Avant d'aborder les éléments techniques associés, on peut se poser la question de l'intérêt de passer en numérique quand on a déjà des supports de diffusion satisfaisants comme ceux du monde analogique.
En fait, les enjeux ne sont ni plus ni moins que :
- la fiabilité, la facilité, le faible coût de la reproduction, du transport, de la diffusion,
- des possibilités inédites de traitement numérique du signal.
En effet, les dispositifs de réplication et de transmission du son analogique (comme d'ailleurs tous les signaux analogiques), de si bonne qualité qu'ils soient (la "haute fidélité"), sont toujours imparfaits, sujets aux "bruits", à l'atténuation de certaines fréquences, et au bout d'un certain nombre de copies, ces dégradations s’accumulent la perte de qualité est très sensible : on a pu en faire l'expérience quand, jusque dans les années 1980, on "repiquait" des disques vinyle sur cassette audio. Qui plus est, les supports eux-mêmes étaient fragiles, s'usaient ou se dégradaient (disque rayé, bande magnétique emmêlée ou démagnétisée).
Les données numériques ne sont pas sujettes à ces dégradations, et on va voir pourquoi, et d'abord comment on numérise le son.
Enregistrement et numérisation
Si les tout premiers disques microsillons ont été enregistrés par un dispositif mécanique, c'est très vite un courant électrique qui a été utilisé comme vecteur d'un son analogique - exemples :
- un microphone transforme la vibration de l'air qu'est le son en un signal électrique : le son fait vibrer une membrane, qui a son tour fait bouger un aimant dans une bobine, qui produit un courant induit ;
- ce courant peut être modulé en fréquence pour être transmis sous la forme d'une onde radio ;
- un haut-parleur restitue le son par le procédé inverse de celui du microphone.
Avant toute chose, il faut disposer d'un son transformé en signal électrique, c'est-à-dire l'évolution de l'amplitude du son en fonction du temps, que l'on appelle la forme d'onde (cf. représentation visuelle ci-contre).
Ce signal sera numérisé avec une quantification et une fréquence d'échantillonnage donnés, généralement réglables (cf. plus bas). La qualité finale dépendra :
- des dispositifs de transformation du son en signal électrique et vice versa, comme dans les systèmes analogiques précédents,
- de nouveaux composants : le convertisseur analogique-numérique (CAN ou ADC en anglais pour Analog-to-Digital Converter) et son pendant le convertisseur numérique-analogique (CNA ou DAC en anglais),
- des paramètres de réglage : quantification et fréquence d'échantillonnage.
Mais à partir de là, les deux points forts du numérique sont les suivants :
- la copie, la réplication, la diffusion, coûtent peu : copier un fichier est virtuellement gratuit, l'envoyer par Internet ne coûte guère plus cher, bien moins en tout cas que le gravage et l'expédition de disques ;
- les données numériques ne sont pas altérées par la copie : sur un ordinateur, on peut copier un fichier autant de fois qu'on veut, il reste inchangé ; et si une transmission sur le réseau peut être entachée d'erreurs ou subir des coupures, les erreurs peuvent être corrigées par de l'usage de codes correcteurs, et les fragments de fichiers non transmis sont récupérés par les protocoles de réémission d'Internet.
Enfin, le numérique ouvre la porte à des possibilités inédites de traitement du signal (pour l'audio comme pour tout signal numérisé), beaucoup plus riches et complexes qu'en analogique par le recours massif au logiciel, et nécessitant beaucoup moins de matériel spécifique. On en aura un aperçu plus loin avec la MAO.
