Séminaire Informatique Musicale ISTS 1

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Séminaire Informatique Musicale ISTS1
Frédéric Flohr – [email protected]
Séminaire Informatique Musicale
ISTS 1
MODULE 1 : LES LOGICIELS
L'utilisation de l'informatique est aujourd'hui incontournable dans le domaine de l'audio. On
parle beaucoup des ces nouveaux outils dans les tâches de montage et d'édition .... mais pas
uniquement. Le rôle de l'informatique devient prédominant dans des applications aussi diverses que
les performances live, la transcription, ou l'aide à la composition.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Informatique_musicale
http://fr.wikipedia.org/wiki/Musique_et_informatique
ISTS1 Informatique – page 1 / 44
Rappels sur quelques technologies concernées
MIDI :
Musical Instrument Digital Interface.
Protocole de communication et interface physique (connecteur) permettant l'échange de données
entre des instruments de musique électroniques.
http://www.midi.org/aboutmidi/index.php
Séquenceur :
Appareil capable de mémoriser et de rejouer des instructions contrôlant des instruments de musique
électroniques. Ces instructions sont généralement à la norme MIDI. Aujourd'hui la plupart des
séquenceurs logiciels permettent aussi de réaliser de l'édition et du montage audio, du mixage, de
l'impression de partitions, de la synchronisation, etc...
Instrument Virtuel :
Logiciel simulant un instrument de musique.
http://instrumentsvirtuels.free.fr/kesako.htm
Plug-in :
Module logiciel qui s'installe sur une application (le programme principal) pour lui apporter des
fonctions supplémentaires.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Plugin
En MAO (Musique Assistée par Ordinateur) les plug-in sont des modules d'effet audio (ie:
réverbération, EQ, compresseur, etc...), des modules d'effets MIDI (ie: arpégiateur, quantizer, filtres
de données...), ou des instruments virtuels. Ces modules se greffent par exemple sur des
séquenceurs ou des logiciels de montage audio.
Tour d'horizon des différents types d'applications
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Séquenceurs logiciels
Editeur Audio
Logiciels de montage virtuel
Instrument virtuels
Plug in audio
Plug in MIDI
Groovebox virtuelle / Tracker
Logiciel de DJing
Wrapper de plug in (*)
Hôte virtuel
Arrangeur logiciel
Générateur automatique
Editeur de partition
Editeur de tablature
Editeur MIDI
Gestionnaire / convertisseur de sample
Encoder MP3
Logiciels éducatifs
etc...
Pour des exemples de produit voir : http://fr.audiofanzine.com/logiciel-musique/
On développe aujourd'hui de plus en plus d'applications hybrides destinées à un usage
particulier. Par exemple les logiciels Ableton LIVE ou Project 5 reprennent certaines
fonctionnalités d'un séquenceur, d'un logiciel de montage et d'une groovebox (etc...), mais avec une
approche spécifique pour l'utilisation dans les performances live. Ils offrent ainsi en temps réel une
gestion avancée des boucles (modification du tempo et de la tonalité), permettent de contrôler tous
les paramètres par une télécommande externe (contrôleur midi ou clavier d'ordinateur – mode
« learn ») et prennent en charge dans une unique session les éléments séparés (pistes) de plusieurs
heures de musiques.
Également, certains logiciels s'orientent vers des styles musicaux spécifiques. Ainsi les
échantillonneurs virtuels au nom évocateur comme Philharmonik ou Personnal Orchestra, gèrent
des bibliothèques de son de très grandes tailles (plusieurs giga octets) et tiennent compte des
articulations des instruments (ie les différents type de jeu, par exemple les changements de
direction de l'archet d'un violoniste). Cela est particulièrement utile pour recréer le réalisme des
sons d'orchestre dans la musique d'illustration (cinéma, jeu vidéo, etc...).
Note : Wrapper de plug in (*) , ou « convertisseur de format de plug in ». Il existe différents
formats de plug in, liés aux programmes qui les supportent. Les plus courants sont :
VST : Virtual Studio Technologie
Format crée à l'origine par Steinberg pour Cubase, ce standard est devenu mulit-plateforme (MAC
et PC) et très répandu : Nuendo, Logic Audio, SonicWorks,
RTAS : Real Time AudioSuite
Lancé par Digidesign pour des applications comme Logic Audio, Pro Tools, Peak...
TDM : Time Division Multiplexing
Format propre à Pro Tools qui a la particularité d'utiliser la puissance des DSP (Digital Signal
Processing, composant électronique dédié au traitement du signal en temps réel) se trouvant sur les
cartes hardware de Pro Tools.
DX : Direct X
Le standard le plus utilisé sur la plate forme Windows, par exemple pour Cakewalk Sonar, Sound
Forge, Wavelab, Samplitude...
AudioUnit :
Lancé par Apple sur Mac OSX pour Logic Audio et Digital Performer
MAS : Motu Audio System
Format crée par MOTU (Mark Of The Unicorn) destiné Digital Performer et AudioDesk. Il a la
particularité de fonctionner avec une résolution de calcul 32 bits.
Premiere :
Crée par Adobe à l'origine pour les logiciel de montage vidéo. Il est reconnu par Digital Performer,
Logic Audio, Studio Visionet Peak.
Par usage on rajoute la lettre « i » (comme instrument) pour nommer les formats de plug in
d'instrument virtuels (ex : VSTi, Dxi, ...)
Utilisation en pratique
Installation
On appelle installation l'étape qui consiste à l'intégrer un programme dans un ordinateur
avant de pouvoir d'en servir.
Au préalable : lire sur la notice du logiciel la configuration minimale requise, la
configuration conseillée et au besoin les périphériques nécessaires.
On vérifie généralement le type de processeur avec sa fréquence (exprimée en Mhz), la mémoire
vive (RAM), l'espace disque nécessaire, les logiciels compatibles et les périphériques (ie : carte son,
contrôleur externe, etc...)
Par exemple, voici le pré-requis pour installer l'instrument virtuel Spectrasonic Atmosphere :
- 512 Mo RAM, 3.7 Go d'espace libre sur le disque dur
- Disposez d'un logiciel hôte VST2.0, MAS ou RTAS
- une carte son et un lecteur CD (*).
- MAC : OS9, G3 à 500Mhz ou PC : Pentium III à 600Mhz
lecteur CD (*) : certains logiciels ont aussi besoin d'un lecteur DVD.
Il est toujours bénéfique d'effectuer des installations propres. L'idéal est d'installer les
programmes sur un disque dur différent des documents et projets, ou à défaut de créer une
« partition » dédiée (espace réservé sur un disque dur qui se comporte comme un disque
additionnel).
La rigueur impose de fermer toutes les applications en cours avant d'en installer une
nouvelle. Attention aussi aux doubles installations des « tiers parties » (ex: DirectX 9, codec MP3
ou WMA). Certains programmes ont besoin de modules additionnels pour fonctionner
correctement. En général ces modules sont développés et fournis par un autre éditeur (Microsoft ou
Apple en l'occurrence dans le cas de modules liés au système d'exploitation). Durant leur phase
d'installation les applications vérifient la présence de ces modules et peuvent demander d'en reinstaller le cas échéant. Ceci est susceptible d' engendrer des conflits avec d'autres programmes
utilisant ces mêmes modules en cas d'évolution de version. Le maître mot est de toujours lire les
messages affichés à l'écran lors de l'installation.
Il est vivement conseillé d'effectuer systématiquement une copie de sauvegarde des CDs /
DVD d'installations, car il arrive que ces supports deviennent inutilisables avec le temps. Pensez
simplement au prix des logiciels, ou au temps qu'il faudrait pour obtenir une nouvelle copie des
CDs d'installation chez l'éditeur.
Enregistrement :
L'enregistrement d'un logiciel (« registration » en anglais) consiste à faire parvenir des
informations à l'éditeur ou au distributeur du logiciel dans le but d'obtenir un numéro de série ou
une « clé d'enregistrement » permettant de déverrouiller le logiciel.
Ces informations sont la plupart du temps transmises par internet, mais il est tout à fait possible
d'utiliser le courrier postal, le téléphone et le fax.
Pensez à utiliser une adresse email fixe car elle sera demandée en cas de ré-installation
ultérieure du logiciel. Si besoin, il est facile de se créer un compte dédié à ces échanges
administratifs chez un fournisseur gratuit (ie: [email protected]), afin d'utiliser toujours
le même.
Il est vivement conseillé d'effectuer systématiquement une copie de sauvegarde sur papier
de toutes ces informations (numéro de série, clé d'enregistrement) et de les ranger avec les CDs /
DVD d'installation.
Mises à jour :
Les éditeurs proposent quelques temps après la sortie du logiciel des mises à jour, c'est à dire
une nouvelle version du logiciel qui comprend généralement des améliorations, des corrections de
bug, des nouvelles fonctionnalités ou une meilleure compatibilité avec d'autres produits. On peut se
renseigner auprès de l'éditeur ou sur internet dans des forums d'utilisateurs sur la stabilité de ces
nouvelles versions.
Chaque version de programme est accompagnée d'un fichier texte (en général appelé
ReadMe ou LisezMoi) avec le détail des modifications par rapport aux versions antérieures.
En conclusion, pensez à travailler rigoureusement de la manière la plus propre possible,
car nul n'est à l'abri de problème informatique, et le temps passé à la restauration de vos outils en
cas de panne aura une répercussion directe sur le chiffre d'affaire de votre activité.
Sécurité et rigueur doivent prédominer dans ce domaine. La plupart des professionnels ont
une (voir plusieurs) machine «clone» de leur machine de travail, pour pouvoir passer
instantanément de l'une à l'autre en cas de problème matériel ou logiciel. Et le clonage concerne
les programmes mais également le matériel (disque dur, carte son, carte graphique multi écran...).
Le client ne peut pas attendre un reformatage de disque dur ou le temps qu'un éditeur vous renvoie
un numéro de série pour obtenir le fruit de votre travail...
Le processus de développement
Pourquoi a-t-on des mises à jour à effectuer ? D'où viennent les incompatibilités ? Pourquoi
la stabilité est-elle difficile à obtenir ? Les différentes étapes de développement d'un logiciel vont
nous aider à répondre à ces questions, et à mieux connaître le fonctionnement des éditeurs.
Un projet informatique s'inscrit dans un cycle de développement qui définit les grandes
étapes de la réalisation (planification), de la manière dont on passe d'une étape à l'autre. Pour les
petits projets (ou les petites équipes de développement), cette réflexion est souvent négligée (on se
répartit les modules et chacun développe dans son coin). Ceci est une cause fréquente d'erreurs
(bogues) et de non-conformité (le produit final n'est pas conforme aux attentes de l'utilisateur). Mais
même les énormes projets, avec beaucoup de moyens, sont victimes de cette négligence; ainsi,
l'échec du premier vol d'Ariane 5 fut dû à un problème de logiciel, etc. Heureusement un projet peut
alors aussi intégrer une approche de la qualité et de la sûreté de fonctionnement des systèmes
informatiques afin de contrôler autant que possible le produit final.
Un projet de développement comprend généralement les étapes suivantes :
1. L'idée de départ. Elle peut provenir d'une invention (on parlera plutôt d'innovation, comme
Amp Farm de Line 6 qui a proposé de simuler toute une gamme d'amplificateurs de guitare
dans un seul plug in en émulant le comportement de chacun des composants), ou
simplement de l'analyse d'un besoin particulier du marché (comme les hôtes virtuels, ou
Ableton Live qui s'empare du marché de la performance live).
