Dans le monde numérique d’aujourd’hui, le son est stocké et transmis sous forme numérique. Bien que l’audio numérique puisse être transmis sans compression, les fichiers non compressés sont extrêmement volumineux, nécessitent un espace de stockage important et sont difficiles à transmettre.
Pour rendre l’audio plus adapté au streaming, à la diffusion et au stockage, les développeurs ont créé des codecs audio capables de réduire considérablement la taille des fichiers tout en préservant la meilleure qualité sonore possible.
Un codec audio utilise un algorithme de compression spécifique pour convertir le son original en un fichier numérique plus compact. Lors de la lecture, l’appareil récepteur décode les données compressées et reconstitue le signal audio afin qu’il puisse être diffusé par des haut-parleurs ou un casque.
Au fil des années, de nombreuses entreprises ont développé leurs propres codecs audio, chacun offrant un compromis différent entre efficacité de compression, qualité sonore, exigences matérielles et modèle de licence. Ainsi, plusieurs technologies se sont imposées comme les plus utilisées.
Parmi les codecs audio les plus connus figurent Dolby, DTS, AAC, MP3 et WMA. La popularité d’un codec dépend principalement de son adoption par les fabricants d’appareils et les fournisseurs de contenus. Plus un codec est pris en charge par les téléviseurs, smartphones, ordinateurs, lecteurs multimédias, services de streaming et autres appareils numériques, plus son utilisation est répandue.
MP3 (MPEG Audio Layer III)
Le MP3 (MPEG Audio Layer III) est l’un des formats audio numériques avec perte les plus connus au monde. Son développement a commencé à la fin des années 1980 à l’institut de recherche allemand Fraunhofer IIS, en collaboration avec d’autres participants au projet MPEG. La norme officielle a été publiée en 1993 dans le cadre de la spécification MPEG-1, puis étendue au MPEG-2.
La principale caractéristique du MP3 est l’utilisation d’un modèle psychoacoustique qui élimine les sons les moins perceptibles par l’oreille humaine. Cette approche réduit considérablement la taille des fichiers audio tout en conservant une qualité sonore satisfaisante.
À la fin des années 1990 et au début des années 2000, le MP3 est devenu la norme mondiale pour le stockage de musique numérique. Aujourd’hui, il est compatible avec pratiquement tous les téléviseurs, smartphones, systèmes audio automobiles, lecteurs multimédias et ordinateurs.
WMA (Windows Media Audio)
Le WMA (Windows Media Audio) est une famille de codecs audio développée par Microsoft. Ce format a été lancé en 1999 dans le cadre de la plateforme multimédia Windows Media et a été conçu pour concurrencer le MP3.
Microsoft a publié plusieurs versions du codec :
WMA Standard — le principal format de compression avec perte.
WMA Pro — une version améliorée prenant en charge l’audio multicanal et des fréquences d’échantillonnage plus élevées.
WMA Lossless — un format audio sans perte.
WMA Voice — une version optimisée pour l’enregistrement de la voix et les communications vocales.
Au début des années 2000, le WMA était largement utilisé sous Windows, sur les lecteurs multimédias portables et dans plusieurs boutiques de musique en ligne. Cependant, avec l’adoption croissante de l’AAC et l’essor des services de streaming musical, le WMA a progressivement perdu en popularité.
Malgré cela, de nombreux téléviseurs, lecteurs multimédias et appareils audio prennent encore en charge la lecture des fichiers WMA afin de garantir la compatibilité avec les anciennes collections audio.
AAC (Advanced Audio Coding)
L’AAC (Advanced Audio Coding) est un codec audio numérique avec perte développé en 1997 comme successeur du MP3. Il a été créé par un groupe international d’entreprises et d’organisations comprenant Fraunhofer IIS, Dolby Laboratories, Sony, AT&T Bell Laboratories et Nokia. La norme a d’abord été intégrée à la famille MPEG-2, puis au MPEG-4.
L’AAC offre une meilleure qualité sonore que le MP3 à débit binaire identique grâce à des algorithmes de compression plus performants. Il prend en charge des fréquences d’échantillonnage allant jusqu’à 96 kHz, l’audio multicanal ainsi que plusieurs profils, notamment AAC-LC, HE-AAC et HE-AAC v2.
