Patrick Thévenot, fort d'une longue carrière à l'INA, propose un parcours qui part de la question la plus simple, qu'est-ce qu'un son, pour arriver au traitement du signal numérique.
Son approche relie systématiquement la physique à notre vécu auditif : chaque notion est exposée, illustrée par des écoutes, puis mise en pratique par des exercices.
Les fiches PDF et une trentaine d'extraits sonores téléchargeables permettent de refaire les écoutes chez soi.
Une base solide avant d'aborder la prise de son stéréophonique ou la conception d'un home studio.
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Introduction
Patrick Thévenot présente l'objectif de la formation : relier les notions physiques de l'audio à ce que l'on entend au quotidien. Il explique aussi la démarche, faite d'exposés, d'illustrations sonores et d'exercices d'application.
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Présentation du programme
Tour d'horizon des cinq grandes parties : ce qu'est un son, sa propagation, le signal analogique, la chaîne audio et le signal numérique. De quoi situer chaque notion dans le parcours avant d'entrer dans le détail.
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Différence entre un son et un bruit
Qu'est-ce qui distingue un son d'un bruit ? Une sinusoïde à 1 000 Hz, un bol tibétain frappé et le souffle du vent servent de premières écoutes pour poser la distinction.
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Pression, vitesse, principe de propagation
Comment une vibration devient-elle un son qui voyage jusqu'à l'oreille ? Le chapitre décrit la pression, la vitesse et le principe de propagation des ondes dans l'air, socle de toutes les notions qui suivent.
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Période et fréquence
Deux grandeurs qui reviennent partout en audio : la durée d'un cycle et le nombre de cycles par seconde. Le chapitre fixe leurs définitions et la relation qui les unit.
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La phase audio
Une courte introduction à la phase, qui situe un instant précis dans le cycle d'une onde. La notion sera reprise plus loin à propos du signal électrique.
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La longueur d'onde
Quelle taille physique a une onde sonore ? La longueur d'onde relie fréquence et vitesse de propagation, une notion qui resservira dès qu'il sera question de micros, d'enceintes ou d'acoustique de salle.
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La hauteur d'un son
La hauteur est une sensation, pas une mesure. Le chapitre fait le lien entre la fréquence physique d'un son et la façon dont l'oreille le perçoit comme grave ou aigu.
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Analyse spectrale et temporelle
Deux manières de regarder un même son : son évolution dans le temps et sa répartition en fréquences. Savoir lire ces deux représentations est la base de toute analyse à l'écran.
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Les sons complexes harmoniques
Les sons des instruments ne sont pas des sinusoïdes pures. Le chapitre explique comment un son périodique se décompose en une fondamentale et des harmoniques, et ce que cela change à l'écoute.
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Le timbre musical
En une minute, ce qui fait que deux instruments jouant la même note ne sonnent pas pareil : la constitution du timbre musical.
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Les niveaux acoustiques
Le décibel acoustique et la mesure en dBSPL expliqués pas à pas. Des écoutes à niveaux décroissants, sur une sinusoïde, des bruits rose et blanc et un enregistrement de poule d'eau de Jean-Pierre Mas, rendent concrets les écarts de 10, 20 ou 30 dB.
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La discrimination en fréquence
Jusqu'à quel écart l'oreille distingue-t-elle deux fréquences ? Le chapitre aborde cette capacité de discrimination, l'une des caractéristiques audiométriques de notre audition.
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Les courbes isosoniques
Notre oreille n'entend pas toutes les fréquences avec la même sensibilité, et cet écart varie avec le niveau. Les courbes isosoniques permettent de comprendre pourquoi le niveau d'écoute modifie la perception de l'équilibre tonal.
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Les courbes de pondération
Comment les instruments de mesure tiennent compte de la sensibilité de l'oreille : le principe des courbes de pondération et la lecture d'un niveau pondéré.
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Les ondes sphériques
Près d'une source, l'onde se propage en sphère et son niveau décroît avec la distance. Le chapitre détaille ce comportement, utile pour comprendre ce qui se joue quand on rapproche ou éloigne un micro.
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Les ondes planes
Loin de la source, le front d'onde devient plan. Le chapitre explique dans quels cas ce modèle s'applique et ce qui le distingue de l'onde sphérique.
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Addition de niveaux sonores
Deux sources à 80 dB ne donnent pas 160 dB. Le chapitre montre comment additionner des niveaux exprimés en décibels, un calcul que l'on retrouve sans cesse en pratique.
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Signal audio analogique
Passage de l'acoustique à l'électricité : le principe du signal audio analogique, image électrique de la vibration sonore.
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La phase du signal
La phase appliquée au signal électrique : décalage entre deux signaux, opposition de phase et conséquences lorsqu'on les additionne.
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Gain en puissance
Le décibel côté électrique : exprimer un gain ou une atténuation et lire des niveaux en dBu. Une étape clé pour comprendre les réglages de gain tout au long de la chaîne.
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Adaptation d'impédance
Relier une sortie à une entrée ne se fait pas n'importe comment. Le chapitre définit l'adaptation d'impédance et ce qu'elle implique en audio professionnel.
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Paramètres et défauts d'un signal
Près d'une demi-heure consacrée aux paramètres qui caractérisent un signal audio et aux défauts qui l'altèrent. La distorsion s'entend en comparant un extrait musical propre et sa version saturée.
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La chaîne audio
Vue d'ensemble de la chaîne audio, de la source jusqu'à l'écoute, pour situer chaque maillon étudié dans les chapitres suivants.
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Haut-parleur électrodynamique
Un chapitre de plus de quarante minutes consacré au haut-parleur électrodynamique : comment le courant électrique redevient mouvement, puis son. Une base pour comprendre ce que l'on attend de ses enceintes.
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Classification acoustique des micros
Les micros se classent d'abord selon la façon dont ils captent l'onde sonore. Le chapitre pose ce principe de base et le relie aux directivités rencontrées en studio.
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Classification électrique
Deuxième grille de lecture : la façon dont le micro transforme le mouvement de sa membrane en signal électrique, et ce qui distingue les différentes familles.
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Choix d'un microphone
Quelques repères pour choisir un micro en fonction du type de production, en s'appuyant sur les deux classifications vues juste avant.
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Liaison symétrique et asymétrique
Pourquoi les studios utilisent des liaisons symétriques et dans quels cas l'asymétrique suffit : principe de fonctionnement et intérêt face aux parasites.
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Alignement des niveaux
Comment aligner les niveaux entre les appareils d'une production, et pourquoi cette étape conditionne la marge et le bruit de fond de toute la chaîne.
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Traitement de signal analogique
Compression, noise gate, expansion, phasing : les grandes familles de traitement analogique, comparées à l'écoute sur un même extrait musical.
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Traitement de signal numérique
Le chapitre le plus long de la formation : échantillonnage, quantification, codage, puis lecture et lissage du signal. Des écoutes du même morceau à différentes fréquences d'échantillonnage et résolutions font entendre les conséquences de chaque choix.
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Compression du signal numérique
Les normes de compression du signal audio numérique : sur quel principe elles réduisent la quantité de données, et ce que l'on y perd.
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Les formats audionumériques
Fréquences d'échantillonnage, résolutions et formats utilisés en production professionnelle, comparés au format CD.
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Traitements de signal numérique
Égaliseurs FIR et IIR, réverbération synthétique, effet wah-wah : les traitements propres au numérique, comparés à l'écoute.
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Conclusion
Bilan du parcours et pistes pour prolonger ces bases, vers la prise de son et la conception d'un lieu d'écoute.
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