2. L'établissement d'un cahier des charges qui définit les spécifications auxquelles devra
répondre le logiciel;
3. La définition de l'environnement d'exécution, du type d'ordinateur et des systèmes
d'exploitation sur lequel le logiciel doit fonctionner.
4. On choisi les périphériques nécessaires à l'enregistrement des données et à la restitution des
résultats (capacité de stockage, mémoire vive, possibilités graphiques...);
5. La nature des connexions entre les composants (niveau de confidentialité et de fiabilité,
performances, protocoles de communication...);
6. La conception de l'application et de ses constituants, et notamment de l'interactivité entre
les modules développés: structure des données partagées, traitement des erreurs générées par
un autre module...: c'est le domaine du génie logiciel;
7. La mise en place d'une stratégie de développement.
8. Puis on réalise un chiffrage, pour estimer le coût de développement d'après l'analyse des
choix précédents. Au besoin on modifie les cahier des charges ou la stratégie en fonction du
budget.
9. La répartition des tâches entre les développeurs ou les équipes de développement, qui vont
assurer le codage et les tests;
10. Le plan de test du logiciel, pour s'assurer qu'il remplit bien la mission pour laquelle il a été
écrit, dans toutes les conditions d'utilisation qu'il pourra normalement rencontrer, mais aussi
dans des cas limites.
11. Enfin, la phase de programmation consiste à décrire le comportement du logiciel à l'aide
d'un langage de programmation. Un compilateur sert alors à transformer ce code écrit dans
un langage informatique compréhensible par un humain en un code compréhensible par la
machine, le résultat est un exécutable. Une fois écrit (et compilé si nécessaire), le code
devient un logiciel. Cette phase de programmation peut être sous-traitée notamment à
l'étranger.
12. Debug. Au cours de la programmation et avant la livraison du produit final, le programme
est testé afin de vérifier qu'il fonctionne bien (y compris dans des cas d'utilisation en mode
dégradé) et qu'il est conforme aux attentes de l'utilisateur final. Les tests intermédiaires
permettent de s'assurer que chaque module de code réalise correctement une fonction.
Cette dernière phase de test se complète aussi, lorsqu'il s'agit d'une évolution (mise à jour)
d'une application existante, de nombreux tests automatisés de non-régression. Les tests non plus ne
pouvant pas garantir totalement l'absence d'erreurs, il est bon de les compléter par des phases de
vérification : des techniques existent pour essayer de rendre cette vérification exhaustive.
La création d'un logiciel est une tâche ardue; environ 31% des projets informatiques sont
abandonnés avant d'être terminés, plus de 50% des projets coûtent le double du coût initialement
estimé et seulement 15% des projets finissent dans les temps et selon le budget défini. Les besoins
de seule maintenance de l'existant peuvent prendre jusqu'à 50% des effectifs d'une équipe chargée
d'un logiciel (or, c'est là une fonction pénible, ingrate, peu valorisante et qui rebute et démotive
souvent les bons programmeurs).
Toutefois aujourd'hui des méthodes sont mises en place pour améliorer ces statistiques,
permettant ainsi une meilleure gestions des coûts et surtout de la qualité tout en réduisant
fortement les risques de non conformité avec les souhaits de l'utilisateur.
ISTS 1
MODULE 2 : LE HARDWARE / BAS NIVEAU
Architecture
Le micro ordinateur d'aujourd'hui est modulaire. Il est constitué des éléments suivants:
•
Le boîtier : châssis métallique accueillant les éléments internes de l'ordinateur. La plupart du
temps il est fourni avec son alimentation électrique.
•
La carte mère : grande carte imprimée permettant de connecter un processeur, de la mémoire
vive, des disques durs et lecteurs de CD/DVD, et proposant un jeu de connecteurs
d'extension.
•
Le processeur, circuit intégré principal de l'ordinateur, véritable cerveau de l'ordinateur
chargé des principaux calculs.
•
Les barrettes de mémoire vive,
•
Les périphériques de stockage tels que les disques durs, les lecteurs ou graveurs de CDROM et DVD-ROM, ainsi que le lecteur de disquettes.
•
Les cartes d'extension, permettant d'étendre les fonctionnalités et performances de
l'ordinateur (par exemple carte son, carte graphique, etc...)
La carte mère
L'élément constitutif principal de l'ordinateur est la carte mère (en anglais « mainboard » ou
« motherboard », parfois abrégé en « mobo »). La carte mère est le socle permettant la connexion de
l'ensemble des éléments essentiels de l'ordinateur.
Comme son nom l'indique, la carte mère est une carte maîtresse, prenant la forme d'un grand
circuit imprimé possédant notamment des connecteurs pour les cartes d'extension, les barrettes de
mémoires, le processeur, etc...
La carte mère contient un certain nombre d'éléments embarqués, c'est-à-dire intégrés sur son
circuit imprimé :
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Le chipset, circuit qui contrôle la majorité des ressources (interface de bus du
processeur, mémoire cache et mémoire vive, slots d'extension,...),
L'horloge et la pile du CMOS,
Le BIOS,
Le bus système et les bus d'extension.
En outre, les cartes mères récentes embarquent généralement un certain nombre de
périphériques multimédia et réseau pouvant être désactivés :
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carte réseau intégrée ;
carte graphique intégrée ;
carte son intégrée ;
contrôleurs de disques durs évolués.
Le chipset (traduisez jeu de composants ou ensemble de circuits) est un circuit électronique
chargé de coordonner les échanges de données entre les divers composants de l'ordinateur
(processeur, mémoire...). Dans la mesure où le chipset est intégré à la carte mère, il est important
de choisir une carte mère intégrant un chipset récent afin de maximiser les possibilités d'évolution
de l'ordinateur.
Certains chipsets intègrent parfois une puce graphique ou une puce audio, ce qui signifie qu'il
n'est pas nécessaire d'installer une carte graphique ou une carte son. Il est toutefois conseillé de
les désactiver (lorsque cela est possible) dans le setup du BIOS et d'installer des cartes d'extension
de qualité dans les emplacements prévus à cet effet.
NOTE : Lorsque l'ordinateur est mis hors tension, l'alimentation cesse de fournir du courant à
la carte mère. Or, lorsque l'ordinateur est rebranché, le système est toujours à l'heure. Un circuit
électronique, appelé CMOS (Complementary Metal-Oxyde Semiconductor, parfois appelé BIOS
CMOS), conserve en effet certaines informations sur le système, telles que l'heure, la date
système et quelques paramètres essentiels du système.
Le CMOS est continuellement alimenté par une pile (au format pile bouton) ou une batterie
située sur la carte mère. Ainsi, les informations sur le matériel installé dans l'ordinateur sont
conservées dans le CMOS.
Le BIOS (Basic Input/Output System) est le programme basique servant d'interface entre le
système d'exploitation et la carte mère. Le BIOS est stocké dans une ROM (mémoire morte, c'està-dire une mémoire en lecture seule), ainsi il utilise les données contenues dans le CMOS pour
connaître la configuration matérielle du système. Il est possible de configurer le BIOS grâce à
une interface (nommée BIOS setup, traduisez configuration du BIOS) accessible au démarrage de
l'ordinateur par simple pression d'une touche (généralement la touche Suppr. En réalité le setup du
BIOS sert uniquement d'interface pour la configuration, les données sont stockées dans le CMOS.
Pour plus d'informations n'hésitez pas à vous reporter au manuel de votre carte mère).
La carte mère possède un certain nombre de connecteurs d'entrées-sorties regroupés sur le
« panneau arrière ».
La plupart des cartes mères proposent les connecteurs suivants :
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Port série, permettant de connecter de vieux périphériques ;
Port parallèle, permettant notamment de connecter de vieilles imprimantes ;
Ports USB (1.1, bas débit, ou 2.0, haut débit), permettant de connecter des périphériques
plus récents ;
Connecteur RJ45 (appelés LAN ou port ethernet) permettant de connecter l'ordinateur à
un réseau. Il correspond à une carte réseau intégrée à la carte mère ;
Connecteur VGA (appelé SUB-D15), permettant de connecter un écran. Ce connecteur
correspond à la carte graphique intégrée ;
Prises audio (entrée Line-In, sortie Line-Out et microphone), permettant de connecter des
enceintes acoustiques ou une chaîne hi fi, ainsi qu'un microphone. Ce connecteur
correspond à la carte son intégrée.
Enfin, les connecteurs d'extension (en anglais slots) sont des réceptacles dans lesquels il est
possible d'insérer des cartes d'extension, c'est-à-dire des cartes offrant de nouvelles
fonctionnalités ou de meilleures performances à l'ordinateur. Il existe plusieurs sortes de
connecteurs :
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Connecteur ISA (Industry Standard Architecture) : permettant de connecter des cartes
ISA, les plus lentes fonctionnant en 16-bit
Connecteur VLB (Vesa Local Bus): Bus servant autrefois à connecter des cartes
graphiques
Connecteur PCI (Peripheral Component InterConnect) : permettant de connecter des
cartes PCI, beaucoup plus rapides que les cartes ISA et fonctionnant en 32-bit
Connecteur AGP (Accelerated Graphic Port): un connecteur rapide pour carte graphique.
Connecteur PCI Express (Peripheral Component InterConnect Exress) : architecture de
bus plus rapide que les bus AGP et PCI.
Connecteur AMR (Audio Modem Riser): ce type de connecteur permet de brancher des
mini-cartes sur les PC en étant équipés
Le processeur
Le processeur (CPU, pour Central Processing Unit, soit Unité Centrale de Traitement) est le
cerveau de l'ordinateur. Il permet de manipuler des informations numériques, c'est-à-dire des
informations codées sous forme binaire, et d'exécuter les instructions stockées en mémoire.
Le processeur est caractérisé par sa fréquence, c'est-à-dire la cadence à laquelle il exécute les
instructions. Ainsi, un processeur cadencé à 800 MHz effectuera grossièrement 800 millions
d'opérations par seconde.
La mémoire
On appelle « mémoire » tout composant électronique capable de stocker temporairement des
données. On distingue ainsi deux grandes catégories de mémoires :
•
la mémoire vive (appelée également mémoire interne) (RAM pour Random Access
Memory) permet de stocker des informations pendant tout le temps de fonctionnement de
l'ordinateur, son contenu est par contre détruit dès lors que l'ordinateur est éteint ou
redémarré. La mémoire vive se présente sous la forme de barrettes qui se branchent sur les
connecteurs de la carte mère.
•
la mémoire de masse (appelée également mémoire physique ou mémoire externe)
permettant de stocker des informations à long terme, y compris lors de l'arrêt de l'ordinateur.
La mémoire de masse correspond aux dispositifs de stockage magnétiques, tels que le disque
dur, aux dispositifs de stockage optique, correspondant par exemple aux CD-ROM ou aux
DVD-ROM, ainsi qu'aux mémoires mortes.
Les principales caractéristiques d'une mémoire sont les suivantes :
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La capacité, représentant le volume global d'informations (en bits) que la mémoire peut
stocker ;
Le temps d'accès, correspondant à l'intervalle de temps entre la demande de lecture/écriture
et la disponibilité de la donnée ;
Le temps de cycle, représentant l'intervalle de temps minimum entre deux accès successifs ;
Le débit, définissant le volume d'information échangé par unité de temps, exprimé en bits
par seconde ;
La non volatilité caractérisant l'aptitude d'une mémoire à conserver les données lorsqu'elle
n'est plus alimentée électriquement.
