Nom de l’auteur/autrice :UserD

PCM ou LPCM (Linear Pulse Code Modulation ou modulation par impulsion et codage)      Définition rapide : Méthode de numérisation d’un signal électrique analogique utilisée en audio.  À l’exception du DSD, le PCM est utilisé comme codec (codage, décodage) pour tous les supports audio : CD, DVD, Blu-ray et fichiers conteneurs (WAV, FLAC, ALAC, AIFF, MP3…) Détails : La méthode de numérisation PCM d’un signal analogique est réalisée en 3 étapes.  La première est l’échantillonnage.  Elle consiste à mesurer la tension du signal analogique à intervalle de temps réguliers. La fréquence d’échantillonnage correspond au nombre de mesures effectué par seconde exprimée en Hertz (Hz). Un signal électrique audio analogique est une onde sinusoïdale semblable (analogue) à l’onde sonore. Les mesures des échantillons donnent des tensions électriques positives et négatives (1 V ou -0,5 V par ex.) Les fréquences sonores perceptibles par l’oreille humaine vont de 20 à 20 000 Hz. Le théorème de Nyquist-Shannon indique que la fréquence d’échantillonnage doit valoir au minimum le double de la fréquence du signal analogique pour pouvoir être correctement reconstruite lors du décodage. La bande passante audio allant de 20 à 20 000 Hz, la fréquence d’échantillonnage doit au minimum être le double de 20 000 Hz. La fréquence d’échantillonnage d’un CD est de 44 100 Hz. La fréquence d’échantillonnage utilisée en studio est de 96 kHz voire 192 kHz. Plus la fréquence d’échantillonnage est élevée, plus la représentation de l’onde analogique est précise.  La deuxième étape est la quantification.  Cette étape consiste à faire correspondre la valeur mesurée au plus proche d’une valeur fixe dans une table de valeurs possibles imposées par la résolution. Par exemple, si la valeur mesurée est 0,8557 V et que dans les valeurs possibles se trouvent 0,85 V et 0,86 V, la valeur quantifiée sera 0,86 V. La quantification ne peut donc rendre pleinement compte de la valeur mesurée. Les valeurs fixes sont celles possibles en fonction de la résolution ou autrement dit, du nombre de bits d’un échantillon.  Avec 1 bit, on peut avoir 2 valeurs possibles : 0 ou 1.  Avec 2 bits, on peut avoir 4 valeurs possibles : 00 ou 01 ou 10 ou 11.  On a alors 2 valeurs possible exposant n bit : 2n. Avec 1 et 2 bits, 21 = 2 valeurs possibles et 22 = 4 valeurs possibles.  Pour un CD encodé en 16 bits, on a 216 = 65 536 valeurs possibles.  Pour un Blu-ray en 24 bits, on a 224 = 16 777 216 valeurs possibles.  Donc plus la résolution est élevée et plus la valeur fixe est proche de la valeur mesurée.  La dernière étape est le codage.  Cette étape code la valeur possible en un nombre binaire unique constitué de 0 et de 1. Il existe différents types de codage.  Reconstruction.  Le transfert des données, entre une source numérique (un lecteur CD ou réseau par ex.) vers un convertisseur numérique analogique (DAC), est normalisé avec le protocole PCM.  Des blocs audio se succèdent de manière linéaire.  Chaque bloc audio est constitué de 192 trames  Et chaque trame contient 2 mots A et B de 32 bits chacun.  Dans le signal audionumérique stéréo, le mot A correspond au canal de gauche et le mot B est affecté au canal de droite.  Chaque mot constitue également une impulsion du signal d’horloge : le « word clock » permettant la synchronisation du traitement du signal.  Les 32 bits sont utilisés comme suit.  Bits 0 à 3 : ces 4 premiers bits forment le préambule et indiquent le début du mot en déterminant s’il correspond au canal A ou B tout en donnant le top de synchronisation de l’horloge.  Bits 4 à 7 : ces 4 bits sont libres pour des informations auxiliaires ou étendre la résolution des bits du son de 20 à 24 bits.  Bits 8 à 27 : ce sont les 20 bits du son. Pour les CD dont la résolution est de 16 bits, les bits 8 à 11 sont mis à la valeur 0. C’est pour cela que les bits du son débutent toujours par les bits de poids faible.  Bit 28 : c’est le bit de validité. Il est mis à la valeur 0 si les bits du son (bits 8 à 27) sont corrects pour être convertis par le DAC. Si la valeur est 1, le DAC coupera le son pour les 20 ou 24 bits qui le précèdent en l’absence de correction d’erreurs.  Bit 29 : c’est le bit d’utilisateur. Avec les autres bits 29 des 191 autres trames du bloc, il code les données pour le titre de la chanson, le numéro de piste, sa durée, etc.  Bit 30 : c’est le bit de statut du canal. Avec les autres bits 30 des trames d’un bloc, ces 192 bits ou 24 octets délivrent les informations structurelles du signal numérique.  La valeur du premier bit détermine le format S/PDIF ou AES/EBU. Puis, selon ce statut, les bits 30 codent différemment les informations comme la résolution, la fréquence d’échantillonnage…  Bit 31 : ce dernier bit est le bit de parité. Il vaut 0 si la somme des 31 bits précédents est paire et vaut 1 si cette somme est impaire.  Le récepteur, généralement un DAC, opère la même somme et compare la parité avec ce bit. En cas d’erreur, un mécanisme de correction peut être mis en œuvre. 

