Technologies des musiques amplifiées
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Généralités
En premier lieu, redéfinissons le concept de musique, qui, selon un dictionnaire bien connu est L'art de combiner les sons. La musique étant composée de sons, et ces derniers étant constitués de vibrations, les premiers essais d'amplification relèvent du domaine de la physique : les mouvements ondulatoires, et en particulier l'acoustique.
Acoustique
- L'acoustique désigne la partie de la physique qui étudie les sons.
- En appliquant la théorie des ondes aux vibrations sonores, on touche à un domaine déjà fort bien maitrisé depuis l'antiquité.
- Pour amplifier un son, on se servait des propriétés physiques des matériaux en leur donnant une forme particulière. Ainsi les constructions où devaient se produire des orateurs ou des musiciens avaient une acoustique très étudiée.
- L'apogée de l'amplification acoustique fut la Renaissance avec la construction de Cathédrales et de salle d'Opéras.
- Mais les premières formes d'amplification acoustique furent les premiers instruments de musique.
- Cela étant également vrai pour les instruments à percussion, et même pour la voix humaine. En effet, le corps humain fait office de caisse de résonance pour la voix.
Électrique
Analogique
La manipulation électrique du son est possible grâce à l'électromagnétisme.
En effet une modification du champ magnétique à proximité d'un circuit électrique produit un courant électrique induit.
- Ce qui permet de capter les vibrations de l'air à l'aide d'une membrane qui vibre à proximité d'un circuit, c'est un microphone. Ainsi le courant qui circule est modulé par les vibrations de la membrane.
- Par le principe inverse, le courant va faire vibrer une autre membrane et produire le son, c'est le haut-parleur.
- Cependant, le signal électrique produit par un microphone est trop faible pour produire directement un son de manière significative. Il faut donc l'amplifier.
- Ce traitement du son s'appuie sur une chaîne analogique car les manipulations convertissent le son, en courant électrique et inversement, tout en conservant la forme de l'onde.
Pour vanter les qualités de reproduction de leurs appareils et fournir des indicateurs de comparason, les fabriquants de matériels électroniques de traitement de reproduction des sons, ont dans les années 60 introduit la notion de Haute Fidélité ou HiFi pour High Fidelity.
Amplificateur
Un amplificateur prend en entrée un signal de faible amplitude et l'amplifie à un niveau utile pour l'équipement qui y sera relié en sortie.
Lorsque le signal d'entrée est très faible (quelques milivolts, voire moins) on utilisera un préamplificateur, dont le rôle sera d'amener cette tension vers un seuil relativement immune au bruit (quelques volts). La sortie du préamplificateur sera reliée à l'entrée de l'amplificateur de puissance, qui à son tour pourra générer plusieurs dizaines de volts.
Les premiers amplificateurs électroniques utilisaient la technologie des lampes, avant d'évoluer vers le transistor bipolaire. Aujourd'hui on trouve toujours des amplificateurs à lampes, mais la majorité des unités produites utilisent le transistor, bipolaire ou FET. L'un des avantages des transistors est l'utilisation de circuits intégrés de puissance, où tout le circuit d'amplification est regroupé dans un volume restreint.
Une des différences entre les technologies lampe/transistor est la production possible d'harmoniques impaires par les transistors, rendant le signal reproduit moins agréable à l'oreille que celui reproduit par les lampes, où ce sont les harmoniques paires qui seront produites. Néanmoins les transistors à effet de champ (FET) partage cet avantage avec les lampes.
Numérique
Par opposition à analogique, on parle de traitement numérique du son, lorsque les traitements sont accomplis sur le résultat de la numérisation du signal d'entrée.
Échantillonnage
- On mesure à intervalle régulier l'amplitude du signal analogique : c'est un échantillon.
- Chaque seconde du signal analogique est ainsi divisée en échantillons.
- La précision de la digitalisation dépend du nombre d'échantillons par seconde, mais aussi du nombre de valeurs pouvant être prises par chaque échantillon.
- Le théorème d'échantillonnage de Nyquist-Shannon impose d'échantillonner au minimum au double de la fréquence maximum contenue dans le signal d'entrée. La valeur de l'échantillon est codé sur plusieurs bits, par exemple, un codage sur 16 bits permet d'avoir 65 536 valeurs possibles. C'est le codage utilisé pour les CD-Audio. Le taux d'échantillonnage est de 44,1 KHz, c'est-à-dire que le son est mésuré 44 100 fois par seconde. Dans l'industrie de la production sonore, les valeurs peuvent être plus élevées, par exemple 96 KHz sur 24 bits.
Phonographie
Parmi les activités sonores les plus étonnantes du XXe siècle : la phonographie.
- Comprendre par ce terme la pratique de la prise de son.
- Les chasseurs de sons n'ont de cesse de trouver divers appareils capteurs et reproducteurs.
Instruments typiques
En résumé, on a trois types d'instruments: les capteurs, les transformateurs et les restitueurs. Dans les musiques modernent, qui utilisent facilement les musiques amplifiées, ou retrouve des configurations de base.
capteurs
Les capteurs sont appelés micros. Il existe des micros pour la voix et des micros adaptés pour des instruments dits « acoustiques ». Les instruments appelés « électriques » ont des micros intégrés, et l'on peut brancher un câble directement sur l'instrument. Actuellement les technologies de transmission sans fil permettent de limiter l'utilisation des cables.
transformateurs
Le transformateur principal est l'amplificateur. Celui-ci restitue le son, avec plus ou moins de puissance, selon les réglages. Souvent couplée à l'amplificateur, la table de mixage permet de gérer plusieurs entrées et sorties de son. En effet c'est sur cette table que l'on effectue la « balance » d'un groupe: chaque niveau est réglé, et le son perfectionné (aigus, graves, effets sonores).
D'autre machines, parfois intégrées à la table de mixage, ou parfois externes, permettre d'ajouter un effet spécial sur son. En effet, on ajoutera facilement de la réverbération ou de la compression sur une voix. Certaines se trouvent sous forme de pédale, permettant d'être actionnées par le pied tout en jouant. dans ces effets, on peut citer:
- « l'octaver »: permet de doubler un son à l'octave
- le « wha wha »: permet de donner à un son un effet « fermé-ouvert » (à l'origine: trompettistes bouchant-débouchant alternativement leur instrument avec une sourdine de jazz)
- le « limiteur »: permet d'écraser le signal sonore et en particulier ses crêtes.
- les « saturations »: effets distorsion et autres: permettent de saturer le signal avant qu'il n'arrive aux enceintes, ce qui permet de ne pas les endommager.
- les « flangers », « tremolos », « delays », « chorus »...
restitueurs
Les haut-parleurs, transforment un signal électrique en onde sonore.
Voir aussi
Liens externes
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