Quel est le débit binaire normal d'un CD audio ?
Le CD audio — développé conjointement par Philips et Sony — fut le premier support numérique grand public. Selon un article BBC News 2007, en 25 ans après son lancement 1982, plus de 200 milliards de CD furent vendus dans le monde, et malgré la croissance des téléchargements numériques, le CD audio reste un support courant pour les sorties commerciales.
Débit binaire (Bit Rate)
Le débit binaire est simplement le nombre de chiffres binaires (bits) utilisés pour décrire chaque son dans un fichier audio. Les CD audio échantillonnent l'amplitude d'un signal analogique 44 100 fois par seconde. Deux échantillons, chacun requérant 16 bits, sont pris à chaque instant pour la stéréo. Le total de bits pour stocker 1 seconde d'audio brut (non compressé) est : 44 100 × 2 × 16 = 1 411 200 bits. Un CD audio a donc un débit normal de 1 411,2 kilobits/seconde, soit 1,4 mégabits/seconde.
Taille d'échantillon (Sample Size)
Le CD audio est un support numérique : il stocke non pas une valeur analogique continue, mais un nombre représentant l'amplitude du signal à un instant donné. Une représentation numérique requiert généralement plus d'info qu'une version analogique. Pour réduire la distorsion, les CD audio utilisent une taille d'échantillon de 16 bits, représentant 2^16 = 65 536 valeurs différentes. Cette plage permet de reproduire les sons les plus faibles aux plus forts sans distorsion perçue.
Fréquence d'échantillonnage
Le taux d'échantillonnage doit être assez haut pour reproduire fidèlement le signal analogique original sans erreurs. La limite haute de l'audition humaine est 20 000 cycles/seconde (20 kHz), donc un taux d'au moins 40 kHz est requis pour représenter les deux moitiés d'une onde sonore qui oscille au-dessus et au-dessous de zéro périodiquement.
Correction d'erreur
Le débit binaire est important : plus il est haut, plus le son reproduit est proche de l'original, mais plus le fichier est gros. Notons cependant que la données stockée sur un CD audio est près de 4 fois la quantité requise pour l'audio seul. Les bits additionnels contiennent des codes de correction d'erreur. Ces codes corrigent les erreurs du processus de fabrication du CD, ou les micro-rayures et traces de doigts de l'usage quotidien.