Ainsi, la mémoire idéale possède une grande capacité avec des temps d'accès et temps de
cycle très restreints, un débit élevé et est non volatile. Néanmoins les mémoires rapides sont
également les plus onéreuses. C'est la raison pour laquelle des mémoire utilisant différentes
technologies sont utilisées dans un ordinateur, interfacées les unes avec les autres et organisées de
façon hiérarchique.
•
Les mémoires les plus rapides sont situées en faible quantité à proximité du processeur et les
mémoires de masse, moins rapides, servent à stocker les informations de manière permanente.
La mémoire morte, appelée ROM pour Read Only Memory (traduisez mémoire en lecture
seule) est un type de mémoire permettant de conserver les informations qui y sont contenues même
lorsque la mémoire n'est plus alimentée électriquement. A la base ce type de mémoire ne peut être
accédé qu'en lecture. Toutefois il est désormais possible d'enregistrer des informations dans
certaines mémoires de type ROM.
La mémoire flash est un compromis entre les mémoires de type RAM et les mémoires
mortes. En effet, la mémoire Flash possède la non-volatilité des mémoires mortes tout en pouvant
facilement être accessible en lecture ou en écriture. En contrepartie les temps d'accès des mémoires
flash sont plus importants que ceux de la mémoire vive.
Notion de bus
On appelle bus, en informatique, un ensemble de liaisons physiques (câbles, pistes de
circuits imprimés, etc.), pouvant être exploité en commun par plusieurs éléments matériels afin de
communiquer. Les bus ont pour but de réduire le nombre de « voies » nécessaires à la
communication des différents composants, en mutualisant les communications sur une seule voie de
données. C'est la raison pour laquelle la métaphore d'« autoroute de données » est parfois utilisée.
Dans le cas où la ligne sert uniquement à la communication de deux composants matériels,
on parle de port matériel (port série, port parallèle, etc.).
Rappel sur les ports d'entrée-sortie
Les ports d'entrée-sortie sont des éléments matériels de l'ordinateur, permettant au système
de communiquer avec des éléments extérieurs, c'est-à-dire d'échanger des données.
Les ports série représentent les premières interfaces ayant permis aux ordinateurs
d'échanger des informations avec le "monde extérieur". Le terme série désigne un envoi de données
via un fil unique: les bits sont envoyés les uns à la suite des autres.
La communication série se fait de façon asynchrone, cela signifie qu'aucun signal de
synchronisation (appelé horloge) n'est nécessaire: les données peuvent être envoyées à intervalle de
temps arbitraire.
En contrepartie, le périphérique doit être capable de distinguer les caractères (un caractère a
une longueur de 8 bits) parmi la suite de bits qui lui est envoyée. C'est la raison pour laquelle dans
ce type de transmission, chaque caractère est précédé d'un bit de début et d'un bit de fin, gaspillant
20% de la bande passante...
La transmission de données en parallèle consiste à envoyer des données simultanément sur
plusieurs canaux (fils). Par exemple les ports parallèle présents sur les ordinateurs personnels
permettent d'envoyer simultanément 8 bits (un octet) par l'intermédiaire de 8 fils.
Caractéristiques d'un bus
Un bus est caractérisé par le volume d'informations transmises simultanément. Ce volume,
exprimé en bits, correspond au nombre de lignes physiques sur lesquelles les données sont envoyées
de manière simultanée. Une nappe de 32 fils permet ainsi de transmettre 32 bits en parallèle. On
parle ainsi de « largeur » pour désigner le nombre de bits qu'un bus peut transmettre simultanément.
D'autre part, la vitesse du bus est également définie par sa fréquence (exprimée en Hertz), c'est-àdire le nombre de paquets de données envoyés ou reçus par seconde. On parle de cycle pour
désigner chaque envoi ou réception de données.
De cette façon, il est possible de connaître le débit maximal du bus (ou taux de transfert
maximal), c'est-à-dire la quantité de données qu'il peut transporter par unité de temps, en multipliant
sa largeur par sa fréquence. Un bus d'une largeur de 16 bits, cadencé à une fréquence de 133 MHz
possède donc un débit égal à :
16 *
soit
soit
soit
133.106 = 2128*106 bit/s,
2128*106/8 = 266*106 octets/s
266*106 /1000 = 266*103 Ko/s
259.7*103 /1000 = 266 Mo/s
On distingue généralement sur un ordinateur deux principaux bus :
•
le bus système (appelé aussi bus interne, en anglais internal bus ou front-side bus, noté
FSB). Le bus système permet au processeur de communiquer avec la mémoire vive (RAM)
•
le bus d'extension (parfois appelé bus d'entrée/sortie) permet aux divers composants de la
carte-mère (USB, série, parallèle, cartes branchées sur les connecteurs PCI, disques durs,
lecteurs et graveurs de CD-ROM, etc.) de communiquer entre eux mais il permet surtout
l'ajout de nouveaux périphériques grâce aux connecteurs d'extension.
Voici un tableau récapitulant les caractéristiques des principaux bus :
Norme
ISA 8-bit
ISA 16-bit
EISA
VLB
PCI 32-bit
PCI 64-bit 2.1
AGP
AGP(x2 Mode)
AGP(x4 Mode)
AGP(x8 Mode)
ATA33
ATA100
ATA133
Serial ATA (S-ATA)
Serial ATA II (S-ATA2)
USB
USB 2.0
Firewire
Firewire 2
SCSI-1
SCSI-2 - Fast
SCSI-2 - Wide
SCSI-2 - Fast Wide 32 bits
SCSI-3 - Ultra
SCSI-3 - Ultra Wide
SCSI-3 - Ultra 2
SCSI-3 - Ultra 2 Wide
SCSI-3 - Ultra 160 (Ultra 3)
Largeur du bus
(bits)
8
16
32
32
32
64
32
32
32
32
16
16
16
1
2
1
1
1
1
8
8
16
32
8
16
8
16
16
16
16
Vitesse du bus
(MHz)
8.3
8.3
8.3
33
33
66
66
66x2
66x4
66x8
33
50
66
4.77
10
10
10
20
20
40
40
80
80 DDR
80 QDR
Bande passante
(Mo/sec)
7.9
15.9
31.8
127.2
127.2
508.6
254.3
528
1056
2112
33
100
133
180
380
1.5
60
100
200
5
10
20
40
20
40
40
80
160
320
640
Notion de Driver (pilote)
Un ordinateur est constitué d'un assemblage de périphériques. Pour pouvoir contrôler chacun
de ses périphériques, le système d'exploitation a besoin d'une interface logicielle entre lui et le
matériel, on appelle driver (pilote ou gestionnaire de périphérique en français) chaque programme
permettant au système d'exploitation de gérer le matériel.
Le rôle du driver est de jouer l'intermédiaire entre le système et les cartes d'extension ou
bien les périphériques externes, ... Les drivers sont développés par les fabricants du matériel auquel
ils correspondent. Toutefois, bien que votre matériel (hardware) n'évolue pas, il se peut que le
fabricant du matériel fournisse quelques mois plus tard une nouvelle version du driver... Le
contraire serait même étonnant!
En effet, un logiciel contient constamment des bugs (erreurs logicielles), or ceux-ci ne
peuvent parfois être décelés qu'après un test auprès d'un grand nombre de personnes et les fabricants
ont rarement le temps d'approfondir ce type de tests. De plus avec l'évolution des matériels il arrive
qu'un matériel qui était compatible avec "tous" les périphériques existants devienne incompatible
avec un type de matériel suite à son apparition ou son évolution.
Ainsi, une simple mise à jour de driver peut améliorer les performances d'un matériel avec
un gain pouvant aller jusqu'à 10% de performances en plus. Il faut toutefois savoir comment se
procurer ces mises à jour, et comment les installer. Si vous estimez qu'un de vos périphériques
fonctionne correctement, il est préférable de ne pas essayer de mettre à jour son pilote.
NOTE : Tant qu'un périphérique fonctionne, il est recommandé de ne pas essayer d'installer
systématiquement les derniers pilotes, à moins de connaître exactement les améliorations qu'il
apporte où les erreurs qu'il corrige !
A l'inverse, si vous n'êtes pas satisfait du fonctionnement d'un périphérique, une solution
simple peut consister à mettre à jour celui-ci. Pour ce faire il vous faudra connaître le nom exact de
celui-ci (la référence se trouve généralement sur la boîte, la facture, le manuel, et éventuellement le
produit lui-même) ainsi que le nom du système d'exploitation sous lequel vous désirez l'utiliser.
Comment fonctionne un driver?
A la base, n'importe quel périphérique, y compris le matériel "de base" a besoin de drivers
pour fonctionner. Vous n'avez toutefois jamais eu à installer de driver pour votre disque dur,
pourquoi? Pour charger le système d'exploitation vous avez besoin d'accéder au disque dur, or
comment faire pour accéder au disque dur si votre système d'exploitation n'est pas encore chargé?
-> C'est le BIOS qui, au démarrage de l'ordinateur, agit tel un système d'exploitation en
permettant aux composants vitaux (carte vidéo, disque dur, lecteur de disquettes, clavier) de
démarrer grâce à des pilotes standards. En effet le BIOS permet d'amorcer la carte graphique qui a
elle-même des fonctions graphiques qui vont permettre d'afficher les premières informations. Il en
est de même pour le disque dur, qui va amorcer le système grâce à des pilotes standards. Une fois le
système d'exploitation amorcé, celui-ci va pouvoir prendre lui-même le contrôle de certains
périphériques grâce aux pilotes fournis par le constructeur du/des matériels ou grâce à des pilotes
standards propriétaires (développés par le fabricant du système d'exploitation).
Le Plug And Play
Le plug and play (PnP ou plug 'n play en abrégé) signifie littéralement "branchez et jouez".
C'est une norme qui a été mise au point pour simplifier la détection du matériel et leur installation.
Il est basé sur le fait suivant: les cartes plug & play contiennent un BIOS qui va communiquer un
numéro unique (désignant le matériel) au démarrage de l'ordinateur, et lui indiquer les ressources
qu'il doit lui affecter. Au chargement du système d'exploitation, le BIOS va fournir ces informations
à l'OS (système d'exploitation qui doit être à la norme Plug and play lui aussi) qui va déterminer le
driver à utiliser...
A chaque démarrage de l'ordinateur, le BIOS de celui-ci scanne l'ensemble des
périphériques connectés sur son bus système, il les identifie et en analysant les besoins en
ressources de chacun, il va allouer au mieux les ressources disponibles (IRQ, DMA, ...) aux
périphériques Plug'n'play, puis le gestionnaire de configuration tente de redresser le tir en cas de
conflit (deux périphériques auxquels on a alloué les mêmes ressources).
NOTE : La plupart du temps le plug & play vous permettra uniquement de détecter un
nouveau périphérique, il vous faudra tout de même installer les pilotes...
Notion de Système d'Exploitation
Pour qu'un ordinateur soit capable de faire fonctionner un programme informatique (appelé
aussi application ou logiciel), la machine doit être en mesure d'effectuer un certain nombre
d'opérations préparatoires afin d'assurer les échanges entre le processeur, la mémoire, et les
ressources physiques (périphériques).
Le système d'exploitation (noté SE ou OS, abréviation du terme anglais Operating System),
est chargé d'assurer la liaison entre les ressources matérielles, l'utilisateur et les applications
(traitement de texte, jeu vidéo, ...). Ainsi lorsqu'un programme désire accéder à une ressource
matérielle, il ne lui est pas nécessaire d'envoyer des informations spécifiques au périphérique, il lui
suffit d'envoyer les informations au système d'exploitation, qui se charge de les transmettre au
périphérique concerné via son driver (pilote). En l'absence de pilotes il faudrait que chaque
programme reconnaisse et prenne en compte la communication avec chaque type de périphérique !