Multiroom Définition rapide : Ensemble d’enceintes connectées ou d’autres composants permettant de diffuser de la musique dans différentes pièces d’une habitation ou de locaux. Une connexion au réseau internet ou au réseau local est nécessaire. 

MDF (Medium Density Fiberboard ou panneau de densité moyenne) Définition rapide : Le MDF, ou communément médium, est un matériau à base de bois. Détails : Des copeaux de bois issus du recyclage sont liés par une colle avant d’être formés sous forme de panneaux par pressage.  Ces panneaux de MDF présentent des caractéristiques particulièrement intéressantes pour la réalisation des ébénisteries des enceintes acoustiques.  Une grande densité homogène confère au MDF une forte rigidité qui limite les phénomènes de résonance.  Une bonne plasticité, car le MDF peut facilement être cintré.  Cette propriété permet l’assemblage de faces antiparallèles pour contrer les ondes stationnaires et les résonances.  Une résistance accrue à l’humidité, à la chaleur, à la dilatation et à la contraction qui assure une qualité acoustique constante et une excellente durabilité.  Enfin, le MDF se prête bien volontiers au placage de bois noble ou à l’application de laque et de vernis pour magnifier les enceintes acoustiques.  

Magnétophone Bande magnétique et magnétophone  Cassette audio et lecteur de cassette  Définition rapide : Une bande magnétique est un enregistrement du signal analogique de la musique (signal électrique modulé) sous forme d’un signal magnétique.  L’enregistrement comme la lecture est réalisé par un magnétophone dont la ou les têtes sont des transducteurs qui transforment le signal électrique analogique en signal magnétique analogique ou inversement.  Détails : Principes de fonctionnement  Les 2 dispositifs fondamentaux de l’enregistrement magnétique reposent sur les propriétés de la bobine électrique et des matériaux aimantables comme le fer. Une bobine électrique est un enroulement d’un fil de cuivre. Quand on approche un aimant de la bobine, un courant électrique apparaît. Les électrons libres à la surface du métal sont mis en mouvement par le champ magnétique de l’aimant. Quand on fait circuler un courant électrique dans une bobine, un champ magnétique apparaît. Elle devient électroaimant.  Les matériaux aimantables, quant à eux, nous sont familiers. Il s’agit des aimants, comme les magnets du frigo.  Ces métaux ou oxydes métalliques ont la capacité de conserver le champ magnétique qu’on leur a préalablement appliqué, c’est la rémanence. Deux trombones de bureau ne s’attirent pas.  Si l’on applique un aimant sur l’un d’eux et qu’ensuite on l’approche du deuxième, les 2 trombones se collent. En effet, le premier a conservé une certaine quantité de l’intensité du champ magnétique de l’aimant.  Avec ces 2 principes réversibles, nous pouvons appréhender le fonctionnement d’un magnétophone et de sa bande magnétique.  Le microphone de studio transforme le son en signal électrique analogique. C’est-à-dire que la forme de l’onde sinusoïdale électrique est semblable à celle de l’onde sonore. Ce signal électrique est injecté dans la tête du magnétophone dont la bobine joue le rôle d’électroaimant. Le signal électrique est alors transformé en champ magnétique analogique. Dans le même temps, la bande magnétique défile devant la tête du magnétophone. Les petites aiguilles métalliques uniformément réparties sur la bande sont aimantées. Ces aiguilles métalliques conservent les variations du champ magnétique du signal audio et la musique est enregistrée.  Lors de la lecture, la bande magnétique défile devant la tête du magnétophone et sa bobine reçoit le champ magnétique de la bande qu’elle transforme en signal électrique analogique. Ce signal est amplifié pour être diffusé sur des haut-parleurs.  Magnétophone à fil et à ruban d’acier 1934 – AEG présente son premier lecteur enregistreur K1 Présentation des bandes magnétiques  Les formats de bandes magnétiques audio encore présentes sur le marché et destinées au public sont ;  La bobine ¼ de pouce ou 6,35 mm dont les vitesses d’enregistrement et de lecture sont de 9,5 ; 19 ; voire 38 cm/s. Elles ont 2 pistes magnétiques pour la stéréophonie (1 piste par canal).  