Problèmes d'échantillonnage

Une expérience simple réalisable avec un vrai synthétiseur analogique (ou avec pythoneon) montre que l'oreille musicale peut distinguer des différences de hauteur très petites. C'est cette faculté qui permet aux musiciens de jouer juste. Pour que ce pouvoir de résolution puisse manifester, il faut que l'intensité soit raisonnable pour que l'oreille reste ouverte et ne cherche pas à se protéger contre les décibels. En outre, il faut - dans un premier temps - que les sons ne soient ni trop séparés dans le temps, ni trop dissociés par de grands sauts d'intervalles. Par exemple : deux tons t0 et t1 sont facilement discernables, bien que très proches, quand ils sont émis l'un après l'autre : (t0, t1, t0, t1), mais si l'émission est telle que (t0, tx, t1, tx, t0, tx, t1) et que les tons tx soient dans des tessitures éloignées de (t0, t1) ou très forts ou très longs, l'oreille aura de la peine à distinguer t0 et t1. Quand le son est numérisé, ce pouvoir de résolution dépend de la fréquence d'échantillonnage et du registre des sons (grave, médium, aigu). Dans les musiques traditionnelles de l'Iran ou de l'Inde, on fait usage d'intervalles qui ne se laissent pas enfermer dans le système dodécaphonique égalisé. Il est possible que ces intervalles autres soient perçues davantage comme des sortes de coloration que comme des différences de hauteurs(1). Peu importe : il faut que ces colorations puissent être perçues exactement et enregistrées fidèlement. Le problème est le même en musique électronique : il est inutile de finasser si le résultat échantillonné est cabossé et distordu par une fréquence d'échantillonnage trop faible ou un résolution de l'échantillon trop faible (un codage sur 8 bits n'est acceptable que dans les cas où seule l'information sémantique est importante ; 16 bits sont acceptables mais un codage sur 24 ou 32 bits est souhaitable).

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La preuve par l'ouïe

Je conseille de copier les sons plutôt que de les écouter en flux.

Entretemps, j'ai pu compiler le même python avec un fréquence d'échantillonage de 192 kHz sur 32 bits. Les dérives constatables quand on écoute songlisse175.wav, n'apparaissent que quand on atteint la plage des fréquences supérieurs à 1400 Hz. L'augmentation de la fréquence d'échantillonnage et de la dimension du mot de calcul apporte donc bel et bien une nette amélioration du rendu sonore (20.01.2013)

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