1 Outils pour le son 2 Formats sonores, conversion - dept

Université de Bordeaux 1
Analyse et Synthèse du Son et de la Musique
2015–2016
TD1 : représentation temporelle/spectrale du son
http://dept-info.labri.fr/~hanna/ASSM/TD1
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1.1
Outils pour le son
Mixeur et Lecture
Plusieurs mixeurs logiciels sont disponibles et permettent d’effectuer plusieurs réglages concernant
votre carte son (volume notamment). Nous pouvons citer comme exemple de mixeur : aumix (mode
texte), kmix, gmix, alsamixer, . . .
Exercice 1 : Utiliser un (ou plusieurs) mixeur(s), ainsi que le matériel dont vous disposez, de façon
à régler correctement le volume général.
Exercice 2 : Essayer de jouer un son sur chaque carte son de votre ordinateur, en testant notamment
la commande play.
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Formats sonores, conversion de formats
La commande sox permet de convertir de nombreux formats sonores. Tester sox -help pour voir
les options possibles.
Exercice 3 : Convertir un fichier wav au format aiff. Écouter les deux fichiers. Percevez vous une
différence ?
Exercice 4 : Convertir un fichier wav en un fichier raw. Regarder la différence de tailles entre les
deux fichiers. Expliquer.
Exercice 5 : Convertir un fichier raw en un fichier wav. Quelles informations est-il nécessaire de
préciser ? Pourquoi ? Trouver le format du fichier mystere son.raw.
Exercice 6 : Modifier le nombre de canaux d’un fichier wav. Regarder les différences de taille de
fichiers. Comparer sur le plan de la perception les sons originaux et modifiés.
Exercice 7 : Quelle est la différence de taille entre un fichier 16bits mono et 8bits stéréo (taille,
écoute, . . .) ?
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Compressions destructives et non destructives
Exercice 8 : Compresser le fichier test.wav à l’aide de gzip. Regarder la taille du fichier compressé.
Exercice 9 : Décompresser ce même son à l’aide de gunzip. Écouter le son obtenu. Comparer au son
original.
Exercice 10 : Le fichier test.mp3 a été obtenu en compressant le fichier test.wav. Regarder la
différence de taille entre les deux fichiers. Comparer les deux fichiers sur le plan de la perception.
Exercice 11 : Le fichier test2.wav a été obtenu en décompressant le fichier précédent test.mp3.
Comparer les fichiers test.wav et test2.wav.
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Écriture/Lecture directe
4.1
Lecture
Nous allons à présent développer un module en C d’ouverture et d’écriture de fichiers wav. Pour
cela, vous devrez procéder aux étapes suivantes :
1. Convertir le fichier wav en fichier raw ;
2. Récupérer les échantillons du fichier raw temporaire ;
3. Supprimer le fichier raw temporaire.
Exercice 12 : Écrire un programme C qui écrit dans un tableau de réels les échantillons correspondant
au son d’un fichier wav.
4.2
Écriture
Exercice 13 : Écrire un programme C qui crée une fichier raw à partir d’un tableau de réels.
Exercice 14 : A partir des deux exercices précédents, écrire un programme qui fait jouer un fichier
wav par la carte son.
4.3
Synthèse de sons
Exercice 15 : Écrire un programme qui joue une minute de silence.
Exercice 16 : Écrire un programme qui joue une minute de bruit blanc.
4.4
Transformée de Fourier rapide
Exercice 17 : Utiliser la bibliothèque FFTW (www.fftw.org) pour implémenter la transformée de
Fourier rapide (FFT). Pour cela, il faut écrire les fonctions suivantes :
— la fonction principale fft, comparable à la fonction dft ;
— une fonction d’initialisation fft_init (à appeler avant tout appel à la fonction fft) ;
— une fonction fft_exit (à appeler avant de quitter votre programme).
Exercice 18 : En utilisant ces fonctions, afficher les spectres à court-terme d’un son.
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Affichage de spectres
Exercice 19 : Tester vos programmes d’affichage de spectres pour observer les spectres d’amplitude
pour les sons suivants :
— une sinusoïde d’amplitude et de fréquence constantes
— son harmonique
— son inharmonique
— son bruité
— son composé de transitoires (d’attaques)
Exercice 20 : Quels sont les sons pour lesquels le spectre d’amplitude ne varie pas trop rapidement
avec le temps ?
Exercice 21 : En utilisant votre programme, visualiser les spectres des parties chantées harmoniques
et les spectres des parties bruitées du chant (consonnes, respirations). Quelles sont les caractéristiques
de ces spectres ?
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