TECHNOLOGIE

Nous ne detaillerons ici que les principales parties d'un lecteur optique numérique.

L'ensemble des lecteurs de CD fonctionnent de la même façon globale : un faisceau laser est envoyé sur le disque pendant que celui-ci tourne (plus ou moins vite en fonction de l'eloignement du centre du disque). Ce faisceau est réflechi de deux façons selon qu'il "tombe" dans un trou (le 1) ou pas (le 0). Un photo-récepteur assimile cette information et envoie un 1 ou un 0 en sortie.

Les éléments principaux d'un lecteur CD ou DVD sont la lentille (qui focalise le faisceau laser), la diode laser, les moteurs servant à faire tourner le disque et à déplacer la lentille, la cellulle photo-réceptrice.

Le convertisseur numérique/analogique, lui-aussi, est très important car il permet de transformer cette suite de 1 et 0 en un signal analogique représentant les variation du son (fréquence/amplitude).

Il est à noter que pour le CD que, quelle que soit la définition du convertisseur (16-18-20 ou 24 bits) ou la fréquence à laquelle il tourne (44.1/96/192 KHz), les informations issues d'un CD sont et resteront toujours codées sur 16 bits à 44.1KHz.

En ce qui concerne le SACD, les caractéristiques techniques du convertisseur sont différentes : jusqu'à 24 bits et 192 Khz. Mais on ne parle plus forcément d'un convertisseur simple (cad. Stéréo), mais d'un DSP (Digital Signal Processor) capable de tirer d'une information numérique plusieurs canaux audio et même de la vidéo, dans le cas d'un DVD.

Il existe des lecteurs utilisant des composants permettant de "recalibrer" l'information numérique (ex : 24bit/192KHz), afin d'utiliser les pleines capacités du convertisseur ou DSP idoine. En aucune manière cela implique automatiquement une meilleure qualité du son puisqu'il s'agit d'une "interprétation" du signal de la source. Cet élément s'intercale entre la mécanique de lecture et le convertisseur.

Enfin, il y a un point capital à prendre en compte dans le fonctionnement d'un lecteur et il est d'ordre mécanique. Plus la mécanique de lecture (ensemble lentille + chariot porte-lentille + moteurs + stabilisateur ou palet-presseur) sera de bonne qualité, avec de très faibles tolérances mécaniques et plus cette mécanique sera isolée à la fois des vibrations externes et des vibrations internes (produites par les moteurs, par le transformateur d'alimentation, etc.), plus le nombre d'erreurs de lecture sera faible et donc, plus le résultat sera proche de ce qui est réellement gravé sur le disque.

Serveurs audio-vidéo, Ordinateurs, Disques Durs (réseau ou non), Baladeurs avec mémoire (appelés souvent abusivement lecteurs ou baladeurs MP3).

Ici, l'information est numérique qu'elle provienne d'une station de radio, d'internet, ou qu'elle résulte d'un encodage d'une autre source (analogique ou numérique). La qualité de ce type de source est assez relative car elle dépend directement du format dans lequel l'information aura été codée et de l'éventuel taux de compression qui sera appliqué.

Les standards sont nombreux :

* WAV sous Windows, ou AIFF sur Macintosh : fichier respectant le format "natif" du CD si son contenu est bien issu d'un flux PCM (le format d'un CD Audio), où un CD occupera près de 650 Mo d'espace disque 
* Algorithmes de compression dits "sans-pertes" : ALAC (Apple Lossless Audio Codec), FLAC (Free Lossless Audio Codec) ou WMA Lossless (format lossless de Microsoft), qui permettent de réduire la taille des fichiers de 20% à 40% sans enlever d'informations du flux audio. Le fichier décodé est donc identique à ce qui a été lu lors de l'encodage.
* Algorithmes de compression dits "avec pertes" : MP3 (le plus connu), AAC (Advanced Audio Coding) et bien d'autres qui enlèvent des informations au fichier d'origine pour obtenir des taux de compression bien suppérieurs aux autres méthodes (parfois plus de 90%).

Dans cette dernière catégorie, le taux de compression des fichiers dépend du débit binaire choisi pour l'échantillonnage (généralement de 96 Kbits à 384 Kbits). Plus le débit est élevé (ex : 384 Kbits), moins la compression est importante et plus la qualité est bonne). A contrario, moins le débit est élevé (ex : 128 Kbits), plus la compression est importante et moins la qualité est bonne.

En tout état de cause, une comparaison directe entre la lecture d'un fichier MP3 à 128 Kbits (format le plus courant) et le CD d'origine (même sur un lecteur entrée de gamme) revient presque au même que de placer (pour le MP3) ou de retirer (pour le CD) un édredon devant les enceintes...

Où il est question de la lecture lors de la numérisation...

La confusion la plus courante vient du fait que l'on considère souvent que si l'on reste dans un format dit "natif" ou "sans perte", le résultat de l'encodage sera strictement identique à ce qui est gravé sur le CD.

Cela peut être vrai à la condition expresse d'utiliser un logiciel d'encodage compatible avec la technologie AccurateRip et de numériser les fichiers dans un format sans perte ou sans aucune compression.