Aujourd’hui, l’AAC est l’un des formats audio les plus utilisés. Il est employé par les services de streaming, la télévision numérique, YouTube, Apple Music, iTunes et est compatible avec les appareils Apple et Android.
Codec audio DTS
Le DTS (Digital Theater Systems) est une famille de codecs audio développée par la société américaine Digital Theater Systems, Inc. (désormais intégrée à Xperi). Ce format a été lancé en 1993 et a été conçu à l’origine pour l’audio numérique multicanal dans les salles de cinéma. L’un des premiers films à utiliser le DTS fut Jurassic Park (1993).
Contrairement au Dolby Digital, le DTS utilisait un débit binaire plus élevé, ce qui permettait de préserver davantage de détails sonores. Au fil des années, plusieurs versions du codec ont été développées, notamment DTS Digital Surround (5.1), DTS-ES, DTS 96/24, DTS-HD High Resolution Audio, DTS-HD Master Audio (un format sans perte) et le format audio basé sur les objets DTS:X.
Le DTS est compatible avec de nombreux téléviseurs, amplificateurs audio-vidéo, barres de son, lecteurs Blu-ray et lecteurs multimédias. Cependant, ces dernières années, certains fabricants de téléviseurs ont cessé de payer les licences DTS en raison de leur coût, si bien que ce codec n’est plus pris en charge sur tous les modèles de téléviseurs.
Codec audio Dolby
Dolby Audio est une famille de codecs audio et de technologies de traitement du son développée par la société américaine Dolby Laboratories. L’entreprise a été fondée en 1965 par l’ingénieur Ray Dolby.
Ces codecs sont devenus les plus largement utilisés et sont généralement pris en charge par pratiquement tous les appareils capables de reproduire un son de haute qualité.
Pour améliorer le traitement audio et réduire la charge des processeurs, on utilise souvent des cartes son dédiées, équipées de processeurs audio et de codecs chargés du décodage du son.
Le Dolby Digital (AC-3) a été lancé en 1992 comme premier codec numérique multicanal de Dolby largement adopté. Il utilise une compression avec perte et prend en charge jusqu’à 5.1 canaux audio. Le Dolby Digital est devenu le format audio standard des DVD, de la télévision numérique et des systèmes home cinéma. Il reste aujourd’hui l’un des formats de son surround les plus utilisés.
Le Dolby Digital Plus a été introduit en 2005 comme une version améliorée du Dolby Digital. Il offre une compression plus efficace, une meilleure qualité sonore et prend en charge jusqu’à 15.1 canaux audio. Aujourd’hui, il constitue le principal format de son surround utilisé par les services de streaming et est largement employé pour diffuser le son Dolby Atmos.
Introduit en 2005, le Dolby TrueHD est un codec audio sans perte basé sur la technologie Meridian Lossless Packing (MLP). Il prend en charge jusqu’à 8 canaux (7.1) et offre une qualité sonore identique à l’enregistrement original du studio. Dolby TrueHD est principalement utilisé sur les disques Blu-ray et Ultra HD Blu-ray.
Le Dolby Atmos a été lancé en 2012 comme une technologie de son surround de nouvelle génération basée sur les objets audio. Au lieu d’attribuer les sons uniquement à des canaux spécifiques, Atmos traite chaque son comme un objet audio indépendant pouvant être placé et déplacé librement dans un espace tridimensionnel. Cette technologie est largement utilisée dans les salles de cinéma, les systèmes home cinéma, les téléviseurs, les barres de son et les services de streaming.
Le Dolby AC-4 a été introduit en 2014 pour la nouvelle génération de télévision numérique et de streaming sur Internet. Il offre une compression plus efficace que Dolby Digital Plus tout en prenant en charge l’audio multicanal et l’audio basé sur les objets. Le Dolby AC-4 est utilisé dans les normes modernes de diffusion, notamment ATSC 3.0 et DVB, et a été conçu pour répondre aux exigences des services de télévision actuels et futurs.
