Quelles sont les différences entre les formats MP3, FLAC et autres?

L’audio numérique existe depuis très longtemps et il doit donc y avoir une pléthore de formats audio. Voici quelques-uns des plus courants, ce qui les différencie et comment les utiliser.

Avant de parler des formats audio de tous les jours, il est important que vous compreniez les bases, ce qui signifie que vous comprenez le PCM. Après cela, nous aborderons les formats compressés.

PCM Audio: là où tout commence

La modulation par impulsions et codage a été créée en 1937 et constitue l’approximation la plus proche de l’audio analogique. C'est-à-dire qu'une forme d'onde analogique est approximée à intervalles réguliers. Le PCM est caractérisé par deux propriétés: taux d'échantillonnage et profondeur de bits. La fréquence d'échantillonnage mesure la fréquence (en temps par seconde) de l'amplitude du signal et la résolution en bits mesure les valeurs numériques possibles. En termes de formats audio, c'est à peu près la base.

Le vrai son, dans le monde réel, est continu. Dans le monde numérique, ce n'est pas le cas. D'une certaine manière, cela crée plus de confusion avec l'audio que avec la vidéo, regardons donc la vidéo comme point de comparaison. Ce que nous interprétons comme un "mouvement" ou que nous considérons comme "fluide" et en mouvement constant est, en réalité, une série d'images fixes. De la même manière, l'amplitude des ondes sonores dans un format numérique n'est pas «fluide» ou en constante évolution. Cela change en fonction de certains critères à des intervalles prédéfinis.

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Je sais qu'il y a beaucoup de choses ici qui ne sont peut-être pas de seconde nature, sauf si vous êtes ingénieur, physicien ou audiophile, alors simplifions-nous avec une analogie.

Disons que l'eau qui coule d'un robinet ouvert est votre source audio «analogique». La température de l'eau peut être comparée à l'amplitude d'une onde audio; c'est une propriété qui doit être mesurée pour que vous puissiez en profiter correctement. L'échantillonnage est le nombre de fois par seconde où vous plongez votre doigt dans l'eau qui coule. Plus vous y trempez souvent le doigt, plus les changements de température deviennent «continus». Si vous mettez votre doigt dans l'eau courante 44 100 fois par seconde, c'est presque comme si vous gardiez votre doigt dessous tout le temps, n'est-ce pas? C'est l'idée de base de l'échantillonnage.

La profondeur de bits est un peu plus délicate. Au lieu d’utiliser votre doigt, supposons que vous utilisiez un thermomètre vraiment médiocre. Il disait essentiellement «chaud» pour tout ce qui est supérieur à la température ambiante et «froid» pour tout ce qui se trouve en dessous. Indépendamment du nombre de fois où vous l'avez plongé dans l'eau, cela ne vous donnerait pas vraiment beaucoup d'informations utiles. Maintenant, si au lieu de 2 options, supposons que le thermomètre ait 16 valeurs possibles que vous pouvez utiliser pour mesurer la température de l’eau. Plus utile, non? La résolution en bits fonctionne de la même manière, en ce sens que des valeurs plus élevées permettent de représenter avec précision les changements d’amplitude du son plus dynamiques..

Comme mentionné précédemment, PCM est le fondement de l'audio numérique, avec ses variantes. PCM tente de modéliser une forme d'onde dans toute sa splendeur non compressée. C'est spécial, prêt à être bloqué dans un processeur de signal numérique et jouable plus ou moins universellement. La plupart des autres formats manipulent l'audio via des algorithmes, ils doivent donc être décodés lors de la lecture. L’audio PCM est considéré comme «sans perte», il est décompressé et occupe donc beaucoup de place sur le disque dur..

Le groupe non compressé: WAV, AIFF

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Les formats WAV et AIFF sont des formats de conteneur audio sans perte basés sur PCM, avec quelques modifications mineures dans le stockage des données. L’audio PCM, dans la plupart des cas, existe dans ces formats, selon que vous utilisiez Windows ou OS X, et ils peuvent être convertis entre eux sans perte de qualité. Ils sont également considérés comme «sans perte», sont non compressés et un fichier audio PCM stéréo (2 canaux) échantillonné à 44,1 kHz (ou 44100 fois par seconde) à 16 bits («qualité CD») représente environ 10 Mo par seconde. minute. Si vous enregistrez chez vous à des fins de mixage, c’est ce que vous voulez utiliser car sa qualité est optimale..

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Formats sans perte: FLAC, ALAC, APE

Le codec audio Free Lossless, le codec audio Apple Lossless et Monkey's Audio sont tous des formats qui compressent l'audio, de la même manière que tout est compressé dans le monde numérique: en utilisant des algorithmes. La différence entre les fichiers compressés et les fichiers FLAC réside dans le fait que FLAC est conçu spécifiquement pour l'audio et présente donc de meilleurs taux de compression sans perte de données. En règle générale, vous voyez à peu près la moitié de la taille des WAV. En d’autres termes, un fichier FLAC pour l’audio stéréo de «qualité CD» coûte environ 5 Mo par minute..

