dBm

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dBm (parfois dBmW) est une abréviation du rapport de puissance en décibels (dB) entre la puissance mesurée et un milliwatt (mW). Elle est utilisée dans les réseaux radio, micro-ondes et fibre optique comme une mesure commode de puissance absolue en raison de sa capacité à exprimer à la fois des valeurs très grandes et très petites sous une forme abrégée. Il existe aussi les dBW, qui sont un rapport à un watt (1 000 mW).

Comme cette unité est référencée au watt, c'est une unité de mesure absolue. Par comparaison, le décibel (dB) est une unité sans dimension propre, utilisée pour quantifier le rapport entre deux valeurs, telles que signal par rapport au bruit.

Dans les publications techniques scientifiques, les normes ISO et CEI n'autorisent que la notation complète et sans ambiguïté « x dB re 1 mW »[1].

Conversion d'unités[modifier | modifier le code]

Zéro dBm équivaut à un milliwatt. Une augmentation de 3 dB correspond approximativement à doubler la puissance, ce qui signifie que 3 dBm équivalent à environ 2 mW. Pour une diminution de 3 dB, la puissance est réduite de moitié environ, ce qui fait que -3 dBm correspond à environ 0,5 milliwatt.

Pour exprimer une puissance P en x dBm, ou vice versa, on peut utiliser les équations suivantes :

Idem avec P en watts :

et

P est la puissance en watts et x est le rapport de puissance en dBm.

Électroacoustique[modifier | modifier le code]

Dans des documents concernant les appareils électroacoustiques anciens, on trouve des niveaux de signal, basés apparemment sur des tensions, exprimés en dBm. Ils doivent en général, sauf indication contraire, se comprendre comme la puissance développée sur une charge normale de 600 ohms. Une tension efficace de 0,775 volts produisant à très peu près 1 mW dans cette charge, cette valeur correspond au 0 dB.

Le premier indicateur de volume sonore utilisé en radiodiffusion, le VU-mètre, donnait le niveau 100 % ou 0 dB quand la valeur efficace du signal dissipait 1 mW sur 600 ohms ; la valeur de la charge fait partie de la norme.

L'expression est pertinente avec une ligne de transmission d'impédance caractéristique de 600 ohms et une adaptation d'impédances. On mesure une tension sur un voltmètre en parallèle sur une entrée ou une sortie. L'appareil de mesure ne perturbe pas la transmission grâce à son impédance d'entrée élevée. On peut effectuer la conversion de la tension vers la puissance, et le calcul du rapport à la puissance de référence.

Ce n'est pas généralement le cas en audio. Les câbles normaux en paire torsadée ont une impédance caractéristique d'une centaine d'ohms, mais les distances sont trop courtes pour qu'on s'en préoccupe. Les appareils sont le plus souvent couplés en tension, avec une faible impédance de sortie face à une haute impédance d'entrée. L'expression du niveau en dBm est alors ambiguë ; elle implique que la mesure soit faite avec une charge, mais ce n'est pas toujours le cas ; si la valeur caractérise une sortie, la puissance disponible dépend de l'impédance de sortie de l'appareil, et si la valeur caractérise un niveau d'entrée, la puissance nécessaire dépend de l'impédance d'entrée. Aussi l'indication des niveaux en dBm est-elle tombée en désuétude après une longue période de confusion[2], comme, du reste, l'impédance de 600 ohms, qui était celle des anciennes lignes téléphoniques à une paire de conducteurs nus de 4 mm de diamètre espacés d'un pied (30,5 cm). Pour conserver le même niveau de référence en tension, sans référence à une charge, on indique le niveau en dBu, c'est-à-dire dB re 775 mV.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) J. G. McKnight, « Quantities, Units, Letter Symbols, and Abbreviations », Journal of the Audio Engineering Society,‎ (lire en ligne).
  2. (en) Herman A. O. Wilms, « AES Paper M01 — Stop Using the Ambiguous dBm! », AES Convention 2ce,‎

Voir aussi[modifier | modifier le code]