Analogique
La manipulation électrique du son est possible grâce à l'électromagnétisme.
En effet une variation du champ magnétique à proximité d'une bobine électrique produit un courant électrique induit.
- Ceci permet de capter les vibrations de l'air à l'aide d'une membrane couplée à une bobine qui vibre à proximité d'un aimant; c'est le principe du microphone dynamique. Ainsi les vibrations de la membrane engendrent une tension variable aux bornes de la bobine.
- Inversement, si on applique une tension variable aux bornes d'une bobine plongée dans un champs magnétique et solidaire d'une membrane, on obtient un haut-parleur electrodynamique.
- Cependant, le signal électrique produit par un microphone est trop faible pour être reproduit directement sur un haut-parleur. Il faut donc l'amplifier.
- Ce traitement du son s'appuie sur une chaîne analogique car les manipulations convertissent le son, en courant électrique et inversement, tout en conservant la forme de l'onde.
Pour vanter les qualités de reproduction de leurs appareils et fournir des indicateurs de comparaison, les fabriquants de matériels électroniques de traitement de reproduction des sons, ont dans les années 60 introduit la notion de Haute Fidélité ou Hi-Fi pour High Fidelity.
Amplificateur
Un amplificateur prend en entrée un signal de faible amplitude et l'amplifie à un niveau utile pour l'équipement qui y sera relié en sortie.
Lorsque le signal d'entrée est très faible (quelques millivolts, voire moins) on utilisera un préamplificateur, dont le rôle sera d'amener cette tension à un niveau relativement immune au bruit (quelques volts). La sortie du préamplificateur sera reliée à l'entrée de l'amplificateur de puissance, qui à son tour pourra générer le courant nécessaire à l'alimentation du haut-parleur.
Les premiers amplificateurs électroniques utilisaient la technologie des lampes, avant d'évoluer vers le transistor bipolaire. Aujourd'hui on trouve toujours des amplificateurs à lampes, mais la majorité des unités produites utilisent le transistor, bipolaire ou FET. L'un des avantages des transistors est leur faible encombrement qui rend possible la réalisation de circuits intégrés de puissance, où tout le circuit d'amplification est regroupé dans un seul composant.
Une des différences entre les technologies lampe/transistor est la production possible d'harmoniques impaires par les transistors, rendant le signal reproduit moins agréable à l'oreille que celui reproduit par les lampes, où ce sont les harmoniques paires qui seront produites. Néanmoins les transistors à effet de champ (FET) partagent cet avantage avec les lampes.
Numérique
Par opposition à analogique, on parle de traitement numérique du son, lorsque les traitements sont accomplis sur le résultat de la numérisation du signal d'entrée.
Échantillonnage
- On mesure à intervalle régulier l'amplitude du signal analogique : c'est un échantillon.
- Chaque seconde du signal analogique est ainsi divisée en échantillons.
- La précision de la numérisation dépend du nombre d'échantillons par seconde, mais aussi du nombre de valeurs pouvant être prises par chaque échantillon.
- Le théorème d'échantillonnage de Nyquist-Shannon impose d'échantillonner au minimum au double de la fréquence maximum contenue dans le signal d'entrée. La valeur de l'échantillon est codé sur plusieurs bits, par exemple, un codage sur 16 bits permet d'avoir 65 536 valeurs possibles. C'est le codage utilisé pour les CD-Audio. Le taux d'échantillonnage est de 44,1 kHz, c'est-à-dire que le son est mesuré 44 100 fois par seconde. Dans l'industrie de la production sonore, les valeurs peuvent être plus élevées, par exemple 96 kHz sur 24 bits.