Avant de parler de musique analogique ou numérique il y a trois ou quatre points importants à comprendre.

setA -La Pression acoustique

Le premier va être le niveau sonore. Le niveau sonore va être la pression acoustique exercée par un instrument et se mesure en décibel (dB). Pour faire simple un avion qui décolle fait beaucoup de bruit et produit environ 140db, alors qu’une après-midi paisible en forêt le niveau sonore sera d’environ 40db.

Quelques exemples dans un train on atteint vite les 80/85 dB, à un concert 105/110dB, dans un local tranquille 50dB. A partir de 85dB l’oreille commence son réflexe stapédien qui consiste a se fermer pour se protéger, plus on va donc insister à écouter un son fort au de la de 85dB longtemps plus les chances de dégradation de l’audition sont élevés et irréversible. A partir de 120dB on atteint le seuil de douleur.

Si vous mesurez par exemple avec une application sur votre smartphone un bruit à 90dB dont la source est à 1m de vous, vous pouvez vous éloigner du double de la distance pour diviser par 4 la puissance sonore et vous tomberez ainsi à 84db, etc. A chaque fois que vous allez doubler la distance vous allez divisé par 4 la puissance et donc baisser de 6dB.

Pourquoi n’est-ce pas aussi logique, je m’éloigne du double je devrais tombé à 45dB (90db/2). Et bien non, le calcul de dB étant une simplification des mesures il fait appel à des formules mathématiques plus complexes.

Deux mémos :

  • une augmentation de 3dB passe par un doublement de la puissance
  • une augmentation du double de la distance par rapport à une source sonore fait baisser le niveau sonore par 4 soit 6dB.

Pour bien comprendre. Vous achetez une enceinte avec un rendement de 88db, c’est à dire que si vous appliquez une puissance de 1W à 1m vous aurez un niveau sonore de 88db. Comme personne n’écoute assis devant son enceinte vous allez vous installez à environ 3 ou 4 mètres et donc quadruplé la distance donc avec votre puissance de 1W vous atteindrez 88-6-6 = 76dB.

Il va donc falloir re gagner pour arriver à 88db voire plus. Pour gagner 3dB il faut multiplier la puissance par 2, donc pour passer de 76 à 79dB il faut appliquer 2W, de 79 à 82dB= 4W, de 82 à 85db = 8W, de 85 à 88 dB = 16W si on veut obtenir un rendu assez proche d’un concert de musique pour atteindre sur des pics 100db, il faudra donc appliquer 88 à 91dB= 32W, 91 à 94 dB = 64W, de 94 à 97dB = 128W et pour finir 97 à 100dB = 256W.

B – La Dynamique

Pour vraiment simplifié la dynamique va être l’écart entre un niveau max et un mini d’un concert par exemple. Au moment le plus faible la pression est de 35dB, au plus fort de 115dB, la dynamique sera donc de 115 – 35 = 80dB. Cette dynamique est importante car c’est elle qui va en partie donner de la vie aux enregistrements que vous allez écouter.

C – Les Supports

Pourquoi parler des supports ? Tout simplement c’est que chaque support à ses avantages et ses inconvénients et nous le verrons par la suite, mais prenons trois exemples.

1- le vinyle a un atout qui est sa bande passante puisque l’on peut entendre des sons allant de 20hZ à 30kHz (maintenant que vous savez ce que cela signifie vous comprenez qu’avec 30kHz, vous avez toutes les harmoniques voulues pour avoir un joli son), mais à un problème en terme de dynamique puisqu’il est limité a 60dB. Pour palier cela, les ingénieurs du son sont obligés de jouer sur les niveaux pour faire rentrer les 80dB de dynamique que nous évoquions tout à l’heure.

2- le CD c’est un peu l’inverse, une forte dynamique 96dB, le concert va bien vivre mais une plage de fréquence qui va « couper net » tout ce qui est au-dessus de 22kHz, d’où souvent le son un plus « froid » des CD.

3- le SACD répond 20/20 partout, une dynamique de 120db et une plage de fréquence allant de 20 Hz à 50 kHz, voire plus. Ce format concile donc tous les avantages.

D- Les compressions

En effet on distingue deux sortes de compressions; les compressions de données et les compressions de dynamique.

