Comment fonctionne un convertisseur analogique-numérique ?

Comment fonctionne un convertisseur analogique-numérique ? Comment fonctionne un convertisseur analogique-numérique ?

Vous appuyez sur le bouton d'enregistrement de votre logiciel d'enregistrement, vous jouez un accord sur votre guitare ou vous jouez de la cornemuse dans un microphone et, comme par magie, le résultat apparaît à l'écran, prêt à être manipulé en fonction de vos caprices sonores.

Mais que s'est-il réellement passé ?

Si vous vous êtes déjà demandé comment un signal analogique est transformé en signal numérique, cet article est fait pour vous. Nous allons nous mettre en mode "deep nerd" pour comprendre parfaitement le fonctionnement des convertisseurs analogiques-numériques.

Et si vous n'avez pas vraiment prêté attention à ce processus, cet article est pour vous ! Comprendre comment un signal analogique se transforme en chiffres binaires est d'une importance fondamentale pour tout musicien.

Pourquoi chaque musicien doit comprendre les convertisseurs analogiques-numériques

Chaque fois que vous enregistrez un signal analogique - ou même que vous utilisez des échantillons provenant de sons réels - vous utilisez des convertisseurs analogiques-numériques.

Supposons que vous ayez enregistré un solo de guitare fulgurant ou un échantillon du ronflement de votre chien - cela n'a pas d'importance.

Dans les coulisses, une technologie cruciale fait des heures supplémentaires pour transformer votre signal d'entrée analogique - le flux naturel d'électricité provenant de votre microphone ou de votre instrument - en une représentation numérique qu'Ableton ou Logic (ou toute autre station de travail aud ionumérique que vous utilisez en ce moment) peut réellement comprendre.

Le héros méconnu de tout cela ? Le convertisseur analogique-numérique, ou ADC en abrégé.

Que vous enregistriez dans votre chambre ou que vous mixiez dans un studio professionnel, vous utilisez toujours des convertisseurs analogiques/numériques. Ils se trouvent dans votre interface audio, sur votre carte son et même dans le micro de votre téléphone.

Chaque fois qu'une forme de tension analogique entre dans le système en question (comme votre voix dans un microphone), elle est immédiatement échantillonnée, découpée, mesurée et transformée en données numériques.

Comment fonctionne un convertisseur analogique-numérique et quelle est son importance pour les musiciens ? Il y a de fortes chances que vous pensiez déjà en termes d'ADC, que vous le réalisiez ou non. Ce guide vous guidera à travers le processus de conversion dans un langage simple, en utilisant des exemples musicaux réels pour expliquer ce qui se passe à chaque étape.

Nous allons lever le voile sur l'élément technologique le plus important que vous ne saviez pas utiliser tous les jours.

Analogique ou numérique : Qu'est-ce qu'on convertit de toute façon ?

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Avant d'entrer dans les détails du fonctionnement des convertisseurs analogiques-numériques, il faut d'abord comprendre ce qu'ils convertissent : des signaux analogiques en signaux numériques.

Le signal analogique : La musique dans son habitat naturel

Dans le monde réel, tout son - votre voix, le pincement d'une guitare acoustique ou le bruit sourd d'une grosse caisse - est toujours analogique. Cela signifie qu'il se déplace de manière continue, comme une onde lisse. Lorsqu'il s'agit de sons purs, on parle d'ondes sinusoïdales, qui représentent l'amplitude du signal (l'intensité sonore, pour les gens simples comme moi) mesurée dans le temps.

Lorsque vous parlez ou jouez d'un instrument, les ondes sonores que vous créez font bouger l'air ambiant, qui à son tour se déplace contre les bits intelligents à l'intérieur de vos oreilles ; c'est ainsi que nous entendons le son.

Lorsque vous enregistrez la même chose, un microphone capte les vibrations de l'air et les transforme en un minuscule courant électrique. Ce courant est appelé signal d'entrée analogique, et la tension qu'il transporte est appelée tension d'entrée analogique (ou parfois simplement tension analogique).

Cette tension varie continuellement ; chaque respiration, chaque pincement de corde, chaque nuance d'une performance physique existe dans ce signal qui circule. La plage de tension d'un signal analogique reflète les variations d'intensité du son. Le travail des convertisseurs analogiques-numériques est de prendre cette quantité analogique et de la traduire en quelque chose qu'un système numérique (comme votre ordinateur ou votre téléphone) peut utiliser.