La cassette audio (K7) de 3,81 mm dont la vitesse d’enregistrement et de lecture est de 4,75 cm/s. Elles ont 4 pistes pour la stéréophonie sur les 2 faces de la cassette.  La bande magnétique est constituée d’un ruban en polyester résistant à la traction sur lequel sont déposées des aiguilles d’oxydes métalliques d’une longueur d’environ 0,3 µm (micromètre).  Les aiguilles aimantables sont des cristaux d’oxyde de fer (Fe2O3) ou de dioxyde de chrome (CrO2). Ces cristaux sont alignés dans le sens de défilement de la bande à l’aide d’un champ magnétique. Leur répartition doit être suffisamment dense et homogène. Ils sont ensuite fixés par un liant. La surface des pistes magnétiques doit être parfaitement lisse pour limiter le bruit et l’usure des têtes du magnétophone. Afin de limiter les frottements, la bande est recouverte d’un lubrifiant sec.  La bande magnétique présente 3 grandeurs physiques qui varient en fonction du signal enregistré.  L’aimantation.  Le flux magnétique.  Et, l’induction superficielle qui est perpendiculaire à la bande.  Le flux est proportionnel à l’aimantation. L’induction superficielle est dérivée du produit du flux par la fréquence.  L’enregistrement/lecture  L’enregistrement peut se faire à flux constant ou à induction superficielle constante. À flux constant, les graves et les médiums ont un niveau suffisant. En revanche, le flux diminue rapidement quand il s’agit des aigus.  L’enregistrement à induction constante permet d’enregistrer les hautes fréquences à des niveaux plus importants, mais la bande est saturée pour les basses fréquences.  Comme pour le vinyle, un compromis a été normalisé pour l’enregistrement des bandes magnétiques. Concrètement, les basses et les moyennes fréquences sont enregistrées à flux quasi constant, tandis que les hautes fréquences sont enregistrées à induction superficielle constante.  La courbe normalisée est le flux en fonction de la fréquence.  Elle est définie par celle de l’impédance en fonction de la fréquence d’un circuit d’une résistance et d’un condensateur montés en parallèle.  Comme un filtre, nous observons une pente d’atténuation du flux ou du niveau sonore avec une pente de 6 dB par octave.  Le point d’inflexion de la courbe, noté f0, dépend de la constante de temps de thêta. Thêta = RC  Cette constante de temps est normalisée pour les différentes vitesses d’enregistrement/lecture. Plus la constante de temps est faible et plus la fréquence d’inflexion sera élevée avant de décroître de 6 dB/octave.  Les constantes de temps normalisées sont les suivantes :    Vitesse (cm/s)  4,75  9,5                       19 38  Constante de temps (µs)  120  90  70  50  35  f0 (Hz)  1327  1769  2275  3185  4550    Ainsi, plus la vitesse de la bande est grande et plus celle-ci est capable de restituer les hautes fréquences et d’améliorer le rapport signal sur bruit.  Par ailleurs, la largeur des pistes magnétiques des bobines ¼ de pouce associée aux vitesses élevées de 19 ou 38 cm/s offrent la plus haute qualité d’enregistrement et de lecture de la musique. Toutefois, le prix des bandes incite également au compromis, car plus la vitesse augmente et moins l’on dispose de temps d’enregistrement.  L’enregistrement d’une bande magnétique sur des appareils professionnels et semi-professionnels fait appel à 3 têtes. Toutes les têtes sont constituées d’une bobine électrique en forme d’anneau encapsulée dans l’entrefer sur lequel défile la bande.  La bande commence sa course sur l’entrefer de la tête d’effacement. Précédé par un oscillateur, ce dernier envoie un courant modulé avec une très haute fréquence pouvant aller de 40 à 120 kHz.  L’entrefer de la tête d’effacement est la

