Les formats audio numériques et leurs applications

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L’arrivée du fichier MP3 et des services de partage de musique en ligne sont les éléments déclencheurs des grands bouleversements de l’industrie musicale des années 1990. Cette révolution tire pourtant ses racines de l’avènement des techniques d’enregistrement numérique plus d’un demi-siècle plus tôt. Au-delà du passage de supports analogiques, tels que le disque vinyle et la cassette audio, à des supports numériques comme le CD, le développement des fichiers audio numériques entraîne une dématérialisation de la musique qui s’observe avec le déclin des ventes d’albums physiques. Aujourd’hui principalement consommée au moyen de lecteurs portatifs et de services de streaming, la musique prend la forme de multiples types de fichiers audio qui s’adaptent aux diverses situations d’écoute. Voici un guide des trois grandes familles de formats audio numériques les plus courants ainsi que leurs applications possibles.

Modulation d’impulsion codée

Inventée par le scientifique britannique Alec Reeves en 1937, la modulation d’impulsion codée – ou Pulse Code Modulation – constitue la première représentation numérique d’une onde sonore. Initialement développé comme moyen de télécommunication, le format PCM est un protocole de codage. Il traite le son sous forme d’échantillons quantifiés indépendants les uns des autres, pour ensuite les convertir en code numérique. Il s’agit donc d’un processus d’approximation du signal sonore physique dont la qualité dépend de la fréquence d’échantillonnage (calculée en hertz) et de la résolution de quantification (calculée en bit). Ce type de fichier audio est encore largement répandu, car il constitue le format de base employé par le milieu de l’informatique, des télécommunications et de l’industrie musicale.

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Trois grandes familles

De nombreux autres types de fichiers audio ont été créés pour répondre aux exigences de divers contextes, mais aussi pour pallier les limites techniques de certains appareils d’écoute. C’est ainsi qu’apparaissent au fil du temps trois grandes familles de fichiers audio.

Ceux qui appartiennent à la catégorie des « formats non compressés » sont parmi les plus anciens formats numériques. Ils présentent l’avantage de préserver l’intégralité du signal sonore, reproduisant le plus fidèlement possible les sons enregistrés. Les fichiers WAV, AIFF, BWF et surtout LPCM sont les plus répandus. Ce dernier, similaire au fichier PCM mentionné précédemment, est employé par les fabricants de disques compacts comme format standard. Le haut taux d’échantillonnage associé à ce type de fichier (16 bits/44,1 kHz dans le cas d’un CD) donne une qualité audio supérieure, mais requiert beaucoup d’espace de stockage. À titre d’exemple, une minute de musique de qualité CD peut occuper jusqu’à 15 Mo d’espace.

Viennent ensuite les « formats compressés avec perte », souvent employés par les plateformes de diffusion en ligne telles que Spotify, iTunes et Deezer. Comme leur nom l’indique, ces formats présentent la particularité d’être compressés. Ce processus réduit considérablement la taille des fichiers audio en filtrant le signal sonore d’origine au moyen de codage basé sur des principes psychoacoustiques. Selon le degré de compression, des portions inaudibles du spectre sonore sont éliminées, tout en préservant l’impression de qualité sonore perçue par l’auditeur. Le format compressé le plus connu demeure le fichier MP3, largement popularisé à la fin des années 1990 alors que le partage de la musique sur internet requiert des fichiers audio de petite taille. On trouve aujourd’hui sur le marché une multitude de types de fichiers audio compressés comme le fichier AAC (développé par Apple pour son iPod), Ogg Vorbis, WMA (développé par Microsoft) et AC3 (utilisé pour les DVD et les jeux vidéo). Malgré ses avantages, ces types de fichiers sont souvent délaissés par les audiophiles qui leur reprochent leur manque de clarté et de définition.

Enfin, la dernière catégorie regroupe les « formats compressés sans perte ». Ce type de fichier présente les avantages des deux précédents : la préservation du signal sonore dans son entièreté tout en requérant la moitié de l’espace de stockage. Ce format permet également de reconvertir le fichier dans son format d’origine non compressé en lui redonnant sa qualité initiale, ce qui est impossible à réaliser avec un fichier compressé avec perte. Parmi les plus courants, les fichiers FLAC sont appréciés des amateurs d’écoute haute-fidélité, car ils présentent une bonne résolution de quantification (jusqu’à 24 bits) en plus d’être libres de droits. La plateforme de diffusion en continu Tidal, spécialisée dans le marché de la musique haute-fidélité, emploie ce format audio afin d’offrir à ses auditeurs une expérience d’écoute supérieure.

Appareils d’écoute spécialisés

Pour profiter pleinement des avantages offerts par ces fichiers, il ne suffit pas de disposer d’un enregistrement numérique de bonne qualité. Encore faut-il avoir accès aux bons appareils d’écoute. En effet, il existe une vaste gamme de produits qui correspondent à diverses situations qu’il est important de considérer. Les audiophiles aguerris opteront pour des lecteurs réputés pour leur excellente qualité sonore. Le lecteur A&ultima SP1000 d’Astell & Kern (us.astellnkern.com), capable de lire des fichiers audio encodés à 32 bits/384 kHz, est un bon exemple. Les consommateurs qui ne désirent pas investir 3500 $ US pourront songer à des modèles plus abordables, comme le XDP-300R de Pioneer (www.pioneerelectronics.com) et le Bassplay P3000, qui se vendent respectivement à 699 $ et 60 $ US. Pour ceux et celles qui préfèrent le confort que procure un système maison, la compagnie québécoise Simaudio propose une gamme de convertisseurs analogiques-numériques qui, en plus d’offrir l’accès au service de lecture en continu haute-fidélité MiND, permettent de lire des fichiers DSD256 et PCM (jusqu’à 32 bits). Le modèle 380D coûte 6600 CAD (www.simaudio.com). Enfin, les auditeurs qui écoutent leur musique directement à partir de leur ordinateur peuvent investir dans un convertisseur analogique-numérique comme le DragonFly Red d’AudioQuest (www.audioquest.com) à 249 CAD. Comme toujours, il est important d’utiliser ces appareils avec un casque d’écoute de choix afin de pouvoir profiter de la qualité audio offerte.

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A propos de l'auteur

Arnaud G. Veydarier est actuellement étudiant en musicologie à l’Université de Montréal et nourrit un intérêt prononcé pour le jazz, la musique contemporaine et les liens entre musique et développement urbain. Il est pigiste pour La Scena Musicale depuis septembre 2017.

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