Le système d'exploitation permet ainsi de "dissocier" les programmes et le matériel, afin
notamment de simplifier la gestion des ressources et offrir à l'utilisateur une interface hommemachine simplifiée afin de lui permettre de s'affranchir de la complexité de la machine physique.
Les rôles du système d'exploitation sont divers:
●
Gestion du processeur : le système d'exploitation est chargé de gérer l'allocation du
processeur entre les différents programmes grâce à un algorithme d'ordonnancement. Le
type d'ordonnanceur est totalement dépendant du système d'exploitation, en fonction de
l'objectif visé.
●
Gestion de la mémoire vive : le système d'exploitation est chargé de gérer l'espace
mémoire alloué à chaque application et, le cas échéant, à chaque usager. En cas
d'insuffisance de mémoire physique, le système d'exploitation peut créer une zone mémoire
sur le disque dur, appelée «mémoire virtuelle». La mémoire virtuelle permet de faire
fonctionner des applications nécessitant plus de mémoire qu'il n'y a de mémoire vive
disponible sur le système. En contrepartie cette mémoire est beaucoup plus lente.
●
Gestion des entrées/sorties : le système d'exploitation permet d'unifier et de contrôler
l'accès des programmes aux ressources matérielles par l'intermédiaire des pilotes (appelés
également gestionnaires de périphériques ou gestionnaires d'entrée/sortie).
●
Gestion de l'exécution des applications : le système d'exploitation est chargé de la bonne
exécution des applications en leur affectant les ressources nécessaires à leur bon
fonctionnement. Il permet à ce titre de «tuer» une application ne répondant plus
correctement.
●
Gestion des droits : le système d'exploitation est chargé de la sécurité liée à l'exécution des
programmes en garantissant que les ressources ne sont utilisées que par les programmes et
utilisateurs possédant les droits adéquats.
●
Gestion des fichiers : le système d'exploitation gère la lecture et l'écriture dans le système
de fichiers et les droits d'accès aux fichiers par les utilisateurs et les applications.
●
Gestion des informations : le système d'exploitation fournit un certain nombre
d'indicateurs permettant de diagnostiquer le bon fonctionnement de la machine.
ISTS 1
MODULE 3 : LES METHODES DE TRAVAIL
L'utilisation de l'informatique dans le domaine de l'audio professionnelle implique la
manipulation de données propres à cette application. Or les projets incluent en général un très grand
nombre de fichiers, de formats et de provenances souvent hétérogènes, et nécessitant une grosse
capacité de stockage.
Le fait de structurer ces données et d'optimiser les ressources utilisées par les outils est donc
primordial pour gagner en efficacité dans chaque tâche du travail du son.
Organisation des fichiers
Environnement
Dans les projets d'informatique musicale, on est amené à gérer divers types de données
audio comme par exemple:
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
fichier projet : session Pro Tools, Nuendo, Logic, Cubase, etc...
piste : prise enregistrée
source : pistes provenant d'un enregistrement externe
témoin / pilote : référence sur laquelle se basent les musiciens pour jouer leurs parties
clic track : piste sur laquelle on synchronise les enregistrements
bounce : transformation d'une partie ou de la totalité d'un projet en piste audio
mixdown : mixage grossier d'une partie ou de la totalité d'un projet
rush : mise à plat d'une séance
conversion de format : pistes converties au format de l'application (ie : sd2 -> wav, etc..)
backup : copie de sauvegarde des données
etc...
En plus se rajoutent aux projets des fichiers plus « administratifs » : notes, commentaires,
rapports, devis, etc.. ou plus « techniques » : sources midi, preset de plug in, configurations test,
etc...
Enfin, la nature des tâches à effectuer est d'autant plus variable qu'elle dépend d'un contexte
ou d'un environnement : enregistrement, mixage, montage, arrangement, studio mobile, remix, réarrangement, programmation, etc...
Paramètres
L'architecture hiérarchique des dossiers / fichiers sur les ordinateurs permet d'organiser les
données en gardant à l'esprit les paramètres important du processus de travail :
1. ce qu'on reçoit ? De qui ? Comment ?
2. ce dont on a besoin pour travailler ?
3. ce qu'on livre ? A qui ? Comment ?
Par exemple, la nature de ce qu'on reçoit peut-être une piste témoin, des instructions (texte),
la structure d'un titre, un ensemble de chansons, etc... De qui le reçoit-on ? Un client, un
fournisseur, un réalisateur, producteur, artiste, ingénieur, maison de production, un administratif...
Sous quelle forme reçoit-on ces données? Un projet, une ou plusieurs pistes audio (quel format?),
un témoin, un fichier midi, etc...
De même ce dont on a besoin pour travailler sera bien évidemment singulièrement différent
si on doit faire un mastering, du montage ou de la programmation midi!
Enfin, dans nos différentes tâches, il peut nous arriver de devoir livrer nos travaux par email
(par exemple un mixdown pour valider un arrangement) comme sur un disque dur entier (dans le
cas de longues séances de prises de son par exemple)!
Conseils
Dans la pratique, essayez toujours d'évaluer la taille des données en question, que ce soit ce
qu'on va vous fournir ou ce que vous allez devoir livrer. Ainsi on évitera souvent de mauvaises
surprises voir des impasses (comme devoir télécharger un projet d'un giga par ftp en quelques
heures...). Concrètement : une minute d'audio STEREO 16 bits à 44.1 kHz pèse 10 Mo. Divisez par
2 pour du MONO, rajoutez 10% pour du 48 kHz, 50% en 24 bit, etc... Entraînez-vous à évaluer
par exemple la taille d'un projet d'un titre de 3 minutes comportant 16 pistes MONO en 24 bits..
Multipliez par le nombre de prises, par le nombre de titres, etc..
Il existe différents formats d'échange de données pour les logiciels de montage audio (OMF,
etc...). En cas de doute sur la compatibilité, l'usage est de consolider les pistes, c'est à dire de
transformer la juxtaposition des clips audio en une unique piste commençant à un temps « 0 »
servant de référence à toutes les pistes.
Autant que possible, conservez la même hiérarchie pour tous vos différents projets.
Particulièrement en ce qui concerne la manière de nommer les répertoires, les types de données. Par
exemple, n'oubliez pas que les majuscules, les chiffres, ou les caractères spéciaux (comme « _ »)
apparaissent en premier lors de l'affichage du contenu d'un dossier par ordre alphabétique. Ainsi un
répertoire noté « _BOUNCES PROJET TOTO » s'affichera toujours en premier par rapport à
« bounces projet TOTO », etc... La cohérence de votre organisation aura une répercussion directe
sur le temps passé à la navigation, donc sur le chiffre d'affaire de votre activité...
Un autre facteur clé de la gestion des projets et la capacité de retrouver rapidement une
version précise du projet, et de la mettre à jour en évitant les régressions. Toutes les informations
utiles de date, de version, de correction, d'ordonnancement des tâches, etc.., doivent figurer dans
l'architecture des projets. ATTENTION : la date de création et de modification des fichiers donnée
par le système n'est pas obligatoirement en rapport avec celle de votre projet, et n'est pas
forcement celle dont vous aurez besoin pour retrouver une version précise.
Enfin, on ne saurait trop insister sur l'importance des BACKUPS (copies de sauvegarde). Il
existe de nombreux logiciels de backup automatiques qui permettent, par exemple, à une heure
donnée, d'effectuer des copies de sécurité des fichiers qui ont été modifiés. Attention toutefois à ne
pas activer ces logiciels pendant les séances de travail, car ils utilisent considérablement les
ressources de la machine.
NOTE : il peut être salvateur d'organiser également les applications un peu plus
rigoureusement que d'ordinaire. Ainsi un classement des logiciels par type ( bibliothèques,
utilitaires, type de plug in, instruments virtuels, etc...) peut s'avérer très utile lors des installations,
des mises à jour, ou du clonage des configurations.
Optimisation des ressources (exemple d'un PC)
Utiliser un ordinateur en tant que professionnel du son nécessite aujourd'hui d'être un
minimum informaticien. Pas forcément un expert du domaine, mais il faut tout de même mettre la
main à la pâte. Le temps passé à configurer son ordinateur pour disposer d'une machine fiable et
performante s'avère rentable à moyen terme. Alors n'hésitez pas à reprendre tout depuis le début si
votre système vous joue de mauvais tours !
NOTE : il est toujours recommandé de disposer de deux machines, en particulier pendant
les phases d'installation. Ainsi, si vous avez des difficultés à installer le " PC AUDIO ", vous aurez
toujours accès à certaines ressources via l'autre PC. Vous pourrez ainsi par exemple télécharger
via Internet les derniers drivers de votre carte son, ou créer une disquette de boot.
Système minimal recommandé
Cette partie n'a pas pour but de vous donner une configuration type, car chaque utilisation
demande une configuration spécifique. Cependant, je dois insister sur un point : ne lésinez pas sur la
mémoire vive !
En effet, le goulot d'étranglement d'un ordinateur, c'est souvent le disque dur. L'utiliser le
moins possible pour les applications temps réel (ce qui est le cas de l'enregistrement audio
multipiste) est certainement le meilleur remède pour faire face à cette limitation. Or, que se passe-til si toute la mémoire vive est utilisée ? Le système va avoir recours à la mémoire virtuelle, qui n'est
autre qu'une partie du disque dur ! Quand on sait que le disque dur est mille fois moins rapide que la
mémoire vive (limitations mécaniques), on comprend vite le problème que cela pose. De plus, le
disque dur est encore plus lent s'il doit lire deux parties physiques différentes de la surface du
disque, ce qui est souvent le cas lors de l'accès à la mémoire virtuelle puisque celle-ci est placée à
un endroit différent des fichiers audio. Donc : plus vous avez de mémoire vive, moins il y a de
risques que ce problème se présente à vous !
Il faut noter également que les sampleurs virtuels (comme HALion de Steinberg) chargent
les échantillons en RAM. Or il n'est pas rare de trouver des banques pour ces sampleurs dépassant
les 200 Mo. Quand on sait qu'un système d'exploitation comme Windows XP prend à lui tout seul
aux alentours de 100 Mo de mémoire vive… On a vite fait le calcul.
Prérequis
Mettez à jour le BIOS, surtout si vous avez un disque de grande capacité. Si vous ne pouvez
pas le faire d'ores et déjà (par exemple s'il n'y a jamais eu de système d'exploitation installé et que
vous ne disposez pas de disquette de boot), vous pourrez le faire après installation du système
d'exploitation.
A propos de l'installation des drivers, cela peut être une bonne idée, si vous ne disposez pas
de deux machines lors de l'installation, de télécharger d'avance via Internet tous les derniers drivers
des cartes que vous utilisez (et notamment de votre carte son). Vous ne serez ainsi pas coincé lors
de l'installation de l'OS, si les anciens drivers de votre modem ou de votre carte réseau ne
fonctionnent pas.
Plusieurs disques durs ?.
Posséder deux disques durs permet d'avoir des accès simultanés aux informations propres
d'une part aux applications et à l'OS et d'autre part aux données audio, sans ralentissement dû à la
lecture / écriture simultanée d'informations à deux endroits physiquement différents du disque dur.
Vous l'aurez par conséquent compris, avoir deux partitions, l'une pour l'audio, l'autre pour l'OS et
les applications ne suffit pas à changer les performances, puisque physiquement, il s'agit du même
disque.