Lecteur réseau Définition rapide Le lecteur réseau est une source intégrée ou raccordée à une chaîne hifi devant être connectée aux réseaux internet et local par une box ou un routeur afin d’accéder aux contenus audio dématérialisés pour les lire.  Détails : Le lecteur réseau contient une carte électronique de connexion à internet et au réseau local. La connexion est établie soit par un port RJ45 à l’aide d’un câble réseau entre le lecteur réseau et la box internet, soit sans fil par son module WiFi. La connexion par câble est plus stable et moins sujette aux perturbations électromagnétiques.  Les protocoles internet utilisés sont désormais assez complets et l’on retrouve le DLNA, l’AirPlay, l’UPnP, le Chromecast.  Les lecteurs réseau sont également compatibles avec les assistants vocaux.  Une fois connecté, le lecteur réseau accède à la musique dématérialisée des plates-formes de streaming, aux webradios et aux podcasts.  Les flux audionumériques reçus sont stockés temporairement dans une mémoire tampon.  Le lecteur réseau traite ensuite le signal audionumérique soit en le synchronisant avant de l’envoyer dans l’étage de sorties numériques, soit en les envoyant dans le DAC qu’il intègre dans la majorité des cas. Le DAC émet ensuite le signal analogique vers l’étage de sortie analogique.  Les pilotes logiciels utilisés sont conçus pour une réelle restitution haute-fidélité et haute définition. Contrairement aux ordinateurs, les circuits électroniques des lecteurs réseau sont bâtis pour lutter contre le bruit, la gigue et la distorsion.  Les lecteurs réseau sont généralement contrôlés par une application de smartphone ou de tablette. L’appareil mobile ne sert que de télécommande, il ne gère par les signaux audionumériques (c’est un gage de qualité).  Le lecteur réseau intègre souvent des services de musique en ligne dont la variété dépend du fabricant. Il suffit de connecter le lecteur réseau à la plate-forme en saisissant les identifiant et mot de passe de son abonnement.  Le lecteur réseau accède également au réseau local pour récupérer la musique dématérialisée stockée sur des NAS (Network Attached Storage ou stockage raccordé au réseau) et autres disques durs connectés.  Afin d’étendre l’accès aux fichiers audio, le lecteur réseau dispose généralement de ports USB pour y brancher des clés USB ou des disques durs externes.  Enfin, les fabricants ajoutent habituellement un récepteur Bluetooth afin de compléter la connectivité du lecteur réseau. Dans ce cas, c’est le smartphone ou la tablette qui devient la source et le lecteur sert de passerelle. Toutefois, la qualité sonore décline sensiblement avec ce mode de transmission qui compresse le signal avec pertes.  NAD M10 V2

Lecteur CD – DVD – SACD – BD Définition rapide : Source numérique permettant la lecture des enregistrements sonores sur disques optiques comme les CD.  Le lecteur fonctionne en faisant tourner le disque sous un faisceau laser qui assure la lecture des données du signal audio numérique.  Le lecteur dispose généralement du convertisseur numérique analogique (DAC) pour être directement raccordé à l’amplificateur.  Il peut posséder des sorties numériques pour être connecté à un autre DAC.  Sans DAC, le lecteur est qualifié de transport.  Détails : Présentation du lecteur de disque optique.  Tous les lecteurs optiques fonctionnent selon les mêmes principes. La finesse de gravure optique allant de pair avec la longueur d’onde du laser du lecteur. Pour expliquer les principes de fonctionnement, le lecteur CD sera pris comme exemple.  La compatibilité est descendante, c’est-à-dire qu’un lecteur DVD peut lire des CD et un lecteur Blu-ray peut lire les CD comme les DVD.  Le SACD, quant à lui, nécessite un lecteur DVD spécifique.  Contrairement aux platines vinyle, la trajectoire de lecture du disque est identique à la trajectoire de gravure. Elle part du centre du disque vers son bord en suivant son rayon et la rotation du disque est dans le sens contraire des aiguilles d’une montre.  La vitesse angulaire du système d’entrainement varie de 500 tours/min au centre à 200 tours/min au bord afin de maintenir une vitesse linéaire de lecture constante de 130 cm/s, car le signal numérique PCM ou DSD a échantillonné le signal analogique des microphones en temps réel.  