Le signal numérique : Le binaire dans une boîte

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Contrairement aux oreilles humaines, les ordinateurs ne comprennent pas les ondes lisses et continues. Leur méthode de communication est la sortie binaire - un signal qui représente l'information en utilisant seulement deux états, généralement des zéros et des uns. C'est ainsi que nous obtenons un signal numérique. Il s'agit d'un ensemble de minuscules étapes qui tentent d'imiter le signal original à l'aide d'une série de valeurs fixes.

Pour stocker, afficher ou manipuler de la musique sous forme numérique, nous devons convertir le signal analogique lisse en une représentation numérique, c'est-à-dire une chaîne de nombres qu'une station de travail audio, des plugins et des disques durs peuvent comprendre.

Et c'est précisément cela, mes amis, la conversion analogique-numérique.

Il y a de fortes chances que vous ayez déjà vu ce processus en action, lorsque vous enregistrez un signal d'entrée analogique via votre interface audio et que vous regardez la jolie forme d'onde apparaître comme par magie sur la page d'arrangement de votre DAW. L'affichage numérique du signal échantillonné est certes sympathique, mais derrière ce graphique se cache une longue chaîne de code binaire représentant le signal de sortie du convertisseur analogique-numérique de votre interface.

Analogie avec le monde réel : Vinyle contre Spotify

Imaginez un signal analogique comme un disque vinyle : un sillon continu que l'aiguille suit physiquement jusqu'à la fin du disque. Un signal numérique, en revanche, est comme un fichier musical en continu : il est découpé en morceaux, mesuré, stocké et envoyé à vos haut-parleurs en utilisant uniquement des nombres.

Le vinyle est magnifiquement détaillé, mais il est fragile et difficile à partager. Vous avez besoin du vinyle lui-même, ainsi que d'un support pour le lire, et tous deux doivent se trouver dans la même pièce que la personne avec laquelle vous voulez le partager. De plus, le vinyle ne peut pas être édité.

La version en code binaire numérique peut manquer de nuances, mais elle est modifiable et prête à être utilisée dans votre logiciel de création audio. Et si vous avez un partenaire de production à l'autre bout du monde, vous pouvez lui envoyer le fichier pour qu'il travaille dessus en un clin d'œil.

C'est la puissance des convertisseurs analogiques-numériques. Ka-pow !

Le rôle des convertisseurs analogiques-numériques (expliqué aux musiciens)

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Il convient de noter ici que les convertisseurs analogiques-numériques ne sont pas uniquement utilisés pour l'audio. De nombreux éléments du monde physique ont une valeur analogique. En fait, tout ce qui peut être mesuré - qu'il s'agisse du son, de la lumière, de la température ou même du mouvement - possède un signal analogique qui peut être converti en signal numérique.

Le principe est le même : prendre le signal analogique original avec ses niveaux de tension fluctuants et le transformer en un code de sortie numérique qui peut être stocké et édité facilement.

Mais nous sommes tous des musiciens (même toi, Nickelback), alors voyons ce que les convertisseurs analogiques-numériques font exactement avec votre musique.

Chaque fois que vous branchez un micro ou un instrument, une entrée analogique entre dans votre interface audio. Ce signal est une forme d'onde électrique, c'est-à-dire une valeur de tension mobile qui reflète le son en temps réel. Le rôle de l'ADC est d'échantillonner cette tension d'entrée et de lui assigner un nombre que votre ordinateur comprendra.

C'est ainsi que nous passons d'un signal analogique à une sortie numérique. Le processus se déroule en trois étapes principales : l'échantillonnage, la quantification et l'encodage.

Étape 1 : Échantillonnage - découpage du temps

Lors de la première étape, l'échantillonnage, l'ADC mesure l'amplitude du signal (tension) à intervalles réguliers. Cela se produit plusieurs milliers de fois par seconde - la fréquence à laquelle cela se produit est connue sous le nom de taux d'échantillonnage (ou fréquence d'échantillonnage).

L'audio de qualité CD utilise une fréquence d'échantillonnage de 44 100 échantillons par seconde - ou 44,1 kHz. Des taux d'échantillonnage plus élevés (comme 48 kHz ou 96 kHz ) donnent plus de détails et enregistrent des fréquences plus élevées. Cela est dû à un concept appelé le théorème de Nyquist, qui stipule que vous ne pouvez capturer des fréquences que jusqu'à la moitié de la fréquence d'échantillonnage.

