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 L'électronique du son

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Lazare



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MessageSujet: L'électronique du son   Dim 1 Avr - 11:26

seigneuryo a écrit:
J'cherche quelques sites qui pourrait m'apprendre des trucs sur le sons, genre les consoles, tout ces bidules électriques qui font du bruit quoi.
Ça m'intéresse mais quand je me ballade sur les sites de musique ou même sur fruity loops je galère.

J'connais pas de site typique. Ça doit exister.
Y'a des sites anglophones :
http://electronics.howstuffworks.com/home-theater-channel.htm

Résumé du "Son selon Lazare et autres":

Si tu es matheux, le son, c'est simple:
- le son est un signal, représenté comme une fonction y=f(x)
- ce signal peut être décomposé en une somme de sinusoïdes
- les boutons de réglages aigus ou graves jouent sur l'amplitude de ces sinusoïdes (aigües ou graves). Donc déforment le signal global.
- le signal électronique est transformé en signal acoustique, de la même forme, par le papier aimanté des bâfles.

J'étale ma science. J'adore.
Il faut bien que de temps en temps je serve à quelquechose d'autre qu'à faire chier.
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Lazare



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MessageSujet: Re: L'électronique du son   Dim 1 Avr - 11:55

Détail du "Son selon Lazare et autres":

Le signal sonore, qu'il soit acoustique ou électronique, appartient à la gamme des basses fréquences, gamme audible, de 2 Hertz à 20-25 kHz.

Un son pur (le la, par exemple) se dessine comme une sinusoïde parfaite.
( Une sinusoïde est une fonction y=sin(x) )

Les calculs sur les fonctions sinusoïdales sont déjà bien établis par moults théorèmes et transformations qui ont fait leurs preuves.

Comment que ça se passe ?
Les appareils sont raccordés sur le 220 V / 50 Hz d'EDF. Cette énergie est transformée en courant continu de faible voltage (entre -30 et +30 V).
Elle met les éléments actifs de l'électronique en éveil, prêts à fonctionner.
Et fournit le support de travail.

Le micro / l'enceinte :

La structure physique :
La partie fixe : un aimant raccordé à un des deux fils électrique.
La partie souple : une bobine fixée au cul d'une membrane de papier et raccordée au 2ième fil.

Le son est un signal acoustique véhiculé par des frottements air/air.
Dans le sens micro : les chocs sur la membrane papier font bouger la bobine qui est traversée d'un courant continu. Par induction, cela produit un signal électronique alternatif.
Dans le sens enceinte : c'est l'inverse, le signal passe dans la bobine, et par induction, celle-ci avance et recule dans sa cage magnétique. Le papier suit le mouvement et produit des chocs mécaniques air contre air.
Qui viennent refaire les mêmes chocs à tes tympans.


Dernière édition par le Dim 1 Avr - 13:33, édité 2 fois
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Lazare



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MessageSujet: Re: L'électronique du son   Dim 1 Avr - 12:12

Le micro de gratte
La corde et le "micro" sont deux aimants qui par leur mouvement produisent un signal électrique correspondant.

Les amplis / préamplis
Pas bien utiles dans cette explication.
Ils servent à adapter le niveau du signal, soit pour le traitement électronique, soit en sortie acoustique.

La table de mixage
est constituée d'amplis réglables.
Sert simplement à faire des sommes de signaux, à la main.

L'équaliseur
La déformation du signal
(au fait, un son stéréo, c'est deux signaux bien distincts, traités chacun à part)

Chaque potar (bouton variable) de la table commande un filtre réjecteur :
c'est-à-dire: ça refoule ou accepte telle fréquence (et un peu autour) uniquement.
C'est clairement indiqué dessus.




Voili pour l'instant. Je ne me sens pas le courage de détailler plus l'électronique maintenant.
Posez des questions, ça sera plus simple.
Je viens moins souvent, en ce moment. Mais je surveille ce sujet.
Puis je pense que d'autres s'y connaissent, ici.
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Lazare



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MessageSujet: Re: L'électronique du son   Lun 2 Avr - 19:01

Ça, c'était donc le synoptique pour du matériel analogique.

Analogique car les signaux, électroniques et acoustiques sont analogues; si tu ouvres une platine et que tu poses un baffle aux étapes de traitement, tu entends le son tel qu'il est (en moins fort, bien sûr, puisque le signal n'est pas encore passé par l'ampli de puissance, qui se trouve juste en amont des enceintes).


Pour ce qui est du numérique... C'est autre chose, bien plus complexe.



Le Son Numérique
( Digital Sound )


les entrées et sorties sons sont en analogiques, bien sûr, sinon on n'entendrait rien.

Le signal vient du micro, puis passe dans un préampli, comme ci-dessus.

Ensuite, il est converti en signal binaire.