Des variations de vitesse de lecture peuvent toutefois survenir et, à l’instar du vinyle, conduire à l’effet de pleurage.  Mais le lecteur laser s’en prémunit grâce au signal d’horloge présent dans le PCM (word clock) et l’utilisation d’une mémoire tampon. Une horloge d’une très grande précision synchronise ensuite le signal numérique, éliminant ainsi tout pleurage.  Une diode laser émet une lumière cohérente, c’est-à-dire que les ondes électromagnétiques de cette lumière sont toutes de la même longueur d’onde et sont toutes polarisées dans le même sens de propagation.   Ces ondes sont également en phase, ce qui signifie que les bosses et les creux des ondes se superposent parfaitement. Dans ce cas, les propriétés physiques des ondes font qu’elles s’additionnent et voient leur amplitude doublée. L’amplitude d’une onde correspond à la hauteur des creux ou des bosses de cette même onde.  L’intensité lumineuse correspond au carré de cette amplitude. Le faisceau laser jaillit de la diode et rencontre la surface du CD.  À la surface du CD, il passe sur la piste qui est formée de plats et de fosses reposant sur la surface réfléchissante où il forme le spot du laser ou, autrement dit, le point lumineux.  Le faisceau laser est alors réfléchi vers le capteur photoélectrique dont la tension varie avec l’intensité lumineuse (plus l’intensité lumineuse est élevée et plus la tension électrique augmente). Le capteur photoélectrique est le transducteur qui va convertir le signal lumineux du laser en signal électrique.  Quand le faisceau laser passe sur un plat ou une fosse, il est parfaitement réfléchi et l’intensité lumineuse arrivant sur le capteur photoélectrique est maximale. Donc, la tension électrique du capteur est également maximale.  En revanche, quand le faisceau laser passe sur la marche entre un plat et une fosse ou la marche d’une fosse à un plat, les ondes électromagnétiques vont subir un déphasage. En effet, une partie du faisceau doit parcourir un peu plus de distance dans l’air et un peu moins dans le polycarbonate du CD (ou inversement) avant et après sa réflexion sur la surface métallique. Or, la vitesse de la lumière est un peu moins grande dans le polycarbonate du CD que dans l’air. Une partie des ondes électromagnétiques du faisceau laser va prendre un léger retard et être déphasée par rapport aux autres ondes électromagnétiques du faisceau laser. Comme ces ondes se superposent, une partie d’entre elles vont avoir des bosses alignées avec les creux des autres et en s’additionnant, elles s’annulent.  Dans ce cas, le capteur photoélectrique reçoit un spot lumineux formant des bandes d’interférences qui sont une alternance de bandes lumineuses et de bandes sombres. Les bandes lumineuses sont les ondes en phases et les bandes sombres correspondent aux ondes en opposition de phase qui se sont annulées.  Quand cela se produit, l’intensité lumineuse arrivant au capteur photoélectrique est minimale et la tension électrique est également minimale.  Nous avons alors deux états du faisceau laser reçu par le capteur : intensité maximale et intensité minimale quand il passe d’un plat à une fosse ou d’une fosse à un plat.  Sur le disque optique, les marches plat/fosse ou fosse/plat correspondent au bit de valeur 1. Le laser donnera l’intensité minimale que le capteur photoélectrique transformera en tension minimale. Les plats et les fosses réfléchissent le maximum d’intensité du laser qui est interprété en tension électrique maximale par le capteur photoélectrique.  Sur la piste du CD, il y a un bit tous les 0,3 µm et seules les marches plat/fosse ou fosse/plat constituent des bits de valeur 1. Entre les 1, les bits de valeurs 0 sont ajoutés par interpolation tous les 0,3 µm de la piste quand l’intensité du faisceau laser captée est maximale.  Par exemple :    La lecture par un laser n’entraine aucune usure du disque.  Caractéristiques des lasers des différents lecteurs de disques optiques.  CD :  Longueur d’onde : 0,78 µm (infrarouge invisible pour l’œil humain).  Diamètre du spot : 1,6 µm.  DVD :  Longueur d’onde : 0,65 µm (rouge).  Diamètre du spot : 1,1 µm.  BD :  Longueur d’onde : 0,405 µm (bleu-violet).  Diamètre du spot : 0,48 µm.    Le codage linéaire du PCM du CD est lu par le laser et les valeurs binaires 1 et 0 sont données par le signal électrique du capteur photoélectrique qui transmet le signal numérique à la mémoire tampon.  Le signal numérique est ensuite traité pour être multiplexé afin de reconstruire les échantillons de musique dans les canaux de gauche et de droite ainsi que les métadonnées (titre, durée, numéro de piste, etc.).  La lecture peut donner lieu à des erreurs à cause d’une poussière ou d’une rayure modérée

