L’évolution de la technologie a transformé notre manière de consommer de la musique. De nombreux formats de fichiers audio sont apparus mais il n’est pas toujours simple de comprendre leurs différences. Nous allons ici parler des plus répandus.
Conversion analogique - numérique
Il faut tout d’abord rappeler la différence entre l’audio analogique et numérique.
Avant l'arrivée du numérique, on enregistrait la musique sur des bandes et on gravait le son sur des vinyles, ces procédés sont analogiques.
L’audio numérique utilise du code informatique, il a donc fallu trouver un moyen de traduire l’onde sonore (analogique) en signal compréhensible par les appareils informatiques, c’est-à-dire un signal fait de 0 et de 1 (numérique). Pour cela, on utilise un convertisseur analogique/numérique qui va découper l’onde sonore en petits morceaux appelés échantillons.
Fréquence d'échantillonnage
L’échantillonnage consiste à retranscrire, à intervalle régulier, la valeur d’un signal. La fréquence d’échantillonnage est le nombre d’échantillons par unité de temps et s’exprime en hertz.
Plus la fréquence d’échantillonnage est élevée, plus le signal numérique résultant est d'une meilleure qualité de restitution.
Le standard CD est de 44 100 Hz, ce qui veut dire que pour chaque seconde, il y a 44 100 échantillons. Cette fréquence d’échantillonnage a été choisie pour deux raisons principales.
La première raison est que l’oreille humaine peut uniquement percevoir les sons compris sur le spectre 20 Hz - 20 000 Hz. Pour éviter les pertes lors de la numérisation du son, la fréquence d'échantillonnage doit être au moins deux fois supérieure à la fréquence maximale du son à convertir, c’est-à-dire minimum 40 000 Hz.
C’est pourquoi la résolution 44 100 Hz est le standard, elle permet de couvrir toute la gamme des fréquences audibles par l’oreille humaine et même un peu plus. Ce qui veut dire que si vous exportez une musique avec une fréquence d'échantillonnage supérieure à 44 100 Hz, votre oreille ne sera théoriquement pas capable d’entendre la différence.
La deuxième raison est la contrainte de capacité de stockage des CD. Avec cette résolution un CD peut contenir 80 minutes de musique, un doublement de cet échantillonnage aurait divisé par deux cette capacité.
Les principaux formats audio
Les fichiers audio peuvent être rangés dans 3 catégories différentes : compressées avec perte, compressés sans perte et non compressés.
La compression audio a pour but de réduire la quantité de données, pour stocker la musique plus facilement. La compression peut être plus ou moins importante, c’est elle qui détermine la valeur du débit, c'est-à-dire le flux d’informations par seconde, il peut être compris entre 32 kbps et plus de 1000 kbps.
Formats compressés avec perte (lossy)
La majorité des algorithmes de compression avec perte se servent des particularités de l’audition humaine pour supprimer les données qu’ils considèrent comme “les moins importantes”, comme par exemple les fréquences que l’oreille humaine ne peut pas percevoir ou du moins très difficilement. Ces algorithmes sont destructifs, des détails sont complètement supprimés pour réduire la taille des fichiers. En fonction de l’intensité de la compression, la qualité audio peut être fortement dégradée.
- MP3 (MPEG-1 Audio Layer III ou MPEG-2 AUdio Layer III)
Le format MP3 est un format à compression forte, sa qualité est moindre comparée à d’autres formats mais il a l’avantage de pouvoir se stocker facilement puisqu’il prend peu de place en plus d’être compatible avec tous les appareils. Son débit peut être compris entre 32 et 320 kbps.
- AAC (Advanced Audio Coding)
Ce format offre un excellent compromis entre le taux de compression et la qualité sonore, très proche de celle d’un CD. L’ACC nécessite une licence payante pour les fabricants, ce qui rend ce format moins universel que le MP3.