En effet,, les informations gravée sur un CD Audio ne permettent pas d'utiliser des algorithmes de correction d'erreurs, comme sur les fichiers de données informatiques par exemple. D'autre part, les lecteurs de CD qui équipent les ordinateurs sont le plus souvent de piètre qualité, avec des tolérances d'ordre purement mécanique qui sont assez larges. Enfin, lors d'une opération d'encodage, ils lisent le plus souvent les CD à des vitesses très supérieures à celle d'un lecteur CD Audio (de x2 à x56 et plus pour certains).

Donc, pour simplifier, si l'on ajoute ces paramètres : mécanique pas très précise et sujette aux vibrations + lecture rapide qui génère de l'imprécision et des vibrations + pas d'algorithmes de correction d'erreur = de nombreuses erreurs de lecture. Et même si l'on utilise un format d'encodage "sans perte" ces erreurs de lectures seront encodées, ce qui s'entendra plus ou moins (en fonction du nombre d'erreurs) à l'écoute.

Néanmoins, la technologie AccurateRip - citée plus haut - permet aujourd'hui de contourner le problème. Cette technologie applique aux fichiers audio le principe de contrôle de l'intégrité des fichiers informatiques. Après chaque numérisation d'un fichier, le logiciel calcule un code de contrôle (code CRC) unique. Si un seul bit de donnée difère dans le contenu du fichier, le code sera différent. Ensuite, on le compare aux codes générés pour ce même fichier dans une base de données partagées par tous les utilisateurs d'AccurateRip et l'on sait donc immédiatement si le fichier numérisé est exactement ce qu'il y avait sur le CD ou pas. Seuls les logiciels utilisant cette technologie peuvent offrir cette garantie et donc, tous les autres génèrent des erreurs parfois nettement audibles.

Platine Vinyle :

Parfois appellée tourne-disque ou lecteur de disques noirs, ces lecteurs sont maintenant un peu tombés en désuétude. Pourtant, leur qualité peut encore surprendre.

Le principe est simple : l'information est directement "écrite" (gravée au sens littéral) sur un support (le disque Vinyle). Cette information aura été au préalable normalisée et calibrée afin que tous les disques aient la même taille (norme RIAA). Puis, elle est lue par une aiguille (ou un diamant/saphir). Celle-ci, en suivant les sillons, imprime un mouvement à une bobine (ou à un aimant) qui induit un très petit signal électrique. Celui-ci devra être amplifié et restauré par un pré-ampli phono pour être ensuite utilisable par un amplificateur.

Les éléments caractéristiques d'une platine vinyle sont le moteur, qui entraîne le disque à la bonne vitesse, la cellule, qui possède l'élément lecteur et le bras qui tient cette cellule...

Il existe deux types de cellules, les cellules à aimant mobile et à bobine mobile. La réelle différence réside dans la puissance du signal de sortie. Il faudra plus amplifier le signal issu d'une bobine mobile que celui d'un aimant mobile.


Tuner :

Lorsqu'il est analogique, le tuner capte une fréquence principale puis retire l'information musicale modulée sur cette fréquence. Pour les puristes, je les renvoie à leurs cours d'électronique et les circuits RLC...

Le DAB ou T-DMB fonctionnent à peu près de la même façon hormis le fait que l'information modulée sur cette porteuse (la fréquence que vous choisissez pour une station) est une information numérique.

Comme d'habitude, il faut savoir que le numérique n'est en aucun cas un gage de meilleure qualité...

Pour la France, après que plusieurs radios aient émis en DAB, le gouvernement a décidé d'adopter le standard T-DMB pour la radio numérique terrestre. Toutefois, les radios sont réticentes pour effectuer l'investissement pour la deuxième fois et, aux dernières nouvelles, il serait question d'un déploiement de la radio numérique via internet. La FM a donc encore de beaux jours devant elle...


Les autres :

Il existe encore des sources telles que les magnétophones à bandes ou à K7 mais leur disparition étant effective (ou presque) nous n'en détaillerons pas le fonctionnement ici.

Le rôle d'un amplificateur est le suivant : prendre un signal analogique "faible", le rendre plus important et le transformer en information compréhensible pour l'enceinte. Il y a donc deux principales parties à un amplificateur.

La première partie sert à "grossir" l'information issue de la source. Cette information est en règle générale "calibrée" entre +/- 2 Volts. Le préamplificateur, puisqu'il s'agit de lui, permet de l'amplifier jusqu'à des valeurs pouvant atteindre les +/- 60 Volts.

La deuxième partie de l'amplificateur sert à transformer cette information, exprimée en Volts, en une information directement utilisable par l'enceinte, c'est à dire en variation de courant. L'amplificateur de puissance, puisque nous parlons de lui, permet donc de faire bouger les hauts-parleurs des enceintes en fonction de l'information issue du pré-amplificateur.

Cette façon de travailler est à peu près la même pour tous les types d'amplificateurs : à tubes, à transistors, à transistors numériques.

Les caractéristiques d'un amplificateur sont, en règle générale, sa puissance, sa classe, sa capacité en courant. Mais indépendamment des unes des autres, ces caractéristiques ne définissent en rien sa qualité globale.

