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dernière modification de cette page 16/05/11


Cours

Initiation à l'audio numérique

Cet article reprend quelques informations et images puisés sur l'internet :

La mediatheque.be - Wikipedia wikipedia-


microphoneAprès avoir appris à maîtriser le séquencement MIDI, nous allons nous intéresser au séquencement audio numérique.

Rappel des principes élémentaires

• Le son dans l'air
Les corps sonores vibrants (instruments, voix, objets...) induisent des variations cycliques de la pression de l'air qui se propagent jusqu'au transducteur (le microphone) et agissent sur celui-ci.

Une mini histoire de l'enregistrement audio

Cylindres et disques de cire

gramophone

Découvert en 1877 (Cros et Edison) l'enregistrement reposait sur le fait qu'un stylet relié à une membrane vibrante à l'extrémité d'un cornet collecteur des variations de pression, imprimait sa marque dans un matériau tendre se déplaçant régulièrement devant celui-ci (cylindre de cire, disque de cire, feuille d'étain ...).

Phonographe à feuille d'étain
La restitution, utilisait le même appareillage, la gravure en déplacement mettait en mouvement le stylet solidaire d'une membrane induisant des variations de pression d'air dans le cornet.
A partir de 1925, la maîtrise de l'électricité, l'invention de la lampe, l'invention du microphone développé à l'origine pour le téléphone, l'invention du moteur électrique et l'invention du plastique permettront une sensible amélioration du procédé. De nombreux perfectionnements furent apportés, par exemple en 1964 : la stéréophonie pour tous les disques.

Enregistrement électromagnétique

Les transducteurs : microphones & hauts parleurs

melodium 75 abobine mobile

Les transducteurs produisent une forme d'énergie différente et analogique à la forme d'énergie qui leur est appliquée.
Le microphone à bobine mobile produit un courant électrique variable analogiquement à la pression de l'air appliquée à la membrane (solidaire de la bobine)
Le haut parleur produit (à l'aide grâce à un cône de carton solidaire d'une bobine mobile) une variation de la pression de l'air analogique aux variations électriques qui lui sont appliquées.

coupe d'un haut parleur

 

L'enregistrement sur bande magnétique et la restitution du signal stocké sur bande magnétique têtes de magnétophone

La tête d'enregistrement génère un champ magnétique analogique aux variations électriques qui lui sont appliquées. Ce champ magnétique est "fixé" sur la bande magnétique (supportant des particules métalliques magnétisables) qui défile devant la tête d'enregistrement.
La tête de lecture produit un courant électrique variable analogiquement au champ magnétique présent sur la bande magnétique qui lui est présentée.

 

 

L'enregistrement audio numérique

La numérisation

Le signal est

Pré amplifié (amené à un niveau électrique satisfaisant) et présenté au convertisseur analogique / digital

Filtré par un LPF (low pass filter) pour faire disparaître toute les fréquences supérieures à la moitié de la fréquence d'échantillonnage (filtrage anti-aliasing ou anti crenelage) (Voir théorème de Shannon et Nyquist ) (article français)

Échantillonné :
- l'amplitude est mesurée au début de chaque tranche d'échantillonnage (définie par la fréquence d'échantillonnage) et
- quantifiée (par paliers proportionnels à l'amplitude du signal )
- codée en numérotation binaire
- stockée sur un support de type informatique (disque dur, bande magnétique, support opto-numérique, mémoire flash, etc...)

La restitution

Les nombres binaires sont présentés au convertisseur digital/analogique

Un courant variable, analogique aux variations de la pression acoustique à restituer, est créé et envoyé vers un amplificateur, puis un transducteur (haut-parleur) qui produit des variations de pression de l'air.

Voir : Wikipedia : l'échantillonnage , l'article de R. de Ny

 

Exploitation des enregistrements audio-numérique dans Cubase (technologie direct to disk)

Contrairement aux données MIDI qui sont stockées en RAM, les données audio sont toujours écrites et lues depuis le disque dur (on parle de mode "direct-to-disk). Cubase stocke seulement les informations suivantes : chemin et nom du fichier, le point temporel de lecture de ce fichier et la zone du fichier à lire.

Fenêtre projet

Après l'opération d'enregistrement du son le fichier audio est présenté sous forme d'un segment dans la fenêtre projet.
segment audio en fenêtre projet

Navigateur (browser)

Le fichier apparaît dans le navigateur du projet (menu project/browser) avec toutes les précisions utiles à sa lecture : partie du fichier à lire, moment de lecture de ce fichier etc...
fichier audio dans le navigateur

Bibliothèque (Pool)

Le fichier apparaît également dans la bibliothèque de projet (menu project/pool) , qui liste tous les médias audio et vidéos utilisés par le projet.
pool

Séquencement audio et modification/duplication du fichier audio

Ce mode de fonctionnement signifie que toutes les duplications, et les modifications : de début, de fin de position d'un élément audio, n'amèneront aucune modification du fichier sur le disque; il s'agit seulement de données de séquencement. Seules les modifications réelles des données (traitements audio) conduiront à une réécriture du fichier sur le disque. Dans le cas ou un fichier est utilisé plusieurs fois dans le même projet, Cubase demandera à l'utilisateur si cette modification concerne toutes les occurrences du fichier. Si ce n'est pas le cas une nouvelle version renommée du fichier sera créée sur le disque.
alerte

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