Au sujet des convertisseurs et des DAC

En audio, on appelle convertisseur tout appareil capable de transformer un type de signal ou de données en un autre type de signal ou de données. 

Types de convertisseurs

À l'heure de l'audionumérique, les convertisseurs les plus courants sont ceux qui permettent de convertir un signal analogique en signal numérique et vice-et-versa, qu'on appelle plus couramment DAC dans le monde de la hi-fi, acronyme de Digital Audio Converter. 

On distingue ainsi :

  • Les convertisseurs AN qui permettent de transformer un signal Analogique en signal Numérique (AD chez les anglophones pour Analog > Digital)

  • Les convertisseurs NA qui permettent de transformer un signal Numérique en signal Analogique (DA chez les anglophones pour Digital > Analog)

  • Les convertisseurs AN/NA qui réunissent les deux types précités et permettent donc de convertir dans les deux sens les signaux analogiques et numériques (AD/DA chez les anglophones pour Analog > Digital / Digital > Analog)

  • Les convertisseurs numériques qui permettent de convertir un format de données numériques dans un autre. 

Notez que toute table de mixage numérique ou interface audionumérique embarque forcément des convertisseurs audio. 

Conversion numérique et définition

On distinguera ensuite les convertisseurs audionumériques en fonction de la résolution audio qu'ils sont capables de prendre en charge. 

Cette dernière dépendra de deux facteurs :

  • La fréquence d'échantillonnage, mesurée en kHz (kilohertz), détermine la fréquence à laquelle le signal est numérisé. Pour la définition standard du CD qui est de 44,1 kHz, le convertisseur numérise ainsi le signal audio 44 100 fois par seconde. En marge de ce standard de l'industrie du disque, observons que les acteurs de l'audio pro travaille le plus souvent à des fréquences d'échantillonnage nettement plus élevées : si la norme ADAT est en 48 kHz, le 96 kHz tend à se généraliser en studio tandis que certains convertisseurs permettent même d'échantillonner en 192 voire 384 kHz !

  • La profondeur d'encodage, mesurée en bit, détermine la précision avec laquelle le volume de chaque échantillon est transformé en valeurs numériques. Dans la définition du CD, on encode chaque échantillon sur 16 bit soit 65 536 valeurs possibles, mais l’usage du 24 bits (16,7 millions de valeurs possibles) est aujourd’hui généralisé dans l’audio pro.

Notez que contrairement à une idée reçue due à une mauvaise vulgarisation scientifique, l’échantillonnage audionumérique ne présente pas de problème de crénelage (aliasing) lors de la conversion AN/NA.

Notez également que le théorème d'échantillonnage de Nyquist-Shannon implique  que la fréquence d'échantillonnage soit supérieure au double de l'écart entre les fréquences minimale et maximale qu’un signal contient. Avec la compatibilité avec les formats vidéo PAL et NTSC, c’est la raison pour laquelle la norme CD a été fixée à 44,1 kHz, sachant que l’oreille humaine ne peut dans le meilleur des cas que percevoir des sons entre 20 et 20 kHz.