Que signifie « au sample près » ? Un timing plus que précis

Commençons par les bases : en audio­nu­mé­rique, l’élé­ment consti­tu­tif d’un signal est l’échan­tillon. Ce dernier possède une durée et une valeur données. Dans cet article, nous ne nous occu­pe­rons pas de la valeur mais unique­ment de la durée du sample. Par exemple, avec une fréquence d’échan­tillon­nage à 44,1 kHz, il y a 44.100 samples par seconde. Par consé­quent, chaque échan­tillon dure exac­te­ment 0,02267573696 milli­se­condes (croyez-moi sur parole) et il y a 44,1 échan­tillons par milli­se­conde.

Trans­fert et édition au sample près

Consi­dé­rons une liai­son avec un degré de préci­sion au sample près, par exemple lorsqu’on trans­fert les données d’une bande ADAT vers un système de MAO. Suppo­sons que, à partir du point zéro de la bande, une guitare commence à jouer 670.020 samples sur la bande, puis s’ar­rête de jouer à 900.347 samples sur la bande. Avec un trans­fert à l’échan­tillon près, si vous réglez l’axe tempo­rel de votre logi­ciel de MAO sur le sample, vous verrez que la guitare commence à jouer 670.020 samples dans le projet à partir du point de départ (zéro) et s’ar­rête à (vous l’avez deviné) 900.347 samples du départ.

Pourquoi cela est-il impor­tant ? Parce qu’avec les méthodes de trans­fert qui ne fonc­tionnent pas au sample près, par exemple le SMPTE, un « pati­nage » peut appa­raître sur quelques samples. Norma­le­ment, cela ne devrait pas poser de gros problème, mais si vous trans­fé­rez une piste de batte­rie qui a « repissé » sur une autre piste ? Les varia­tions peuvent causer des effets de filtre en peigne en raison de phéno­mènes d’ajout et d’an­nu­la­tion entre les deux pistes.

Pour ce qui concerne l’édi­tion audio, la préci­sion au sample près signi­fie que vous pouvez modi­fier la durée d’un fichier, les points de coupe, etc. avec une préci­sion d’un sample. Autre­ment dit, la réso­lu­tion est bien meilleure que si l’on éditait l’échan­tillon à la milli­se­conde près par exemple.

Boucles au sample près

Si vous vous deman­dez pourquoi éditer l’au­dio au sample près, pensez à l’uti­li­sa­tion des boucles. Par défi­ni­tion, les boucles se répètent ; par consé­quent, si la longueur d’une boucle n’est pas précise, des déca­lages de timing peuvent appa­raître quand la boucle est répé­tée.

Dans Adobe Audi­tion, en saisis­sant une nouvelle valeur dans le champ Length (longueur, enca­dré en jaune), on peut rappor­ter le fichier à un nombre donné de samples.

Par exemple, suppo­sons que vous enre­gis­triez une boucle venant d’une groo­ve­box réglée à 120 BPM. L’exac­ti­tude de ce tempo n’est pas garan­tie (il faudrait une horloge atomique…) ; en fait, il peut s’agir de 120,035 BPM, ce qui signi­fie que la boucle sera un peu plus rapide que l’idéal. Avec une fréquence d’échan­tillon­nage à 44,1 kHz, une boucle d’une mesure à 120,000 BPM dure 88.200 samples tandis qu’une boucle à 120,035 BPM en contient 88.174. Cela signi­fie qu’il y a un écart de timing d’en­vi­ron 0,58 ms.

À présent, suppo­sons que vous impor­tiez cette boucle à 120,035 BPM dans votre logi­ciel de MAO, où 120 BPM font effec­ti­ve­ment 120,000 BPM, puis que vous copiez la boucle 16 fois en plaçant les instances bout à bout pour remplir un passage du morceau. Le seul problème, c’est que la boucle que vous avez impor­tée est légè­re­ment trop rapide. Ainsi, au bout de 16 mesures, elle sera mani­fes­te­ment déca­lée et s’ar­rê­tera 9,28 ms trop tôt (15 × 0,58 ms). C’est suffi­sant pour être audible.

Bien entendu, certains programmes comme Acid, Live, Sonar, Digi­tal Perfor­mer, Logic Pro Audio, Gara­ge­band et Project5 possèdent une fonc­tion de time stret­ching auto­ma­tique qui donne à la boucle la durée dési­rée en lui attri­buant un tempo spécial. Mais si votre programme ne possède pas de fonc­tion de time stret­ching auto­ma­tique, ou si vous voulez éviter les arte­facts que certains algo­rithmes de time stret­ching produisent parfois, vous pouvez trans­for­mer la boucle à 120,035 BPM en exac­te­ment 120,000 BPM au sample près.