Posséder deux disques durs n'est donc pas forcé, mais améliore sensiblement les
performances de votre système. Si votre disque dur possède une grande quantité de mémoire cache,
vous pourrez certainement obtenir de bons résultats sans pour autant utiliser deux disques.
Bien placer ses cartes
Si vous montez vous-même votre machine, peut-être avez-vous décidé de placer les
différentes cartes (audio, réseau, SCSI…) dans les emplacements PCI libres sans vous soucier d'un
quelconque ordre. On est en droit de penser que leur emplacement n'a aucune importance, mais un
détail vient contredire cette intuition : certains slots partagent leur bande passante ainsi que leur
IRQ, et d'autres non. Je vous invite donc à regarder attentivement dans le manuel de votre carte
mère pour en savoir plus : il y a généralement un tableau qui indique quels slots sont partagés ou
lesquels ne le sont pas. Dans tous les cas, mettre en commun la bande passante et encore pire, l'IRQ,
entre deux cartes, n'est pas forcément une bonne chose, surtout dans le cas d'une carte audio
numérique. En effet, non seulement celle-ci véhicule beaucoup d'informations, en temps réel, mais
en plus nombreuses sont les cartes son semi professionnelles ou professionnelles qui n'aiment pas
du tout partager leur IRQ avec d'autres cartes. Prendre ce risque c'est augmenter les chances d'avoir
des plantages intempestifs ou bien une baisse sensible des performances.
Mises à jour de l'OS (exemple pour un PC)
Vous avez installé Windows XP, l'OS est récent, d'accord… Mais le CD que vous tenez
entre les mains date de quand ? Depuis, de nombreux bugs ont été corrigés, la compatibilité avec les
nouveaux périphériques a été ajoutée. Conclusion : une mise à jour s'impose ! Direction Windows
Update : http://www.windowsupdate.com/.
NOTE : comme votre PC ne sert qu'à l'audio, il n'est pas forcément utile de mettre à jour
certains trous de sécurité et surtout de nouvelles fonctionnalités inutiles pour l'audio qui
changeraient votre configuration… Et qui rendraient potentiellement le système instable et plus
lourd !
Je conseille de mettre à jour votre OS vers le Service Pack 2. En effet, Microsoft a
officiellement annoncé des bugs connus avant cette mise à jour avec le MIDI et l'audio. Les
Service Pack étant généralement de très gros fichiers à télécharger (plus de 130 Mo pour le Service
Pack 1 de Windows XP), n'hésitez pas à aller chez l'un de vos amis possédant l'ADSL ou le câble
avec votre ordinateur... la mise à jour de Windows est très importante pour des questions de
stabilité, vous n'y couperez pas.
Mise à jour des drivers
Les chipsets VIA sont réputés pour leur incompatibilité avec les cartes audio
professionnelles. Si ces incompatibilités sont véritables pour certaines cartes audio numériques, on
ne peut pas généraliser, surtout sur les récents chipsets VIA comme la KT333. Seuls certains
problèmes peuvent subsister avec les vieux chipsets KT133. Je vous invite donc à commencer, si
vous avez un chipset VIA, par mettre à jour les drivers de celui-ci en allant par exemple les
chercher sur http://www.viaarena.com/ ou sur http://www.viatech.com/. Cette simple mise à jour
peut en sauver plus d'un ! En ce qui concerne les chipsets Intel, l'équivalent pour télécharger les
derniers drivers est le site http://www.intel.com/.
Bien sûr, la règle d'or de mettre à jour la partie logicielle de son PC ne se limite pas aux
chipsets VIA ! Tout d'abord, si ce n'est pas encore fait, je vous incite fortement à mettre à jour le
BIOS de votre carte mère, surtout si vous utilisez des disques durs de grande capacité
(classiquement, la version du BIOS au jour J ne prévoit pas les disques durs de grande capacité
créés au jour J+1 an…). La mise à jour du BIOS étant une opération assez critique, je vous invite à
respecter scrupuleusement la marche à suivre décrite dans le manuel de votre carte mère.
Si votre carte mère est assez récente, il est fort à parier que Windows ne reconnaisse pas
certains éléments de la carte mère (le chipset, une fois de plus, mais aussi d'autres éléments vitaux).
Vous avez normalement un CD-ROM fourni avec la carte mère. Lancez-le et installez tout le
nécessaire (Windows va peut-être reconnaître de nouveaux périphériques) ou, encore mieux,
téléchargez la dernière version des drivers pour votre carte mère sur le site du constructeur.
NOTE : lors de l'installation de nouveaux drivers, vous aurez certainement droit au
message disant que le driver que vous êtes en train d'essayer d'installer n'a pas de signature
numérique… Ignorez ce message, cela signifie juste que les petits constructeurs de cartes son
professionnelles n'ont pas assez d'argent pour se payer une certification Microsoft, si vous voyez ce
que je veux dire.
Ne garder que l'essentiel
Cela est totalement évident pour certains et pas du tout pour d'autres, alors je préfère en
parler : un PC pour la musique est souvent dédié à la musique. Il n'est pas interdit de l'utiliser pour
d'autres applications, cependant je vous mets en garde sur plusieurs problèmes que cela peut
engendrer :
•
Des ajouts de facteurs d'instabilité
•
De nouvelles applications en arrière plan qui consomment des ressources inutilement
•
De nouvelles entrées dans la base de registres qui à terme peuvent aussi alourdir le système
et par conséquent en abaisser les performances
Parmi les logiciels à éviter, citons :
•
La suite Office qui ajoute par défaut lors de l'installation la barre Office (ce qui prend des
ressources inutilement, et ce de manière non négligeable)
•
Certains logiciels freeware et shareware mal programmés ou conçus pour fonctionner en
tâche de fond
•
Windows Messenger (installé par défaut avec Windows XP, et qu'il est préférable de
supprimer). Pour cela, cliquez avec le bouton droit sur l'icône de la barre des tâches,
sélectionnez " ouvrir ", puis allez dans " outils > options > préférences " et décochez " lancer
ce programme au démarrage de Windows ".
•
Les antivirus : a priori, votre PC est isolé du reste du monde (vous ne recevez pas d'e-mails
sur ce PC, et n'allez pas sur des sites Internet sensibles). Il est donc peu probable que votre
machine soit infectée par un virus un jour. Or les antivirus prennent énormément de
ressources et abaissent de manière très sensible les performances du disque dur, surtout s'ils
fonctionnent en tâche de fond (fonction " monitor "). Les antivirus sont donc à proscrire de
votre configuration audio !
Cosmétique de l'OS
Et si l'économiseur se lance en pleine prise de son, mmm ?
Désactivez l'économiseur d'écran ou mettez-le en marche automatiquement après une très
très grande durée. En effet, celui-ci peut se lancer automatiquement lors d'un enregistrement si vous
ne touchez plus au clavier de l'ordinateur ou à la souris mais seulement à votre synthétiseur ou votre
guitare. Si la durée avant que l'économiseur d'écran se lance est faible, il va se lancer et faire rater la
prise de son. Pour le désactiver, allez dans " poste de travail > Panneau de configuration >
Affichage " puis sélectionnez l'onglet " Ecran de veille " et vérifiez qu'il est sur " Aucun ".
Désactivez également les sons Windows. Outre le fait que ceux-ci prennent du temps
machine (et qu'ils m'énervent prodigieusement), les sons Windows, joués automatiquement, peuvent
s'avérer être très gênants s'ils interfèrent avec le son de votre composition (lors d'un clic mal placé,
par exemple…), ou si votre logiciel (cas de Cubase) bloque les drivers audio lorsqu'il est utilisé.
Pour désactiver les sons Windows, allez dans " Panneau de configuration > Sons et multimédia " et
choisissez le modèle " aucun son ".
Pour économiser encore quelques ressources, supprimez toutes les petites " améliorations
graphiques " aussi inutiles que gourmandes en ressources système. Allez dans " paramètres
d'affichage " et dans l'onglet " arrière plan " veillez à ce qu'il n'y ait pas d'image. En effet, les
images prennent des ressources non négligeables en mémoire vive. A vous de voir si vous préférez
une belle photo de blonde en bikini en fond d'écran, pour des raisons d'inspiration, ou bien si vous
préférez pouvoir ajouter un énième plug-in dans votre morceau… Le choix est dur, je vous
l'accorde.
Pensez également à la gestion de l'alimentation, qui est susceptible de couper l'alimentation
des disques durs et de l'écran après un certain temps de « non utilisation » théorique (toujours quand
on ne touche ni au clavier ni à la souris). Dans le panneau de configuration, cliquez sur " gestion de
l'alimentation ". Le mieux est de choisir le profil " toujours actif ".
Enfin, quelques conseils pour les utilisateurs de PC dont les ressources sont très limitées :
vous pouvez encore gagner en économie de ressources système en suivant les points ci-dessous :
•
Désactivez les effets visuels. Pour cela, allez dans " Affichage ", cliquez sur l'onglet " effets
" et désactivez " Effets de transition… " et " Afficher le contenu des fenêtres pendant leur
déplacement "
•
Dans l'onglet " paramètres ", limitez-vous à 16 bits. Cela permet de gagner de la RAM et de
limiter le temps machine utilisé à rafraîchir l'écran.
Mémoire virtuelle
La mémoire virtuelle consiste à utiliser une partie du disque dur en tant que mémoire vive
lorsque cette dernière est complètement pleine. Par défaut, Windows choisit la taille de la mémoire
virtuelle de manière automatique et dynamique. Si dans le cas général, cette façon de fonctionner
est adaptée, cela peut engendrer des baisses sensibles de performances lors de l'utilisation
d'applications audio lourdes. Pour réduire cet effet, il est préférable de fixer manuellement la
mémoire virtuelle. Toujours dans la fenêtre " options de performances ", choisissez " modifier "
dans l'encart " Mémoire virtuelle ".
Pour définir la quantité de mémoire à allouer, le calcul de base donne deux fois la quantité
de RAM dont vous disposez. Par exemple, si vous avez 256 Mo, fixez la mémoire virtuelle à 512
Mo. (A partir de 512 Mo de RAM, la règle change, cantonnez-vous à 512 Mo de mémoire
virtuelle). Choisissez la même valeur pour le minimum et le maximum. Ainsi la mémoire virtuelle
sera de taille fixe, ce qui a une conséquence positive sur les performances. Après cela, il est
conseillé de défragmenter votre disque dur, avec Degrag fourni avec votre OS par exemple.
NOTE : certains utilisateurs conseillent de désactiver la mémoire virtuelle pour augmenter
les performances. Je déconseille de faire cela, même si vous avez 512 Mo de mémoire vive. Vous
gagneriez en performance tout en perdant en stabilité du système. Si vous désirez malgré tout
désactiver la mémoire virtuelle, vous pouvez le faire à partir de cette même page.
Modes UDMA/ATA des disques durs
Si, il y a quelque temps, le SCSI était à des années lumières devant les disques durs IDE en
termes de performances, cela est moins vrai aujourd'hui avec les disques durs UDMA100 et
UDMA133, même si en termes de stabilité du débit et de charge CPU utilisée, le SCSI reste encore
supérieur.
Solon l'OS, dans le gestionnaire de périphériques, double-cliquez sur " Contrôleurs
ATA/ATAPI IDE " et vérifiez que pour chaque canal IDE, le mode DMA est bien activé. Pour cela,
double-cliquez sur " canal IDE x ", puis cliquez sur " paramètres avancés ". Normalement vous avez
affiché en face de " mode de transfert " l'option " DMA si possible " et en face de " type de
périphérique " l'option " auto-détection ". Vous pouvez vous assurer que Windows a bien détecté les
disques DMA d'après ce qui s'affiche en face de " Mode de transfert actif ".