Jack Définition rapide : Liaison de 2 jusqu’à 5 fils électriques reliant des connecteurs cylindriques dotés de 2 jusqu’à 5 contacts électriques.  La fiche mâle et la prise femelle sont toutes les deux usuellement nommés jacks.  En hifi, les connecteurs jack sont utilisés pour brancher les casques audio et les microphones. Détails : Le connecteur jack a été inventé en 1877 pour les standards téléphoniques afin de connecter les lignes téléphoniques. Le jack s’est répandu dans le monde de l’audio, puis de l’audio-vidéo grâce à sa simplicité de connexion. Les jacks, mâles et femelles ont des tailles variables.  En hifi, le jack de ¾ de pouce ou de 6,35 mm est la taille d’origine du jack.  Le jack de 3,5 mm s’est répandu en même temps que le Walkman.  Le jack de 2,5 mm a été créé pour suivre la miniaturisation des appareils électroniques.  Le jack de 4,4 mm spécifiquement différencié est utilisé pour les liaisons stéréo symétriques.  Le jack de 6,35 mm est robuste, ce qui est moins le cas pour les plus petits.  On retrouve le jack de 6,35 mm pour la hifi domestique et les tailles inférieures sont utilisées pour la hifi nomade.  Il existe des adapteurs pour passer d’une taille à une autre.  Le principe de contact électrique est une connexion coaxiale. La prise mâle cylindrique est enfichée et la prise femelle, cylindrique aussi assure les points de contact par des ressorts métalliques. Derrière la pointe, un étranglement suivi d’un isolant maintient l’ensemble et le retrait reste aisé. Le nombre de points de contact varie de 2 à 5 pour 1 à 4 signaux, l’un des contacts étant réservé à la masse.  La prise mâle est constituée, au minimum, de 2 contacts. On distingue alors une pointe conductrice appelée Tip (T) en anglais, d’une rondelle isolante en plastique, d’un cylindre conducteur nommé manchon de l’anglais Sleeve (S). C’est un connecteur jack TS.  Quand la prise jack est à 3 points de contact, on distingue alors la pointe (T), une rondelle isolante, un anneau pour Ring (R) en anglais, une rondelle isolante et le manchon (S). C’est un connecteur jack TRS.  Pour un jack de 4 points de contact, on a TRRS.  Et, pour un jack de 5 points de contact, on a TRRRS.   La base de la fiche mâle est le manchon (Sleeve S) et il constitue la masse. Les anneaux (R) et la pointe (T) constituent les signaux. Les fonctions des jacks sont donc liées à leurs points de contact.  Jack à 2 points de contact TS : Il transporte le signal asymétrique monophonique en T et S est la masse. On l’appelle logiquement jack mono.  Jack à 3 points de contact TRS :  Stéréophonie asymétrique où T correspond au canal de gauche, R correspond au canal de droite (et opportunément à Right en anglais) et S est la masse.  Monophonie symétrique où T correspond au point chaud, R correspond au point froid et S à la masse.  Jack à 4 points de contact TRRS :  Ce jack audio stéréo permet un signal supplémentaire pouvant être utilisé pour un microphone dans le cas des micro-casques. Il peut également servir à un signal vidéo ou à une télécommande.  Jack à 5 points de contact TRRRS : Ce jack est utilisé pour la liaison symétrique stéréo destinée aux casques audio compatibles et cette liaison est la plus qualitative.  Le T correspond à la phase (polarité) positive du canal de gauche.  Le R qui suit correspond à la phase négative du canal de gauche.  Le R qui suit correspond à la phase positive du canal de droite.  Le R qui suit correspond à la phase négative du canal de droite.  Le S correspond à la masse. 

