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Portail sur la musique et les claviers modernes : piano, synthétiseur et orgue.

TECHNIQUE ET MAO



LES DIFFÉRENTS MAILLONS DE LA CHAINE AUDIO EXPLIQUÉS AU DÉBUTANT

Pour le pianiste ou le musicien qui souhaite comprendre l'informatique musicale ou tout simplement aborder sereinement le monde sonore qui l’entoure, doit-il encore s’informer sur les principaux outils audio, leurs contraintes et avantages. Cette page s'adresse à des débutants et passe en revue les fondamentaux des différents maillons de la chaîne audio : l’enregistrement numérique, le studio d’enregistrement, la sonorisation, la console de mixage et le séquenceur. Bref, ce qu'il est indispensable de savoir avant de commencer quoi que ce soit.


LA CHAÎNE AUDIO

Chaque message audio transmet son information d’un émetteur vers un récepteur. Cette information implique l’existence d’un code particulier basé sur des calculs, des classements et des manipulations quantitatives ou qualitatives.

Le signal audio (ou signal de modulation) est généralement codé sous forme d’un courant électrique. Le premier à capturer le signal audio est le microphone. C’est le transducteur. Il transforme l’onde sonore en énergie électrique. A l’autre extrémité de la chaîne se trouve le haut-parleur qui transforme l’énergie électrique en énergie acoustique. Quant à l’oreille, elle convertit l’énergie acoustique en énergie mécanique.

Classiquement, la chaîne électro-acoustique comprend :

  • La prise de son (capture du signal)
  • L'enregistrement (inscription du signal sur un appareil enregistreur)
  • Le stockage (conservation de l’enregistrement sur un support physique (bande magnétique, CD-R, disque dur…)
  • La lecture (décodage en signal audio de sons enregistrés sur un support (magnétophone, lecteur CD, etc.)
  • L'amplification (augmentation de la puissance des signaux électriques)
  • La reproduction (décodage du signal audio en énergie acoustique : haut-parleur, casque)


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DE L’ANALOGIQUE AU NUMÉRIQUE

L'enregistrement analogique

C’est la transcription d'une onde sonore sur un support analogique, par des procédés mécaniques (disque vinyle), magnétiques (bande magnétique, cassette) ou optiques (bande-son du cinéma). Il est important de signaler que tout au long d'une chaîne audio analogique, les signaux ont une forme uniquement analogique.

Le numérique

Les technologiques numériques se sont répandues dès la fin des années 1970. Alors qu'un signal analogique varie de manière continue, un signal numérique (ou digital) varie de manière discontinue ; il est constitué d'une série de chiffres codés sous forme binaire (0 ou 1). L'unité élémentaire d'information s'appelle un bit.

On parle d'audionumérique (ou digital audio) pour tout ce qui se rapporte à des sons traités sous forme numérique.

L'enregistrement numérique passe par le codage d'une tension électrique en une série de 0 et de 1. La façon dont un bit est codé dépend des propriétés du support. Les supports numériques sont en constante évolution. La cassette DAT, le minidisque, les CD et DVD sont de plus en plus remplacés par les disques durs à forte capacité pour des raisons pratiques (échanges de données via Internet, par exemple) et de compacité.

L’un des points délicats de la musique numérique est la conversion d’un signal analogique en numérique. Ce procédé s’appelle la numérisation. Elle nécessite une quantification, c'est-à-dire la fragmentation d'une grandeur en valeurs discontinues, multiples entiers d'une valeur élémentaire qui ne peut être divisée (0 ou 1 ). Il s'agit de transformer une valeur continue en une valeur discontinue grâce à un convertisseur "analogique – numérique" (NB : l'inverse est également possible grâce à un convertisseur "numérique - analogique").

Pour numériser les sons, on utilise la technique de l'échantillonnage (ou sampling), qui consiste à numériser un signal audio en découpant le temps en tranches infimes. Deux paramètres sont en prendre en compte :

  • La fréquence de l'échantillonnage, c'est-à-dire le nombre d'échantillons en un temps donné. Actuellement, le standard de la lecture d’un CD audio s'élève à 44,1 kHz (= 44100 échantillons par secondes, chaque échantillon durant 0,02 millisecondes). Cependant, dans les studios d’enregistrements professionnels, l’échantillonnage est beaucoup plus élevé.
  • La résolution de l’échantillonnage. Il dépend du nombre de bits : plus il est élevé, plus l'échantillon est précis, notamment sur le plan de la dynamique et de la bande passante. Les standards professionnels sont de 16 bits ou 24 bits.

D'une manière générale, le numérique offre de nombreux avantages par rapport à l'analogique. Les principaux sont la dynamique, la bande passante plus élevée, l’absence de souffle audible, de diaphonie, de pleurage, de rumble et de scintillement. A toutes ces performances sonores, s’ajoute une plus grande souplesse de montage (copier/coller) et aucune perte de qualité lors d’une copie.