Dans certains cas (et notamment dans le cas de chipsets VIA), le mode DMA n'est pas
toujours détecté automatiquement. Si c'est votre cas, c'est que vous n'avez pas suivi tous les conseils
de ce dossier (je ne vous en félicite pas !) : mettez à jour le BIOS et les drivers de la carte mère.
Pour utiliser toutes les performances de votre disque dur UDMA 100 ou 133, vérifiez que la
nappe de câbles qui relie votre disque dur à la carte mère est bien une nappe 80 fils et non 40 fils.
Les anciennes cartes mères ont des nappes de 40 fils, ce qui limite les performances de votre disque
dur en le plaçant en mode UDMA33. Et même si vous possédez un disque dur un peu ancien
(UDMA 33), ce type de câble vous permettra d'augmenter son blindage et donc la sécurité de
l'information qu'il véhicule.
Restauration de l'OS
Windows est configuré par défaut pour créer des sauvegardes du système périodiquement,
afin de pouvoir restaurer l'OS en cas de crash ou de fichiers corrompus. Certains utilisateurs
recommandent de désactiver cette fonction dans le but d'augmenter les performances. Cependant, ce
choix est à double tranchant, car vous perdez en sûreté de fonctionnement ! Si vous sauvegardez
régulièrement les fichiers importants, vous pouvez vous permettre de désactiver cette fonctionnalité
(dans le cas contraire, je vous le déconseille !). Sous XP, pour la désactiver, allez dans Système,
onglet " Restauration du système " et cochez " Désactiver la restauration du système pour tous les
lecteurs ".
A qui donner la priorité
Sous Windows XP, vous pouvez décider de donner la priorité aux applications (exécutées en
avant plan) ou bien aux services (applications exécutées en tâche de fond). Étant donné que les
drivers ASIO tournent en tant que services, donc en tâche de fond, il est bon de leur donner la
priorité afin de s'assurer de la plus faible latence possible. Pour cela :
-> Dans la fenêtre " Système ", sélectionnez l'onglet " avancé ", puis cliquez sur le bouton "
Paramètres " de la rubrique " Performances ". Dans l'onglet " Effets visuels ", sélectionnez " ajuster
afin d'obtenir les meilleures performances ", ce qui a pour conséquence de décocher toutes les
améliorations cosmétiques qui prennent des ressources inutilement. Dans cette même fenêtre,
l'onglet " avancé " vous permet de choisir les services en arrière plan plutôt que les programmes.
Log des lectures / écritures sur le disque et cache
Windows écrit un fichier journal de toutes les écritures et lectures sur le disque dur. Cela a
pour conséquence de ralentir les opérations de lecture / écriture. Pour désactiver ce fichier de log,
allez dans " démarrer > executer " puis tapez " diskperf -n " et validez par " entrée ".
Par défaut, Windows active le cache en écriture. Le principe consiste à garder en mémoire
vive les données à écrire sur le disque avant de les écrire par blocs. Cela permet d'écrire des blocs
plus gros d'un coup et donc de réduire le nombre d'accès. Cela s'avère pratique lorsque de
nombreuses applications font appel au disque simultanément. Cependant, dans notre cas, c'est
généralement le séquenceur qui utilise le disque, et seulement lui. Ce cache en mémoire vive est une
étape inutile qui prend des ressources. Pour le désactiver, allez dans le gestionnaire de
périphériques, double-cliquez sur " lecteurs de disque ", puis cliquez avec le bouton droit sur le
premier disque dur et choisissez " propriétés ". Dans l'onglet " propriétés du disque ", décochez "
cache en écriture activée ". Répétez l'opération pour chaque disque dur.
Le bon IRQ
Par défaut lors de l'installation de Windows, la carte audio est considérée comme un élément
peu important (ce qui est vrai dans une application bureautique) et l'IRQ qui lui est assigné par
défaut est le numéro 5. Or les IRQ fonctionnent selon des priorités, et l'IRQ 5 a une priorité très
faible comme vous pouvez le voir dans la liste qui suit. Il peut arriver que vous entendiez des clics
audio à cause de la priorité faible de la carte son. L'IRQ à privilégier (libre et prioritaire) est le n°9.
Attention, peu d'IRQ sont libres (sauf si vous êtes en APIC, voir plus haut dans le dossier) et vous
ne pouvez pas, par exemple, assigner votre carte audio à l'IRQ 0, pour avoir une priorité maximale.
Voici pour information l'ordre de priorité des IRQ sur une carte mère : 0, 1, 8, 9, 10, 11, 12,
13, 14, 15, 3, 4, 5, 6, et 7.
Si, parce que vous avez beaucoup de cartes PCI installées sur votre PC, vous êtes obligé de
partager certaines ressources entre plusieurs cartes, assurez-vous que les drivers de ces cartes
supportent le partage des IRQ. Cette information est généralement indiquée dans le manuel des
dites cartes.
Une dernière chose : la " pseudo " carte son qui est implémentée sur certaines cartes mère
prend elle aussi un IRQ et ne sert à rien dans le cas d'un PC dédié à la musique. Je vous conseille
donc d'aller dans le BIOS de votre carte mère (au démarrage de l'ordinateur, appuyez sur F1 ou
SUPPR selon le modèle de la carte mère) puis de désactiver cette carte son (appelée généralement "
audio onboard " ou " AC97 ").
Conclusion
Le nombre de configurations matérielles étant quasi infini, il n'est pas possible d'être sûr à
100% que tout fonctionnera parfaitement après installation selon les conseils de ce dossier. " La "
règle universelle n'existe pas. Néanmoins, ce dossier vous donnera de nombreux éléments utiles
pour partir sur de bonnes bases et optimiser au mieux votre système d'exploitation.
Le temps à consacrer à l'installation et à l'optimisation de l'ordinateur est généralement vite
amorti à l'utilisation, ainsi qu'en termes de confort. Certes, il faut mettre les mains dans le cambouis,
y passer du temps, suer pour arriver à avoir un PC ultra stable et optimisé pour l'audio sous
Windows… Mais une fois que c'est fait, quel bonheur ! De plus, contrairement à Windows 98, les
OS Windows 2000 et XP ne " vieillissent " pas, c'est à dire que, si vous n'installez pas d'autres
applications, l'OS restera aussi stable que lors de l'installation.
Conclusion : maintenant que vous avec un PC stable et dédié à la musique, ne touchez plus à
rien, et tout fonctionnera plutôt bien ! Alors est venu le moment de… faire de la musique, enfin !
Bibliographie
●
L'ensemble des expériences partagées sur les forums du site Audiofanzine
●
Le fameux article de Daniel Keller (http://www.tascam.com/)
●
Le manuel de la carte mère ASUS CUSL2-C (http://www.asus.com/)
Les recommandations du site de RME Audio (http://www.rme-audio.com/)
Les manuels de Windows XP
Le site MusicXP (http://www.musicxp.net/)
Les différentes notes techniques sur le site de Microsoft (http://www.microsoft.com/)
TweakXP : quelques astuces intéressantes pour optimiser son PC
(http://www.tweakxp.com/)
Plein de liens sur le sujet sur le site de DeepSound (http://deepsound.net/pc/audio-pc.html)
●
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ISTS 1
MODULE 4 : LES FORMATS / LE CODAGE
Rappel sur l'audio numérique
Dans le domaine de l'audio, le numérique désigne la situation dans laquelle une variation de
pression acoustique n’est pas traduite par une variation électrique (analogue) mais par une variation
de tension dont la forme ne semble avoir aucun rapport avec la variation de pression. Le rapport
entre les variations d’amplitude de la pression et les variations du signal numérique sont donc
arbitraires et dépendent d’un codage. Comme le mot « numérique » l’indique, ce codage implique
la traduction du signal analogique sous forme de nombres. Au final, ces nombres sont eux-mêmes
codés sous forme binaire, c'est à dire de deux états possibles : 0 et 1.
Et ce sont ces nombres qui sont transmis dans les câbles numériques...
http://fr.wikipedia.org/wiki/Format_de_fichiers_audio#AAC_.28Advanced_Audio_Coding.29_ou_
MPEG-2_AAC
De l'analogique vers le numérique
La conversion analogique – numérique (A/N) est donc l’opération qui consiste à transformer
un signal analogique (généralement de niveau ligne) en signal numérique. Pour résumer, cette
opération consiste à prélever (échantillonner) régulièrement la tension instantanée du signal
analogique et à la transformer et une suite de nombres, nombres qui seront codés sous forme binaire
(c’est-à-dire selon une suite de valeurs à 0 ou 1).
Cette opération est en apparence simple, mais elle est cruciale et de grandes différences de
qualité existent d’un convertisseur à l’autre. De nombreux reproches qui ont été faits au son
numérique sont en fait des reproches qui s'adressent à des convertisseurs de mauvaise qualité.
Les deux principaux paramètres de la conversion sont la fréquence d’échantillonnage (ou
taux d’échantillonnage) et le nombre de bits utilisés pour la quantification numérique (on parle de
résolution de quantification).
La fréquence d’échantillonnage
La fréquence d’échantillonnage correspond au nombre de prélèvements effectués dans le
signal analogique par unité de temps. L’unité de temps utilisée est la seconde et, en l’occurrence, le
rapport du nombre d’échantillons effectués à l’unité de temps correspond à une fréquence,
fréquence qui est exprimée en Hertz, comme toutes les fréquences d'ailleurs (courant électrique,
transmission d'informations dans un bus informatique, résonance des matériaux etc...).
Justement, la fréquence d’échantillonnage (ou taux d’échantillonnage en anglais : sampling
rate) détermine la plus haute fréquence qui sera audible. Le théorème de Nyquist nous apprend que
la fréquence d’échantillonnage doit être au moins deux fois supérieure à la plus haute fréquence
audible que le système numérique est supposé véhiculer... On considère généralement que l’être
humain est capable d’ouïr les fréquences entre 20 Hz et 20kHz. Cependant, le vieillissement et
l'abus de certaines pratiques musicales (NDLR: non, je plaisante) réduit la sensibilité de l’oreille
aux hautes fréquences. Par ailleurs, les fréquences situées au-dessus de 16 kHz sont surtout utiles
pour la restitution des transitoires, qui correspondent aux variations rapides de pression. Les
transitoires participent à la finesse des sons, à leur présence. Aujourd’hui, on considère qu’une
bonne restitution des transitoires nécessite la prise en compte de fréquences supérieures à 20 kHz.
D’ailleurs, certaines expériences ont montré l’influence de ces fréquences sur l’audition même si
elles ne sont pas audibles elles-mêmes... La fréquence d’échantillonnage la plus répandue est 44
100 Hz (ou 44,1 kHz). C’est celle du disque compact et c’est devenu un standard.
La résolution de quantification
Si la fréquence d’échantillonnage correspond au découpage temporel du signal analogique,
le nombre de bits utilisés correspond au découpage des seuils de niveau. En effet, le nombre de bits
détermine le nombre de valeurs numériques possibles selon lesquelles les tensions analogiques
seront numérisées, ce nombre de valeurs étant limité par ce choix d’un codage numérique.
Un bit (binary digit) est une unité de codage binaire qui peut prendre deux valeurs : 0 ou 1.
