Comment fait-il cela ? Comment le son passe-t-il de la source au haut-parleur pour que vous puissiez l'entendre ?
Un signal audio est une représentation électrique du son dans le fréquence audio plage de 20 à 20,000 XNUMX Hz. Ils peuvent être synthétisés directement ou provenir d'un microphone ou d'un transducteur de captation d'instrument. Le flux du signal est le chemin de la source au haut-parleur, où le signal audio est converti en son.
Regardons ce qu'est un signal audio et COMMENT cela fonctionne. Je discuterai également des différents types de flux de signal et de la manière de configurer un flux de signal pour un système audio domestique.
Comprendre le traitement du signal audio
Qu'est-ce que le traitement du signal audio ?
Vous êtes-vous déjà demandé comment vos chansons préférées s'assemblent ? Eh bien, tout cela grâce au traitement du signal audio ! Le traitement du signal audio est le processus de conversion du son en formats numériques, de manipulation des fréquences sonores et d'ajout d'effets pour créer la chanson parfaite. Il est utilisé dans les studios d'enregistrement, sur les PC et les ordinateurs portables, et même sur les équipements d'enregistrement spécialisés.
Premiers pas avec le traitement du signal audio
Si vous souhaitez en savoir plus sur le traitement du signal audio, l'introduction au traitement du signal audio de Warren Koontz est le point de départ idéal. Il couvre les bases du son et des signaux audio analogiques, l'échantillonnage et la quantification pour Audio numérique signaux, le traitement des domaines temporel et fréquentiel, et même des applications spécifiques telles que la conception d'égaliseurs, la génération d'effets et la compression de fichiers.
Apprendre le traitement du signal audio avec MATLAB
La meilleure partie de ce livre est qu'il contient des exemples et des exercices qui utilisent des scripts et des fonctions MATLAB. Cela signifie que vous pouvez traiter l'audio en temps réel sur votre propre PC et mieux comprendre le fonctionnement du traitement du signal audio.
À propos de l’auteur
Warren Koontz est professeur émérite au Rochester Institute of Technology. Il est titulaire d'un BS de l'Université du Maryland, d'un MS du Massachusetts Institute of Technology et d'un doctorat. de l'Université Purdue, tous en génie électrique. Il a passé plus de 30 ans chez Bell Laboratories à développer des systèmes de transmission numérique et, après sa retraite, il a rejoint le corps professoral du RIT pour aider à créer une option de technologie d'ingénierie audio. Koontz a poursuivi ses recherches dans le domaine de l'ingénierie audio et a publié et présenté les résultats de ses recherches.
La science derrière les courants alternatifs
Qu'est-ce que AC?
Les courants alternatifs (AC) sont comme l'enfant sauvage de l'électricité - ils ne restent pas au même endroit et ils changent constamment. Contrairement au courant continu (CC) qui ne circule que dans une seule direction, le courant alternatif bascule constamment entre le positif et le négatif. C'est pourquoi il est utilisé dans les signaux audio – il peut recréer des sons complexes avec précision.
Comment ça marche?
Les signaux audio AC sont modulés pour correspondre à la hauteur du son reproduit, tout comme les ondes sonores alternent entre haute et basse pression. Cela se fait en changeant deux valeurs - fréquence et amplitude.
- Fréquence : la fréquence à laquelle le signal passe du positif au négatif.
- Amplitude : le niveau ou le volume du signal, mesuré en décibels.
Pourquoi AC est-il si génial ?
Le courant alternatif est comme le super-héros de l'électricité - il peut faire des choses que d'autres formes d'électricité ne peuvent pas faire. Il peut prendre des sons complexes et les transformer en signaux électriques, puis les retransformer en sons. C'est comme de la magie, mais avec de la science !
Qu'est-ce que le flux de signal ?
Les bases
Le flux de signal est comme un jeu de téléphone, mais avec du son. C'est le chemin parcouru par un son depuis sa source jusqu'à vos oreilles. Il peut s'agir d'un court trajet, comme lorsque vous écoutez vos chansons préférées sur votre chaîne hi-fi. Ou cela pourrait être un voyage long et sinueux, comme lorsque vous êtes dans un studio d'enregistrement avec toutes les cloches et sifflets.
Le Nitty Gritty
En ce qui concerne le flux de signaux, il y a beaucoup d'arrêts en cours de route. Le son peut passer par une console de mixage, un équipement audio externe et même différentes pièces. C'est comme une grande course de relais audio !