Les compressions de données vont généralement être destructrices car pour gagner de la place en terme de poids de fichiers des informations vont être supprimées définitivement. Par exemple des fréquences proches ou identiques mais a une amplitude différente le choix de supprimer l’amplitude la plus basse sera choisie, encore les fréquences basses étant plus difficilement localisable dans l’espace 3D musicale le choix de ne conserver qu’une piste mono au lieu de deux pistes stéréo peut également être fait. Au final ce type de compression transforme le message sonore en en détruisant une partie mais permet d’alléger le poids. Le mp3 a eu ses heures de gloire comme d’autres formats compressés destructeurs mais de nos jours les facilités de stockage n’étant plus un problème technique et financier il n’y a aucune raison de continuer à utiliser ce genre de compressions.

Il existe d’autres type de compression mais qui s’apparentent plus au zip en informatique ou aucune donnée n’est supprimée. Le Flac étant certainement le plus répandu du fait de sa gratuité et de ses qualités.

La compression de la dynamique n’influe pas sur les quantités de données mais sur les différents niveaux sonores.

Pour faire simple. Nous avons vu que la dynamique d’un orchestre était de 85dB alors comment faire entrer cette dynamique dans un disque vinyle qui lui ne peut accepter que 60dB ? Par un procédé simple qui est d’augmenter le volume sonore des signaux faibles et de baisser le niveau sonore des signaux les plus puissants, ainsi on abaisse la dynamique sans changer quoi que ce soit aux notes ou aux fréquences. En exagérant on pourrait avoir une voix avec le même niveau sonore qu’un orchestre symphonique.

Cet exercice est réalisé systématiquement par tout ingénieur du son. Mais il y a un revers à cela.

En effet, prenons un morceau de musique rock qui lui aura une dynamique par exemple de 40dB (j’exagère volontairement). Comprenez bien que ce niveau de dynamique n’a rien a voir avec la qualité ou le dynamisme du morceau de musique écouté qui reste à l’appréciation de chacun.

Alors comme cette dynamique est basse il n’y a pas forcément de compression à réaliser mais au contraire on peut augmenter le volume sonore pour obtenir de meilleures sensations et on va se dire que ce morceau écouté est en HiRes (Haute Résolution) alors qu’en fait c’est simplement le volume sonore qui est plus élevé. Vous comprenez pourquoi les pubs qui passent à la TV sont plus fortes. De plus, dès qu’un son est jouer plus fort on a tout de suite envie de dire que c’est mieux.

Cette compression qui est utile et préférable pour éviter que tout système de retranscription ne sature, peut devenir également synonyme de mauvaise qualité.

La musique classique échappe normalement à cette compression car la plus grande dynamique possible est nécessaire pour apprécier les œuvres. Pour les autres  types de musique on voit de plus en plus d’album édité avec un fort taux de compression pour répondre aux besoins d’écoute depuis des smartphones qui à la base ne sont pas fait pour cela, ou en voiture, en avion. D’une facilité d’usage et pour des raisons financières le rendu musical s’appauvrit. Comprenez qu’une trop forte compression de la dynamique peut mettre au même niveau sonore une voix et un orchestre symphonique.

Il existe un système  de « notation » le DR (dynamic range), un disque noté DR3 est très compressé en terme de dynamique donc pauvre en détail, la perte de subtilité, de nuances et peut complètement dénaturer une œuvre. De plus, le volume étant pratiquement constant on arrive vite à une fatigue auditive. Plus la valeur DR monte, plus la dynamique est grande, plus la musique est « belle ». Il y a encore quelques années un album pop était enregistré avec un DR14, DR16 ou plus et de nos jours quand on trouve un album avec un DR de 12 c’est déjà bien, des albums (même des grands noms commerciaux) éditent leurs albums avec un DR compris entre 6 et 9, de quoi juste nous en mettre plein les oreilles.

L’enregistrement Analogique

audioLa différence des enregistrement correspond à ce qui va se passer une fois que les ondes sonores auront été captées par un micro et que le signa l’électrique résultant sera transmis.

Dans le cas de l’enregistrement analogique, ce signal peut être transmis à une tête de lecture qui va graver un disque maître pour créer des vinyles, ou magnétiser une bande magnétique comme pouvait l’être les K7 ou les bandes magnétiques sur des gros enregistreurs. Et ce sont justement ces dernières qui sont championnes de qualité et que l’on va appeler les « masters ».