Plus on a de bits, plus on peut coder une grande quantité de valeurs. Le nombre de paliers
possibles dans la numérisation du signal dépend directement du nombre de bits utilisés lors de la
transformation de l’échantillon en valeur numérique :
-> Moins on a de paliers, plus on a de différences perceptibles entre le signal analogique et
son équivalent numérique. Ces différences se traduisent par un bruit, appelé ”bruit de
quantification”.
Paradoxalement, plus un signal analogique est faible, plus son équivalent numérique sera
bruyant, ceci parce que généralement on effectue des conversions dites ”linéaires”, c’est-à-dire que
le pas utilisé pour la conversion est équivalent quelque soit l’amplitude du signal analogique. Cela
signifie que l’erreur de quantification est proportionnellement plus importante pour un signal
faible que pour un signal fort. Puisqu’on a un bruit de fond lié au nombre de bits, ce nombre
influence donc la dynamique du code, qui correspond au rapport entre le signal le plus fort qui
puisse être pris en compte par le code et le bruit de fond propre.
Le lien (simplifié) est le suivant : rapport s/b en décibels (dB) = nombre de bits x 6
Ex :
16 bits correspondent à 96 dB
Pour rappel, l’oreille humaine « moyenne » possède une dynamique totale de 120 dB (à 1
000 Hz). Par contre, un programme musical instrumental « classique » correspond plus souvent à
une dynamique de 50 ou 60 dB (le rapport étant établi ici entre les moments les plus forts et les
moments les plus faibles et non pas le bruit de fond). Un programme de musique de variétés sera
plus faible, de l’ordre de 40 dB, voire 20 dB s’il s’agit d’une diffusion radio FM, pour laquelle la
dynamique est très souvent artificiellement comprimée.
Concernant l'informatique
De manière générale, il semble évident qu'au plus grandes sont la fréquence
d'échantillonnage et la résolution de quantification d'un son au mieux c'est. Il est cependant
important de se rendre compte que cela se traduit par deux inconvénients pratiques, surtout lorsqu'il
s'agit de transformer les sons :
- à durée égale, un son échantillonné avec une plus grande fréquence et avec une résolution
supérieure nécessite plus de place pour être stocké sur le support d'enregistrement qu'un son
de moins grande résolution ou échantillonné à fréquence plus faible.
Par exemple, un son enregistré en 24 bits à 96 kHz prend plus de 3 fois la place d'un son
équivalent codé en 16 bits à 44,1 kHz!
- lorsque la fréquence d'échantillonnage augmente, les traitements par ordinateur prennent
plus de temps car ce qui compte pour le processeur c'est le nombre d'échantillons total à
traiter. Par contre, la résolution de quantification a peu d'impact car les ordinateurs
effectuent quoi qu’il en soit leurs calculs sur 32 ou 64 bits la plupart du temps.
Les formats audio courants
Notion de PCM
Le PCM (Pulse Code Modulation), ou Modulation d'Impulsion Codée correspond
simplement à la représentation numérique d'un signal analogique, telle qu'on l'a vu dans le
paragraphe précédent.
Pour des informations détaillées consultez : http://fr.wikipedia.org/wiki/PCM
Les petits indiens et les grand indiens
En informatique, certaines données telles que les nombres entiers peuvent être représentées
sur plusieurs octets. L'ordre dans lequel ces octets sont organisés en mémoire ou dans une
communication est appelé endianness. De la même manière que certains langages humains
s'écrivent de gauche à droite, et d'autres s'écrivent de droite à gauche, il existe une alternative
majeure à l'organisation des octets représentant une donnée: l'orientation big-endian (prononcez
presque comme big-« indiens »)et l'orientation little-endian (prononcez presque comme
little-« indiens »).
L'endianess ne concerne que les données structurées sur plusieurs octets, c'est le cas des
nombres entiers correspondant à l'échantillonnage d'un signal audio en 24 bit par exemple (24 bits =
3 octets).
Quand certains ordinateurs enregistrent un entier sur 24 bits en mémoire, par exemple
B407A3 en notation hexadécimale, ils enregistrent ces octets dans l'ordre qui suit :
B4 07 A3
Ainsi, l'octet de poids le plus fort (ici B4) est enregistré à l'adresse mémoire la plus petite,
l'octet de poids inférieur (ici B7) est enregistré à l'adresse mémoire suivante et ainsi de suite. Les
architectures qui respectent cette règle sont dites big-endian, comme par exemple les processeurs
Motorola 68000, les SPARC (Sun Microsystems) ou encore les System370 (IBM).
Les autres ordinateurs enregistrent B407A3 dans l'ordre suivant :
A3 07 B4
C'est-à-dire avec l'octet de poids le plus faible en premier. De telles architectures sont dites
little-endian, comme par exemple, les processeurs x86, qui se trouvent dans les PC.
NOTE : Lorsqu'on importe des fichiers audio dans certains logiciels, il se peu qu'on doive
manuellement donner l'information « little-endian » ou « big-endian », compte tenu de la
provenance du fichier (généralement MAC ou PC). Évidemment en cas d'erreur le fichier sera
complètement incohérent, et vous vous en rendrez compte rien qu'à la forme d'onde.
SD2 : Sound Designer II
Le format SD2 (SDII ou Sdii) a été développé par Digidesign et pour le logiciel Sound
Designer. Premier véritable standard audio numérique pour transporter un son PCM, il gère les
« méta-données » (ie: les informations supplémentaires sur l'auteur, le copyright, etc..) mais
malheureusement ne prend pas en charge les hautes résolutions au-delà de 48kHz.
Techniquement, ce format a une conception très liée à l'architecture du système de fichier
HFS d'Apple, ce qui le rend aujourd'hui à la fois obsolète (car le HFS+ et NTFS règnent en maître
sur nos plateformes), et peu ouvert (FAT16 et FAT32 sont très prisés sur les machines dédiées).
Note : Lors de la copie d'un fichier SD2 sur un volume FAT il perd son « entête », dans
laquel figure un grand nombre d'informations sur les données. Cela arrive fréquemment dans un
transfert de MAC vers PC par exemple.
AIFF : Audio Interchange File Format
L'AIFF est un format de fichier audio numérique développé par Apple Computer pour
stocker les sons sur les ordinateurs de la marque. Les fichiers AIFF portent généralement l'extension
.aif, ou .aiff.
Les données sont codées en PCM big-endian sans compression. Ainsi, une piste CD Audio,
codée en 16 bits, stéréo 44,1 kHz aura un bitrate de 1411,2 kbit/s (16 x 44,1 x 2). Il existe
néanmoins un format compressé (AIFF-C ou AIFC) qui supporte une compression pouvant aller
jusqu'à un rapport 1/6.
Un fichier AIFF est organisé en différentes parties appelées chunk, ce qui signifie
littéralement « gros morceau ». Ces chunks comportent bien sûr les informations propres à l'onde
sonore numérisée mais peuvent également inclure des champs comme : instrument, auteur,
copyright, données MIDI, etc...
WAV : Waveform audio format
Le WAV (ou WAVE) est un standard pour stocker l'audio numérique de Microsoft et IBM.
C'est le format le plus courant pour l'audio non compressé sur les plates-formes de Microsoft, mais
il est bien présent sur les systèmes GNU/Linux aussi.
En fait, le « format » WAV ne correspond à aucun format d'encodage spécifique, il s'agit d'un
conteneur capable de recevoir des formats aussi variés que le MP3, le WMA, l'ATRAC3,
l'ADPCM, le PCM. C'est ce dernier qui est cependant le plus courant, et c'est pour cela que
l'extension .wav est souvent - et donc à tort - considérée comme correspondant à des fichiers audio
PCM.
A l'instar de l'AIFF, ce format ne permet pas de créer des fichiers de grande taille (maximum
2 GiB), ce qui le rend inapte au travail moderne sur des fichiers haute-définition. En effet, la limite
de 2 Go est atteinte avec à peine 20 minutes d'informations au format 5.1 en 24 bit/96 Khz. C'est
une des raisons ayant incité Apple à développer un nouveau conteneur nommé Apple Core Audio,
peut-être amené à être le conteneur audio généraliste de demain. ..
Par ailleurs, le format WAV ne contient aucune information sur le niveau absolu du son qu'il
contient, ce qui le rend inutilisable pour des applications du domaine de la mesure.
Néanmoins, le format WAV reste incontournable sous plate-forme Windows. Enfin, le
format est supporté par plusieurs baladeurs (lorsque un flux PCM ou parfois ADPCM est présent),
bien que la taille de ces fichiers soit par conséquent très volumineuse.
BWF : Broadcast Wave File
Les fichiers Broadcast Wave sont des fichiers WAV qui ont la particularité de stocker des
informations supplémentaires. Les fichiers BWF incluent des informations comme la description du
contenu du fichier (256 caractères au maximum), le nom de l'auteur, la date et l'heure de création du
fichier, mais surtout une référence temporelle (time stamp), c'est à dire un horodatage SMPTE
permettant de caler le début du fichier Broadcast Wave.
NOTE : Certains logiciels donnent la possibilité d'importer les fichiers Broadcast Waves à
leur position d'horodatage (time stamp). Dans ce cas, le fichier BWF (Broadcast Wave) se calera
sur cette position, sur la piste sélectionnée.
Les formats compressés
Le format MP3 s'est affirmé grâce au Net, il est utilisé en général pour les fichiers de la
taille d'une chanson, qu'il compresse énormément (1/10 en moyenne), au prix du perte de son
paramétrable. Toutefois, cette perte de qualité le rend utilisable à des fins de distribution sur support
informatique, une fois le morceau produit ou au stade de maquette.
On appelle WMA (Windows Media Audio) le format propriétaire de compression audio
développé par Microsoft, c'est un gros concurrent du MP3,
RealAudio est un format créé par la société Real, orienté streaming (ie: l'écoute simultané
avec le téléchargement) et portant l'extension .ra ou .ram. La compression utilisée par le format
RealAudio est très performante, aussi bien en qualité sonore qu'en taux de compression. Peu
reconnu par les logiciels de création numérique, il s'utilise surtout avec les logiciels très célèbres
Real Player (pour l'écoute) et Real Producer (pour l'encodage).
L'ASF, ou Active Streaming File, est le format de fichier créé par Microsoft et dérivé du
MP3, qui permet une excellente compression, une bonne qualité de son (certains lui accorde une
meilleure restitution des aigus que le MP3) et une diffusion en direct sur Internet. Bien qu'arrivé
tardivement, la majorité des logiciels sont maintenant capables de le reconnaître.
Toujours dans le même esprit que le MP3, le VQF a été créé par Yamaha,. Il compresse
encore plus et avec théoriquement une meilleure qualité. Mais, arrivé bien plus tard, et distribué
sous une licence très restrictive, il a peu d'adeptes...
Enfin le Ogg (ou Ogg vorbis) a été amené sur sur le même principe que le MP3, c'est à dire
qu'il s'agit d'une compression destructive. La différence la plus notable est que le Ogg est un format
libre : il n'y a pas de droits à reverser pour les créateurs de logiciels et les constructeurs de lecteurs
l'utilisant, d'où le succès rapide de ce format dans un univers où il était pourtant difficile de
s'imposer.
Parmi les successeurs du MP3 on peut noter l'AAC (Advanced Audio Coding), choisi par
Apple comme codec privilégie (fichier nommés .aac, .mp4 ou .m4a). On le retrouve donc dasn son
iPod et dasn son logiciel iTunes.
