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Division de la musique
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La préservation des
enregistrements sonores
Les enregistrements sonores sont des produits lisibles par machine. L'intégrité de l'information enregistrée dépend directement de l'état du support. Depuis que la plupart des supports d'enregistrement sonore étant faits de matière plastique, leur préservation doit être abordée comme s'il s'agissait d'un problème de détérioration du plastique; ce qui requiert un procédé différent que pour la préservation du papier. Pour s'assurer que les meilleurs choix soient faits pour ralentir la détérioration, il est essentiel de comprendre les processus chimiques qui conduisent à cette altération dégénérative et de comprendre comment les divers supports retiennent le son afin de bien saisir les principes de leur conservation.
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Le son et l'audition
On peut définir le son comme le changement de la pression d'air au-dessus et au-dessous du point d'équilibre (habituellement la pression barométrique). Par exemple, lorsqu'on frappe sur une grosse caisse, la peau du tambour vibre suivant un mouvement de va-et-vient. Lorsque la peau s'éloigne du centre du tambour, la pression d'air autour de l'instrument augmente par rapport à la pression barométrique; par contre, lorsque la peau se rapproche du centre du tambour, la pression d'air diminue. Ce mouvement de va-et-vient se produit de nombreuses fois par seconde, créant des ondes de compression et de décompression dans l'air environnant.
Lorsque la pression d'air augmente, quand la peau du tambour s'éloigne du centre de l'instrument, le tympan de l'oreille est poussé vers le centre de la tête; par contre, lorsque la pression diminue, le tympan s'éloigne du centre de la tête. Ainsi, le tympan vibre en se déplasant parallèlement aux vibrations de la peau de la grosse caisse. L'oreille interne transforme le changement de pression d'air en son, c'est-à-dire que les mouvements mécaniques du tympan sont traduits en impulsions que le cerveau perçoit comme des sons. L'oreille peut détecter des changements de la pression d'air variant de 20 cycles par seconde (un cycle correspond à un mouvement de va-et-vient complet) à 20 000 cycles par seconde. Plus la vitesse de vibration est grande, plus le ton est élevé; plus le changement de pression d'air est grand, plus le son est fort.
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L'enregistrement, la conservation et la lecture du son
Le microphone
On trouve, à l'intérieur du microphone, un aimant permanent et un diaphragme qui, comme le tympan, vibre suivant les changements de pression d'air. Les vibrations du diaphragme et l'aimant permanent convertissent les changements de pression d'air en variations de la tension électrique. Lorsque la pression d'air augmente, le diaphragme qui se trouve dans le microphone est poussé vers le fond de l'appareil, ce qui provoque une tension électrique; lorsque la pression diminue, le diaphragme s'éloigne du fond du microphone, ce qui entraîne une tension électrique en direction opposée. Comme le tympan, le diaphragme se déplace parallèlement aux vibrations produites par la grosse caisse. La tension résultante est une image parallèle en continu des vibrations de la peau du tambour. Si l'on tendait davantage la peau du tambour, on augmenterait le ton; la peau vibrerait plus rapidement, la pression d'air augmenterait et diminuerait plus vite, le diaphragme qui se trouve dans le microphone vibrerait lui aussi plus rapidement et, par conséquent, la tension induite changerait plus fréquemment de direction. Ainsi, le ton de l'enregistrement serait plus aigu. Si on frappait plus fort sur le tambour, on obtiendrait un son plus fort, la peau du tambour se déplacerait sur une plus grande distance, la quantité d'air comprimée serait plus grande, et le diaphragme du microphone se déplacerait lui aussi sur une plus longue distance, produisant une tension induite plus élevée. Dans ce cas, le volume de l'enregistrement serait plus élevé. Cette série de phénomènes se produit quel que soit le son. Lorsqu'on enregistre le son produit par un orchestre complet, et non pas seulement par un tambour, les changements de pression d'air autour de l'orchestre (provoqués par la vibration des cordes, les instruments à anche, etc.) sont captés par le microphone.
Le haut-parleur
Lorsque le son a été converti en tension électrique, on peut amplifier « l'image de la tension électrique » et l'utiliser pour entraîner les haut-parleurs. Comme la peau du tambour, les mouvements du haut-parleur ont pour effet de compresser et de décompresser l'air de manière à produire des sons. Si la tension électrique augmente, le haut-parleur se déplace vers l'extérieur; par contre, si la tension électrique diminue, le haut-parleur se déplace vers l'intérieur. Ainsi, le haut-parleur se déplace parallèlement à la peau du tambour, au tympan, au diaphragme dans le microphone et à la tension électrique induite.
