À quoi correspondent 120 dB ?

À quoi ressemble un niveau de 120 dB dans la vie quotidienne ?

Un niveau de 120 dB correspond à une puissance acoustique très élevée. Dans les lieux publics ordinaires, il est rare d’être exposé à un son aussi intense, sauf si l’on se tient juste à côté d’un véhicule d’urgence ou si l’on subit un événement météorologique extrême. Lorsqu’une ambulance file dans une rue dégagée, sirène en marche, la pression acoustique qui atteint un passant sur le trottoir peut atteindre 120 dB. Un coup de tonnerre provoqué par un éclair proche produit également des pics d’environ 120 dB. Contrairement au grondement prolongé d’un tonnerre lointain, un éclair proche s’accompagne d’une détonation soudaine et violente.

Le niveau de pression acoustique se mesure sur une échelle logarithmique des décibels. Comme cette échelle est logarithmique et non linéaire, l’énergie acoustique augmente rapidement à mesure que les valeurs montent. Une hausse de 10 dB correspond à environ dix fois plus d’énergie sonore et paraît environ deux fois plus forte à l’oreille humaine. Un son de 120 dB paraît environ deux fois plus fort qu’un son de 110 dB et transporte dix fois plus d’énergie. Comparée à une voix de conversation ordinaire à 60 dB, une sirène à 120 dB transporte un million de fois plus d’énergie acoustique. Vous pouvez comparer ces niveaux sur toute la plage auditive humaine dans notre tableau des décibels.

Le seuil physique de la douleur et le traumatisme acoustique

La sensibilité auditive humaine a des limites biologiques. Les normes médicales et acoustiques situent le seuil de douleur entre 120 dB et 130 dB. La plupart des bruits du quotidien provoquent une gêne liée à leur caractère dérangeant ou à leur volume, mais les ondes sonores à 120 dB déclenchent une réaction de douleur physique dans le conduit auditif. La pression acoustique exerce une contrainte physique sur le tympan et sur les minuscules cellules ciliées sensorielles de la cochlée.

Les sonomètres utilisent des réseaux de pondération fréquentielle pour tenir compte de la façon dont les personnes perçoivent les différentes hauteurs de son. Une mesure en dBA pondère les fréquences pour correspondre à la sensibilité auditive humaine, tandis que le dBC est presque plat et prend en compte les basses fréquences. À 120 dBA, la force mécanique exercée sur l’oreille interne est considérable. Les cellules ciliées sensorielles transforment les vibrations sonores en signaux nerveux électriques. Les ondes sonores à 120 dB peuvent étirer excessivement, plier ou déchirer ces cellules. Lorsqu’elles sont endommagées, les cellules ciliées ne repoussent pas. Les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) indiquent qu’une perte auditive est peu probable en cas d’exposition prolongée à des sons de 70 dBA ou moins, mais qu’une exposition longue ou répétée à des sons de 85 dBA ou plus peut entraîner une perte auditive permanente. À 120 dB, les dommages peuvent survenir sans des mois d’exposition répétée. Un traumatisme acoustique peut commencer en quelques secondes.

Les signes immédiats d’une surexposition acoustique comprennent une douleur physique, une forte sensation d’oreille bouchée et un bourdonnement appelé acouphène. Un autre signe fréquent est une élévation temporaire du seuil auditif : après la fin du bruit, l’audition semble assourdie ou comme si les oreilles étaient bouchées par du coton. Si vous devez crier pour vous faire entendre par une personne à bout de bras, le bruit ambiant est dangereusement élevé.

Limites d’exposition sans risque : pourquoi le NIOSH n’autorise que 9 secondes

Les organismes de santé calculent les durées d’exposition sans risque en fonction de l’énergie sonore totale qui atteint l’oreille. Le National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) recommande une limite d’exposition professionnelle de 85 dBA pour un quart de travail de huit heures. Le NIOSH applique un taux d’échange de 3 dB. Cela signifie que chaque hausse de 3 dB double l’énergie sonore et réduit de moitié la durée d’exposition autorisée sans risque.