Pour ce faire, il est échantillonné. C'est à dire que sont prélevés les informations de niveau du signal à intervalles réguliers.
Durant ce processus, on perd forcément des informations sonores, puisqu'on n'utilise plus le signal d'origine dans son intégralité.
La qualité CD est un échantillonnage à 44kHz, ce qui correspond environ à deux fois la limite audible dans les ultra-aigus, donc très acceptable.

Le signal binaire est ensuite traité par un DSP (processeur de signal numérique), qui commandé par logiciel, applique des formules mathématiques complexes de traitement en fréquences.
Le signal binaire devient alors complètement différent puisque les informations changent.

Pour un son 16 bits, l'information de niveau à un instant donné tient donc sur 2 octets (16 bits).
Un CD, c'est deux voies 16 bits (donc 2 octets) à 44 kHz.
Ce qui signifie que pour une seconde de son, il y a 44 000 échantillons sur chaque voie (droite et gauche). Soit 171,875 ko d'informations pour les 2 voies.

En sortie de DSP, le signal est reconverti en analogique, passe dans l'ampli de puissance puis dans l'enceinte.

_____________________________________________

L'avantage du numérique, c'est qu'on n'a pas besoin de fabriquer de nouveaux circuits pour créer de nouveaux effets. Ce sont des calculs informatiques qui font les transformations (donc du logiciel).
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Cru$h



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MessageSujet: Re: L'électronique du son   Lun 2 Avr - 19:34

Le mieux c'est que Buck te prenne une semaine en vacances chez lui. idee2
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Lazare



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MessageSujet: Re: L'électronique du son   Lun 2 Avr - 19:53

Vacances ?
c'est français ?

Sinon, je peux vous faire la même pour la VoIP professionnelle. On ne sortirait même pas du sujet. 8)
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MessageSujet: Re: L'électronique du son   Dim 8 Avr - 16:09

l'échantillonnage CD est 44100 Hz et non 44000 (pour compatibilité entre les standards vidéo NTSC/PAL-SECAM, les premiers enregistreurs numériques étant en fait de smagnétoscopes, seulles machine à l'époque pouvant tolérer les fréquences élevées des signaux numériques).
la bande passante audible est de 20 Hz à 20 kHz et non pas 2 Hz (faute d efrappe, supposé-je).
un échantillonage à 44100 Hz donne une limite supérieure de BP de 20 kHz et non pas du double. théorème de Nyquist : la bande passante est égale au maximum à la fréquence d'échantillonnage divisée par 2.

le "la" n'ets pas obligatoirement un son pur. un son pur (dont la courbe est effectivement sinusoïdale) est dénué d'harmoniques. le la (ou tte autre note) produite par un piano, une guitare, etc comprend des harmoniques (multiples entiers de la fréquence fondamentale) eyt n'est donc pa spur. l'instrument le plus à même de produire des sons purs (ou presque) est la flûte traversière.

on peut décomposer un signal complexe en addition de sinusoïde (transformé de Fourier), mais les égaliseurs ne travaillent pas de cette façon : il ne se livrent pas à une décompostion en sinusoïdes puis à une superposition après traitement. ils augmentent ou diminuent tout bêtement le contenu situé dans leur zone d'action.
d'ailleurs la transformé de fourier est prement du domaine de la représentation : aucun appraeil n'ets à mêm de décomposer le signal en fréquences pures.
par contre l'application de ce principe est la base des méthodes de synthèse additive (comme son nom l'indique, le synthé additif génère son signal en additionnant des ondes pures , d'où nécessité d'avoir un grand nombre d'oscillateurs pour créer un son riche) et FM (modulation d e fréquence = synthèse additive du pauvre qui a peu d'oscillateurs et qui reconstitue une relative richesse du son en remodulant le signal issu du ou des oscillateurs de base )
ton topo comprend quelques approximations et raccourcis. tu as tout à fait raison d'insister sur le fait qu'un signal stéréo est constitué de deux signaux mono, chose que de plus en plus de gens oublient, à cause des simplifications abusives de présentation des logiciels audio) (on ne le dira jamais assez : hardware rule ! )

Citation :
Et fournit le support de travail.
ce que ça veut dire, c'est que le signal issu de l'enregistrement n'est pas directement amplifié. le courant continu issu d e l'alim' est modulé en courant alternatif reproduisant les variations du signal.
ce qu'on écoute, c'est pas le signal du disque, c'est le courant issu du secteur aplati puis remodulé en fonction du signal présent sur le disque.
(bon, dans les bouquins de son, il ya tjrs une explication à base d'analogies hydrauliques, représentant le trasistor comme une vanne, et le signal du disque comme un flux commandant cette vanne)

Citation :
Durant ce processus, on perd forcément des informations sonores, puisqu'on n'utilise plus le signal d'origine dans son intégralité.

