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BIOACOUSTIQUE (enregistrer les sons de la natures) ET INFORMATIQUE

Je réalise des enregistrements sonores des oiseaux qui chantent, des insectes. Bien que on ne puisse plus enregistrer pour se faire plaisir et alléger la facture en matériel: on ne peut pas vendre des disques d'oiseaux où on entend des tondeuses (Entre 10h00 du matin et 18H00 en continu dès qu'il fais beau) et les avions de ligne: 28 par heures avec un maximum le matin entre 6 et 10 heure, entre 12 et 14H et le soir entre 18 et 22H.
les enregistrements restent interessant pour déterminer l'activité des insectes et des oiseaux, en analysant les sonogrammes.
Les sonogrammes peuvent révéler aussi la qualité ou la dépradation acoustique d'un lieu (soit pauvreté biologique, soit pollution sonore importante)
 

L'enregistrement bioacoustique (Les ambiances sonore émises par ce qui vit dans la nature) nécessitte des besoins particuliers:
- Un micro sensible et un magnétophone encaissant les aigus sans les modifier (seul le DAT répond à ce critère voir  l_audio_numerique_compresse.htm )
- Une grande quantité de matériaux sonores: une saison demande facilement un stockage de 10Go
- Pour un travail visant à récupérer des extraits intéressant, des techniques de repérage dans une piste sonore longue et sans repères classiques car la fin d'une séance n'est pas indiquée par une baisse de niveau sonore par exemple, et une simple vue de la forme d'onde ne permet pas de repérer les bruits indésirables: ce que l'on cherche à éviter sont: des chocs contre les micros, des passages de voitures, les coupures du à une pause de l'enregistrement... La seule visualisation intéressante pour ce travail de tri est l'analyse temps/fréquence: la majorité des logiçiels ne montrent qu'une forme d'onde, non une analyse spectrale, car cette dernière nécessitte énormément de puissance: un athlon 2000 ou son équivalent chez intel, vers 6GHz si il existait.
Par contre les traitements sont légers, en abuser serait nuire à l'authenticité de la prise de son.
 
 

Quel processeur choisir?
Il faut un processeur puissant pour visualiser les analyses temps-fréquence tout en écoutant et en triant. Si on manque de puissance on est obligé de choisir une résolution plus faible ou on a un affichage intermittent.
Pour avoir une vue d'ensemble du spectre un pentium 2 300 suffit (l'analyse spectrale ne doit pas dépasser 256 échantillons si l'on veut avoir un zomm suffisant (pouvoir voir les détails temporeles inférieurs au 10em de seconde)
Entre un pentium-4 2Go et un athlon XP 2000 (qui tourne à 1.7GHz) le différence est impressionante.
Il est possible en effet d'analyser sur 2048 échantillons avec une largeur d'écran de 5 secondes avec l'athlon (avec cool édit pro), cela permet de suivre en temps réel des signatures acoustiques avec une résolution de 10Hz.
Avec le pentium 4 il faut se contenter de 1024 échantillon et d'une largeur d'écran de 8 secondes (permet de voir un dizième de seconde).
Avec l'athlon il est possible d'analyser 4096 échantillons et donc d'avoir pour une fenetre de 10 seconde une résolution des graves (la bande 0 à 2500Hz peut tenir un écran), cette résolution permet de différencier dans le domaine musical les différentes frappes de percussions et donc de refaire la partition.

L'équivalent de l'athlon XP2000 serait donc, chez intel, dans ce domaine là un pentium-4 6GHz!!!
Une telle affirmation apparaît incroyable, en effet une telle différence ne se voit pas chez le commun des utilisateurs car contrairement à l'athlon, le processeur pentium 4 est optimisé pour la décompression vidéo MPEG et pour les jeux. Microsoft et intel semblent en étroite corrélation, ainsi dans ces domaines (jeux, vidéo) le pentium 4 bat l'athlon de 30%, dans les autres domaines ou c'est l'atlon qui gagne c'est pas une différence de 30% que l'on trouve, mais plutôt... 250% en faveur de l'athlon, cette différence se retrouve dans les rendus grahiques comme dans 3DSmax (Le revue "l'acheteur" parlait d'un rapport de 5/3 ce que l'athlon fait en 300 seconde, le pentium 4 le fait en 500, soit pas loin du double de temps!

Cette différence incroyable de performance a été confirmé par un test de "fresch-diagnos" (rapport de 2.5 fois plus rapide pour l'athlon, même rapport que pour les analyse de fourrier!)

Compression MP3: cette fois c'est le pentium qui est le plus rapide peut être une hsitoire de bande passante interne, mais on ne compresse pas les sons en bioacoustique...