Selon la norme du NIOSH, la durée d’exposition sans risque diminue progressivement à mesure que les décibels augmentent :

• 85 dBA : 8 heures
• 88 dBA : 4 heures
• 91 dBA : 2 heures
• 94 dBA : 1 heure
• 97 dBA : 30 minutes
• 100 dBA : 15 minutes
• 103 dBA : environ 7,5 minutes
• 106 dBA : environ 4 minutes
• 109 dBA : environ 2 minutes
• 112 dBA : environ 1 minute

En poursuivant ce calcul au-delà de 112 dBA, la durée d’exposition sans risque tombe à environ 30 secondes à 115 dBA, 15 secondes à 118 dBA et 9 secondes à 120 dBA. En neuf secondes, vos oreilles absorbent la totalité de leur dose quotidienne recommandée d’énergie acoustique. À titre de comparaison, la réglementation du travail appliquée par l’Occupational Safety and Health Administration (OSHA) fixe une limite légale d’exposition de 90 dBA pendant huit heures, avec un seuil d’action de 85 dBA, selon un taux d’échange de 5 dB. Même avec des règles autorisant des niveaux plus élevés, 120 dB représente un danger extrême. Pour les bruits impulsionnels soudains et de courte durée, le NIOSH et l’OSHA indiquent que les niveaux sonores ne doivent jamais dépasser 140 dB en crête.

Travailleurs des services d’urgence et exposition aux sirènes au travail

Les travailleurs des services d’urgence sont régulièrement exposés aux risques liés aux sons de 120 dB. Les ambulanciers, les pompiers et les policiers doivent intervenir à proximité de sirènes conçues pour percer le bruit de la circulation dense, l’isolation des véhicules lourds et le bruit de fond urbain. Une sirène électronique ou un klaxon pneumatique monté sur la calandre ou le toit d’un véhicule d’urgence peut facilement produire 120 dB à courte distance.

Lorsque les premiers intervenants descendent de leur véhicule sur la chaussée alors que les sirènes sont toujours en marche, ils se trouvent directement dans le champ sonore de forte intensité. Les canyons urbains, formés par de hauts immeubles en béton et en verre, empêchent le son de se disperser librement. Les ondes sonores se réfléchissent sur les façades, maintenant une forte pression acoustique au niveau du sol. Une seule intervention avec plusieurs coups de sirène peut exposer un travailleur au-delà de la limite quotidienne de 9 secondes du NIOSH avant même que la moitié de son quart de travail soit écoulée. Au fil des années, ces expositions brèves et répétées entraînent une perte auditive professionnelle cumulative et des acouphènes chroniques. Vous pouvez suivre l’évolution du bruit au cours de vos activités quotidiennes en utilisant notre sonomètre en ligne ou en consultant les tendances d’exposition continue dans le Sonomètre.

Distance et principes acoustiques à 120 décibels

Les ondes sonores perdent de leur intensité à mesure qu’elles se propagent dans l’air. En extérieur, dans un espace dégagé, le son suit la loi de l’inverse du carré : doubler la distance par rapport à une petite source sonore réduit le niveau d’environ 6 dB. Si une sirène produit 120 dB à quelques pieds de distance, doubler cette distance abaisse le niveau sonore à 114 dB. Doubler encore la distance le ramène à 108 dB, puis une nouvelle multiplication par deux le réduit à 102 dB. Pour en savoir plus sur les niveaux dangereux plus faibles, consultez notre guide sur le niveau sonore de 115 dB.

À l’intérieur, la règle de réduction de 6 dB s’applique moins bien. Les surfaces dures, comme les murs, les sols carrelés et les plafonds, renvoient l’énergie sonore dans la pièce au lieu de la laisser s’échapper. Il se crée ainsi un champ sonore réverbérant dans lequel le bruit diminue beaucoup plus lentement avec la distance qu’à l’extérieur. Dans un parking ou un tunnel en béton, une sirène à 120 dB maintient des niveaux dangereux sur une zone beaucoup plus vaste.

