On voit trop souvent sur le net des arguments sur l’infinie complexité de la musique et le fait que tout ne peut être mesuré. Évidement c’est idiot, tout ce qui termine sur un cd est mesuré. Du point de vue d’un fabricant de casque le son est une chose très compliquée, car il doit prendre […]

[Jamy & CoA] Le son, comme variation de pression ou comme une onde

On voit trop souvent sur le net des arguments sur l’infinie complexité de la musique et le fait que tout ne peut être mesuré. Évidement c’est idiot, tout ce qui termine sur un cd est mesuré.
Du point de vue d’un fabricant de casque le son est une chose très compliquée, car il doit prendre en compte plein de variables différentes pour finir par arriver vers la signature qu’il souhaite. Comme la taille du driver, la puissance que la source devra fournir, l’espace nécessaire au driver pour se déplacer sans trop forcer, le poids et la forme de la membrane, les différents rebonds du son contre la surface du casque, la quantité de distorsion, etc.
Pour les personnes responsables de la sonorisation d’un lieu (salle de spectacle par exemple) c’est probablement une torture de réussir à tout gérer correctement. À ce niveau là effectivement le son est une chose complexe.

Mais pour nous auditeurs, et pour un matos audio, le son est extrêmement simple.
Quand un son est envoyé dans l’air, qu’il vienne d’un seul instrument jouant une seule note, ou d’un orchestre symphonique, toutes les vibrations se croisent finalement devant notre tympan et s’additionnent ou s’annulent pour n’être à un endroit précis, à un moment précis, rien de plus qu’une valeur de pression d’air.

I. le son comme une variation de pression:

Sur l’image les 2 premieres ondes montrent 2 sons simples et différents. Si l’on joue ces 2 sons dans une pièce la troisième onde montre ce qu’enregistrerait un micro.

Imaginez un flotteur de canne à pêche sur l’eau. Il y a dans la mer une multitude de vibrations qui sont la totalité des vagues. C’est d’une complexité incalculable, pourtant notre petit flotteur à chaque instant n’est qu’a un seul niveau de hauteur en suivant la surface des vagues, il monte et descend avec les mouvements de l’eau, mais il n’est jamais qu’à 1 niveau à 1 moment. Rien de compliqué la dedans. C’est la même chose pour notre tympan, ou plutôt pour les osselets derrière le tympan. C’est une succession de changements de pression juste contre le tympan qui le pousse ou le tire faisant déplacer les osselets plus en avant ou en arrière.
Rien de plus. Et ces mouvements d’osselets nous font entendre de la musique.
Si notre oreille était un micro, enregistrer exactement le mouvement des osselets, serait comme enregistrer la musique que notre oreille entend.

C’est cette idée de pouvoir finalement relever ou recréer la pression d’air à un endroit particulier (d’une façon ou d’une autre) qui sert de fondation à tous les systèmes audio.
Un micro fait ce que fait une oreille, il enregistre à un seul endroit les variations de pression de l’air juste devant la membrane sous forme de changements de tension dans une bobine. La pression pousse la membrane sur laquelle se trouve une bobine qui en se déplaçant pas loin d’un aimant va fabriquer un courant électrique. Pression, mouvement, tension électrique, les 3 se retrouvent liés et sont une expression de la même chose.

Et tout le travail d’un casque ou d’une enceinte c’est de pouvoir faire la même chose dans l’autre sens, utiliser les changements de tension de l’enregistrement dans un électro aimant pour faire bouger une membrane de driver, et créer une variation de pression d’air, qu’à son tour notre oreille transformera en signal.
Voilà on sait transporter le son. En tout cas une version du son, celle du micro. Un autre micro ailleurs dans la pièce aura autre chose à dire, car la pression d’air devant le second micro ne sera sans doute pas à la même valeur au même moment. Encore un casse tête, mais encore un casse tête pour les ingénieurs qui font l’album. Ça ne nous concerne pas, nous, auditeurs passifs et heureux.

C’est le premier principe important, il est possible de simplifier tous les sons qui arrivent sur un micro ou une oreille, et de les exprimer en une seule variation de pression d’air, en une série de mouvements physiques, ou en une variation de tension électricité.

Image

Toutes ces formes pouvant passer de l’une à l’autre dans les 2 sens en conservant du mieux possible, le message qu’est la musique.

II. Le son, est une onde

Le second principe à comprendre dans le son vient de ses propriétés ondulatoires(le son est une onde qui se propage dans l’air). Lorsque l’on rajoute un bruit de voiture qui passe, pendant qu’un orgue joue, le résultat entendu est bien le son de l’orgue + le son de la voiture qui passe. Pourtant le micro n’enregistre qu’une seule pression à chaque instant. Les ondes s’ajoutent ou s’annulent par endroits pour ne donner qu’une seule serie de variations de pression.

mais ce que l’on entend n’est pas un bruit étrange fait du « choc » des ondes. Pour nous c’est toujours un orgue et une voiture.
C’est un peu contre intuitif de savoir que les 2 sons restent alors que la pression enregistrée est la somme ou la soustraction des pressions fabriquées par le son de l’orgue et de la voiture. Une seule valeur possédant 2informations semble curieux. Et ça ne marche que parce que le son est une onde.

De la même façon que pour la voiture, quand il y a du bruit dans un système audio, il ne faut pas le voir comme une détérioration de la musique, mais comme quelque chose en plus de la musique. C’est important d’accepter ce principe pour mieux comprendre ce que l’on peut faire avec les ondes.

  • Une onde porteuse pour la radio FM utilise cette logique, sauf que pour cet exemple la musique est le bruit ajouté à une grande onde toute propre. Parce que la grande onde est énorme elle peut traverser des km sans trop s’affaiblir, c’est pour cela qu’on l’appelle onde porteuse. La musique est un insecte qui voyage gratos sur le dos des grandes ondes. Arrivé dans votre voiture, votre poste radio dégage l’onde porteuse, et il nous reste les petites ondes de la musique.
  • Le dithering (un article y sera dédié) arrive à réduire le volume sonore du bruit en en rajoutant (paradoxal), cela n’est possible que parce que l’ajout de bruit ne détériore pas vraiment la musique elle-même, il faut l’imaginer comme venant se glisser en dessous de la musique.
  • Le mouvement de la membrane du micro ou les osselets de l’oreille, ont des va-et-viens dont le mouvement peut être représenté comme une onde.
    Le signal électrique qui sort du micro respecte également les mêmes propriétés et une représentation de la musique au court du temps peut être montrée comme un signal qui ondule.

L’onde sonore passe de l’air, à un mouvement mécanique, à un signal électrique, mais reste avec les caractéristiques et les propriétés physiques d’une onde. (spoiler alerte, le numérique ne répond pas du tout aux mêmes propriétés).

Voilà, beaucoup de blabla pour finalement pas grand-chose. Mais je vais faire référence à ces principes de fonctionnement du son et de son enregistrement tout au long des sujets, qui vont se compliquer un poil avec le temps. Donc il est bon que l’on ait tous au moins les mêmes principes de base pour en discuter.

Nous avons donc à l’origine du son les micros, à la fin les casques et les enceintes. Ce qu’il reste à trouver c’est comment enregistrer la musique pour la faire passer de l’un à l’autre sans perte, n’importe où, et n’importe quand.
C’est le job du support d’enregistrement, que l’on abordera au prochain épisode.

Questions, remarques, critiques, tickets resto, j’accepte tout avec plaisir(avec qui?), surtout sur le topic du forum !

wardormeur

Just a little frenchi workin in IT :)

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