on ne perd pas à proprement parler d'informations. (enfin la perte d'infos due à la conversion A/N n'est pas liée au principe même de l'échantillonnage, mais aux limites de sa mise en pratique)
ce qui se passe, c'est quela variation continue du signal analogique qui passe par uen infinité de valeurs est simplifié en une suite d'impulsions de nombre fini. en gros la courbe qui rentre à un bout ressort sous forme d'eqscalier, ça n'ets pa s une perte d'informations (pour peu que la FE soit suffisament élevée), ce'st la transformation d el'information en une autre qui reproduit de façon schématique et grossière celle d'origine. on reconstitue une courbe lors de la conversion N/A en filtrant l'"escalier" pour en lisser les "marches".
enfin si il ya une perte, mais elle concerne les bas niveaux. en numérique on ne code que l'amplitude du signal, les fréquences étant un sous-produit d el'interaction FE/amplitude. les bas niveaux sont codés sur peu d ebits, donc peu d evaleurs, ils sont donc déformés, l'escalier n'ayant pas assez de marches pour représenter la courbe de façon fidèle. d'où l'importance qu'il y a à enregistrer fort en numérique (pour monter le signal dans uen plage d e résolution qui ne le déformera pas) et d'utiiser le bitrate le plus élevé possible (enregistrer en 24 bit est une très bonne idée : les niveaux déformés sontr repoussés plus bas). attention : si on ne dispose que de convertissuers A/N 16 bits, le fichier aura beau être en 24 bits, les bas niveaux seront quand même déformés par le convertisseur. (toutefois, avoir un fichier en haute résolution diminuera les altérations dus aux égalisations et compressions, mais pa sla perte ayant eu lieu lors de la conversion).
enregistrer en numérique est un sport épuisant : toujours être fort pour éviter la perte de résolution, mais en aucun cas ne taper dans le rouge. les systèmes analogiques saturent progressivement, tandis que les systèmes numériques coupent brutalement tout ce qui dépasse la dernière valeur disponible pour coder le signal. cet écrêtage donne une distorsion inharmonique pénible, des "clics", des craquements, etc.
de mêm, taper dans le rouge lors du mixage dans l'espoir d'obtenir le même niveau subjectif élevé (exagéré, en fait) que les CD du commerce endommage considérablement le rendu.
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Lazare



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MessageSujet: Re: L'électronique du son   Jeu 12 Avr - 17:58

Comment ça, j'ai pas 20/20 !?! :lol:

J'avoue c'était parfois approximatif et raccourci.
Mais c'était à destination des (presqu')néophytes.
Et puis, j'ai moi-même un peu oublié certains trucs.

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Sinon, un truc intéressant à sortir :

en traitement du signal numérique, les transformations électroniques ne se font pas en fréquences. Ce que tu as dit.

MAIS, la programmation de certains DSP se fait directement avec la traduction numérique des fonctions de Laplace (écriture simplifiée des transformées de Fourier). C'est à dire que le programmeur ne travaille qu'en fréquences. Il prépare ses modifs sur dessin à échelle logarithmique ; il y applique des volets à la courbe (des filtres passe-bande, ou réjecteurs, à très forte pente). Il traduit son volet en Laplace, et il le rentre quasiment tel quel dans le processeur. Je pense même qu'il existe maintenant un progiciel qui fasse la traduction dessin de volets vers DSP.

Ça fait une application professionnelle directe de ces fonctions compliquées. C'est assez intéressant à comprendre et à essayer (pour qui aime jouer des courbes ;) )
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MessageSujet: Re: L'électronique du son   Ven 13 Avr - 13:39

Lazare a écrit:


--------------------------------------------------------

Sinon, un truc intéressant à sortir :

en traitement du signal numérique, les transformations électroniques ne se font pas en fréquences. Ce que tu as dit.

MAIS, la programmation de certains DSP se fait directement avec la traduction numérique des fonctions de Laplace (écriture simplifiée des transformées de Fourier). C'est à dire que le programmeur ne travaille qu'en fréquences. Il prépare ses modifs sur dessin à échelle logarithmique ; il y applique des volets à la courbe (des filtres passe-bande, ou réjecteurs, à très forte pente). Il traduit son volet en Laplace, et il le rentre quasiment tel quel dans le processeur. Je pense même qu'il existe maintenant un progiciel qui fasse la traduction dessin de volets vers DSP.

Ça fait une application professionnelle directe de ces fonctions compliquées. C'est assez intéressant à comprendre et à essayer (pour qui aime jouer des courbes ;) )

je ne parlais pas spécialement des EQ numériques, en fait j'avais les bons vieux traitements analogiques en tête, que j'ai étudié bien plus "en profondeur" - je suis avant tout un utilisateur et mes notions visent juste à ce que je comprenne ce que je fais et les éventuels effets secondaires. (mais ouais, de ttes façons, c'est pareil, il agissent sur une plage et pas sur une décomposition en F pures).

intéressant tes infos sur la programmation des traitements DSP.
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Lazare



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MessageSujet: Re: L'électronique du son   Ven 13 Avr - 22:12

C'est vrai que j'ai zappé la notion de bande passante.
Enfin, pas tout à fait, mais trop mal expliquée ("et un peu autour").
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MessageSujet: Re: L'électronique du son   Aujourd'hui à 15:10

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