Les avantages
La beauté du flux de signal est qu'il peut aider à améliorer votre son. Il peut vous aider à contrôler le le volume, ajoutez des effets et assurez-vous même que le son va au bon endroit. Donc, si vous cherchez à tirer le meilleur parti de votre audio, vous voudrez connaître le flux du signal.
Comprendre les signaux audio
Que sont les signaux audio ?
Les signaux audio sont comme la langue de vos haut-parleurs. Ce sont eux qui disent à vos haut-parleurs quoi dire et à quelle voix le dire. Ce sont eux qui rendent votre musique géniale, vos films intenses et vos podcasts comme un enregistrement professionnel.
Quels paramètres caractérisent les signaux audio ?
Les signaux audio peuvent être caractérisés par quelques paramètres différents :
- Bande passante : C'est la gamme de fréquences que le signal peut transporter.
- Niveau nominal : C'est le niveau moyen du signal.
- Niveau de puissance en décibels (dB) : Il s'agit de la mesure de la puissance du signal par rapport à un niveau de référence.
- Niveau de tension : Il s'agit de la mesure de la force du signal par rapport à l'impédance du chemin du signal.
Quels sont les différents niveaux de signaux audio ?
Les signaux audio se présentent à différents niveaux selon l'application. Voici un bref aperçu des niveaux les plus courants :
- Niveau ligne : C'est le niveau standard pour les consoles de mixage professionnelles.
- Niveau consommateur : Il s'agit d'un niveau inférieur au niveau ligne et est utilisé pour les équipements audio grand public.
- Niveau micro : Il s'agit du niveau le plus bas et est utilisé pour les microphones.
Qu'est-ce que tout cela signifie?
En un mot, les signaux audio sont comme la langue de vos haut-parleurs. Ils disent à vos haut-parleurs quoi dire, à quel niveau le dire et comment rendre votre musique, vos films et vos podcasts géniaux. Donc, si vous voulez que votre audio sonne au mieux, vous devez comprendre les différents paramètres et niveaux des signaux audio.
Qu'est-ce que l'audio numérique ?
Qu’est-ce que c’est?
L'audio numérique est la forme numérique d'un signal audio. Il est utilisé dans toutes sortes de plug-ins audio et de logiciels de station de travail audio numérique (DAW). Fondamentalement, ce sont les informations qui traversent la DAW d'une piste audio à un plug-in et sortent par une sortie matérielle.
Comment est-il transporté ?
L'audio numérique peut être envoyé sur une variété de câbles, y compris :
- Fibre optique
- Coaxial
- Paire torsadée
De plus, un code de ligne et un protocole de communication sont appliqués pour rendre un signal numérique pour un support de transmission. Certains des transports audio numériques les plus populaires incluent :
- DONNÉES
- TDIF
- TOSLINK
- S / PDIF
- AES3
- MADI
- Audio sur Ethernet
- Audio sur IP
Alors qu'est-ce que tout cela signifie?
En termes simples, l'audio numérique est un moyen d'envoyer des signaux audio via des câbles et dans les airs. Il est utilisé dans toutes sortes de plug-ins audio et de logiciels de station de travail audio numérique (DAW). Donc, si vous êtes musicien, producteur, ou ingénieur du son, il y a de fortes chances que vous ayez utilisé l'audio numérique à un moment donné de votre carrière.
Manipulation des signaux audio
Qu'est-ce que le traitement du signal ?
Le traitement du signal est un moyen de prendre un signal audio, comme un son, et de le modifier d'une manière ou d'une autre. C'est comme prendre un son, le brancher sur un ordinateur, puis utiliser un tas de boutons et de cadrans pour le rendre différent.
Que pouvez-vous faire avec le traitement du signal ?
Le traitement du signal peut être utilisé pour faire toutes sortes de choses sympas avec le son. Voici quelques-unes des possibilités :
- Les fréquences hautes ou basses peuvent être filtrées.
- Certaines fréquences peuvent être accentuées ou minimisées avec un égaliseur.
- Des harmoniques harmoniques peuvent être ajoutées avec distorsion.
- L'amplitude peut être contrôlée avec un compresseur.
- Des effets musicaux comme la réverbération, le chorus et le retard peuvent être ajoutés.
- Le niveau global du signal peut être réglé avec un fader ou un amplificateur.
- Plusieurs signaux peuvent être combinés avec un mélangeur.
Qu'est-ce que tout cela signifie?
En un mot, le traitement du signal est un moyen de prendre un son et de le rendre totalement différent. Vous pouvez le rendre plus fort ou plus doux, ajouter des effets ou même combiner plusieurs sons en un seul. C'est comme avoir un terrain de jeu sonore pour jouer !