La puissance: exprimée en Watts, elle dérive de la puissance de l'alimentation générale de l'amplificateur et permet de savoir "a priori" si votre ampli est capable ou non de contrôler telle ou telle enceinte. A priori, car si votre ampli n'a pas de grande capacité en courant, il se peut que, malgré une grande puissance annoncée, il ait des difficultés à maîtriser certaines enceintes.

La classe d'un amplificateur permet de savoir comment il fonctionne techniquement. Il existe une dizaine de classes de fonctionnement : A, AB, B, C, T, D... Chaque classe de fonctionnement présente des avantages et des inconvénients. Il n'y en a aucune qui soit intrinsèquement meilleure que les autres.

La capacité en courant est un élément assez subjectif, même s'il est possible de la quantifier, cela reste surtout une impression de tenue (de maîtrise) des hauts-parleurs d'une enceinte. Un petit amplificateur de 50W peut parfois avoir subjectivement une meilleure capacité en courant qu'un amplificateur de 200W. De même, la "valeur" du transformateur d'un amplificateur (souvent exprimée en Volts/Ampères) peut constituer une indication sur la capacité en courant d'un amplificateur mais ne présume en rien de sa capacité à maîtriser telle ou telle enceinte.

Globalement, ce ne sont pas les choix techniques de conception qui importent mais le savoir-faire de chaque concepteur. Il n'y a aucune technologie qui soit supérieure aux autres, c'est une question de mise en oeuvre.

Fonctionnement :

Une variation de courant issue de l’amplificateur (de puissance) entraîne un déplacement du ou des hauts-parleurs de l’enceinte. Celui-ci, en bougeant, créé une variation de pression acoustique de l’air qui se propage dans l’espace. Lorsque ces variations arrivent à notre oreille, elles font vibrer notre tympan. Le cerveau interprète ces vibrations comme des sons. Ainsi nous entendons de la musique.
 
Une enceinte possède plusieurs hauts parleurs (en général de 2 à 4, mais parfois plus). En fait, une enceinte doit retranscrire trois types de fréquences pour un son « complet » : l’aigu, le medium et le grave. Le haut parleur dédié à l’aigu est le tweeter, celui du grave est le boomer, celui du medium est  le haut-parleur de medium (!).
 
L’information qui arrive à l’enceinte comporte toutes ces fréquences, il faut donc différencier les trois parties de celle-ci pour que chaque haut-parleur ne voie que la fréquence qui lui est propre ou, du-moins, qu’il est capable de retranscrire au mieux. Un filtre est donc placé dans l’enceinte pour que le son soit « aiguillé » en fonction de ces fréquences au bon haut-parleur.

Il est possible que, pour le grave, soient utilisés plusieurs hauts-parleurs. Il est aussi possible, dans le cas d’enceintes dites "bibliothèques" qu’il n’y ait pas de haut-parleur dédié au grave mais que le HP de medium réussisse à reproduire le grave en utilisant  l’intérieur de l’enceinte comme caisse de résonnance. Cependant, le grave ainsi réalisé n’aura pas la même « profondeur » qu'avec un HP dédié.

Caractéristiques:
  
Une enceinte se caractérise par plusieurs composantes telles que le rendement, la puissance admissible, la bande passante, son impédance, sa technologie (haut-parleur conique, plan, etc.), sa consommation en courant, etc.
 
La sensibilité d’une enceinte (abusivement appelé rendement) est une valeur permettant de quantifier la réponse en puissance acoustique d’une enceinte en fonction de la puissance électrique qui lui est appliquée.
  
La puissance admissible correspond à une valeur de puissance au-dela de laquelle l’enceinte (en l’occurrence les hauts-parleurs et les filtres associés) ne fonctionnent plus dans leur zone de fonctionnement standard. Il existe un risque de dégradation physique de ceux-ci, soit parce que les composants dont ils sont faits ne supportent pas cette puissance, soit parce que le débattement du haut-parleur est devenu trop important et le haut parleur « talonne ».

La bande passante caractérise la plage de fréquence utilisable par l’enceinte. En général cela correspond au minimum à la plage de fréquence « standard » d’une oreille humaine soit 40Hz-15000Hz. Il n’est pas rare de voir des valeurs pouvant aller de 20Hz jusqu’a 100000Hz. Cela ne signifie pas que l’on va entendre plus de choses mais que l’enceinte est « capable » de le faire. 

L’impédance de l’enceinte est une valeur moyenne caractérisant la « charge » que représente l’enceinte pour l’amplificateur. L’impédance varie en fonction de la fréquence du signal émis par l’amplificateur entre parfois moins de 2 Ohms et plus de 32 Ohms. Une valeur moyenne est donc « calculée ». En général les Impédance classique sont 4, 8 et parfois 16 Ohms.
 
Il est a noter que, plus l’impédance est grande, plus le courant a du mal à traverser l’enceinte et donc, plus la puissance de l’ampli doit être élevée. Plus l’impédance est faible, plus la « capacité en courant » de l’ampli doit être importante car le courant passe « facilement » dans l’enceinte mais encore faut il que l’ampli puisse suivre...