Les disques
Tous les enregistrements sur disque retiennent l'information de la même façon et se font de la même manière. Tout comme le haut-parleur convertit un changement de tension en un mouvement mécanique parallèle, il est est de même des disques; en effet, un burin graveur convertit le changement de tension en un mouvement mécanique. Lorsque la tension appliquée au burin graveur augmente, celui-ci se déplace dans une direction; lorsque la tension diminue, le burin se déplace dans la direction opposée. Le burin graveur trace le sillon qui s'écarte de part et d'autre d'une position moyenne parallèlement aux mouvements du tambour. Ici encore, le profil du sillon tracé est une image matérielle en continu qui suit exactement les mouvements de la peau de la grosse caisse.
Pour lire l'information qui se trouve sur un disque ou, en d'autres termes, pour rendre audibles les sons enregistrés, on utilise une pointe de lecture qui suit le sillon. La cartouche transforme les mouvements de la pointe de lecture en tension électrique (de la même manière que le microphone convertit les mouvements mécaniques en tension électrique) qui est ensuite amplifiée et utilisée pour entraîner les haut-parleurs. Les haut-parleurs se déplacent parallèlement aux mouvements de la pointe de lecture.
Les rubans magnétiques
La couche de liant d'une bande magnétique contient un nombre fini de particules ferromagnétiques qui sont alignées dans le liant et qui servent à enregistrer la tension (courant électrique).
Pour faire un enregistrement sur ruban magnétique, il faut tout d'abord que celui-ci passe sur une tête d'effacement qui organise les particules tout à fait au hasard. Si une faible tension est appliquée à la tête d'enregistrement, un petit pourcentage de particules s'alignent dans une direction. Si une tension plus grande est appliquée à la tête d'enregistrement, le pourcentage de particules qui s'alignent est plus élevé. Il y a saturation lorsqu'il n'y a plus de particules qui peuvent s'aligner. Les particules demeurent alignées jusqu'à ce qu'elles soient exposées à une force magnétique.
Au moment de la lecture, les particules alignées induisent une tension électrique dans la tête de lecture. Le niveau de tension est proportionnel au nombre de particules alignées.
Les disques compacts
Les rubans magnétiques et les disques servent à faire des enregistrements « analogiques » (c'est-à-dire que le son est transformé en sillons ou en alignements de particules « parallèles » ou analogues). Cependant, les disques compacts sont des enregistrements « numériques ». Un enregistrement numérique n'est pas une image matérielle en continu des variations de la tension électrique; il s'agit plutôt d'une série de mesures intermittentes de la tension électrique.
Dans les enregistrements sur disque compact, la tension électrique (produite par le microphone) est mesurée 44 100 fois à la seconde. À un moment donné, la tension peut être, par exemple, de 0,5 volt sur un maximum d'un volt. La tension peut être 0,5005 volt 1/44 100e de seconde plus tard, et 0,5009 volt le 1/44 100e de seconde suivant. Lorsque la peau de la grosse caisse se déplace vers l'extérieur, les mesures de la tension augmentent progressivement; lorsque la peau du tambour se déplace vers l'intérieur, les mesures diminuent.
Tout comme il existe différentes façons, toutes acceptables, de dire l'heure, toutes les valeurs peuvent être représentées au moyen de chiffres binaires, c'est-à-dire en bits (soit des uns et des zéros). De même, 1/3 se dit tout aussi bien 0,3 ou plus exactement 0,33, ou encore mieux 0,333, etc. Plus le nombre de chiffres décimaux est élevé, plus la précision est grande; ainsi, plus le nombre de bits numériques est élevé, plus la reproduction est fidèle. Dans le cas du disque compact, le nombre de bits numériques utilisé pour reproduire ou « numéraliser » la mesure d'une tension est de 16. Donc, le disque compact enregistre un nombre composé de 16 bits (en plus d'autres informations requises) à chaque 44 100e de seconde (par canal).
Le disque compact emmagasine l'information dans des alvéoles (formées de creux et de plats) qui s'éloignent en spirale à partir du centre du disque vers le pourtour. Le bord d'une alvéole (en montant ou en descendant) indique un « un »; le plat qui se trouve au fond d'une alvéole ou entre des alvéoles indique un « zéro ». Par exemple, un nombre de cinq bits, 10001, se traduirait comme suit un bord (le premier chiffre 1), une longue zone plate (les trois 0) et un autre bord (le dernier chiffre 1).
Lorsqu'on fait jouer un disque compact, on fait passer un rayon laser à travers la surface transparente en polycarbonate jusqu'à la couche d'aluminium. La lumière est réfléchie par l'aluminium jusqu'à un capteur qui différencie le haut et le fond des alvéoles et qui les interprète comme des uns et des zéros. Le système électronique transforme les nombres binaires emmagasinés en une tension électrique continue, suivant les lectures de tension initiales.
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