Avant donc l’apparition du numérique tous les enregistrements étaient réalisés ainsi. Ces bandes masters sont soigneusement conservées et certains studios d’enregistrement reviennent à ce type de support pour enregistrer analogiquement des vinyles mais aussi pour ensuite les convertir en fichier numérique audio de grande qualité.

IL y a en ce moment un vent de « marketing » qui fait augmenter/repartir la vente de platines vinyles et donc les disques supports. Il faut cependant faire attention, car si le vinyle à l’époque du tout analogique bénéficiait d’une certaine qualité, les nouveaux pressages de vinyles sont réalisés (pas tous bien entendu) à partir d’enregistrement numérique plus pauvre en terme de qualité que les enregistrements analogiques. De plus, à budget égal, le rendu numérique risque fort d’être meilleur que celui en analogique, mais le charme est  différent.

L’enregistrement Numérique

Cela ici est un peu plus compliqué à comprendre car il existe un bon nombre de formats, de conteneur, bref essayons de faire simple.

Pour créer un fichier numérique d’un son, il faut transformer ce signal analogique par quelque chose qui puisse être compris par l’informatique. Des ingénieurs ont établis que pour ce soit audible sans problème il fallait échantillonner (couper en morceaux) un signal 2 fois plus que sa fréquence. Bref, si vous voulez reproduire une fréquence de 440Hz il faut la découper en 880 morceaux (dans le même laps de temps bien sûr).

En faisant un raccourci, c’est ainsi qu’est né le CD qui échantillonné le son à une fréquence de 44100, soit une possibilité de reproduire une fréquence d’environ 20 000Hz. Très bien, sauf que des harmoniques vont jouer à une fréquence plus élevé et donc ne sauront pas reproduite, d’ou les débats à la sortie des premiers CD sur la « froideur » des CD. Le CD aura donc un format de 16/44,1 kHz. (le 16 correspondant à un découpage d’amplitude du signal).

Il aurait été possible de proposer un échantillonnage supérieur à l’époque, mais la capacité d’un CD n’aura pas suffit et les convertisseur (lecteur CD) aurait certainement couté très cher.

Puis avec l’évolution de la technique, nous avons vu apparaitre d’autres formats le 24/96kHz qui a beaucoup servi dans les enregistrements studios. Aujourd’hui nous avons :

– La qualité dite CD : 16-bits/44.1kHz

– Des formats dits HD

  • 24-bits/88.2kHz
  • 24-bits/96kHz
  • 24-bits/176.4kHz
  • 24-bits/192 kHz
  • 32-bits/384 kHz
  • DSD : Simple DSD ou DSD64, 128, 256 ou 512 (le chiffre indiquant la multiplication de l’échantillonnage par rapport au CD).

Alors comment s’y retrouver ?

Sans se plonger dans les méandres du digital, il faut néanmoins retenir et ne pas confondre certains points.

Vous connaissez surement les fichiers jpeg pour l’image, ou mp4 pour l’image, ici on va nommer deux familles :

  • le PCM qui est le format de fichier des CD et des que vous voyez écrit 24/192 ou une nomination sous ce format il s’agit de fichiers PCM, même l’appellation DXD est un fichier PCM en 32/384.
  • le DSD, créé par Sony et Philips pour améliorer tous les défauts du CD est une référence en terme de qualité et s’est traduit par la commercialisation du SACD, flop  commercial mémorable. Ces fichiers DSD sont de différentes qualités en terme de nombre d’échantillons prélevés.

Il y a ensuite les conteneurs de fichiers comme le FLAC qui sont un peu comme une boîte optimisée pour fichiers PCM, ou encore DoP qui est une autre boîte pour le DSD afin qu’il soit transmis à différents convertisseurs.

Un autre principe est en train de prendre de l’ampleur c’est le MQA. Celui-ci est à mon sens et cela n’engage que moi, simplement un moyen pour deux firmes de se faire un peu plus d’argent. On y reviendra.

Alors lequel est le meilleur ?

Le DSD / DXD bien sûr. Cependant, une grosse différence se fera entre la qualité CD et par exemple le 24/88,2 ou le 24/96, puis les formats supérieurs apporteront leur lot de détails spécifiques, un meilleur respect des timbres, une meilleure fluidité, bref un son plus naturel.

Attention tout de même a bien vérifier avant l’achat de fichier sous quelle forme a été enregistré l’album désiré.