Qu'est-ce que la Transduction ?
Les bases
La transduction est le processus de conversion du son en signaux électriques. En d'autres termes, c'est le processus de transformation des ondes sonores en 0 et en 1. C'est comme un pont magique entre les mondes physique et numérique.
Les joueurs
Il y a deux acteurs principaux dans le jeu de transduction :
- Microphones : ces transducteurs captent les ondes sonores et les transforment en signaux électriques.
- Haut-parleurs : ces transducteurs captent les signaux électriques et les transforment en ondes sonores.
Les genres
En matière de transduction, il existe deux principaux types de signaux audio : analogique et numérique. L'analogique est l'onde sonore originale, tandis que le numérique est la version 0s et 1s.
Le processus
Le processus de transduction est assez simple. Tout d'abord, une onde sonore est rencontrée par une capsule de microphone. Cette capsule convertit alors l'énergie mécanique de la vibration en un courant électrique. Ce courant est ensuite amplifié et converti en un signal numérique. Enfin, ce signal numérique est reconverti en une onde sonore par un haut-parleur.
La science géniale
Nos oreilles transduisent également le son en signaux électriques, mais ce sont des signaux auditifs, pas des signaux audio. Les signaux auditifs sont destinés à l'audition, tandis que les signaux audio sont destinés à la technologie.
Alors voilà - un guide rapide et facile sur la transduction. Vous pouvez maintenant impressionner vos amis avec votre connaissance du processus magique de transformation des ondes sonores en 0 et en 1 !
Comprendre l'échelle des décibels
Qu'est-ce qu'un décibel ?
Lorsque vous regardez un compteur de signal, vous regardez des informations sur les décibels. Les décibels mesurent le volume ou l'amplitude du son. Il s'agit d'une échelle logarithmique et non linéaire, ce qui signifie qu'elle peut mesurer une vaste gamme de niveaux de puissance acoustique. L'oreille humaine est un appareil étonnant qui peut détecter le son d'une épingle qui tombe à proximité, ainsi que le rugissement d'un moteur à réaction au loin.
Unités de mesure du bruit
Lorsque vous mesurez les niveaux de bruit avec un sonomètre, vous mesurez l'intensité du bruit en décibels (dB). Un sonomètre utilise un affichage avec une plage de décibels et une résolution pour se rapprocher de la plage dynamique de l'oreille. Il serait difficile de fabriquer un sonomètre ayant des performances linéaires, c'est pourquoi une échelle logarithmique est utilisée, en utilisant 10 comme base.
Niveaux de décibels des sons courants
Voici une liste des niveaux de décibels des sons courants :
- Silence quasi total — 0 dB
- Un murmure — 15 dB
- Une bibliothèque — 45 dB
- Conversation normale — 60 dB
- Chasse d'eau — 75–85 dB
- Restaurant bruyant — 90 dB
- Bruit maximal dans une salle d'hôpital — 100 dB
- Bébé qui pleure — 110 dB
- Moteur à réaction — 120 dB
- Porsche 911 Carrera RSR Turbo 2.1–138 dB
- Ballon éclaté — 157 dB
Types de décibels
En ce qui concerne l'audio, il existe plusieurs types de décibels :
- SPL (Sound Pressure Levels) : mesure les sons du monde réel (sans signal), mesurés avec un compteur SPL spécialisé.
- dBFS (Decibels Full Scale) : comment les niveaux de signal numérique sont mesurés dans le monde des 0 et des 1, où la puissance maximale du signal = 0 sur le compteur.
- dBV (Decibels Volt) : principalement utilisé dans les équipements analogiques ou les logiciels numériques qui émulent les équipements analogiques. Les VU-mètres enregistrent les niveaux audio moyens, contrairement aux crête-mètres, qui n'affichent que les signaux de crête momentanés les plus forts. Au début de l'audio analogique, la bande magnétique n'était pas capable d'enregistrer autant de signal audio par rapport à la bande magnétique produite des décennies plus tard, il est donc devenu acceptable d'enregistrer plus de 0 selon la bande utilisée, jusqu'à +3 ou +6 ou même supérieur.
Comprendre les formats audio
Qu'est-ce qu'un format audio ?
Lorsque vous enregistrez de l'audio, vous devez décider comment il sera stocké. Cela signifie choisir le bon format audio, la profondeur de bits et la fréquence d'échantillonnage. C'est comme choisir les bons paramètres d'appareil photo pour une photo. Vous pouvez choisir une qualité JPEG (faible, moyenne, élevée) ou enregistrer le maximum de détails dans un fichier RAW.