Ainsi, en théorie, si votre musique est entièrement composée de sons dans la gamme 5-10 kHz (à quoi pensez-vous ?), vous aurez besoin d'une fréquence d'échantillonnage d'au moins 20 kHz pour l'enregistrer avec précision.

Étape 2 : Quantification - Mesure de la tension

Une fois l'échantillon prélevé, l'ADC compare la tension d'entrée à un niveau de tension de référence. La plage allant de zéro volt à la tension de référence est divisée en étapes fixes. Chacun de ces pas représente un nombre numérique spécifique.

Et c'est là que nous rencontrons un minuscule décalage, connu sous le nom d'erreur de quantification. Cela se produit parce qu'un signal analogique peut se situer entre deux étapes numériques, comme illustré ci-dessous.

C'est là que la profondeur de bits devient importante. Un CAN 16 bits fournit 65 536 pas, tandis qu'un CAN 24 bits en fournit plus de 16 millions. Il est clair (du moins dans ce cas) que plus il y en a, mieux c'est. Plus il y a de pas, plus le processus de conversion est précis.

Pour les musiciens, cela se traduit par une amélioration des détails dans les passages les plus doux et par une plus grande marge de manœuvre dans les passages les plus bruyants.

Étape 3 : Encodage - sortie binaire

Une fois que l'ADC a déterminé l'étape dans laquelle se situe le signal, il convertit ce niveau en code binaire numérique - une chaîne de zéros et de uns qui représente le code de sortie.

Il s'agit des données numériques finales que votre DAW reçoit. À partir de là, le signal analogique d'origine est préservé le plus fidèlement possible sous forme numérique.

La mise en place : Une prise de voix en mouvement

Par exemple, disons que vous enregistrez des voix. Vous voulez autant de détails que possible sans pour autant vous ruiner en espace de stockage. Vous réglez donc votre fréquence d'échantillonnage sur 48 kHz et votre profondeur de bits sur 24.

Votre micro capte l'entrée analogique - les changements subtils de la pression de l'air sur la capsule du micro sous forme de tension analogique - en d'autres termes, le signal analogique est mesuré sous forme de tension.

Cette tension d'entrée analogique est échantillonnée 48 000 fois par seconde, chaque tranche (échantillon) étant mesurée par rapport à une tension de référence, convertie en un nombre numérique et envoyée à votre logiciel audio sous forme de chiffres binaires.

Vous avez maintenant un signal numérique qui ressemble à une forme d'onde lisse et continue, mais qui est en fait un flux de code.

Tout cela parce que votre fidèle ADC a traduit la valeur analogique en quelque chose que votre ordinateur peut traiter.

Convertisseurs analogiques-numériques - Composants et processus

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Jusqu'à présent, nous avons examiné la situation dans son ensemble - ce qui entre et ce qui sort. Mais comment les convertisseurs analogiques-numériques réalisent-ils tout cela ?

À l'intérieur de chaque ADC se trouve un circuit électronique super intelligent qui s'occupe de toute la magie. Il transforme le signal analogique en constante évolution en signal numérique, un instantané à la fois. Regardons de plus près ce qui se passe.

Le comparateur : Décideur de tension

Au cœur de l'ADC se trouve ce que l'on appelle un comparateur. Un comparateur compare la tension d'entrée à une tension de référence, en posant la simple question suivante : "Cette entrée est-elle supérieure ou inférieure à la référence ? "Cette entrée est-elle supérieure ou inférieure à la référence ?"

C'est par cette comparaison que le CAN commence à déterminer la valeur numérique à attribuer à chaque échantillon analogique. Chaque fois que votre micro ou votre instrument produit une tension (c'est-à-dire un son), le comparateur la compare à une tension interne en constante évolution. Lorsque la tension du condensateur correspond à celle de l'entrée, le système verrouille le code numérique correspondant.

L'escalier du condensateur et de la tension

Selon le type d'ADC, différentes méthodes sont utilisées pour générer cette tension de comparaison. Une méthode courante est le registre d'approximation successive (SAR).