Disque dur SCSI ou IDE et mémoire vive

les disques durs SCSI sont 4 fois plus rapides, plus fiables que les disques IDE, ainsi toute opération telle que l'accès au fichier, et les copiés collers de prises de son sont rapides (exemple typique c'est intéressant ça, ces 20mn de grillons entre deux avions, je copie 20mn de sons, je colle je sauvegarde un ficheir de 20mn)
Mais les disques durs IDE sont 4 fois moins chers, sufisemment rapides, et surtout moins bruyants!!! en outre windows XP peut fonctionner sans fichier d'échange! (si il y a un fichier d'échange, il utilise ce fichier pour faire de la mémoire virtuelle, ainsi si on copie colle un son, il est copié et  stocké en petit bout dans le fichier d'échange, lu à nouveau et enfin copier et collé en petit bout sur la partition de destination!!! résultat, ça gratte, mais surtout ça use le disque dur et ça rend le travail moins fiable!!!
Il est donc plus judicieux de s'équiper de beaucoup de mémoire (512 Mo minimum) pour limiter les accès disques lors des opérations de tris (copiés collers de fichiers sonore), l'idéal est 5 fois plus de mémoire que la normale (par exemple actuellement 1024Mo) Dans un avenir proche cela restera moins vrai car relativement au reste les sons seront aussi petit qu'actuellement les images JPEG, il faudra simplement prévoir une marge de 512Mo de plus que ce qu'il faut pour le système pour être à l'aise (Ce qui fait à peu près 45mn de son).
Investir dans la mémoire semble plus important que la puissance du processeur, si l'on veut faire durer son matériel, par exemple il est très possible de travailler en 2002 avec un pentium 300 (mis à part les analyses spectrales), je constate que les ordinateurs qui sont destinés au rebus sont handicapé par leur manque de mémoire, non par la lenteur du processeur, même un P1MMX233 permet de trier monter et graver des prises de son.

Logiçiel

Le plus pratique pour acquérir (passer du magnéto au disque dur) est cool édit pro, c'est encore ce logiçiel qui est merveilleux pour trier car on peut écouter tout en ayant sous ces yeux non pas une forme d'onde, mais une analyse spectrale: on voit littéralement l'intégralité de la prise de son sous ses yeux et même les cris de chauves souris ou de discrètes stridulations seront visibles alors qu'une oreille un peu distraite ou pas très sensible dans les aigus y ignorerait. On repère les chocs contre le micro et les coupures commes des traits verticaux noirs ou blancs, les commentaires parlés comme des stries reconnaisables, le tri est extrêmement facilité.
Pour travailler le son: monter, mixer, placer, indexer, et graver enfin le CD c'est samplitude. Pour la bioacoustique ce n'est pas la dernière version (samplitude 7 ou séquoia) qui est la plus efficace du fait d'une ergonomie permettant des astuces spécifiques au travail bioacoustique: (par exemple le fait de tripoter un index de CD relance la lecture du son à son emplacement: on cherche tout en écoutant pour "poser" l'index bien là juste avant un chant d'oiseau à faire remarquer, avec samplitude récent la lecture continue, il faut aller à l'autre bout de l'écran pour appuyer sur stop puis play...) mais la version 5.31 ou 5.32 ne recconnaissant pas toujours le nouveau matériel il faut avoir quand même un samplitude récent pour s'occuper du graveur et du lecteur de CD-rom.
Sound forge est plus sur pour enregistrer directement car il enregistre au fur et à mesure sur un fichier temporaire qui pourra être réouvert en cas de plantage, seule les dernières secondes de prises de son qui étaient encore dans le tempon sont perdues lors d'un "plantage" (qui en général est du à une coupure de batterie ou à un musicien qui arrache la prise en s'exitant)

Régles de travail:
Toujours mettre le travail dans une partition du disque différente de celle du sytème d'exploitation: une instalation dans un ordinateur ne possédant pas de partitionement est déconseillé pour des raisons de fragmentation et de sécurité des données.
Si possible placer le répertoire de travail dans un autre disque physique que celui du sytème. Ainsi lire et écrire dans ce disque ne met pas le système en attente, on peut aussi travailler en réseau, on travaille sur son poste de travail (tient pourquoi ce nom?) mais on utilise les fichiers du serveur; Ce serveur peut être un ordinateur dépassé et bruyant mais qui est plein de disques durs, il ya juste besoin que le sytème qui est dedans gère une carte réseau

Stockage.
Bande DAT. Il est prudent de conserver les K7 DAT, mais c'est vite le bordel, si on ne numérotte pas toute les cassettes et que l'on pert le carnet, au bout de quelques années...
Les cd-r sont une bonne solution mais il y a des problèmes de fiabilité: j'ai perdu de précieux fichiers avec les CD sony made in france, depuis j'essaie de trouver des importé (avec ceux ci je n'ai pas eu de problème).
à l'usage il semblerait qu'une bande DAT se stoke plus de 10 ans sans problème, ce qui n'est pas le cas des CD-R qui deviennent illisibles parfois en moins de 4 ans!!!
La solution des disques durs ne revient pas plus cher, même en doublant (le même fichier en double sur 2 disques). Dans un proche avenir (quand ça coutera 1000F pour un disque dur externe USB de 80Go) cette solution sera la plus pratique, en effet on peut stocker tous ces disques durs comme on stockerait des boites à son, mais des boites à sons contenant 100 heures de prises de son.
pour le stockage en mode fichier j'ai mis au point un codage pour dire où et quand dans le nom même du fichier, en outre ce nom reste visible lors du travail dans le logiçiel de traitement sonore.