Les formats audio sont comme les formats d'image - .png, .tif, .jpg, .bmp, .svg - mais pour le son. Un format audio définit la quantité de données utilisées pour représenter l'audio, qu'elles soient compressées ou non, et le type de données utilisé.
Audio non compressé
En ce qui concerne la production audio, vous voudrez généralement vous en tenir à l'audio non compressé. De cette façon, vous pouvez contrôler la façon dont l'audio est distribué. Même si vous utilisez une plate-forme comme Vimeo, YouTube ou Spotify, vous voudrez d'abord maîtriser l'audio dans un format non compressé.
Audio compressé
Si vous travaillez avec de la musique, vous devrez peut-être compresser le fichier audio s'il est trop volumineux pour la plate-forme de distribution. Par exemple, Distrokid n'accepte que les fichiers jusqu'à 1 Go. Donc si votre chanson est vraiment longue, vous devrez la compresser.
Les formats de fichiers les plus courants pour produire de la musique sont WAV et FLAC. FLAC est un format de compression sans perte, qui est meilleur que les mp3. Spotify recommande d'utiliser le format AAC.
Exportation audio
Lorsque vous exportez de l'audio dans le cadre d'une vidéo, vous avez généralement le choix entre quelques préréglages (par exemple, YouTube, Vimeo, Mobile, Web, Apple Pro Res.). L'audio sera compressé avec la vidéo en fonction de vos paramètres d'exportation.
Si vous avez un cas d'utilisation qui ne correspond pas aux préréglages, vous pouvez effectuer des recherches supplémentaires en ligne pour déterminer les meilleurs paramètres.
Comparaison de la taille du fichier
Voici une comparaison des tailles de fichiers dans différents formats audio :
- WAV : Grand
- FLAC : moyen
- MP3 : Petit
Alors, voilà! Vous savez maintenant tout sur les formats audio.
Qu'est-ce que la profondeur de bits ?
La profondeur de bits est un terme technique utilisé pour décrire la résolution dynamique de la forme d'onde d'un son. C'est un peu comme le nombre de décimales utilisées pour représenter l'intégralité du fichier audio, et c'est un facteur clé pour déterminer la qualité et la résolution globales d'un son.
Les bases de la profondeur de bits
La profondeur de bits concerne la plage de valeurs utilisées pour représenter les signaux les plus forts et les plus silencieux pouvant être enregistrés sur un support numérique. Voici un bref aperçu des bases :
- Les valeurs de profondeur de bits représentent la résolution dynamique de la forme d'onde d'un son.
- La profondeur de bits définit également le nombre total de décimales pour tous les 0 et 1 utilisés pour représenter l'intégralité du fichier audio.
- Les normes de profondeur de bits les plus courantes sont 16 bits et 24 bits. Plus le nombre de bits utilisés est important, plus le fichier son est volumineux et meilleure sera sa qualité ou sa résolution.
- Le CD audio est défini comme un support 16 bits, tandis que les DVD peuvent lire de l'audio 16, 20 ou 24 bits.
Profondeur de bits en tant que paramètre créatif
La profondeur de bits n'est pas seulement un terme technique - elle peut également être utilisée comme paramètre créatif. Par exemple, il existe tout un genre de musique électronique appelé Chiptune qui émule la façon dont l'audio sonnait lorsqu'il était joué sur les générations précédentes d'ordinateurs dotés de processeurs 8 bits.
Donc, si vous cherchez à ajouter un peu de saveur lo-fi à votre son, la profondeur de bits est certainement quelque chose à considérer. N'oubliez pas que plus il y a de bits utilisés, plus le fichier son est volumineux et plus sa qualité ou sa résolution sera élevée.
Conclusion
Vous savez maintenant tout sur le signal audio en tant que REPRÉSENTATION du son en tant que signal sous forme de vibrations électriques ou mécaniques. C'est ainsi que nous entendons la musique et comment nous l'enregistrons. C'est ainsi que nous le partageons avec les autres et que nous en profitons sur nos appareils.
Alors, n'ayez pas peur de vous lancer et amusez-vous !
Je suis Joost Nusselder, le fondateur de Neaera et un spécialiste du marketing de contenu, papa, et j'adore essayer de nouveaux équipements avec la guitare au cœur de ma passion, et avec mon équipe, je crée des articles de blog approfondis depuis 2020 pour aider les lecteurs fidèles avec des conseils d'enregistrement et de guitare.