Le bon côté est que si vous voulez faire de la manipulation audio, vous pouvez reconvertir en WAV. sans perte de qualité. Si vous êtes un audiophile et que vous écoutez beaucoup de musique avec des gammes dynamiques, ces formats sont faits pour vous. Si vous avez un grand nombre de haut-parleurs, de canettes ou d’oreillettes, ces formats feront ressortir les tonalités qui les illustreront..

Formats avec perte: MP3, AAC, WMA, Vorbis

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La plupart des formats que vous voyez au quotidien sont «à perte»; un certain degré de qualité audio est sacrifié en échange d’un gain significatif de la taille du fichier. Un MP3 de qualité «CD» moyenne tourne à environ 1 Mo par minute. Grande différence par rapport au PCM, non? C'est ce qu'on appelle la compression, mais contrairement aux formats sans perte, vous ne pouvez pas vraiment obtenir cette qualité si vous la supprimez dans des formats avec perte. Différents formats avec perte utilisent différents algorithmes pour stocker les données et varient donc généralement en taille de fichier pour une qualité comparable. Les formats avec perte utilisent également bitrate pour faire référence à la qualité audio, qui ressemble généralement à «192 kbit / s» ou à «192 kbps». Des chiffres plus élevés signifient que plus de données sont pompées, ce qui permet de mieux préserver les détails. Voici quelques détails pour les formats les plus populaires.

MP3: MPEG 1 Audio Layer 3, le codec audio avec perte le plus courant à l'heure actuelle. Malgré de nombreux problèmes de brevets, il reste incroyablement populaire. Qui n'a pas de MP3 traîner?
Vorbis: format gratuit et open source avec pertes utilisé le plus souvent dans des jeux pour PC tels que Unreal Tournament 3. Les fans de FOSS, comme de nombreux utilisateurs de Linux, ne manqueront pas de voir ce format.
AAC: Advanced Audio Coding, un format normalisé maintenant utilisé avec la vidéo MPEG4. Il est fortement pris en charge en raison de sa compatibilité avec les DRM (FairPlay d’Apple, par exemple), de ses améliorations par rapport au format mp3 et de l’absence de licence pour pouvoir diffuser ou diffuser du contenu dans ce format. Les fans d'Apple auront probablement beaucoup à AAC.
WMA: Windows Media Audio, format audio avec perte de Microsoft. Il a été développé et utilisé pour éviter les problèmes de licence avec le format MP3, mais en raison d'améliorations majeures et de la compatibilité DRM, ainsi que d'une implémentation sans perte, il est toujours là. C'était très populaire avant qu'iTunes ne devienne le champion de la musique DRMed.

Les formats Lossy sont ce que vous utilisez pour tout ce que vous écoutez et stockez. Ils sont conçus pour être une économie d'espace disque dur. Le format que vous choisissez dépend du lecteur audio numérique que vous utilisez, de l'espace dont vous disposez, de la taille de votre processeur de qualité et de nombreuses variables. De nos jours, les ordinateurs ne jouent plus à rien, la plupart des lecteurs audio (à l'exception de ceux d'Apple, bien entendu) prennent en charge plusieurs formats avec perte, et de plus en plus de FLAC et APE. Apple s'en tient aux MP3, ALAC et AAC.

La qualité audio n'est-elle pas subjective??

Absolument, ça l'est. En fin de compte, ce sont vos oreilles qui en consomment le plus, mais c’est une raison supplémentaire de penser sérieusement à la qualité. Quand j'ai commencé à créer ma collection de musique numérique, je ne pouvais pas vraiment faire la différence entre les MP3 à 128 kbit et les CD audio. À mes oreilles, il n'y avait pas de différence notable. Au fil du temps, cependant, j’ai remarqué que la fréquence de 256 kbit était bien meilleure et qu’après avoir obtenu un casque vraiment sympa (et cher!), Je suis retourné aux CD audio à plein temps! Cela dépend aussi du genre de musique.

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Il y a BEAUCOUP de variables ici, les gens, ne vous y trompez pas. Il m'a fallu un certain temps avant de me décider à utiliser FLAC pour de la musique et 320 kbps MP3 pour le reste. Ce que je veux dire, c’est que vous devriez essayer de voir ce qui vous convient le mieux, à vous et à votre musique, mais sachez que, à mesure que vos goûts changent, vos perceptions, votre équipement et l’importance de la qualité en feront autant..

Et tout cela devient encore plus délicat quand vous ne parlez pas seulement de musique, mais de pistes vocales, d'effets sonores, de bruits blancs et bruns, etc. Il existe un monde de sons complet, alors ne vous découragez pas! En apprenant ce que vous pouvez et en vous écoutant vous-même, vous pourrez utiliser cette information à votre avantage dans vos futurs projets audio. Je vous laisse avec le meilleur conseil que j'ai jamais eu: "faire ce qui me semble tout simplement bien."