Passez un peu de temps à acheter des produits audio, qu’il s’agisse d’une enceinte Bluetooth ou d’un amplificateur de casque audiophile, et vous entendrez parler de distorsion. Mais qu’est-ce que la distorsion audio, et d’où vient-elle en premier lieu ?
Qu’est-ce que la distorsion audio ?
Le fait que la définition de la distorsion soit très vague n’aide pas, même si l’on se limite à la distorsion audio. Si une forme d’onde audio sort d’un signal donné modifiée ou déformée par rapport au signal d’entrée, il s’agit techniquement d’une distorsion.
Il existe deux types de distorsion audio : linéaire et non linéaire. La distorsion linéaire est une modification de l’amplitude d’un signal, tandis que la distorsion non linéaire est une modification du contenu en fréquence d’un signal. Bien que ces deux formes de distorsion audio existent, lorsque la plupart des gens parlent de distorsion audible, ils parlent de distorsion non linéaire.
La distorsion linéaire n’ajoute rien à un signal. Au contraire, elle le modifie directement. Cela peut se faire de manière très visible, comme la modification de la hauteur ou du volume d’un son, ou de manière plus subtile, comme la modification de la phase d’un signal.
La distorsion non linéaire ajoute des fréquences supplémentaires au signal. Celles-ci peuvent ressembler à une texture granuleuse au-dessus du son, un peu comme si vous écoutiez un vieux disque vinyle. Elle peut ajouter un bourdonnement, un sifflement ou un grésillement aux enregistrements.
Cela dit, la distorsion non linéaire n’est pas toujours désagréable. La plupart des productions de musique pop utilisent diverses formes de distorsion non linéaire tout au long du processus de mixage, même dans des enregistrements qui semblent propres et intacts.
Dans cet article, nous nous concentrons sur le côté désagréable de la distorsion audio avec les trois formes les plus courantes que vous êtes susceptibles de rencontrer. Il s’agit de la distorsion harmonique totale, de l’écrêtage et de la distorsion du haut-parleur.
Distorsion harmonique totale (THD)
La distorsion harmonique est constituée de sons qui ont été ajoutés aux fréquences d’origine présentes dans un signal. La distorsion harmonique totale est une mesure de la part d’un signal audio constituée de ces fréquences harmoniques nouvellement ajoutées par rapport à l’original.
Les fréquences harmoniques ne sont pas toujours indésirables. Si la musique ne comportait que des fréquences fondamentales, elle serait plutôt ennuyeuse. Les harmoniques du son sont ce qui donne aux instruments leurs timbres uniques. La corde de mi grave d’une guitare a une fréquence d’environ 83 Hz, mais ce sont les harmoniques à différentes fréquences qui lui donnent le son d’une corde de guitare.
Qu’est-ce que la distorsion harmonique totale (THD) ?
Les harmoniques ne sont pas seulement utiles pour cela. Par exemple, les ingénieurs du son renforcent souvent les fréquences harmoniques autour des instruments de basse pour s’assurer que vous pouvez les entendre sur des enceintes plus petites qui ne peuvent pas physiquement reproduire la fréquence fondamentale.
Lorsque les composants de votre chaîne stéréo ajoutent des harmoniques à un signal, ils ne sont généralement pas agréables. C’est pourquoi les fabricants s’efforcent de maintenir la distorsion harmonique totale de leurs composants aussi basse que possible. La DHT d’un amplificateur de classe D, par exemple, est régulièrement bien inférieure à un pour cent.
Il y a une raison à ce chiffre de 1 % : c’est le niveau auquel les gens commencent à le remarquer. Si certaines personnes seulement peuvent entendre la distorsion bien en dessous de 1 %, la plupart des gens la remarquent lorsqu’elle dépasse ce chiffre.
La distorsion harmonique est présente dans tous les produits qui comportent un étage d’amplification, de votre téléphone à votre système de cinéma maison. Heureusement, vous ne l’entendrez pas souvent et vous n’avez pas à vous en inquiéter.
Écrêtage
L’écrêtage se produit lorsqu’un signal dépasse un seuil spécifique. Ce seuil correspond souvent à la puissance nominale d’un amplificateur, mais l’écrêtage peut se produire sur un signal audio à de nombreux stades différents, pour des raisons diverses.
Peu importe comment ou pourquoi le signal dépasse le seuil, cela coupe effectivement les pics du signal. L’endroit de la chaîne du signal où se produit l’écrêtage déterminera la brutalité de l’opération, ce qui signifie que l’écrêtage peut aller d’une distorsion à peine perceptible à un son fort et irrégulier qui vous pousse à chercher le bouton d’alimentation de votre chaîne stéréo.
L’écrêtage numérique est généralement la forme la plus désagréable. Il peut se produire dans un logiciel, dans les convertisseurs analogique-numérique (ADC) ou numérique-analogique (DAC) d’un composant, ou dans un produit autonome comme un DAC externe. Quoi qu’il en soit, ce n’est pas quelque chose que vous voulez entendre.
Bien sûr, le caractère désagréable de l’écrêtage dépend souvent de la façon dont vous l’utilisez, et dans le monde analogique, il peut être très agréable à entendre. La distorsion et l’overdrive de la guitare sont deux formes d’écrêtage qui permettent à une guitare de chanter d’une manière qu’elle ne pourrait pas faire autrement.
Cela dit, lorsque l’écrêtage se produit dans votre système stéréo, en raison d’un composant inadapté ou simplement en augmentant le volume trop fort, ce n’est jamais une bonne chose.
Distorsion du haut-parleur
La distorsion du haut-parleur est exactement ce à quoi elle ressemble, et on dirait que votre haut-parleur essaie de se déchirer.
La bonne nouvelle est que, la plupart du temps, ce que vous entendez comme une distorsion du haut-parleur peut en fait être un écrêtage. Il s’agit probablement de votre amplificateur qui se bat pour alimenter le haut-parleur et qui se déforme en dépassant sa puissance nominale maximale pour essayer d’amener le son au haut-parleur. Baissez le volume et cela s’arrêtera.
D’autres fois, ce que vous entendez est un mouvement non linéaire du haut-parleur, qui est censé se déplacer linéairement. Cela peut être le résultat de l’utilisation d’un amplificateur trop puissant ou d’une inadéquation ohmique entre le haut-parleur et l’amplificateur.
Dans un haut-parleur, lorsque le signal électrique frappe la bobine mobile du haut-parleur, ce dernier doit se déplacer en même temps que la forme d’onde. Si le signal audio est trop puissant, le mouvement peut commencer à s’arrêter aux extrêmes, ce qui signifie qu’il ne peut pas pousser plus d’air. C’est là que vous commencez à entendre la distorsion réelle du haut-parleur.
Si cela continue, cela peut physiquement endommager le haut-parleur, donc si vous pensez entendre des haut-parleurs se déformer, assurez-vous de baisser le volume aussi vite que possible. Même s’il s’agit d’un écrêtage, cela signifie généralement que quelque chose ne va pas dans votre système stéréo ou home cinéma.
Pour vous assurer que tout est correctement branché, consultez notre guide des connexions de câblage de cinéma à domicile.