Impédance Définition rapide : L’impédance est une grandeur physique d’inertie qui s’oppose à la propagation d’un phénomène ondulatoire (périodique) comme les courants électriques alternatifs sinusoïdaux (signaux audio) dans un circuit ou les ondes sonores dans un milieu (acoustique) pour citer les phénomènes retrouvés en hifi.  Cette grandeur s’exprime en ohm et elle est notée avec la lettre grecque majuscule oméga : Ω. Détails : En hifi, on s’intéresse à l’impédance en particulier pour le couplage d’enceintes acoustiques à un amplificateur de puissance.  L’impédance est une transposition de la résistance électrique d’un courant électrique continu selon la loi d’Ohm à un courant électrique alternatif sinusoïdal.  Même si l’impédance est plus difficile à appréhender, les règles de montage de résistances électriques s’appliquent de la même manière.  Ainsi, les résistances montées en série s’additionnent. Courant continu : R = R1 + R2 + … + Rn (R est la résistance en Ω) Courant alternatif : Z = Z1 + Z2 + … + Zn (Z est l’impédance en Ω également)  Et, les résistances montées en parallèle s’additionnent par leurs inverses. Courant continu : R = 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn Courant alternatif : Z = 1/Z1 + 1/Z2 + … + 1/Zn  L’attention doit être portée quand 4 enceintes sont raccordées à un ampli, car 2 enceintes reliées au même bornier constituent un montage en parallèle.  La puissance d’un ampli est donnée en watt par canal pour une impédance (parfois nommée charge).  Par exemple, 2 x 50 W sous 8 Ω et 2 x 100 W sous 4 Ω.   La puissance fournie par l’ampli double quand l’impédance est moitié moindre (peut varier selon l’ampli).  Les enceintes sont données pour une impédance nominale à une fréquence donnée. L’impédance est généralement donnée par les fabricants à 8 Ω pour la fréquence de 1 kHz. Mais, l’impédance varie avec la fréquence du courant, elle diminue ou augmente proportionnellement à la fréquence.  Si 2 enceintes de 4 Ω sont branchées sur le même bornier, l’impédance résultante est Z = 1/4 + 1/4 = 0,5 Ω.  L’ampli doit alors fournir une forte puissance pour laquelle il n’est peut-être pas conçu. Alors, il risque fort de subir des dommages tout comme les enceintes.  L’impédance est également donnée pour les entrées de lignes. Elle est généralement de 47 kΩ.  L’impédance des casques varie de l’ordre des dizaines aux centaines d’ohms. Plus l’impédance est importante, plus la puissance de l’ampli casque devra être élevée.  L’impédance est l’opposition d’un circuit électrique au passage d’un courant alternatif sinusoïdal et sa définition est la généralisation de la loi d’Ohm appliquée au courant alternatif.  Courant continu ; R = U/I ou résistance = tension/intensité. Courant alternatif : Z = U/I mais ici, l’impédance Z est un nombre complexe et la tension comme l’intensité aussi, car elles sont de forme sinusoïdale.  Il y a dans l’impédance la notion de déphasage du signal électrique entre la phase initiale et la phase à la sortie du circuit. Ce déphasage correspond à l’angle entre l’amplitude sortante et l’amplitude entrante.  L’impédance s’exprime comme la somme d’une partie réelle et d’une partie imaginaire au sens mathématique.  Z = R + jX  La partie réelle R est la résistance.  La partie imaginaire X est la réactance.  L’unité imaginaire j est préférée à i pour éviter les confusions en électricité.  La réactance X rend compte du déphasage. Si elle est en avance, X est positif et elle est nommée inductance. Si elle est en retard, X est négatif et elle est nommée capacitance.  L’inverse de l’impédance est l’admittance notée Y et elle est exprimée en siemens (S).  Y = 1/Z où Y est aussi un nombre complexe.  Y = C + jS  La partie réelle c’est la conductance. La partie imaginaire S est la susceptance.  Comme énoncé plus haut, l’impédance varie en fonction de la fréquence.  Pour un composant capacitif :  XC = – 1/(2πfC) où f est la fréquence et C la capacitance.  Donc, plus la fréquence augmente et plus la réactance diminue.  Pour un composant inductif :  XL = 2πfL où f est la fréquence et L est l’inductance.  Donc, plus la fréquence augmente et plus la réactance augmente.  Les signaux analogiques dont les fréquences varient vont alors avoir une incidence sur l’impédance des électroniques et des enceintes acoustiques. 

I²S (Integrated Interchip Sound) Définition rapide : Connecteur électrique de type bus série standard reliant deux appareils audio numériques (source vers DAC). Il sépare l’horloge word du signal de données du flux PCM et intègre un signal d’horloge bit limitant ainsi la gigue à un faible niveau.  Détails : La conversion numérique analogique consiste à transformer chaque échantillon de données en courant électrique analogique. Ces opérations échantillon par échantillon pour chaque canal nécessitent une synchronisation des plus précises. Un signal d’horloge est généré par un oscillateur dans l’appareil audionumérique pour assurer cette synchronisation.  Pour les flux PCM aux connexions classiques (S/PDIF, optique ou AES/EBU), l’horloge envoie des impulsions pour chaque mot contenant l’échantillon (de 16 à 24 bits dans un mot de 32 bits pour le PCM). C’est l’horloge « word ». La fréquence d’oscillation de l’horloge est donc celle de la fréquence d’échantillonnage.  Malheureusement, dans la pratique, la précision des oscillateurs ne permet pas une synchronisation parfaite. Si une impulsion est en avance, l’opération de conversion d’un échantillon sera incomplète et éliminée par le DAC. Une impulsion en retard va causer un décalage dans les transitoires. Ces erreurs de synchronisation forment la gigue d’horloge.  Le bus I²S améliore la gigue en séparant le signal d’horloge depuis la source et sert de bascule entre les mots (dans la trame du flux PCM, le mot A correspond au canal gauche et le B au droit).  Pour améliorer davantage la précision de synchronisation, le bus I²S génère une impulsion par bit de chaque échantillon. C’est le signal d’horloge « bit ». La fréquence de l’horloge est donc un multiple de la fréquence d’échantillonnage.  Pour un CD : 16 bits x 44,1 kHz x 2 canaux = 1411,2 kHz  Pour un fichier master de studio : 24 bits x 96 kHz x 2 canaux = 4608 kHz.  Ces fréquences d’oscillation de l’horloge correspondent au débit des échantillons. Enfin, la forme d’onde de l’horloge bit n’est pas carrée comme l’horloge word, ce qui améliore la précision des transitoires. 