Dans un CAN à approximation successive, le convertisseur utilise un minuscule condensateur pour maintenir une charge de tension. Il compare votre signal d'entrée à une série de niveaux de tension, comme s'il s'agissait d'un jeu de devinettes :

  1. Il commence par deviner le milieu de la plage de tension.
  2. Si la valeur analogique est plus élevée, l'estimation est revue à la hausse.
  3. S'il est inférieur, il s'ajuste vers le bas.
  4. Cette opération se poursuit jusqu'à ce que la correspondance la plus proche soit trouvée.

Ce va-et-vient plutôt intelligent est piloté par des impulsions d'horloge - de minuscules marqueurs temporels qui garantissent que tout reste synchronisé. Chaque impulsion d'horloge rapproche l'ADC de la sortie numérique finale.

La lecture du processus ne lui rend pas vraiment justice. Il se déroule à un rythme incroyablement rapide - des millions de fois par seconde - et aboutit à une représentation numérique très précise de votre musique.

CAN à rampe et à double pente

Il existe d'autres façons de générer la tension de comparaison, notamment la méthode de la tension de rampe et les CAN à double pente. Ces méthodes sont plus souvent utilisées dans le domaine de l'ingénierie électrique - équipement de test, contrôle des processus, voltmètres numériques, etc. - mais l'idée est la même : comparer une tension d'entrée à une référence changeante jusqu'à ce qu'une correspondance soit trouvée.

Par exemple, dans un convertisseur à double pente, le signal d'entrée charge un condensateur sur une période fixe, puis une tension de référence le décharge. Le temps nécessaire pour revenir à zéro donne le nombre numérique final - un peu comme un chronomètre pour votre son, ou tout ce que vous mesurez.

Bien qu'il ne s'agisse pas des types de comparateurs que vous trouverez dans votre interface audio moyenne, cela permet de montrer qu'il existe de nombreux chemins pour atteindre le même objectif : convertir le continu en dénombrable.

Les CDA dans les interfaces audio

Comment fonctionne un CAN dans une interface audio ? La puce ADC reçoit la tension d'entrée de votre préamplificateur. Elle compare (rapidement) l'amplitude du signal à des valeurs de référence, lui attribue un code numérique et le transmet à votre logiciel audio. Tout cela se produit si rapidement que votre système l'enregistre en temps réel, avec un retard presque imperceptible.

Lorsque l'on parle des performances ou de la résolution d'un CAN, on parle de la rapidité et de la précision de ce processus. Un CAN de meilleure qualité capture votre signal original plus fidèlement, avec moins d'erreurs de quantification et une plage de tension plus large.

Que se passe-t-il ensuite ? La lecture expliquée

OK, vous avez enregistré cette ligne de synthé vintage, cette prise de voix ou ce groove de basse serré. Le convertisseur analogique-numérique a capturé chaque signal d'entrée analogique, l'a découpé dans le temps et l'a recraché sous forme de signal numérique dans un flux de 1 et de 0. Et maintenant ?

Pour restituer ce son dans vos oreilles, il faut inverser le processus. C'est là qu'intervient le convertisseur numérique-analogique (DAC).

Du numérique à l'analogique - le travail des DACs

Si vous considérez l'ADC comme un traducteur pour votre microphone ou votre instrument, le DAC est un interprète pour vos appareils analogiques. Il prend la chaîne de code binaire (données numériques) et reconstruit un signal de tension qui se rapproche de la performance originale. Cette sortie analogique recréée est ce qui sort de vos moniteurs de studio et de vos écouteurs.

Tout comme les ADC, les DAC fonctionnent avec un signal temporel discret, émettant un nouveau niveau de tension de sortie à chaque coup d'horloge, sur la base du code numérique entrant. Cet escalier de tensions forme le signal de sortie qui, une fois lissé, redevient continu.

L'importance de la douceur - Filtrage et interpolation

Voici le problème : lorsqu'un DAC recrée le signal analogique original, le résultat est une forme d'onde en escalier et non une courbe analogique lisse comme celle que vous avez jouée à l'origine. Cela ressemble plus à un contour dentelé qu'à un coup de pinceau fluide.

Pour y remédier, le convertisseur numérique-analogique envoie le signal à travers un filtre passe-bas pour supprimer les artefacts de haute fréquence causés par les étapes "abruptes". Ce filtre adoucit les aspérités pour produire un signal analogique que vos oreilles accepteront comme plus naturel.