Formats Lossless :
On a développé aujourd'hui plusieurs formats de compression qui offrent une qualité sonore
identique à l'originale, littéralement « sans pertes ». Les plus connus sont le Flac, Monkeys Audio,
ainsi que WMA lossless de Microsoft et ALAC d'Apple. Ils n'enlèvent aucune information du flux
audio.
Les formats d'échange de projet
Grâce au développement et à la prise en charge de nouveau formats, les logiciels de
production musicale vous permettent de collaborer et d'échanger vos projets avec les utilisateurs
d'autres logiciels et plateformes. Par exemple la gestion des formats OMFI (Open Media
Framework Interchange) et Broadcast Wave fournit une compatibilité multi-plateforme avec les
applications hôtes OMFI comme par exemple les systèmes Pro Tools, Nuendo, Avid ou Logic.
Le format OMF
Le format OMF, ou OMFI (Open Media Framework Interchange), est un format de fichier
pouvant être lu par bon nombre de logiciels audio professionnels. Les fichiers OMF contiennent
deux principaux types de données :
●
●
des fichiers audio et/ou vidéo, appelés médias
des informations nécessaires à la mise en place des médias, c'est-à-dire la
composition
Les fichiers OMF fournissent les informations et données suivantes :
●
●
●
●
●
Pistes
Positions des clips : la résolution d'édition EDL d'un fichier OMF peut être basée sur
l'image ou sur l'échantillon. Les applications peut souvent lire ces deux résolutions
pour définir la position des clips.
Éditions élastiques
Fondus et crossfades (édition destructive) : lors de l'écriture du fichier OMF, le
logiciel peut appliquer les fondus et créer des clips séparés pour chaque fondu
d'entrée ou de sortie. Il allonge le clip original pour laisser la place au clip de fondu
d'entrée ou de sortie. Si vous exportez vers un logiciel audio prenant en charge
l'édition élastique, l'utilisateur pourra, s'il le souhaite, supprimer les clips de fondu et
dérouler le clip original pour accéder aux données audio brutes (sans fondus).
Fréquence d'échantillonnage et résolution (uniquement si les médias sont incorporés
dans le fichier OMF)
Les fichiers OMF n'incluent PAS les informations et données suivantes :
●
●
●
●
Enveloppes de volume et de panoramique : l'automation n'est que très peu prise en
charge dans le format OMF. Toutefois, comme avec Nuendo et la plupart des
logiciels supportant OMF, les réglages de gain et de panoramique sont ignorés (à la
fois en lecture et en écriture), les enveloppes sont prises en charge uniquement sur
les pistes mono (restriction OMF).
Plug-ins d'effets.
Données MIDI
Tempo
NOTE : Par usage, la personne qui fournit un fichier OMF peut joindre un fichier texte
réunissant toutes les informations pertinentes sur le projet (concernant le tempo par exemple), ou
plus astucieusement une copie d'écran de sa fenêtre de mixage.
Le format AAF
AAF signifie Advanced Authoring Format. Il s'agit d'un format d’échange de fichiers
standards multimédias qui facilite le transfert de projets entre les applications de production audio et
vidéo les plus connues.
En fait le format AAF est une norme ouverte conçue par une association d'’industriels pour
la réalisation et la post-production multimédia. Il permet aux créateurs de contenu d’échanger
facilement des fichiers numériques et des métadonnées entre plates-formes et entre applications. Il
simplifie la gestion de projet, permet de gagner du temps et de conserver des métadonnées
précieuses qui étaient souvent perdues pendant les transferts.
Un dérivé connu dans le milieu de l'audiovisuel est le format MXF. Pour plus d'informations
sur le MXF vous pouvez télécharger le document pdf suivant:
http://www.ebu.ch/trev_291_devlin_fr.pdf
Le format Open TL
Open TL (pour Open Time Line) est un format de fichier développé par TASCAM
permettant l'échange des projets et des fichiers audio de leurs enregistreurs direct-to-disk (comme le
MX2424) vers les plus populaires stations de montage et de mixage audio. La compatibilité
OpenTL permettra à Pro Tool, Pyramix, Nuendo, Logic ,etc... d'importer et d'exporter les sessions
projets vers toutes les systèmes TASCAM et tout autre système compatible.
Les formats MIDI
Le format MIDI standard est un format d'échange de fichiers qui a été conçu par la MMA
(MIDI Manufacturers Association). L'objectif de ce format est de permettre l'échange de données
MIDI entre différents programmes. Tous les programmes pouvant lire et écrire des fichiers MIDI
possèdent un langage commun qui leur permet de communiquer avec d'autres logiciels MIDI. Leur
petite taille fait que les fichiers musicaux MIDI sont particulièrement adaptés à la transmission de
musique en ligne.
ATTENTION : Si ous comptez enregistrer vos projets dans ce format, notez que seule la
partie MIDI de vos projets sera enregistrée dans un fichier MIDI standard. Si vos projets
contiennent des données audio numériques, ces dernières seront perdues...
Les logiciels de production prennent généralement en charge deux formats de fichiers MIDI
différents :
●
Le format MIDI 0, dont les fichiers ne contiennent qu'une seule piste et comportent tous les
événements stockés sur cette unique piste.
●
Le format MIDI 1, dont les fichiers peuvent stocker jusqu'à 7 256 pistes différentes.
NOTE : Lorsque vous chargez un fichier au format MIDI 0, l'application divise souvent
celui-ci en 16 pistes séparées en se basant sur les canaux MIDI assignés à chaque événement. De
même lorsque vous enregistrez un projet sur un fichier au format MIDI 0, l'application réunit
toutes les informations MIDI provenant de toutes ses pistes dans une piste unique.
Il existe également le format RIFF MIDI. Ce format répond à une norme standard d'échange
de fichiers (Resource Interchange File Format ou RIFF) et comprend simplement le contenu d'un
fichier MIDI standard au format 0 ou 1. Ce type de fichiers possède l'extension .rmi.
Bien entendu, l'inconvénient principal des fichiers MIDI est qu'ils sont lus différemment
selon le matériel de reproduction sonore que vous utilisez. Un même projet peut varier
considérablement d'une carte son ou d'un synthétiseur à l'autre.
Autre problème, avec la norme MIDI standard, certains détails sont susceptibles d'être
interprétés différemment par les concepteurs de logiciels et de matériel.
ANNEXE :
Au fait, pourquoi 44.1 kHz ?
La fréquence d’échantillonnage la plus répandue est 44 100 Hz (ou 44,1 kHz). C’est celle du
disque compact et c’est devenu un standard. Pourquoi cette fréquence, alors que l’on pourrait
s’attendre à 40 kHz, qui correspond au double de 20 kHz? Ce chiffre répond à deux exigences
principales.
Premièrement, avant d’effectuer une conversion A/N, il faut filtrer toutes les fréquences qui
sont supérieures à la fréquence la plus haute à échantillonner. Lorsque le signal à échantillonner
comporte des fréquences qui sont plus hautes que la moitié de la fréquence d'échantillonnage, il se
produit ce qu'on appelle un repliement. Ce phénomène se produit par l'apparition, dans le signal
numérique, de composantes fréquentielles qui n'étaient pas audibles dans le signal analogique. C'est
un peu comme si une fréquence (qui correspond à la fréquence moitié de la fréquence
d'échantillonnage) devenait une sorte de miroir et que toutes les fréquences supérieures à celle-ci
étaient « reflétées » sous cette « fréquence-miroir », en risquant de devenir audibles.
Pour résoudre ce problème, on introduit, avant échantillonnage, un filtre qui élimine toutes
les fréquences supérieures à la moitié de la fréquence d'échantillonnage. Ce filtre est appelé « filtre
antirepliement » (anti-aliasing filter). Or, il était impossible, à l’époque ou fut choisie la fréquence
de 44 100 Hz, de réaliser un filtre qui aurait filtré parfaitement toutes les fréquences supérieures à
20 kHz en laissant intactes toutes les fréquences inférieures, sans parler des problèmes de
déphasage entraîné par un tel filtre. Par contre, il était possible de construire un filtre qui laisse
passer la fréquence de 20 kHz et atténue progressivement les fréquences supérieures pour atteindre
une coupure complète vers 22 kHz.
La deuxième exigence était d’avoir une fréquence qui soit un multiple entier des fréquences
utilisées dans la distribution du courant domestique, à savoir 50 Hz en Europe et 60 Hz aux USA.
D’où ce nombre bizarre de 44100 Hz.
ISTS 1
MODULE 5 : LES PERSPECTIVES DE LA MAO
Loin d'être exhaustif, voici quelques pistes qui vous permettront d'entrevoir l'orientation que
va prendre l'informatique musicale dans le futur. A défaut d'un pari sur l'avenir, je vous laisse
découvrir ces innovations et imaginer ce qu'elles pourront dès demain apporter à la création
artistique et à la production musicale...
Note : dans ce document PDF certains liens hypertextes nécessitent que vous recopiez l'adresse
dans le browser.
La génération réseau
Ethersound
"EtherSound à Montreux : Mort aux buzz !
L'installation effectuée au Convention Center Montreux (CCM) par Decibel, le distributeur local, a
prouvé son efficacité tout au long de la dernière édition du Festival de Jazz.
Architecturée autour de modules Digigram EtherSound ES8in, ES8out, et ES220, le système
s'appuie sur l'infrastructure Ethernet existante. Il a permis entre autre d'en finir avec les problèmes
de buzz et de bruit de fond jusqu'alors constatés dans les transmissions audio entre les différents
halls ( l'auditorium Stravinsky et le Hall Miles Davis notamment) et dans la sono. Selon le
constructeur, les temps d'installation ont été réduits d'environ 90% quasiment sans investissements
supplémentaires. "
http://www.sonomag.com/Archives/article,Go,id,1031.html
http://www.ethersound.com
Applications d'Ethersound comme système de retour / monitoring:
http://www.heartechnologies.com/hb/hearbackintro.htm
http://www.aviom.com/
Open Sound Control (OSC )
http://en.wikipedia.org/wiki/OpenSound_Control
http://www.opensoundcontrol.org/
Partage des ressources (plus vraiment d'actualité, mais cela reste intéressant à étudier)
« Un logiciel qui répartit les calculs d'une tâche audio numérique sur plusieurs postes d'un même
réseau local, ça existe!
A l'heure où nombre d'utilisateurs dispose de plus d'un PC et Mac chez eux, ce système devrait
permettre de gagner en puissance comme en stabilité, chaque ordinateur pouvant être affecté à une
tâche différente (calcul de réverbe, gestion d'un VSTi gourmand, etc.) et communiquant en
streaming via le protocole réseau TCP/IP. »
http://www.fx-max.com
En particulier : http://www.fx-max.com/fxt/
Les nouveaux supports
« ROM ou RAM ? Mémoire vive ou mémoire morte ? La question ne se posera bientôt plus grâce à
la mémoire flash ! »
http://fr.wikipedia.org/wiki/Mémoire_flash
Les croisements des technologies :
http://www.clubic.com/actualite-39361-smartphones-pda-gps-hp.html
http://www.lemondeinformatique.fr/actualites/lire-apple-marie-macos-x-a-windows-19116.html
Sans parler de la multitude d'applications iPhone, iPad...
Intelligence artificielle
Outils d'aide à la création & générativité
Pour une définition des technologies génératives :
http://en.wikipedia.org/wiki/Generative_music
Quelques outils qui ont failli être en vogue.. mais trop vite dépassés :
http://www.pchardware.co.uk/madplayer.php
http://www.synthzone.com/compgen.htm
Regardez aussi dans Google « Generative Music », « Interactive Music », ...etc...

Séminaire Informatique Musicale ISTS 1

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