HI-Res (High Resolution – Haute Résolution)  Défintion rapide : Certification de la Japan Audio Society définissant que :  Le matériel audio analogique peut traiter des signaux de 40 kHz minimum  Le matériel et les enregistrements audio numériques peuvent traiter des signaux dont la résolution minimum est de 24 bits et dont la fréquence d’échantillonnage est de 96 kHz minimum.  Détails : Le principe fondateur est de pouvoir reproduire la musique telle qu’elle a été produite par les studios d’enregistrement.  À de rares exceptions, tous les studios produisent des enregistrements, nommés masters, au format PCM dont la résolution est de 24 bits, voire 32 bits et la fréquence d’échantillonnage est de 96 kHz, voire 192 kHz ou plus.  Pour les CD, l’enregistrement est compressé pour tenir sur le disque à 16 bits et 44,1 kHz.  Le DVD pouvant contenir davantage de données est compressé en 16 bits et 48 kHz.  Le Blu-Ray pouvant accueillir plusieurs Go de données permet d’éviter la compression du signal audio PCM et de conserver l’intégralité des informations du master de studio en 24 bits et 96 kHz. C’est la Hi-Res.  La musique peut être dématérialisée sous forme de fichiers informatiques. Des codecs comme le FLAC compressent les données pour le stockage et les décompressent sans perte lors de la lecture.  La Hi-Res permet donc d’accéder à la qualité sonore du master de studio à condition de disposer de l’enregistrement (disque, fichier ou streaming) et du matériel permettant sa restitution.  La Hi-Res fait souvent polémique sur son intérêt, car elle permet l’enregistrement et la restitution de très hautes fréquences et d’ultrasons non perceptibles par l’oreille humaine.  Il est vrai qu’une fréquence d’échantillonnage de 96 kHz autorise des fréquences audio de 48 kHz par canal en stéréo et que l’audition humaine se limite à 20 kHz. Toutefois, le corps humain ne perçoit pas le son que par ses oreilles. Les yeux et certains os sont sensibles aux ultrasons. Il en va d’ailleurs de même avec les infrasons, le squelette et la cage thoracique sont sensibles à des fréquences inférieures à 20 Hz. Sinon, à quoi servirait le tube de 16 Hz des grandes orgues si ce n’est pour faire vibrer les auditeurs.  Afin de trancher la question, l’AES (Audio Engineering Society) a conduit et publié (lien) une méta-analyse des études scientifiques sur la perception de la Hi-Res.  Elle met en évidence que les auditeurs ne perçoivent pas les fréquences supérieures à 20 kHz quand elles sont les seules diffusées. Mais, ces mêmes auditeurs perçoivent leurs absences quand ils comparent à l’aveugle un même titre au format CD et au format Hi-Res. Et, il est précisé qu’il s’agit de sujets non entrainés. Un sujet entrainé est souvent un mélomane audiophile.  La fréquence d’échantillonnage ne se limite pas à un gain de fréquences audio suivant le théorème de Shannon-Nyquist. C’est avant tout le nombre d’échantillons mesuré du son par seconde. La précision de mesure est donc bien meilleure à 96 000 fois par seconde qu’à 44 100 fois par seconde. Cette précision se retrouve lors de la conversion numérique analogique.  Enfin, la résolution a une conséquence directe sur la plage dynamique.  Elle passe d’environ 90 dB pour les 16 bits du CD à environ 140 dB avec les 24 bits du format Hi-Res.  Cette dynamique plus élevée diminue fortement le niveau du bruit de fond qui lui devient inaudible.