Chaîne audio

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Une chaîne audio, composée de plusieurs appareils, utilise diverses technologies qui relèvent du domaine de la physique, telles les mouvements ondulatoires (physique vibratoire), le traitement du signal et l'acoustique.

Appareils[modifier | modifier le code]

Article connexe : Source audio.

Trois types d'appareils sont considérés dans cette page : les capteurs, les transformateurs et les restitueurs. Dans les musiques modernes, qui utilisent facilement les musiques amplifiées, on retrouve des configurations de base.

Capteurs[modifier | modifier le code]

Les capteurs sont appelés microphones (en abrégé « micros »). Il existe des microphones pour la voix et des microphones adaptés pour des instruments acoustiques. Les instruments appelés « électriques » ont des microphones intégrés, et on peut brancher un câble directement sur l'instrument. Actuellement, les technologies de transmission sans fil par ondes radio permettent de limiter l'utilisation des câbles.

Transformateurs[modifier | modifier le code]

Le transformateur principal est l'amplificateur. Celui-ci restitue le son, avec plus ou moins de puissance, selon les réglages. Souvent couplée à l'amplificateur, la table de mixage permet de gérer plusieurs entrées et sorties de son. En effet, c'est sur cette table que l'on effectue la « balance » d'un groupe : chaque niveau est réglé, et le son perfectionné (aigus, graves, effets).

D'autres appareils, intégrés à la table de mixage ou externes, permettent d'ajouter un effet spécial sur un son. En effet, on ajoutera facilement de la réverbération ou de la compression dynamique sur une voie. Certains se trouvent sous forme de pédales d'effet, qui peuvent être actionnées par le pied tout en jouant. Parmi ces effets, on peut citer :

Restitueurs[modifier | modifier le code]

Les haut-parleurs transforment un signal électrique en onde sonore.

Acoustique[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Acoustique.
  • L'acoustique désigne la branche de la physique qui étudie la propagation du son.
    • En appliquant la théorie des ondes aux vibrations sonores, on touche à un domaine déjà quelque peu maitrisé depuis l'Antiquité.
    • Pour amplifier un son, on se servait des propriétés physiques des matériaux en leur donnant une forme particulière. Ainsi les constructions où devaient se produire des orateurs ou des musiciens avaient une acoustique très étudiée.
    • L'apogée de l'amplification acoustique fut la Renaissance, avec la construction de cathédrales et de salles d'opéra.
  • Mais les premières formes d'amplification acoustique furent les premiers instruments de musique.
  • Cela étant également vrai pour les instruments de percussion, et même pour la voix humaine. En effet, le corps humain fait office de caisse de résonance pour la voix.

Technologie[modifier | modifier le code]

Analogique[modifier | modifier le code]

La manipulation électrique du son est possible grâce à l'électromagnétisme.
En effet, une variation du champ magnétique à proximité d'une bobine produit un courant électrique induit.

  • Ceci permet de capter les vibrations de l'air à l'aide d'une membrane couplée à une bobine qui vibre à proximité d'un aimant ; c'est le principe du microphone dynamique. Ainsi, les vibrations de la membrane engendrent une tension variable aux bornes de la bobine.
  • Inversement, si on applique une tension variable aux bornes d'une bobine plongée dans un champ magnétique et solidaire d'une membrane, on obtient un haut-parleur électrodynamique.
  • Cependant, le signal électrique produit par un microphone est trop faible pour être reproduit directement sur un haut-parleur. Il faut donc l'amplifier.
  • Ce traitement sonore s'appuie sur une chaîne analogique car les manipulations convertissent le son en courant électrique et inversement, tout en conservant la forme de l'onde.

Pour vanter les qualités de reproduction de leurs appareils et fournir des indicateurs de comparaison, les fabricants de matériels électroniques de traitement de reproduction sonore, ont, dans les années 1960, introduit la notion de « Haute Fidélité » ou Hi-Fi pour High Fidelity.

Amplificateur[modifier | modifier le code]

Un amplificateur prend en entrée un signal de faible amplitude et l'amplifie à un niveau utile pour l'équipement qui y sera relié en sortie.

Lorsque le signal d'entrée est très faible (quelques millivolts, voire moins), on utilise un préamplificateur dont le rôle est d'amener cette tension à un niveau relativement immune au bruit (quelques volts). La sortie du préamplificateur sera reliée à l'entrée de l'amplificateur de puissance, qui à son tour pourra générer le courant nécessaire à l'alimentation du (ou des) haut-parleur(s).

Les premiers amplificateurs électroniques utilisaient la technologie des tubes, avant d'évoluer vers le transistor bipolaire. Aujourd'hui, on trouve toujours des amplificateurs à tubes, mais la majorité des unités produites utilisent le transistor, bipolaire ou à effet de champ (FET). L'un des avantages des transistors est leur faible encombrement qui rend possible la réalisation de circuits intégrés de puissance, où tout le circuit d'amplification est regroupé dans un seul composant.

Une des différences entre les technologies tube/transistor est la production possible d'harmoniques impaires par les transistors, rendant le signal reproduit moins agréable à l'oreille que celui reproduit par les tubes, qui génèrent des harmoniques paires. Néanmoins, les transistors à effet de champ partagent cet avantage avec les tubes.

Numérisation[modifier | modifier le code]

Par opposition à analogique, on parle de traitement numérique du son, lorsque les traitements sont accomplis sur le résultat de la numérisation du signal d'entrée.

Article détaillé : Son numérique (musique).

Échantillonnage[modifier | modifier le code]

  • On mesure à intervalle régulier l'amplitude du signal analogique : c'est un échantillon.
  • Le signal analogique est ainsi divisé en échantillons.
  • La précision de la numérisation dépend du nombre d'échantillons par seconde, mais aussi du nombre de valeurs pouvant être prises par chaque échantillon (quantification).
  • Le théorème d'échantillonnage de Nyquist-Shannon impose d'échantillonner au minimum au double de la fréquence maximum contenue dans le signal d'entrée. La valeur de l'échantillon est codée sur plusieurs bits ; par exemple, un codage à une résolution de 16 bits permet d'avoir 65 536 valeurs possibles. Le codage sur 16 bits avec une fréquence d'échantillonnage de 44,1 kHz (le son est mesuré 44 100 fois par seconde) est utilisé pour les CD audio. Dans l'industrie de la production sonore, le codage peut être plus performant, par exemple 96 kHz sur 24 bits.

Phonographie[modifier | modifier le code]

Parmi les activités sonores les plus étonnantes du XXe siècle : la phonographie.

  • Comprendre par ce terme la pratique de la prise de son.
  • Les chasseurs de sons n'ont de cesse de trouver divers appareils capteurs et reproducteurs.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]