I.1.1.4. Composants du multimédia
I.1.1.4.1. Son
Ce qui frappe le sens de l'ouïe par l'effet de vibrations
qui communiquent les mouvements à l'air15.
I.1.1.4.1.1. Son numérique
L'arrivée de l'informatique et du stockage
d'information sous forme numérique a entrainé une
véritable révolution dans le domaine musical. Cette
révolution a commencé avec le CD audio, puis avec la compression
des fichiers audio, puis les lecteurs dits MP3 et continue de nos jours avec
l'intégration de la composante numérique dans le monde de la HiFi
et dans les lecteurs multimédias.
14 SALEH, I., A. MKADMI et E. Reyes. « De l'hypertexte
à l'hypermédia », in Saleh, I. (ed.) Les hypermédias
: conception et réalisation.: Hermès Lavoisier , Paris, ,
2005, p. 25
15 Recherche sur encarta 2008.
Il y a pour le grand public plusieurs sources possibles pour
obtenir de la musique sous forme numérique.
1. les sources analogiques : Disque microsillon, cassette audio,
radio, etc.
2. les sources numériques : CD audio et ses
dérivés, DVD, etc. a)
Échantillonnage/Codage
Le passage d'un signal analogique à un signal
numérique se fait via une conversion analogique - numérique, par
échantillonnage (prises des valeurs du signal analogique à
intervalles de temps constants) et par quantification de chacune des valeurs
échantillonnées. Dit autrement : à chaque top d'horloge
(selon une fréquence choisie), on mesure la valeur du signal analogique
(par exemple les volts issus d'un micro ou d'une tête de lecture de
disque vinyle) et on lui donne une valeur numérique16.
Pour connaître la qualité numérique d'un
enregistrement, il faut connaître ces deux valeurs : la fréquence
d'échantillonnage et le nombre de bits.
Notons quelques points importants :
· Du fait du procédé même
d'échantillonnage, il est nécessaire de filtrer le signal
analogique avant de le convertir
· Alors que la théorie (théorème de
Shannon) pose comme limite supérieure des fréquences
enregistrées la moitié de la fréquence
d'échantillonnage, la pratique montre qu'elle est encore plus faible
(dans le cas de l'échantillonnage d'une sinusoïde à deux
fois la fréquence, si on a de la chance on échantillonne les
sommets, dans le cas contraire on échantillonne le signal quand il passe
par 0).
Une fois les caractéristiques numériques
déterminées (fréquence, nombre de bits), il convient de
s'intéresser à la façon dont ce signal sera stocké
dans un fichier. C'est ce qu'on appellera dans la suite de l'article :
l'encodage.
· Encodage
L'encodage va consister à transférer la musique
depuis la source vers le disque dur. Dans le cas des sources analogiques, il
faudra passer par un convertisseur analogiquenumérique. Dans le cas des
sources numériques, il faudra utiliser un logiciel de recopie et
évitant de repasser par un signal analogique pour ne pas
générer de pertes.
b) Spécificités des encodages
Tout encodage d'un signal analogique vers un signal
numérique entraine une perte d'information (puisqu'on passe de
données continues à des données discrètes). La
difficulté sera d'enregistrer l'information de façon aussi
fidèle que nécessaire tout en ayant un objectif de taille de
fichier.
Voir l'article principal : Compression audio
·
Encodages sans perte
Lors de l'acquisition de flux audio stéréo
classiques, les données sont traditionnellement
échantillonnées en utilisant un codage PCM. Ce codage sans perte
est stocké sous forme d'échantillons de musique dans un fichier
dont le format varie selon le CODEC utilisé.
Il est donc possible d'enregistrer un signal audio
stéréo numérisé sans perte sous forme de fichier
informatique. Cette opération d'extraction de données s'appelle
plus couramment rip. Le signal résultant de l'extraction
numérique d'un CD est strictement identique à celui qui sera
traité par le logiciel de lecture. Il n'y aura ni perte, ni gain sur la
partie numérique.
Un exemple de format de fichier informatique contenant des
échantillons musicaux non compressés est le fichier WAV. La
taille de ces fichiers est par conséquent la plus importante par rapport
aux formats de fichiers compressés.
? Compression avec perte
L'encodage avec perte effectue une compression des
données audio en privilégiant la diminution de la taille des
données enregistrées au détriment de la qualité du
signal. Il est cependant possible de diminuer notablement la taille des
données sans dégrader excessivement la qualité du signal
(il s'agit d'un compromis à trouver). On observe par exemple que
certains formats présentent une restitution du son fort près de
l'original sur des équipements audio courants tels que (MP3 320 ou WMA
320)17.
On peut continuer la comparaison avec les images pour
lesquelles le format jpeg peut compresser considérablement la taille du
fichier sans que la perception de la qualité de l'image soit
notable).
c) Encodage à partir d'une source
analogique
L'encodage à partir d'une source analogique se fait
normalement par l'intermédiaire d'une carte son qui fera la conversion
analogique/digital et d'un logiciel qui se chargera d'encoder et de sauver le
fichier de données.
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d) Encodage à partir d'une source
numérique
Il s'agira de recopier les données d'un support vers un
autre (par exemple d'un CD vers un disque dur). Afin de ne pas diminuer la
qualité des données, on utilisera un logiciel dédié
(Exact Audio Copy par exemple) et des caractéristiques identiques
(fréquence (en Hertz) et taille (en bits)). Toute diminution de la
fréquence d'échantillonnage ou de la taille en bit des
données conduira à une perte d'information. Par contre, il est
inutile d'augmenter la fréquence ou la taille, car aucune information
'utile' ne pourra être rajoutée. Il s'ensuit que dans le meilleur
des cas, la qualité sera conservée à l'identique. A moins
d'avoir un problème de place, il est recommandé de choisir un
format d'enregistrement sans perte pour une écoute
Hi-Fi18.
17 MBUYI.M, Op cit, p.26
18. LUXEREAU.F, Vidéo : l'ère
numérique, editions Dujarric, 2009, p.58
e) Matériel
Les équipements informatiques classiques (ordinateur et
carte son) sont capables de traiter la musique numérisée. Il
existe aussi des appareils spécialisés (dont les cartes son font
partie) qui sont les convertisseurs analogique-numérique.
La qualité de la carte son a bien sûr un
rôle important à jouer s'il s'agit de numériser un son
analogique ou pour l'opération inverse (convertir un signal
numérique en signal analogique).
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