Format

Les formats de fichiers sonores

Jean-Luc Antoine - 10/06/2002

"Faire de la musique sur ordi" c'est bien, encore faut-il le faire judicieusement. Pour ne pas vous ruiner en stockage et pour avoir la meilleure restitution sonore selon votre utilisation, rien de tel que de connaître les formats de fichiers sonores afin d'optimiser leur utilisation.

Le son sur PC peut revêtir de nombreuses formes : de l'échantillon sonore à la musique midi, de l'utilisation mixée à la video ou pour une diffusion multiplateformes. Nous allons tenter de faire le tour pour chaque type d'utilisation, afin que vous puissiez judicieusement sauver vos données dans le meilleur format. Commençons par découvrir ce qu'est un son. Au niveau informatique, un échantillon est représenté par une succession de valeurs émises très rapidement vers la carte son. La vitesse d'émission représente la fréquence du son : 22 KHz désignent une qualité radio, 44 kHz une qualité CD, 11kHz une qualité téléphone. Les valeurs désignent ce que vous entendez, à des amplitudes plus ou moins fortes. Les valeurs envoyées peuvent être en 8 ou 16 bits généralement, même si on peut trouver des sons en 4 bits. C'est ce qui définit la qualité sonore; plus il y a de bits, meilleur c'est, mais plus la place occupée est importante. Un peu selon le même principe que pour les images : une image en 256 couleurs est moins fine qu'une en 16 millions de couleurs, mais cette dernière est plus lourde. Enfin, le son est également caractérisé par le type de diffusion : mono ou stéréo. Vous comprendrez qu'en stéréo il y a deux fois plus de données à émettre. Mathématiquement, un même échantillon aura le même poids en 44kHz mono ou 22KHz stéréo, mais le résultat n'est pas le même. Vous voyez donc que selon vos besoins il vous faudra faire des choix. Inutile non plus de garder systématiquement la meilleure qualité (44 KHz 16 Bits stéréo) si vous n'en avez pas réellement besoin.

Le poids de ce type de fichier est d'autant plus crucial si vous êtes limité en terme de débit. Par exemple, un lecteur CD-Rom double-vitesse équivaut à deux fois la vitesse de votre chaîne. Si vous désirez créer un CD-Rom multimédia, vous chargerez des images, du son et de la vidéo. Pour que tout tienne dans ce débit, il faudra réduire la qualité d'échantillon sonore, et par exemple n'utiliser la stéréo que si vraiment vous en exploitez les deux canaux de manière indépendante. Malgré tout, même si vous ne comptez garder qu'une qualité à 11 KHz de votre échantillon, si vous lui appliquez des filtres ou autres traitements avec des logiciels comme CoolEdit, il faut alors les appliquer sur un échantillon de meilleure résolution, car la qualité se dégaderait trop. Ce n'est qu'en fin de traitement que vous devrez convertir dans un format de moindre qualité. C'est ainsi qu'à l'oreille un son traité peut avoir une meilleure qualité à 11 KHz (car numérisé à plus, traité, puis descendu à 11) qu'un mauvais échantillon à 22 KHz.