Certains systèmes utilisent également l'interpolation pour estimer à quoi devrait ressembler la forme d'onde, entre les instantanés échantillonnés, ce qui améliore encore le résultat.

C'est pourquoi la sortie de votre interface audio sonne fluide et musicale plutôt que robotique et pixelisée. Les convertisseurs numériques-analogiques (DAC) de haute qualité peuvent s'approcher au plus près de la reproduction du signal analogique original, en particulier s'il a été enregistré à une fréquence d'échantillonnage et à une profondeur de bits élevées.

L'aller-retour : ADC + DAC dans la production musicale

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Récapitulons donc ce que représente un aller-retour complet pour votre musique.

  1. Un micro ou un instrument envoie une entrée analogique dans votre interface audio.
  2. L'ADC l'échantillonne et lui attribue des valeurs numériques basées sur des niveaux de tension de référence.
  3. Le signal numérique résultant est envoyé à votre logiciel d'enregistrement.
  4. Votre station de travail audionumérique traite la représentation numérique en temps réel pendant que vous ajoutez des effets, que vous éditez ou que vous arrangez.
  5. Lorsque vous appuyez sur play, le DAC convertit les informations numériques en une sortie analogique.

Cette boucle se produit constamment dans les systèmes embarqués, les consoles de mixage et les équipements de scène. Chaque fois que le signal passe de l'analogique au numérique et vice-versa, l'ADC et le DAC travaillent en tandem.

L'importance pour les musiciens

C'est très bien de savoir comment la saucisse est faite et tout cela, mais quels sont les impacts pratiques pour les musiciens ?

  • La faible latence est importante pour le suivi des voix ou des instruments en direct.
  • La résolution d'un CAN peut avoir un impact sur les performances silencieuses ou celles qui présentent une dynamique subtile.
  • Des convertisseurs numériques-analogiques précis garantissent la qualité sonore de vos mixages sur tous les systèmes de lecture.

Si votre ADC ou DAC n'est pas à la hauteur, vous perdrez des détails, introduirez du bruit ou des artefacts, ou prendrez de mauvaises décisions de mixage sur la base d'une lecture imprécise. C'est pourquoi les interfaces professionnelles - et même les appareils analogiques avec convertisseurs intégrés - annoncent souvent la résolution du CAN, la plage de tension et la précision de la tension de référence.

CNA ≠ ADC

Il convient de noter que la reconversion d'un signal numérique en signal analogique n'annule pas le travail effectué initialement par le convertisseur analogique-numérique. Une fois que le signal analogique a été converti, il y a une certaine quantité d'erreur de quantification, et potentiellement une perte de données, qui est irréversible. Le DAC reconstruit simplement la meilleure version analogique possible de la sortie du système numérique.

C'est comme prendre une photo : quelle que soit l'avancée technologique, il est impossible de recréer chaque molécule de la scène originale. Mais avec suffisamment de résolution et de soin, on peut s'en approcher. Suffisamment pour le jazz en tout cas.

Qu'est-ce qui détermine la qualité et la précision de l'ADC ?

Tout comme les guitaristes, les convertisseurs analogiques-numériques ne sont pas tous égaux. La qualité de vos enregistrements - de la netteté de votre caisse claire à la qualité du souffle d'une voix - dépend de la précision avec laquelle votre convertisseur analogique-numérique capture le signal analogique et le traduit pour un système numérique.

Voici ce qui importe le plus :

Résolution : Bits et détails

La résolution d'un CAN est généralement mesurée en bits, ce qui indique le nombre de valeurs numériques disponibles pour représenter le signal d'entrée.

  • Un CAN de 8 bits peut produire 256 valeurs.
  • Un CAN de 16 bits donne 65 536 valeurs.
  • Un CAN de 24 bits peut traiter plus de 16 millions de pas discrets.

Chaque bit ajouté double le nombre de codes numériques possibles. Plus de codes = plus de précision et moins d'erreur de quantification - cette différence inévitable entre la tension analogique réelle et la valeur numérique la plus proche.

En musique, une plus grande résolution signifie :

  • Les détails les plus silencieux sont préservés
  • Les réverbérations douces et les queues ne se perdent pas
  • Vous pouvez mélanger des signaux plus forts sans distorsion ni écrêtage.