Une autre règle fondamentale des décibels concerne les sources sonores multiples. Comme les décibels sont logarithmiques, on ne peut pas additionner deux niveaux sonores par une simple addition. Lorsque deux sources sonores identiques fonctionnent en même temps, elles augmentent le niveau sonore global d’environ 3 dB. Si deux véhicules d’urgence font retentir des sirènes de 120 dB à proximité l’un de l’autre, le niveau sonore combiné n’atteint pas 240 dB. Il atteint plutôt 123 dB. Cette hausse de 3 dB représente deux fois plus d’énergie acoustique et réduit la durée d’exposition sans risque selon le NIOSH d’environ 9 secondes à moins de 5 secondes. Pour découvrir des niveaux plus élevés, consultez notre analyse du niveau sonore de 125 dB.

Limites des applications pour smartphone par rapport aux sonomètres étalonnés

Beaucoup de personnes tentent de mesurer les bruits forts avec des applications pour smartphone, mais le matériel des téléphones grand public atteint ses limites près de 120 dB. Les microphones intégrés aux smartphones sont conçus principalement pour enregistrer la voix et les sons ambiants faibles. Le plancher de bruit interne d’un microphone de smartphone typique se situe entre 25 dB et 35 dB. Dans les niveaux élevés, le microphone et le convertisseur analogique-numérique atteignent un plafond électronique compris entre 95 dB et 110 dB.

Lorsqu’un son atteint 120 dB, la pression acoustique surcharge la membrane du microphone du smartphone. Cela provoque un écrêtage électronique : les crêtes de l’onde sonore sont aplaties. L’application peut se figer, afficher une erreur ou continuer à indiquer une valeur stable entre 95 dB et 110 dB alors que les niveaux sonores réels augmentent. Des tests du NIOSH ont montré que les meilleures applications pour smartphone sur iPhone d’Apple peuvent mesurer avec un écart d’environ 2 dBA par rapport à un sonomètre de référence étalonné, sur une plage modérée de 65 dBA à 95 dBA. Cependant, de nombreux appareils Android sous-estiment nettement les niveaux au-delà de 90 dB en raison de la diversité des composants matériels et du contrôle automatique du gain.

Pour mesurer précisément 120 dB, les professionnels de la sécurité utilisent des sonomètres étalonnés de type 1 ou de type 2, équipés de capsules de microphone spécialisées capables de mesurer des niveaux élevés. Pour mesurer un bruit fluctuant ou soudain, calculer le niveau sonore continu équivalent (Leq) sur une durée de 30 à 60 secondes permet d’évaluer l’exposition au bruit bien plus précisément que de surveiller un pic isolé qui varie à l’écran.

Protection auditive et mesures de protection contre 120 dB

Face à des niveaux sonores de 120 dB, il faut agir immédiatement pour éviter un traumatisme acoustique. Le moyen le plus rapide de se protéger consiste à s’éloigner. Se détourner de la source sonore et augmenter la distance qui vous en sépare permet de profiter de la baisse de 6 dB à chaque doublement de distance et de s’éloigner rapidement du seuil de douleur.

Lorsqu’une exposition à un bruit intense est inévitable, il faut porter une protection auditive. Des bouchons d’oreilles bien ajustés réduisent souvent le bruit de 15 dB à 30 dB dans les fréquences de la parole et les hautes fréquences. Si des bouchons bien ajustés réduisent le bruit de 25 dB, une sirène de 120 dB est ramenée à 95 dB au niveau du tympan. Même si 95 dB reste un niveau élevé, la durée d’exposition sans risque passe d’environ 9 secondes à environ une heure selon les recommandations du NIOSH. En pratique, la protection réelle est généralement inférieure à celle indiquée sur l’emballage, en raison d’une insertion incorrecte, d’une taille inadaptée ou d’une mauvaise étanchéité.

Pour les travailleurs exposés à des niveaux sonores extrêmes, le port de deux types de protections offre la meilleure marge de sécurité. Porter un casque antibruit par-dessus des bouchons d’oreilles bien ajustés ajoute une atténuation supplémentaire et aide à réduire les bruits intenses de basse fréquence ainsi que les pics de forte pression acoustique. Tout environnement qui provoque des douleurs aux oreilles, des bourdonnements persistants ou une audition assourdie nécessite une réduction immédiate du bruit afin de préserver l’audition à long terme.