- WMA (Windows Media Audio)
Ce format possède une compression sensiblement identique au MP3 à la différence que le WMA conserve certaines hautes fréquences. Il supporte nativement des systèmes de gestion des droits (DRM) ce qui permet notamment de vérifier la légalité du téléchargement.
- Ogg
L’Ogg est un format open source, il a une qualité supérieure à l’ACC pour un débit équivalent. Il doit ses différences à sa structure de compression traitée par paquets.
Son débit peut aller jusqu’à 500 kbps bien qu’à 256 kbps son niveau de qualité est proche du CD.
Formats compressés sans perte (lossless)
Les formats sans perte compressent les données sans les détruire, elles sont simplement réorganisées de façon à occuper moins de place. À la lecture, les données sont décompressées et reviennent à leur état d’origine. Ce sont ces formats qui sont proposés par les plateformes de streaming HI-FI comme Qobuz, Tidal ou Apple musique.
- FLAC (Free Lossless Audio Codec)
Ce format est open source, sa qualité audio est bien supérieure aux autres formats tout en offrant une taille de fichier limitée avec un débit pouvant dépasser les 1000 kbps.
C’est le format haute définition les plus courant, la majorité des appareils sont désormais capables de le supporter. Il nécessite néanmoins un espace de stockage bien supérieur aux formats avec perte.
- ALAC (Apple Lossless Audio Codec)
L’ALAC est la version Apple du FLAC, il est donc compatible uniquement avec les appareils Apple. Il lui est reproché d’être un peu moins performant avec une compression de 40% à 50% (contre 60% à 70% pour le FLAC)
Formats non compressés
Les formats non compressés n'appliquent aucun traitement, les ondes analogiques sont converties en format numérique et c’est ce même format qui est contenu dans les fichiers. L'inconvénient c’est qu’ils peuvent être très volumineux donc difficilement stockables et qu’ils demandent un temps de téléchargement beaucoup plus long qu’un fichier compressé sans perte par exemple.
- WAV (Waveform Audio File Format)
WAV n’est pas un format à proprement parler mais un conteneur de différents formats (PCM la plupart du temps). Le WAV est flexible, il permet de choisir d’appliquer ou non une compression, c’est un format de très haute qualité mais pas adapté pour une écoute sur smartphone en raison du poids des fichiers.
- AIFF (Audio Interchange File Format)
L’AIFF est une version Apple du WAV, il est donc compatible uniquement avec les appareils Apple. Contrairement au WAV, l’AIFF supporte la gestion des métadonnées.
- DSD (Direct Stream Digital)
Le DSD est un format de fichier assez rare malgré ses performances. Pour de nombreux audiophiles, le DSD est le format par excellence. Il se différencie par sa méthode de conversion appelée Delta Sigma.
Octavio Stream est un lecteur réseau WI-FI qui vous permet de diffuser de la musique depuis des services de streaming (Qobuz, Tidal, Deezer, Spotify et Apple Music) sur des systèmes audio Hi-Fi. L'Octavio Stream possède un DAC Burr Brown PCM5102A qui assure la prise en charge de la majorité des formats comme le MP3, OGG, WMA, APE, ALAC et FLAC et qui supporte les résolutions allant jusqu'à 24 bits/192 kHz.
En utilisant notre application Octavio Virtuose pour diffuser les formats FLAC disponible depuis Qobuz sur votre Octavio Stream, vous êtes assuré de n'avoir aucune perte de qualité sonore et de pouvoir profiter pleinement de la Hi-Res.
En conclusion,
Il existe de nombreux formats de fichiers audio différents qui répondent à différentes utilisations. Le tout est de trouver l’équilibre entre qualité sonore et praticité de stockage et de lecture. Il convient également de prendre en compte les appareils sur lesquels vous diffusez votre musique.
Aujourd’hui, les contraintes de stockage diminuant et les débits augmentant, les formats de fichiers de meilleure qualité sont amenés à se démocratiser.
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