La dynamique.

La dynamique, exprimée en dB, représente l'écart en niveau qui existe entre les sons les plus forts et les sons les plus faibles que l'on peut restituer avec un système ou un support (disque, bande, etc.). Par exemple, une dynamique de 80 dB indique que les sons les plus forts se situent à un niveau de 80 dB au-dessus du plus petit son reproductible.

Le bruit.

Dans un système d'enregistrement ou de restitution sonore, le son est représenté par un signal électrique. La musique que l'on enregistre ou que l'on veut écouter représente ce que l'on appelle le « signal utile ». Dans un monde idéal, on ne devrait jamais entendre autre chose que ce signal utile. Hélas, la réalité est tout autre, et certaines informations sonores s'ajoutent au signal utile. Ces informations peuvent être du souffle, des grésillements, des craquements, etc. Par définition, ces informations indésirables sont appelées bruit. Ainsi, le signal que l'on écoute se compose du signal utile auquel s'ajoute une part plus ou moins importante de bruit.

Le bruit de fond.

On appelle bruit de fond la « masse » d'informations sonores que l'on peut percevoir en l'absence de tout signal. Par exemple, sur une cassette audio analogique « standard », on perçoit nettement un souffle permanent, même entre les différentes plages d'un enregistrement, lorsqu'il n'y a pas de signal utile. Ce souffle permanent constitue le bruit de fond de la cassette. De même, dans une pièce (salon, chambre, auditorium), il existe toujours un certain niveau de bruit de fond dû à l'environnement (bruits de la rue, bruit occasionné par le voisinage, etc.). Ce bruit de fond existe en permanence, contrairement à certains autres bruits qui n'apparaissent, eux, qu'en présence d'un signal utile. La distorsion par harmoniques, par exemple, génère des harmoniques (comme son nom l'indique) que l'on peut considérer comme du bruit. En effet, ces harmoniques créent un signal audible qui s'ajoute au signal utile. De même, en numérique, le bruit que l'on nomme bruit de quantification apparaît lorsque le convertisseur N/A est en fonction. Ce bruit disparaît lorsque l'étage de conversion ne travaille pas, donc en l'absence de signal utile (musique).

Le bruit aléatoire.

Un bruit aléatoire est composé de signaux dont la nature et l'amplitude varient en permanence dans le temps. Le souffle d'une cassette audio, par exemple, est un bruit aléatoire. Il est composé d'un mélange de pratiquement toutes les fréquences du spectre.

La dynamique utile est la différence de niveau entre le signal le plus fort que l'on peut reproduire sans distorsion, et le plus petit signal « utile ». Mais qu'appelle-t-on exactement un signal a utile » ? Lorsqu'on écoute de la musique, on cherche à entendre, avec précision, toutes les informations sonores restituées par son système. Le signal musical constitue alors le signal utile. Le monde de l'au-dio étant imparfait, ce signal musical est accompagné de bruits divers dus au support (vinyle, CD, cassette, ...), au système de lecture, à l'amplificateur, etc. Par conséquent, le plus petit signal utile dont on dispose doit se situer à niveau sonore supérieur à celui du bruit. On peut donc en conclure que la dynamique utile est limitée par le bruit. Pour illustrer ces notions de dynamique utile et de bruit, imaginons que nous écoutions de la musique dans le salon d'un appartement. Si l'on se trouve dans un environnement bruyant, les informations sonores diffusées à très bas niveau ne sont pas audibles : elles sont noyées dans le bruit de fond. Ces informations que l'on ne peut pas percevoir dans de bonnes conditions ne sont pas des informations « utiles ». La dynamique utile dont on dispose dans cette pièce, au moment de l'écoute, est limitée « vers le bas » par le bruit de fond. Si l'on veut tout de même profiter de toute la dynamique de son système, il faut pousser le volume de l'ampli jusqu'à ce que les plus petites informations musicales « émergent » du bruit de fond. Les signaux les plus forts sont augmentés d'autant, et l'on peut atteindre un niveau sonore global très important, voire trop important, dans certains cas. En effet, il se peut que la puissance de sortie de l'ampli soit insuffisante pour « passer » les signaux les plus forts sans distorsion, il se peut également que la puissance admissible des enceintes ne soit pas suffisante pour encaisser un tel niveau. On ne peut pas « impunément » augmenter le niveau global du signal : il faut être prudent et ne pas dépasser le niveau maximum admissible par ['ensemble de la chaîne (il ne faut pas non plus se rendre sourd en écoutant à un niveau trop important, et le seuil de la douleur situé à 130 dB ne doit pas être dépassé).

Les récents supports audionumériques que sont le SACD et le DVD audio marquent une nette évolution par rapport au CD. Sur le papier, le principe DSD et la quantification sur 24 bits offrent de gros avantages au niveau de la dynamique et du rapport signal sur bruit. En complément, les fréquences d'échantillonnage plus élevées qu'avec le CD traduisent une nette progression de la bande passante (jusqu'à 100 kHz), Au sujet de cette bande passante, on se demande parfois s'il est nécessaire de grimper aussi haut en fréquence alors que le spectre audible s'arrête à 20 kHz Certaines personnes prétendent que le spectre de fréquences perceptibles par l'homme s'étend bien au-delà des 20 kHz théoriques, et qu'il est important de pouvoir retranscrire de très hautes fréquences.Cet argument nous semble assez peu convaincant. Par contre, au niveau de la phase du signal, la bande passante étendue représente réellement un avantage significatif. Sur le CD, le signal est échantillonné à 44,1 kHz. Après conversion en analogique, le signal doit être filtré de façon très efficace, au-delà de 22 kHz, pour éviter les phénomènes de distorsions et de bruit « par repliement » dû au système de conversion. Plus simplement, on retiendra que le signal analogique doit être fortement filtré à environ 20 kHz pour éviter l'apparition de distorsions et de bruits trop importants. Ce filtrage entraîne, par la force des choses, un déphasage assez significatif. Mais ce déphasage « n'arrive » pas d'un coup à 20 kHz. Il se produit progressivement et commence à se faire ressentir vers 2 kHz, ce qui correspond à la fréquence de coupure divisée par 10. En résumé, la rotation de phase commence à être gênante pour l'oreille à partir de 2 kHz. Ce déphasage perturbe, entre autres, la concision et la stabilité de l'image stéréo. Avec le SACD et le DVD audio, le filtrage est repoussé à 100 kHz, ce qui garantit un déphasage pratiquement inaudible jusqu'à environ 10 kHz.