Cet article est la suite du précédent Digital Sound Basics et il est recommandé de le lire avant de continuer.
Dans l'article précédent, nous avons vu comment une onde sonore est stockée sous forme de nombres binaires ou de son numérique. Mais de combien d'espace ai-je besoin pour stocker une chanson ?
Espace de stockage
Comme nous l'avons vu, le plus important est la taille de chaque échantillon (combien de bits sont utilisés dans chaque échantillon) et le nombre d'échantillons qui sont prélevés. Plus ces deux montants sont élevés, plus il faut d'espace.
Si nous prenons la qualité CD comme référence, nous avons que chaque échantillon nécessite 16 bits (16b) ou, ce qui revient au même, 2 octets (2B).
En une seconde de son, 44.100 88.200 échantillons sont prélevés, nous aurons donc besoin de XNUMX XNUMX octets pour stocker une seconde d'audio à cette qualité.
La plupart des CD duraient 74 minutes, soit 88.200 60 octets × 74 secondes/minute × 391,608 minutes = 391,6 millions d'octets, soit 373,5 Mo (XNUMX Mio).
Mais n'oublions pas un petit détail… la musique sur un CD est stéréo. Cela signifie que nous avons deux ondes sonores, une pour la gauche et une pour la droite, qui ne sont pas identiques (si elles étaient identiques, elles seraient mono). Nous avons donc besoin du double, 783,2 Mo (746,9 MiB). Et c'était la taille normale d'un CD.
Mais disons que c'était scandaleux pour l'époque (fin des années 70 et début des années 80). Pour n'avoir aucune idée, le Macintosh d'origine avait une capacité de disque de 400 Ko, ce qui est suffisant pour stocker un peu plus de 2 secondes d'audio de qualité CD.
Les disquettes 3,5" étaient capables de stocker 1,4 Mo (environ 8 secondes) et ont continué à être utilisées jusqu'au début des années 2000. Les disques durs des années 90 ne pouvaient pas stocker le contenu d'un CD ou peut-être n'en étaient-ils qu'au début. pour être un modèle qui le surpassait, mais à un prix prohibitif pour stocker de la musique.
Son compressé
La solution consistait à réduire l'espace de stockage requis, de sorte qu'avec moins d'octets, nous puissions stocker la même quantité de musique.
Ainsi est né le populaire format acoustique MP3, qui est devenu très populaire à la fin des années 90 et au début des années 2000. Le son était généralement stocké à 64 kb / s (sur un CD audio, il était de 705.6 kb / s) pour un canal audio, 128 kb / s. s pour stéréo (sur un CD audio 1.411 9 kb/s). Il s'agit d'une réduction de XNUMX fois l'espace requis.
C'est ce qu'on appelle compression avec perdita (avec perte en anglais). Il est basé sur le fait qu'une partie des informations de l'onde originale peut être perdue car cette perte n'aura probablement pas d'impact sur l'auditeur, c'est-à-dire qu'il le remarquera à peine. Ainsi, l'espace requis (et la bande passante à transmettre) a été réduit au prix d'une perte de qualité.
Au début des années 2000, le format est né AAC (Advanced Audio Coding), qui est un format standard international ISO/IEC 13818-7. Son efficacité est bien supérieure à celle du MP3, ainsi que l'utilisation d'un débit binaire variable (VBR) qui lui permet de s'adapter à chaque instant de la chanson et d'utiliser plus ou moins de bits pour l'encoder. Cela signifie que la moitié de l'information doit être utilisée pour la même qualité.
C'est le format qu'Apple a choisi pour ses iPods, bien qu'il s'agisse d'un standard, vous pouvez le trouver comme format par défaut pour de nombreux appareils, tels que Nintendo, PlayStation, XBox, etc. De plus, il prend en charge jusqu'à 48 canaux audio, c'est donc aussi un standard pour les fichiers vidéo MP4 (films, documentaires…) où il prend en charge l'audio Dolby 5.1 ou 7.1 typique pour les films sans aucun problème.
Au début de l'iTunes music store, les fichiers AAC encodés à 64 kb/s par canal, soit 128 kb/s, ont commencé à être commercialisés. Par la suite, au début des années 2010, il est passé à 128 kb/s par canal (256 kb/s en stéréo).
Par conséquent, le son compressé avec perte peut perdre une partie des informations en échange d'un gain d'espace important (à la fois pour le stockage et la transmission). La musique compressée avec perte est-elle de qualité inférieure à celle du fichier d'origine ? Évidemment, la question est de savoir à quel moment ne sommes-nous plus en mesure de faire la différence.