LES DISQUES AUDIO NUMÉRIQUES

Ils font appel au laser, faisceau fin et directif d'ondes lumineuses électromagnétiques de grande puissance. La surface du disque optique comprend des milliards d'alvéoles microscopiques, gravées et lues par le laser. Les supports sont nombreux ; certains ont résisté à l’assaut du temps, d’autres ont disparu. Citons :

  • Le CD (ou Compact Disc), disque optique apparu vers 1981, et qui comprend le CD-audio, disque audionumérique spécialement destiné à la musique.
  • Le DVD (Digital Versatile Disc) est apparu à la fin des années 90 ; son grand avantage étant sa grande capacité de stockage.
  • Le minidisque (ou MD) est apparu vers 1992. Il est constitué d'un petit disque souple enfermé dans un boîtier rigide. Le MD offre la qualité numérique et un accès direct et silencieux aux différent tracks. Outre sa miniaturisation, il est possible de réaliser des montages et de nommer les plages (durée 30/60 et 90 min).

ENREGISTREMENT ET REPRODUCTION SONORE

Si l’arrivée du numérique a véritablement modifié en profondeur la façon de composer et d’enregistrer, l’écoute de la musique continue de s’opérer de la même façon, c’est-à-dire par haut-parleur ou par casque. Ces écoutes transforment le signal audio en un son audible.

Le haut-parleur utilise une bobine magnétique et une membrane élastique ou rigide susceptible de transmettre des vibrations sonores sur une grande surface d'air. Fonctionnant habituellement en paire stéréophonique, les enceintes acoustiques (ou baffles) comprennent une enveloppe rigide (caisse) sur laquelle sont fixés un ou plusieurs haut-parleurs destinés à reproduire les différents étages du spectre sonore : les fréquences aiguës (environ 5 kHz - 20 kHz), les médiums et les graves ou basses (environ 20-300 Hz) voire très grave (subwoofer).


LES FONDAMENTAUX DU STUDIO D’ENREGISTREMENT

Le studio d’enregistrement est un ensemble d'installations et de locaux destinés à enregistrer du son, ainsi qu'à le traiter de diverses manières. Un studio d'enregistrement doit être isolé phoniquement, c’est-à-dire insonorisé par rapport à l'extérieur.

L'appareillage technique (console de mixage, enceintes moniteurs, etc.) se trouve dans un local attenant à un studio d'enregistrement qu'on appelle régie (ou cabine son).

L'enregistrement en studio s'oppose à l'enregistrement « live », en public. Au milieu des années 80 est apparu le home studio, équipement audio qui permet d'effectuer chez soi la plupart des opérations qui étaient réservées auparavant aux studios professionnels.

Le « preneur de son » est le technicien qui est chargé de la prise de son, tandis que l’« ingénieur du son » est le technicien qui s'occupe à la fois de la prise de son et du mixage.


LES FONDAMENTAUX DE LA SONORISATION

La sonorisation consiste à équiper un lieu d'un système de diffusion du son et de le régler, afin de passer de la musique enregistrée, de renforcer une ou plusieurs sources sonores, d'équilibrer ou d'amplifier un orchestre. La sonorisation désigne aussi le système de diffusion lui-même. Le sonorisateur est la personne responsable de la sonorisation.

La balance est le moment qui intervient avant un concert ou un enregistrement et qui consiste à trouver un équilibre sonore satisfaisant entre les différents instruments en présence.

Afin d'équilibrer ce qu'entendent les musiciens en concert ou en enregistrement, on utilise des retours. Le retour de scène (ou bain de pied) est une enceinte posée sur le sol et inclinée en direction du chanteur ou du musicien.

L’un des ennemis de la sonorisation est l'effet Larsen (ou feedback). Il correspond à une réinjection du signal qui se produit généralement quand un microphone capte le son sortant d'une enceinte et capté à nouveau, formant une boucle sans fin.

Dans la prise de son comme dans le domaine de la sonorisation, l'acoustique du lieu ainsi que l'emplacement des diverses sources sonores jouent un rôle très important. Un soin tout particulier doit être apporté au choix des microphones ainsi qu a leur emplacement par rapport aux différentes sources.


LA CONSOLE DE MIXAGE

La console de mixage (ou table de mixage) devient dès lors l’outil indispensable pour gérer les différentes informations audio. C’est elle qui gère la communication entre les entrées et les sorties.

Suivant sa taille et sa configuration, la gestion technique d’une console de mixage peut se révéler plus ou moins difficile. Hier manuelle, elles sont devenues aujourd’hui programmables (déplacement automatique des faders, par exemple), ce qui facilite grandement la précision du mixage. La console peut se configurer pour divers buts : prise de son (enregistrement), traitement du son (insertion d’effets), mixage (gestion et équilibrage des pistes après enregistrement), mais aussi pour sonoriser lors de concerts.


LES FONDAMENTAUX DU MIXAGE

Le mixage est l'action de mélanger plusieurs voies (ou pistes) par superposition/opposition en vue d'un enregistrement (ou d'une sonorisation).