Pour la musique très dynamique, comme le jazz et la musique orchestrale, une profondeur de bits plus élevée vous donne plus de marge de manœuvre et de finesse.

Fréquence d'échantillonnage : Découpage temporel

Votre CAN ne se contente pas de mesurer la tension d'entrée, il sait aussi quand la mesurer. C'est la fréquence d'échantillonnage, ou taux d'échantillonnage, mesurée en kHz.

Les valeurs standard utilisées en musique sont les suivantes

  • 44,1 kHz (qualité CD)
  • 48kHz (norme vidéo et de diffusion)
  • 96kHz (audio haute résolution, surtout chez les concepteurs sonores)

La fréquence d'échantillonnage détermine la fréquence à laquelle le CAN prend un instantané du signal entrant par seconde. Comme indiqué précédemment, la fréquence d'échantillonnage doit être au moins deux fois supérieure à la fréquence la plus élevée du signal afin de le reproduire avec précision.

Étant donné que l'audition humaine plafonne généralement autour de 20 kHz, la fréquence d'échantillonnage minimale nécessaire pour capturer tout ce que nous pouvons entendre est de 2 x 20 kHz, soit 40 kHz. Ajoutez une marge de manœuvre pour l'erreur de quantification et vous obtenez 44,1 kHz - l'étalon-or à l'époque où les CD sont apparus et où les convertisseurs analogiques/numériques étaient les nouveaux venus sur le marché.

Si vous enregistrez à une fréquence d'échantillonnage plus élevée, vous capturez plus de tranches de la forme d'onde ; en fait, vous générez plus de détails sur le signal entrant. Ceci est particulièrement utile pour

  • Transitoires aigus (comme les coups de caisse claire ou les cordes pincées)
  • Instruments contenant beaucoup de hautes fréquences, comme les cymbales
  • Allongement de la durée ou décalage de la hauteur dans la post-production - particulièrement utile dans la conception sonore

Cependant, des taux d'échantillonnage plus élevés augmentent la taille des fichiers et la charge du processeur, il faut donc trouver un équilibre entre qualité et praticité.

Tension de référence et plage de tension

Un CAN fonctionne en comparant la tension d'entrée à une tension de référence. Celle-ci fixe la limite supérieure de ce que le convertisseur peut réellement mesurer.

Imaginez que vous ayez une plage de tension de 0 à 5V :

  • Un numéro numérique peut être attribué à tout signal d'entrée dans cette plage.
  • Tout ce qui est supérieur à la tension de référence est coupé ou déformé.
  • Tout ce qui est trop bas risque de ne pas être enregistré clairement.

Pour les instruments de musique, les tensions sont généralement faibles - souvent de l'ordre du millivolt au volt - et l'ADC est calibré en conséquence.

Une bonne conception permet d'adapter la plage de votre CAN au niveau de sortie de votre équipement. C'est pourquoi les interfaces audio ont des plages d'entrée commutables - comme un commutateur Hi-Z, ou des étages de gain ; elles maintiennent votre signal en toute sécurité dans le niveau de tension de référence connu.

Erreur de quantification : Le compromis inévitable

Étant donné que les CAN arrondissent chaque quantité analogique au pas numérique le plus proche, une petite quantité d'erreur se produit toujours. Il s'agit de l'erreur de quantification, qui se manifeste par une distorsion ou un bruit de faible niveau.

ADC de bonne qualité :

  • Utiliser le tramage pour randomiser et lisser l'erreur.
  • Offrir une résolution plus élevée pour minimiser son audibilité.
  • Avoir des circuits électroniques optimisés qui réduisent le bruit interne.

Dans les appareils haut de gamme, c'est en partie ce qui rend les enregistrements plus fluides ou plus "chers".

Les ADC dans le monde réel - Au-delà des spécifications

Et ce n'est pas tout ! Lorsque vous discutez des vertus des différents ADC, vous pouvez entendre des termes tels que :

  • Rapport signal/bruit (SNR) - degré de propreté du signal.
  • Distorsion harmonique totale (THD) - la fidélité avec laquelle le convertisseur de données évite d'ajouter de la couleur.
  • Linéarité - la régularité avec laquelle les niveaux de tension analogiques s'inscrivent dans le domaine numérique.
  • Gigue d'horloge - erreurs de synchronisation qui provoquent un effet de smearing dans les transitoires.

