Comment modifier simultanément la vitesse de lecture et la hauteur selon un rapport exact
Pour modifier simultanément la vitesse de lecture et la hauteur, appliquez un seul multiplicateur de vitesse, r, sans préserver la hauteur. Chaque fréquence devient r fois sa valeur d’origine, tandis que la durée devient la durée d’origine divisée par r. Par exemple, une lecture à 1,25× fait passer un son de 440 Hz à 550 Hz et raccourcit 60 secondes à 48 secondes.
Ce guide s’adresse aux éditeurs audio qui souhaitent créer cette modification liée dans un fichier son exporté. Vous calculerez le rapport, l’appliquerez avec un outil adapté et vérifierez si le résultat correspond au minutage et à l’accord souhaités. Audacity décrit ce comportement dans son manuel Change Speed and Pitch.
Que signifie modifier simultanément la vitesse et la hauteur ?
Lors d’une modification liée de la vitesse, les événements de l’enregistrement se produisent plus vite ou plus lentement, et ses fréquences augmentent ou diminuent proportionnellement. L’effet Change Speed and Pitch d’Audacity modifie explicitement ensemble le tempo, la hauteur et le contenu fréquentiel. Son effet Change Pitch distinct conserve la durée. Choisissez l’opération qui correspond au résultat souhaité. Sources : Change Speed and Pitch, Change Pitch.
Pour cette tâche, définissez le rapport comme nouvelle vitesse de lecture ÷ vitesse de lecture d’origine. Un rapport supérieur à 1 accélère l’enregistrement et augmente sa hauteur. Un rapport compris entre 0 et 1 le ralentit et abaisse sa hauteur. Indiquez explicitement le sens avant de saisir une valeur : « la nouvelle vitesse correspond à 5/4 de la vitesse d’origine » est plus clair que « la modifier selon un rapport de 5:4 ».
Comment calculer le rapport exact ?
Commencez par la donnée que vous connaissez réellement. Les équations suivantes décrivent une modification liée idéale à vitesse constante ; les exemples sont des calculs illustratifs, et non des résultats d’édition mesurés.
| Exigence connue | Calculer le multiplicateur de vitesse r | Exemple illustratif |
|---|---|---|
| Rapport de vitesse direct | r = nouvelle vitesse ÷ vitesse d’origine | 5/4 = 1,25 |
| Fréquences d’origine et cible | r = fréquence cible ÷ fréquence d’origine | 550 ÷ 440 = 1,25 |
| Durées d’origine et cible | r = durée d’origine ÷ durée cible | 60 ÷ 48 = 1,25 |
| Tempo d’origine et cible | r = BPM cible ÷ BPM d’origine | 120 ÷ 96 = 1,25 |
Une fois r obtenu, calculez le résultat attendu : nouvelle durée = durée d’origine ÷ r, et nouvelle fréquence = fréquence d’origine × r. La relation entre durée et vitesse découle directement de la lecture de la même séquence d’événements audio à la nouvelle vitesse.
Si un effet demande une variation en pourcentage, saisissez 100 × (r − 1). Ainsi, 1,25× correspond à +25 %, tandis que 0,8× correspond à −20 %. Le manuel d’Audacity utilise la même relation entre multiplicateur et pourcentage. Source : Change Speed and Pitch.
Une erreur fréquente consiste à confondre le pourcentage de lecture et la variation en pourcentage. « 125 % de la vitesse d’origine » signifie 1,25×. « Augmenter la vitesse de 125 % » signifie 2,25×. Une autre erreur consiste à inverser la formule de durée : pour faire passer 60 secondes à 48 secondes, il faut accélérer la lecture, donc le multiplicateur doit être supérieur à 1.
Comment convertir les intervalles musicaux en rapports de vitesse ?
Pour un intervalle de n demi-tons tempérés, utilisez r = 2^(n/12). Un n positif élève la hauteur ; un n négatif l’abaisse. Pour trouver l’intervalle produit par un rapport existant, utilisez n = 12 × log₂(r). Ces relations découlent de la division d’une octave, rapport de fréquence de 2:1, en douze rapports égaux d’un demi-ton. Source : UNSW, Note names, MIDI numbers and frequencies.