Pour cela, char­gez la boucle dans un programme capable d’ex­pri­mer la durée en échan­tillons, par exemple Adobe Audi­tion. Étant donné que la boucle à 120,035 BPM (88.174 échan­tillons) est trop courte par rapport aux 88.200 samples néces­saires, ajou­tez du silence à la fin de la boucle pour l’al­lon­ger. Pour qu’elle contienne exac­te­ment 88.200 samples, saisis­sez cette valeur dans le champ Length (à condi­tion, bien sûr, d’avoir choisi le sample comme unité de l’axe tempo­rel). À présent, copiez et collez cette boucle bout à bout pour remplir 16 mesures. Les boucles sont parfai­te­ment calées. C’est vrai, chaque boucle contient une infime erreur car vous y avez ajouté une demie milli­se­conde de silence, mais je parie que vous ne l’en­ten­drez pas. Dans le contexte d’un morceau, il est plus impor­tant que l’en­chaî­ne­ment des boucles possède la durée dési­rée.

Une biblio­thèque de boucles décrite comme ayant une préci­sion au sample près (sample-accu­rate loops) signi­fie que le concep­teur a calculé le nombre d’échan­tillons utili­sés par chaque boucle en fonc­tion de sa signa­ture ryth­mique et de son tempo (BPM), puis qu’il s’est assuré que chaque boucle contient le bon nombre de samples. Par exemple, si la boucle est donnée pour un tempo de 120 BPM, elle contien­dra exac­te­ment 88.200 samples.

Le problème, c’est qu’il peut arri­ver que le calcul abou­tisse à une boucle conte­nant un nombre frac­tion­naire d’échan­tillons. Il y a plusieurs façons de contour­ner la chose :

Utili­sez une fréquence d’échan­tillon­nage supé­rieure pour avoir une meilleure réso­lu­tion. Il se peut que vous abou­tis­siez malgré tout à un nombre frac­tion­nel de samples, mais l’écart tempo­rel sera vrai­ment très faible.

Igno­rez tout simple­ment la diffé­rence. Après tout, vivons dange­reu­se­ment ! Par exemple, suppo­sons que vous avez réglé le tempo de votre morceau sur 120.035 BPM pour coller au tempo de la groo­ve­box mention­née plus haut. Une boucle d’une mesure possè­dera donc exac­te­ment 88.174,28 samples. Les boucles de votre groo­ve­box seront parfai­te­ment calées, mais imagi­nons que vous souhai­tiez égale­ment utili­ser une boucle à 120.000 BPM au sample près. Vous pouvez la raccour­cir afin qu’elle contienne 88.174 samples, ce qui corres­pond à la meilleure approxi­ma­tion possible en 44,1 kHz ; cepen­dant, il manque 0,28 sample à la boucle en 120,000 BPM. Multi­pliez par 16 et le montant total de l’er­reur sera 4,48 échan­tillons – envi­ron 1/10ème de milli­se­conde, autre­ment dit pas de quoi paniquer.

Placez la boucle sur une barre de mesure à chaque fois que vous la copiez. Cela laisse un infime espace à la fin de chaque boucle, mais comme il ne s’agit que de 0,28 sample, croyez-moi, vous ne le senti­rez pas. Person­nel­le­ment, je ne l’en­tends pas, et vous certai­ne­ment non plus.

Faut que ça colle…

Cette feuille Excel calcule la durée des diffé­rentes notes en milli­se­condes et en échan­tillons à tempo et fréquence d’échan­tillon­nage donnés. Cliquez ici pour télé­char­ger la feuille Excel.

J’uti­lise beau­coup de boucles dans ma musique et j’ai déve­loppé pas mal de biblio­thèques de boucles. Par consé­quent, je dois mettre en rela­tion des valeurs ryth­miques données avec des nombres de samples donnés pour créer des boucles au sample près. Ayant eu recours à ma calcu­lette bien trop souvent, j’ai créé cette feuille Excel dans laquelle on peut saisir le tempo en BPM et la fréquence d’échan­tillon­nage en kHz (sachant que le tableau part du prin­cipe que la mesure est en 4/4). Le tableur génère alors une liste de durées expri­mées en milli­se­condes et en samples.

Si vous n’êtes pas un adepte de la préci­sion au sample près, cette feuille Excel vous permet­tra égale­ment de régler des temps de delay en fonc­tion du tempo. Profi­tez-en, quelqu’un l’a fait pour vous ! Télé­char­gez le fichier pour mettre la théo­rie en pratique, tout simple­ment…

Origi­nel­le­ment écrit en anglais par Craig Ander­ton et publié sur Harmony Central.

Traduit en français avec leur aimable auto­ri­sa­tion.