (Sound Pressure Level). 0 dB SPL = seuil d'audition, 94 dB SPL = 1 Pascal, 140 dB SPL = seuil de douleur.

⚡ Domaine Électrique ℹ️ Le domaine électrique représente la tension dans les câbles audio. dBu : référence 0.775V, dBV : référence 1V, dBm : puissance sur impédance.

💻 Domaine Numérique ℹ️ Le domaine numérique représente les échantillons dans l'ordinateur. dBFS = dB Full Scale. 0 dBFS = niveau maximum (digital clip).

Analyse EBU R128 ℹ️ EBU R128 est une norme de mesure de loudness (volume perçu).
LUFS mesure le volume moyen, pas les crêtes.
LRA = Loudness Range (dynamique du programme).
True Peak = crête réelle en inter-échantillon.