Le tableau ci-dessous applique ces équations à un enregistrement illustratif de 60 secondes. Les décimales affichées sont arrondies.
| Multiplicateur de vitesse | Variation en pourcentage | Nouvelle durée | Intervalle de hauteur |
|---|---|---|---|
| 0,5× | −50 % | 120 secondes | −12 demi-tons |
| 0,8× | −20 % | 75 secondes | Environ −3,863 demi-tons |
| 1,25× | +25 % | 48 secondes | Environ +3,863 demi-tons |
| 1,5× | +50 % | 40 secondes | Environ +7,020 demi-tons |
| 2× | +100 % | 30 secondes | +12 demi-tons |
| Environ 1,059463094× | Environ +5,946309 % | Environ 56,632459 secondes | +1 demi-ton |
Déterminez si votre cible est un rapport numérique ou un intervalle tempéré. Un rapport de 3:2 est exactement égal à 1,5, tandis que sept demi-tons tempérés exigent 2^(7/12), soit environ 1,498307077. Ces réglages sont proches, mais produisent des résultats différents. Conservez la fraction ou la formule de référence dans vos notes d’édition afin qu’une valeur affichée arrondie ne soit pas votre seul enregistrement de la cible.
Comment appliquer le rapport dans Audacity ?
Dans les versions qui proposent l’effet documenté, sélectionnez le son souhaité et ouvrez Effet → Hauteur et tempo → Change Speed and Pitch. Saisissez le rapport dans Speed Multiplier, ou son équivalent dans Percent Change. La boîte de dialogue relie ces commandes à la durée obtenue pour la sélection. Source : manuel Change Speed and Pitch d’Audacity.
Pour la conversion illustrative de 5/4, saisissez 1.25 ou +25% et vérifiez qu’une sélection de 60 secondes passe à 48 secondes. Faites un aperçu, appliquez l’effet, puis exportez vers un fichier de sortie distinct. Conservez l’original afin que les révisions ultérieures puissent repartir de la même source.
Les noms des menus et les commandes disponibles peuvent varier selon les versions. Vérifiez que l’opération sélectionnée lie la vitesse et la hauteur. Le manuel actuel d’Audacity indique que Change Pitch préserve la durée ; saisir un intervalle dans cet effet seul ne suffira donc pas à accomplir cette tâche. Source : manuel Change Pitch d’Audacity.
Considérez la valeur effectivement conservée par l’interface comme votre réglage. Si elle arrondit le rapport demandé, calculez le résultat à partir de cette valeur conservée avant de lancer un long export. Pour un rapport tel que 1,25, le décimal est fini ; pour un demi-ton tempéré, toute saisie décimale finie reste une approximation.
Comment effectuer une conversion reproductible avec FFmpeg ?
FFmpeg offre une autre méthode : asetrate modifie la fréquence d’échantillonnage sans altérer les données PCM, ce qui produit une modification liée de la vitesse et de la hauteur. aresample convertit ensuite le résultat à la fréquence d’échantillonnage souhaitée pour la livraison. Sources : code source de la documentation des filtres FFmpeg, Documentation des filtres FFmpeg.
L’exemple complet ci-dessous nécessite que FFmpeg soit installé et accessible sous le nom ffmpeg dans votre terminal. Exécutez-le dans un répertoire accessible en écriture avec des noms de fichiers inutilisés. La première commande génère une tonalité de test de 440 Hz et de 10 secondes à 48 000 Hz ; la seconde applique un rapport de 5/4 et écrit un fichier WAV à 48 000 Hz. La source sine documentée par FFmpeg fournit les données d’échantillonnage. Source : code source de la documentation des filtres FFmpeg.
ffmpeg -n -f lavfi -i "sine=frequency=440:sample_rate=48000:duration=10" -c:a pcm_s16le ratio-input.wav
ffmpeg -n -i ratio-input.wav -af "asetrate=60000,aresample=48000" -c:a pcm_s24le ratio-output.wav
La fréquence intermédiaire est 48 000 × 1,25 = 60 000 Hz. Le résultat attendu dure 8 secondes et contient une tonalité de 550 Hz. Le rééchantillonnage à 48 000 Hz, la fréquence de livraison, conserve le minutage de lecture modifié. Ces commandes ont été vérifiées à partir de la documentation ; FFmpeg n’était pas disponible dans l’environnement de recherche, elles n’ont donc pas été exécutées.