  • Le niveau audio est l'intensité d'un signal audio. On le visualise grâce à un Vu-mètre (à aiguille ou à led).
  • La dynamique est la différence entre les niveaux maximal et minimal d'un signal. La dynamique joue un rôle très important. Elle constitue souvent un facteur limitant dans la prise de son et dans la sonorisation.
  • La crête est un pic de modulation. C’est toujours un moment très ponctuel pendant lequel un signal atteint une valeur maximale. Généralement, sur la console un indicateur de crête (peak-meter) est présent pour repérer la présence de crêtes. Quand une crête entraîne une saturation du signal, elle entraîne également de la distorsion, c'est-à-dire un dépassement du niveau optimal du signal, qui se manifeste généralement à l'écoute par une perte de qualité pouvant aller jusqu'au bruit.
  • Le bruit de fond est un bruit indésirable ajouté par un appareil ou un dispositif audio. Le bruit de fond a plusieurs origines : souffle des circuits électroniques, des microphones, etc. A cela peut s’ajouter le bruit ambiant.
  • Le rapport signal/bruit s’exprime en décibels. Il correspond au rapport entre la tension maximum de sortie d'un appareil audio et la tension parasite (bruit de fond). Plus il est élevé, meilleure est la qualité. Le rapport signal/bruit dépasse en audionumérique les 90 dB.
  • La balance gauche/droite (panoramique) est le réglage permettant de répartir un son stéréophonique soit au centre, soit plus à gauche ou plus à droite.
  • L'égaliseur est un réglage qui permet la modification du spectre sonore par une banque de filtres réglables de manière indépendante. Il amplifie ou diminue le gain de certaines fréquences. L’égaliseur est indispensable pour modifier le timbre d'un instrument, pour corriger les défauts d’une prise de son, de l'acoustique d'une pièce ou bien pour atténuer un bruit de fond.
  • Le popping est un bruit indésirable produit par une voix qui, placée trop près d'un micro, sature sa membrane. Pour atténuer cet effet, on place sur le microphone une bonnette antivent ou à quelques centimètres de celui-ci un filtre anti-pop.
  • La réduction stéréophonique (ou mix down) est l'action de passer de plusieurs voies, ou d'un enregistrement multipiste à un master comprenant deux pistes stéréophoniques.
  • Le master est l'enregistrement « maître », le plus souvent stéréophonique, prêt à être dupliqué sur un support comme le disque ou la bande. La bande master (ou master tape) est la bande originale.
  • Le mastering consiste à affiner le son en vue de la préparation d'un master.
  • Le remastering est l'action de refaire un master à partir d'un enregistrement ancien.
  • Un remix est l'action de mixer à nouveau un morceau.
  • Le repiquage est la copie d'un enregistrement ancien, généralement pour en améliorer les qualités sonores (78 tours, par exemple).

Depuis quelques années il existe des consoles hybrides, mélangeant l’analogique et le numérique. Elles permettent généralement l'automatisation des faders, c'est-à-dire la mémorisation des variations de leurs positions, et parfois la mémorisation des configurations.

Les consoles entièrement numériques se distinguent par leur souplesse : pas de souffle, encombrement réduit, potentiomètres assignables, intégration des effets directement dans la console, interface informatique intégrée, impression sur papier de différents paramètres, sauvegarde des paramètres d'une session, évolutivité de la partie logicielle.

Face aux techniques audio s'affrontent deux conceptions majeures. La première recherche un son pur, « naturel », qui soit la reproduction sinon la plus fidèle, du moins la plus vraisemblable d'un concert. La seconde s'éloigne de la vraisemblance pour utiliser le studio comme un nouvel instrument, avec ses propres artifices et illusions (la musique électro, par exemple).


LE SÉQUENCEUR

Le séquenceur participe également à l’élaboration du traitement sonore dans des cas bien particuliers. Ce logiciel informatique traite des fichiers MIDI ou collecte des données numériques codifiées selon les normes MIDI (à noter qu'un fichier MIDI n'est ni un signal audio, m un fichier audionumérique, il ne contient aucun son, mais uniquement des instructions concernant les sons à réaliser par un appareil). Son grand avantage est d’occuper beaucoup moins de place qu'un fichier audio.


LES FONDAMENTAUX DU SÉQUENCEUR

  • Enregistrement de séquences MIDI (par l’utilisation d’un clavier ou de tout autre instrument équipé MIDI)
  • Enregistrement et édition multipiste. Les séquenceurs actuels offrent beaucoup de possibilités, comme le changement de n'importe quel paramètre d'une note ou d'un groupe de notes. On peut couper, coller, copier, boucler tout ou partie d’une piste.
  • Enregistrer en temps réel ou en pas à pas (note après note)
  • Editer en pas à pas
  • Varier le tempo en cours de lecture.
  • Transposer.
  • Décaler légèrement une piste dans le temps
  • Répéter indéfiniment une séquence.
  • Marquer des repères et s'y positionner instantanément.
  • Quantifier l'enregistrement des évènements. Fonction permettant de paramétrer automatiquement la position des notes dans le temps (résolution) pour faciliter la mise en place rythmique lors de l’enregistrement. A noter que la quantification peut être réaliser également après enregistrement.
  • Automatiser certains paramètres (volume, panoramique, effets).

  par ELIAN JOUGLA