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TECHNIQUE ET MAO



LES CONTOURS DU SON ANALOGIQUE ET NUMÉRIQUE

Si nous pouvons aujourd'hui écouter de la musique, donc du son, c'est parce que nos connaissances et nos expériences passées nous ont permis de fabriquer des appareils capables de le capturer et de le restituer. Alors qu'il est impossible d'emprisonner un son directement puisqu'il s'évapore dans l'air, il fallait trouver un moyen pour le capturer. Toutefois, enregistrer un son sans pouvoir le restituer n'aurait eu aucun intérêt. Le premier problème technique que durent résoudre nos aïeux fut le suivant : passer de la source sonore à un support de mémorisation, et ensuite passer de ce support à la restitution du son d'origine.


LA FIDÉLITÉ SONORE ANALOGIQUE ET NUMÉRIQUE

Depuis les premiers appareils, la restitution sonore est devenue plus fidèle, relayant les craquements des disques vinyles et autres bruits de fond aux oubliettes ou presque ! De nos jours, l'enregistrement repose sur deux approches techniques : l'analogique et le numérique. Le premier aux possibilités limitées a trouvé dans le second une continuité et une véritable révolution qui déborde largement du domaine sonore.


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Les modes de fonctionnement de l'enregistrement et de la reproduction sonore analogique et numérique sont fort éloignés, même si les deux principes recherchent le même but : celui de reproduire le plus fidèlement possible la source originale. Alors que l'enregistrement analogique repose sur l'utilisation d'un ruban sur lequel viennent se greffer des particules magnétiques, le numérique convertit le son sous forme de valeurs numériques ; celle-ci étant représentées par une succession de 0 et de 1.

Outre qu'un son musical évolue dans le temps, sa constitution est fort complexe, étant faite de sons graves et aigus. Les sons purs constitués d'une seule fréquence sont rares dans notre environnement. Le plus souvent, ils s'intègrent dans les expériences en laboratoire et dans la recherche sonore (synthèse).

En numérique, il est obligatoire de réaliser de nombreuses mesures. De leur précision dépendra la 'fidélité' de restitution du signal d'origine. Et qui dit précision, dit stockage. Là est le principal inconvénient de cette technologie des 'temps modernes', car dès que la précision augmente, la quantité de données suit le même chemin et demande toujours plus d'espace. C'est pour cette raison que des formats de compression audio ont vu le jour, tel le MP3.

En analogique, la précision de la 'fidélité sonore' existe également. Pour l'améliorer, l'augmentation du défilement de la bande est souvent utilisée. En passant, par exemple, la vitesse de défilement de 19cm/s à 38cm/s, les détails enregistrés sur le support magnétique seront plus nombreux, ce qui se traduira par une restitution sonore plus fidèle (consulter le dossier : L'enregistrement analogique). Toutefois, le problème majeur de l'enregistrement analogique est le 'bruit de fond'. Pour s'en détacher, il faut aimanter un plus grand nombre de particules magnétiques en utilisant une bande plus large et plus épaisse. Un enregistrement réalisé sur une bande quart de pouce sera toujours plus efficace quand toute sa largeur utilisera deux pistes plutôt que quatre (bien que la marque Fostex osera démontrer le contraire en commercialisant le magnétophone R8, un huit pistes qui utilisait une bande quart de pouce !).

Quant à la cassette, avec sa bande étroite et fragile, elle n'a eu son salut que parce qu'elle était plus pratique à utiliser. La platine K7 n'est devenue un des maillons de la chaîne HI-FI qu'au bout de quelques années, quand sont apparus de nouveaux procédés technologiques comme les réducteurs de bruit de fond DNL et Dolby. Le DBX, plus performant, était généralement réservé au magnétophone professionnel.

Si la cassette a été le support de vulgarisation par excellence en possédant le meilleur rapport qualité/prix, la solidité et la fiabilité de la grosse bande magnétique n'a jamais été contesté, surtout aux yeux des professionnels du son.




LES CONTOURS DU SON



En dehors de l'éternel débat entre la chaleur de l'analogique et la fidélité du numérique existe un autre enjeu de taille : comment réagissent nos oreilles à un son, à un bruit ?

'Les oreilles', outre la subjectivité auditive de celui qui les possède, ont toutes un seuil, des limites naturelles. Vous et moi, nous pouvons qualifier un son à travers des adjectifs tels que : agréable, puissant, agressif, profond, beau, laid, inaudible… Ces quelques adjectifs, qui mettent en avant des jugements de valeurs, impliquent également que l'évolution des technologies doit tenir compte des engouements, des modes et des tendances. Aujourd'hui et plus qu'hier, le son est assujetti à des impératifs commerciaux (qui souvent impose leur dictat). Si techniquement nous pouvons mesurer des niveaux et tracer des courbes idéales, dans la réalité nous manquons souvent d'objectivité, les uns trouvant dans un son des sensations que d'autres ne ressentent pas et inversement.



