Travail de recherche sur le son analogique. Comprendre le fonctionnement d’un enregistrement analogique.
par Cristiano Mendès, Micael Henriques Lopes, Paulo-André Fontes
1.1 Définition d’un son pur
1.2 Définition d’un son analogique
2.0.1 Le microphone
2.0.2 L’amplificateur
2.0.3 Le magnétophone
2.0.4 Le microsillon
2.0.5 Haut-parleurs
Le son analogique a été le premier support pour enregistrer des ondes sonores (acoustic waves). Le marché discographique s’est étendu grâce aux vinyles, cassettes audio et vidéo. Le son analogique est utilisé assez fréquemment, malgré l’apparition du son numérique.
1.1 Définition d’un son pur :
Le son pur est un son représenté par une fonction sinusoïdale périodique.
Selon le théorème de Fourier, tout son complexe peut être décomposé en une série de son purs sinusoïdaux, chacun des sons purs étant une fréquence harmonique, multiple d’une fréquence de base dite fondamentale.
1.2 Définition d’un son analogique :
Le son analogique est un signal électrique continu pour lequel il existe une valeur de tension en concordance avec la variation de la pression de l’air. Analogique vient du mot "analogue" ce qui signifie "ressemblance".
En effet, un son analogique est enregistré de façon analogue à l’onde sonore qu’elle produit. Un son est une pression d’air qui vibre en fonction du temps. Cette pression est captée par un microphone et transforme cette pression en tension.
| Caractéristiques d’un son analogique |
|---|
| le signal électrique est continu dans le temps |
| le signal est la transformation d’une pression en tension |
[Cours de Mr Meylan]
2.0.1 Le microphone :
Le microphone est un appareil muni d’une membrane qui vibre grâce à la variation de la pression acoustique de l’air, dues aux ondes sonores. Celles-ci mettent en vibration mécanique la membrane du microphone.
Par la suite les vibrations de cette membrane génèrent une tension électrique. Il est important d’avoir un microphone de qualité afin que l’enregistrement reste fidèle au son de départ.
| acoustique -> mécanique-> électrique |
|---|
Il existe plusieurs types de microphones. En voici quelques-uns :
– Microphone à pression (pur capteur de pression)
– Microphone électrodynamique (vibrations de la membrane provoquent une tension électrique qui est obtenue, par exemple grâce au cristal)
– Microphone électrostatique (membrane métalique)
– Microphone à canon interférentiel (fonctionnement grâce à un tube à interférences)
2.0.2 L’amplificateur :
L’amplificateur (transistor), est un appareil qui permet d’amplifier le son.
2.0.3 Le magnétophone :
Le magnétophone est un appareil permettant d’enregistrer des sons sur une bande magnétique. Les bandes sont des bobines ou des cassettes.
2.0.4 Le microsillon :
Un disque microsillon, appelé aussi disque vinyle ou encore disque noir, est un support d’enregistrement sonore. C’est un disque phonographique en vinyle, chaque face est parcourue par un sillon microscopique en spirale dont le début est en règle générale à l’extérieur et la fin vers le centre du disque (certains disques peuvent être gravés de l’intérieur vers l’extérieur, en anglais inside-out).
Le disque vinyle est une source analogique, c’est-à-dire que l’information est stockée de manière directe sur le support.
| disque 45 tours | disque 33 tours | disque 16 tours |
|---|---|---|
| Les disques tournant à 45 tours par minute ont généralement un diamètre de 17 cm (7 pouces) et contiennent une chanson par face. | Les disques tournant à 33 tours 1/3 (soit : cent tiers de tours) par minute ont généralement un diamètre de 30 cm (12 pouces), ou plus rarement de 25 cm (10 pouces) | Ces disques microsillons tournent exactement à 16 tours 2/3, soit la moitié de 33 tours 1/3.Il est à préciser qu’en matière de reproduction sonore analogique, plus le support tourne (ou défile) vite, meilleure est la qualité notamment dans les fréquences élevées (aigus). |
2.0.5 Haut-parleurs :
Un haut-parleur est un transducteur électromécanique destiné à produire des sons à partir d’un signal électrique. Il est en cela l’inverse du microphone.
Pour produire des sons, il faut faire vibrer de l’air. Un haut-parleur est une sorte de moteur, généralement il est constitué d’une bobine électrique mobile baignant dans le flux magnétique d’un aimant.
La membrane du haut-parleur met l’air en mouvement grâce à la bobine. Le son perçu par un homme ou un animal étant par nature une vibration de l’air, le haut-parleur « transforme le courant électrique en son. »
| Étapes du fonctionnement d’un haut-parleur |
|---|
| un moteur transforme l’énergie électrique en énergie mécanique |
| ce moteur transmet cette énergie mécanique à la membrane ; |
| la membrane transmet l’énergie mécanique à l’air ambiant – d’où le son |
Ce schéma montre le cycle du son :
| acoustique -> microphone -> analogique -> speaker -> acoustique |
|---|
– L’information est enregistré de manière directe sur le support, c’est à dire que l’aiguille qui lit le vinyle parcours celui-ci. La profondeur du sillon (creux ou bosses) indique la tension du son.
– Un son analogue est utilisé pour le téléphone, la cassette et le vinyle (disque microsillon).
– Le support peut facilement être abîmé lors de chaque lecture, ou copie du fait que la tête ou l’aiguille pour le vinyle use le support, car ils sont en contact direct.
– Il peut y avoir des grésillements lors d’un enregistrement et lors d’une lecture, si le support est sale ou usé.
– Il est difficile de corriger une erreur lors d’un enregistrement
– Il est difficile de modifier un son analogique
La bande magnétique défile devant un bloc de lecture qui comporte trois têtes : la première efface, la deuxième enregistre et la troisième lit
La première tête reçoit un courant qui génère un champ magnétique qui efface la bande électrique.
La deuxième tête qui enregistre a besoin d’un courant électrique pour magnétiser la bande.
La troisième tête lit la bande, elle n’a pas besoin de courant, car sinon elle risquerait d’effacer la bande ou de la réinscrire
Le son numérique est une succession d’échantillons, il n’est donc pas continu, contrairement au son analogique.
Pour le son analogique, il existe une valeur de tension électrique qui va être en parfaite concordance avec la variation de pression de l’air de l’onde sonore.
Le son numérique est obligatoirement représenté par un diagramme. Ceci implique une quantification arrondie au palier le plus proche. Cela implique une erreur de quantification.
[Cours de Mr Meylan]
Lors de ce travail, nous avons appris diverses informations sur le monde analogique qui nous entoure. Malheureusement, avec le temps et l’avancée du son numérique, le son analogique a tendance à tomber dans l’oubli. Grâce à ce travail de recherche et aux enseignements de Mr Vuilleumier et Mr Meylan, nous pouvons mieux comprendre comment le son interagit dans notre monde actuel. On s’est permis d’étoffer notre travail grâce au son numérique. Malgré le travail de recherche que nous avons produit, nous avons constaté avec désarroi qu’il n y avait pas assez de documents écrits et iconographiques sur ce sujet.
Internet :
http://pagesperso-orange.fr/pacson/...
http://cancna.audiofanzine.com/appr...
Livres :
Théorie et pratique de la prise de son stéréophonique. Christian Hugonnet et Pierre Walder. Ed. Eyrolles
Éléments de physique (Tome 2 et 4) . A. Delaruelle et A.I. Claes. Ed. Wesmael-charlier.
Le son musical. John R. Pierce. Ed. L’univers des sciences.
Le son analogique et numérique. Mr. Meylan. (Cours de Musique de cette année 2008)
Notes de cours personnelles