Tous ces éléments peuvent influencer la proximité de votre représentation numérisée avec le signal analogique original.

Par exemple, une interface bas de gamme peut avoir une profondeur de bits et un taux d'échantillonnage corrects, mais une mauvaise synchronisation ou des préamplis bruyants. Résultat ? Votre riff de guitare acoustique peut perdre de sa nuance avant même d'arriver sur votre logiciel d'enregistrement.

TL:DR - Un résumé rapide de l'ADC pour les musiciens

Si tout ce qui précède a transformé votre cerveau en bouillie, ne vous inquiétez pas. Voici une liste de contrôle rapide de ce qui fait qu'un CAN est "bon" pour la musique :

  • Haute résolution - au moins 24 bits
  • Taux d'échantillonnage adéquat - 44,1 kHz est suffisant pour la diffusion en continu, mais si vous envisagez d'entrer sur le marché des licences de synchronisation, vous devrez produire à 48 kHz. Si vous travaillez dans le domaine de la conception sonore, la fréquence d'échantillonnage de 96 kHz vous permettra de jouer avec une plus grande marge de manœuvre.
  • Faible erreur de quantification, gigue ou distorsion

Si vous vous souciez de la clarté, des transitoires, de la dynamique, ou si vous voulez simplement vous assurer que votre musique sonne comme lorsque vous l'avez jouée la première fois, l'ADC n'est pas un endroit où vous voulez faire des économies.

Convertisseurs analogiques-numériques dans le monde de la musique

Photo de Ryunosuke Kikuno sur Unsplash

Les convertisseurs analogiques-numériques sont omniprésents dans la production et l'interprétation musicales. Voici où ils apparaissent :

Interfaces audio

Chaque interface audio est équipée d'un convertisseur analogique/numérique. Chaque fois que vous branchez un micro, un synthé ou une guitare dans votre Focusrite (d'autres marques sont disponibles), le CDA entre en action.

Échantillonneurs et effets

Un grand nombre d'instruments électroniques et de processeurs contiennent leur propre ADC, souvent en même temps qu'un DAC pour la lecture.

  • Les échantillonneurs numériques utilisent des ADC pour enregistrer des sons externes.
  • Les pédales d'effets numériques convertissent les signaux entrants en une version numérique pour les traiter, avant de les reconvertir en analogique.

Rééchantillonnage, Reamping, Impression

Certains flux de production musicale moins évidents s'appuient également sur les convertisseurs analogiques/numériques :

  • Rééchantillonnage d'une piste à partir d'une station de travail audionumérique, à travers des dispositifs analogiques, et de nouveau dans un nouveau système numérique.
  • Le reamping d'une guitare consiste à envoyer le signal sec hors de votre logiciel d'enregistrement, à travers un véritable ampli, et à capturer le résultat dans votre logiciel d'enregistrement.
  • Impression d'effets matériels sur une piste DAW.

Dans tous ces cas, les convertisseurs analogiques-numériques travaillent discrètement dans les coulisses.

Pourquoi tout cela est important pour vous

Il s'agit là d'un véritable tour de force technique, mais pour les créateurs de musique, il est important de le comprendre. Les performances d'un CAN façonnent la matière première de vos pistes. Vous pouvez avoir les meilleurs micros, la performance la plus serrée et la salle la plus propre et la mieux traitée sur le plan acoustique, mais si votre CDA n'est pas à la hauteur, votre signal d'origine ne parviendra pas intact à votre logiciel d'enregistrement.

C'est pourquoi il est important de comprendre les ADC lorsqu'il s'agit de.. :

  • Choisir une interface audio
  • Réglage des niveaux de gain (c'est-à-dire rester dans la plage de tension)
  • Rééchantillonnage et impression de matériel et d'effets externes
  • Choix des taux d'échantillonnage

L'ADC est le gardien entre le monde analogique de la musique et le monde numérique de la production. Que vous enregistriez des voix, échantillonniez des vinyles ou fassiez passer des synthétiseurs par des équipements externes, l'ADC est toujours là, offrant à vos idées créatives un foyer numérique fiable.

Alors, la prochaine fois que vous appuyez sur le bouton d'enregistrement, rappelez-vous : vous ne faites pas que capturer du son - vous convertissez de l'énergie en code, grâce à l'un des petits outils les plus puissants de la production musicale !

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