QUAND NOS OREILLES 'VIBRENT'…

Par définition, la sensation auditive d'un son est produite par une onde acoustique qui génère une vibration. L'onde va créer un déplacement de particules dans l'air et ainsi atteindre nos oreilles. Sans la présence de l'air, aucun son ne pourrait circuler. Le son ne peut pas se propager dans le vide.

Autre caractéristique essentielle du son : sa vitesse de propagation. C'est-à-dire le temps qu'il va mettre pour atteindre nos chères oreilles. Sa vitesse dépend de la chaleur - plus celle-ci sera élevée, plus la propagation du son sera rapide - et de la densité du milieu (air, eau, métaux). Par exemple, un son parcourt 340 mètres par seconde à une température de 20°, alors qu'il effectuera 1480 mètres par seconde dans de l'eau à 20°. La sécheresse de l'air joue également un rôle en atténuant les aigus.

Les oreilles entendent certaines vibrations sonores, mais ignorent celles qui descendent trop bas (infrasons) ou montent trop haut (ultrasons). C'est là, une de leurs limites. Dans l'univers technique du son, la vibration sonore s'appelle la fréquence (parfois appelée 'hauteur sonore'). Celle-ci se mesure en Hertz et correspond au nombre de vibration par seconde. Cela signifie que le fameux diapason qui sert à accorder le piano et qui vibre à 440 Hz, produit 440 vibrations par seconde.

Si l'on abaisse une fréquence pour qu'elle avoisine les 20Hz (seuil généralement atteint dans le grave par une jeune oreille normalement constituée), elle est plutôt ressentie comme une onde venant percuter le corps. Cependant, l'onde ne prendra existence qu'à la condition que le volume sonore soit assez puissant. Il est donc nécessaire, pour qu'un son soit ressenti ou perçu, qu'à la fréquence s'ajoute une certaine intensité ou pression acoustique.

Pour tester les fréquences aiguës, si vous possédez un synthétiseur sur lequel vous pouvez modifier la fréquence du son, vous pourrez vous livrer à une petite expérience qui consiste à élever la fréquence d'une onde jusqu'à son maximum (la porteuse d'un synthétiseur FM conviendra parfaitement). Quand le synthétiseur délivrera des fréquences avoisinant le seuil de vos oreilles (généralement entre 16 000 et 20 000 Hz), le son disparaîtra, non pas parce qu'il n'est plus là, mais seulement parce que vos oreilles seront dans l'incapacité d'entendre de telles fréquences.

Autre limite auditive : la sensibilité des oreilles diffère si le son est grave, médium ou aigu et en fonction de la pression acoustique. Par exemple, un signal à 1 KHz (*) et émis à un niveau de 60 dB devra être de 80 dB à 40 Hz et de 70 dB à 8 KHz pour que nous ressentions une sensation sonore identique.

* 1 KHz = 1 000 Hz



LA PLAGE DE FRÉQUENCE D'UN SON

Un son n'est pas constitué d'une seule fréquence. Pour faire simple, un son favorise une plage de fréquence qui est déterminée par une courbe, d'où le nom de courbe de réponse en fréquence (ou bande passante).

Généralement destinée à évaluer le potentiel d'un matériel électronique, la courbe de réponse en fréquence est représentée dans les ouvrages et fiches techniques par un graphique illustrant les diverses fréquences et leur niveau respectif. Par exemple, elle donne une indication sur la plage de fréquence d'un son reproduit par un haut-parleur ou capté par un micro.

Théoriquement, si la courbe était horizontale, elle reproduirait ou restituerait toutes les fréquences à la même intensité. Cet idéal théorique n'existe pas dans la réalité. Suivant les fréquences, des écarts d'intensité plus ou moins importants existent. Le plus souvent, la courbe de réponse est donnée à +/- 3 dB par rapport à une fréquence étalon de 1 000 Hz à 0 dB.

La courbe de réponse en fréquence est facile à lire et donne en un coup d'œil des indications précieuses sur les différents niveaux de chaque fréquence. C'est un critère important qui est utilisé pour évaluer les qualités ou insuffisances d'un matériel, souvent par rapport à un autre. Il arrive parfois que la courbe de réponse en fréquence soit absente des fiches techniques et se trouve remplacée par une indication sommaire écrite comme à travers cet exemple : 50 à 15 000 Hz à +/- 3 dB.

Face aux fréquences, le matériel d'enregistrement et de reproduction ne réagit pas toujours de façon à satisfaire nos exigences. Pour un microphone et un haut-parleur, ce sont généralement les graves qui ont du mal à passer, tandis que pour un magnétophone à bande ce seront les aigus. Heureusement, les tables de mixage et autres correcteurs sont là pour pallier certaines insuffisances, pour améliorer à notre convenance le signal entrant ou sortant.

SUITE : LES AVANTAGES ET LES LIMITES DU SON NUMÉRIQUE