Plateforme cible

Lorsque vous désirez enregistrer un échantillon, c'est probablement le format WAV qui est natif de Windows qui vous servira. Il est compatible avec l'ensemble des logiciels audi tournant sous ce système, depuis Windows 3.x à 9.x en passant par NT. Par contre, si vous désirez l'utiliser sous unix, le format est différent : *.AU. Pour MacIntosh ce sera *.AIFF. Le problème est que ce n'est pas qu'à cause de l'extension, le format est vraiment différent. Pour exemple, entre l'Amiga et le PC il y a inversion de deux octets consécutifs tout au long du fichier, juste à cause du processeur : le 68000 inverse les 2 octets des nombres en 16 bits par rapport au 80x86. Une ruse existe entre le PC et le Mac, pour éviter de doubler vos données : lorsque vous gravez un CD mixte, vous pouvez mutualiser les fichiers; le format QuickTime est compris à la fois sur Mac et sur PC, sous réserve d'avoir l'extension *.MOV. C'est un format vidéo mais qui peut n'avoir qu'une bande son. Voilà autant de place gagnée sur votre CD. La plupart du temps, vous n'aurez à créer des sons que pour Windows. Là encore ce n'est pas aussi simple que ça en a l'air : le format WAV dispose de nombreux formats internes : les données y sont stockées selon différents "codecs". Certains compressent le fichier, d'autres perdent certaines données (mais le résultat reste identique à l'oreille). Le codec le plus utilisé est le format PCM. Il ne compresse absolument pas les données et peut être lu partout. Les autres codecs nécessitent la présence de leur interpréteur dans le système, ce qui n'est pas systématique sur toute les machines. Par exemple, un fichier WAV peut encapsuler un encodage MP3 (Frauenhof). Les autres codec peuvent s'appeler audio Indeo, G.723.1, Lernout & Hauspie, trueSpeech, ADPCM, ou même le très célèbre GSM !

Des fichiers très compactes

Dans cette jungle apparaît un nouveau standard afin de stocker des musiques entières, ou plus exactement l'équivalent des pistes de CD audio : le format MP3. Il compresse fortement les données (rapport 1 pour 12) avec perte sans que celle-ci soit audible, car il altère en-dessous des 20 Hz et au-delà des 20KHz, ce que personne n'entend. Sur un CD-Rom vous pouvez stocker l'équivalent de 12 CD audio en format MP3 ! (il faut compter sur moins d'1 Mo pour une minute). Si vous êtes l'auteur des morceaux musicaux, tentez de les créer en modules sound-track. Vous obtiendrez un fichier encore plus léger (quelques centaines de Ko pour plusieurs minutes) car le principe consiste à définir un certains nombres d'échantillons courts qui seront rejoués à des fréquences différentes avec application d'effets. Ce format de fichier permet également la retouche musicale, chose impossible en WAV ou MP3. Leurs extensions les plus connues sont *.MOD, XM, IT ou S3M.
Vous pouvez aller encore plus loin si vos échantillons correspondent aux instruments classiques (violon, piano, flute....) et non pas à des réels échantillons (voix, bruit, foule...). En effet, il est inutile de les échantillonner car toute carte son peut les synthétiser. Il n'y a donc plus qu'à enregistrer la partition. C'est le format MIDI, utilisé par tous les grands compositeurs professionnels. Un fichier musical MIDI ne pèse que quelques dizaines de Ko. Les extensions les plus utilisées sont *.MID et *.RMI. Le format MIDI permet de faire dialoguer directement les périphérique (comme un synthétiseur) avec l'ordinateur. La retouche des compositions musicales est très simple (transposition, correction de notes, de rythme...).

Et pour le Web

Si vous désirez placer du son sur votre homepage, un MP3risquerait d'être un peu lourd à charger, et surtout pas forcément lisible sur l'ordinateur cible. Les fichiers compris par le browser sont *.WAV et *.MID pour un client sous Windows, ou encore *.AIFF ou *.AU pour HotJava par exemple. Si vous souhaitez mettre une musique de fond à une page, privilégiez le format midi, car il est très léger. Une page ne doit pas dépasser 50 Ko au chargement. Si vous optez pour des échantillons sonores, dégradez alors la qualité en baissant la fréquence à 8 KHz, en 8 bits mono. Ainsi pour un même poids l'échantillon sera plus long dans le temps. Enfin, si vous souhaitez que votre son puisse être diffusé alors même que la page n'a pas fini de se charger, optez pour le streaming (flux). Le format RealAudio a tendance à s'imposer : c'est un flux continu avec une gestion de buffers pour éviter les à-coups liés aux paquets IP d'Internet. La diffusion est en temps réel sans nécessiter de préchargement.

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