Son sans perte
Le son non compressé traduit les échantillons extraits de l'onde tels qu'ils sont, comme dans le cas des CD audio, sans perte à partir du moment où il a été numérisé.
Des formats audio compressés sans perte ont également été publiés, c'est-à-dire qu'ils permettent la compression afin que le fichier prenne moins de place mais que les informations contenues ne soient pas du tout altérées (comme s'il s'agissait d'un fichier .zip) bien que la compression qu'ils obtiennent soit bien inférieure à celle avec perte de compression , nous parlons de compresser l'original de moitié. Dans ce cas, nous avons des formats tels que ALAC (Apple Lossless Audio Codec) d'Apple lui-même ou FLAC (Free Lossless Audio Codec) par Xiph.org, bien qu'il y en ait d'autres.
Aujourd'hui, nous avons des disques qui peuvent stocker beaucoup plus d'informations qu'il y a 20 ans, des connexions beaucoup plus rapides, donc l'utilisation de formats audio sans perte n'a plus un coût aussi élevé pour l'utilisateur.
Le fichier audio n'est pas la seule chose importante
Nous nous sommes concentrés sur la façon dont nous stockons les données et comment elles parviennent à notre lecteur. Mais nos oreilles ne comprennent pas les 1 et les 0 numériques. Pour entendre l'audio, nous devons le reconvertir en analogique (DAC) et le porter à nos oreilles.
Par conséquent, le dispositif de conversion numérique-analogique joue un rôle important. Si vous adoucissez l'onde, éliminez la distorsion, etc., cela générera une onde analogique de bien meilleure qualité. Aussi, le câble qui se rend à nos écouteurs ou haut-parleurs, s'il est blindé pour réduire les interférences (rappelons qu'une fois dans le monde analogique, nous sommes pleinement exposés) et surtout, la qualité des haut-parleurs eux-mêmes.
Nous pouvons avoir un fichier audio original, à la fois analogique et numérique, de très bonne qualité, mais qui est incapable de voyager et d'être reproduit fidèlement à travers les haut-parleurs, donc la qualité avec laquelle il atteint nos oreilles sera bien pire.
Par conséquent, le périphérique du lecteur est primordial et, plus important encore, les haut-parleurs, plus que si la musique arrive au format analogique ou numérique, sans perte de données ni compression avec perte. Il ne sert à rien de mettre plus de données dans un fichier si le système de lecture audio ne peut pas les reproduire fidèlement.
Quelle est la bonne qualité audio ?
Comme nous l'avons vu avec les écrans, l'augmentation de la résolution a rendu l'image meilleure, plus fidèle à la réalité. Mais il arrive un moment où vous ne remarquez plus la résolution, nous pouvons l'augmenter et la qualité de l'image augmentera, mais cela n'aidera pas.
Au début, de petites augmentations de qualité (résolution ou fréquence d'échantillonnage) font une grande différence dans la perception de l'auditeur, mais à mesure qu'elle augmente, à chaque fois, la différence de perception est plus petite. Gardez également à l'esprit que de nombreux équipements audio n'ont pas une qualité suffisante pour transférer ce fichier tel quel à l'être humain.
Dans les fichiers audio AAC, passer de 128 kb/s à 256 kb/s est déjà difficile à distinguer pour beaucoup de personnes, soit par leur sensibilité et/ou habitude, soit par le matériel qu'ils utilisent pour reproduire. Et continuez à partir d'ici et optez pour un son non compressé, soit un taux d'échantillonnage plus élevé, soit une résolution plus élevée, ce qui augmentera considérablement la taille du fichier, mais que peu de gens, et uniquement avec un bon équipement, remarqueront.
Même si nous connaissons déjà le pouvoir du marketing. Je me souviens, quand j'étais petit, à quel point les acheteurs de téléviseurs stéréo flambant neufs dotés de cette fonctionnalité étaient étonnés lorsque la diffusion télévisée était en mono.
Je vous encourage à essayer, expérimenter, à partir d'un fichier de la plus haute qualité possible ou à partir d'un CD. Essayez de le compresser avec différentes qualités puis, sans savoir lequel est lequel, écoutez pour voir si vous pouvez remarquer les différences. Cette qualité à partir de laquelle vous ne remarquez plus rien est la bonne pour vous.
