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Enregistrer un son sur un système analogique comme une bande magnétique ou un disque en vinyle est encore une opération courante même si elle tend à être détrônée par les moyens numériques. Dans les deux cas, transformer une onde sonore en variations magnétiques ou en données informatiques, introduit des limitations dues justement aux moyens d'enregistrement. Nous avons déjà parlé rapidement des effets de l'échantillonnage sur le spectre d'un son. Étudions maintenant les autres facteurs qui transforment les sons lorsqu'ils sont enregistrés.
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La « dynamique » d'un système d'enregistrement est le terme utilisé pour désigner la différence qui existe entre les amplitudes minimum et maximum que le dit système peut enregistrer. Cela commence généralement par le microphone, qui convertit le son en signal électrique, pour aller jusqu'au support de l'enregistrement, disque, bande magnétique ordinateur... Rappelez-vous que les décibels expriment un ratio. Dans le cas de la dynamique, la valeur donnée correspond au maximum pour un minimum qui vaut 0dB. Voici quelques exemples :
Un orchestre symphonique peut jouer des sons sur une gamme allant jusqu' à 110 dB. Pour cette raison, les fabricants de disques utilisent des systèmes qui compriment la dynamique, le compresseur audio afin d'éviter que les signaux forts ne soient écrêtés et les faibles inaudibles.
En plus d'être moins performants que l'oreille humaine, les systèmes d'enregistrement ont aussi le défaut d'émettre leur propre bruit. Cela peut être le frottement de la tête de lecture sur le disque vinyle ou le ronflement de l'amplificateur. Ce bruit, généralement assez faible limite la dynamique de l'appareil vers le bas. Il est perçu la plupart du temps comme un ronflement ou un souffle qui s'entend bien avec un casque de bonne qualité. Ce souffle ressemble à un bruit de chute d'eau car il a un spectre assez large composé de nombreuses fréquences.
Les filtres ont un effet important sur la phase d'un spectre car ils introduisent très souvent un décalage des signaux qui dépend de la fréquence. Ceci conduit à une déformation appelée distortion harmonique car elle affecte les harmoniques d'un signal. Tous les appareils et systèmes qui concourent à enregistrer un signal se comportent comme des filtres et de fait introduisent une distortion du signal. Bien entendu, la chaîne de restitution des enregistrements ne déroge pas à cette règle et amène elle aussi son lot de distortions et bruits, depuis les têtes de lectures jusqu'aux haut-parleurs en passant par les câbles et connecteurs.
De plus en plus, des algorithmes de compression comme le MP3 ou bien Ogg Vorbis sont utilisés pour gagner une précieuse place sur nos supports d'enregistrement. Ces algorithmes sont dit « destructifs » car ils détruisent une partie du signal sonore pour réduire (autant que le débit choisi l'impose) la taille du fichier son final. Les programmes de compressions utilisent un modèle de l'oreille humaine afin d'éliminer les informations inutiles. Par exemple, si deux fréquences sont proches l'une de l'autre, la plus faible pourra être éliminée si elle est considérée comme masquée par la plus forte. Pour cette raison, on trouve sur internet un certain nombre de tests et de recommandations sur la manière d'utiliser ces logiciels pour éviter une dégradation audible des enregistrements. Il ressort de ceux que l'auteur a consulté que de nombreux encodeurs MP3 filtrent systématiquement les signaux supérieurs à 16 KHz et se limitent à un "bit rate" (traduit par "débit") de 128Kps. Ces chiffres s'avèrent largement insuffisants dans de nombreux cas si l'on souhaite conserver une qualité d'écoute proche de celle obtenue avec les CD. A l'opposé les systèmes de compression de données comme gzip, bzip2, lha ou zip n'altèrent pas les données mais ont des taux de compression plus faibles. Il faut de plus, décompresser tout le fichier avant de l'écouter, ce qui s'accommode assez mal des baladeurs et autres lecteurs. Il existe tout de même des formats de compression audio non destructifs comme le format ape ou flac, qui peuvent s'écouter de la même manière que ceux au format MP3 ou ogg, mais les taux de compression sont bien sûr plus faibles (divisé par 2 au lieu de 10 en moyenne), et peu de lecteurs audio les supportent.
Catégories: Physique | Électronique | Multimédia