Pour adapter cet exemple, commencez par déterminer la fréquence d’échantillonnage de votre fichier source. Pour une fréquence source S, la fréquence intermédiaire doit être S × r. Réutiliser 60 000 pour une source dont la fréquence n’est pas de 48 000 Hz modifie le rapport. Vérifiez que votre version accepte la fréquence intermédiaire et la chaîne de filtres utilisées, en particulier pour les changements importants.
Quelle est la précision d’un rapport exact dans un fichier numérique ?
Distinguez trois questions : quel rapport vous visez, quelle valeur l’outil accepte et quelle durée le nombre d’échantillons exporté peut représenter. Une fraction exacte telle que 5/4 peut avoir une écriture décimale finie. De nombreux rapports d’intervalles musicaux nécessitent une approximation lorsqu’ils sont saisis sous forme numérique.
Une conversion fondée sur la fréquence d’échantillonnage doit également être examinée si sa fréquence intermédiaire est arrondie. À titre d’illustration, élever une source de 48 000 Hz d’un demi-ton tempéré nécessite mathématiquement une fréquence d’environ 50 854,228529 Hz. Si la fréquence choisie est de 50 854 Hz, le rapport appliqué est 50 854/48 000, et non la valeur mathématique cible complète. Le calcul de 1200 × log₂(rapport réel ÷ rapport cible) donne une erreur d’environ −0,00778 cent. La relation en cents est documentée par la référence UNSW sur les fréquences et les notes.
La durée est soumise à une contrainte distincte : un fichier numérique contient un nombre entier de trames d’échantillons. À 48 000 Hz, une trame d’échantillon dure environ 20,833 microsecondes. Une durée cible calculée qui tombe entre deux limites d’échantillon doit être représentée par une limite voisine. Pour le test de 10 secondes ci-dessus, les 8 secondes attendues correspondent exactement à 384 000 trames d’échantillons par canal.
Ces calculs fournissent une règle de décision utile : conservez le rapport de référence, consignez la valeur réellement appliquée et comparez toute différence obtenue à la précision requise par votre projet. Évitez de présenter un réglage arrondi comme mathématiquement identique à sa cible.
Comment vérifier le résultat exporté ?
Vérifiez le fichier exporté lui-même. Une séquence de diagnostic utile contrôle d’abord le minutage, ensuite la fréquence, puis l’enregistrement complet.
- Comparez les durées. Calculez la durée d’origine ÷ r. Pour l’exemple généré, attendez-vous à 10 ÷ 1,25 = 8 secondes. Vérifiez le fichier entier, y compris sa fin.
- Comparez une fréquence connue. Une tonalité de test de 440 Hz doit passer à 550 Hz à 1,25×. Utilisez un analyseur de fréquence offrant une résolution suffisante pour la comparaison souhaitée.
- Vérifiez les réglages conservés. Consignez le multiplicateur ou la fréquence intermédiaire réellement utilisés, y compris tout arrondi.
- Écoutez le résultat en entier. Vérifiez le début, la fin, les transitions et que vous avez traité la sélection souhaitée.
La configuration d’un écart permet d’en préciser la cause. Un minutage correct avec une hauteur inchangée suggère un traitement qui préserve la hauteur. Une hauteur correcte avec une durée inchangée suggère une opération indépendante sur la hauteur. Si les deux modifications présentent la même erreur de rapport, revoyez le sens du rapport et, pour un traitement fondé sur la fréquence d’échantillonnage, la fréquence de la source. Ce sont des déductions diagnostiques tirées des équations de modification liée.
Si vous avez à la fois une cible de durée et une cible de hauteur, comparez les rapports requis avant l’édition. Raccourcir un enregistrement de 60 secondes à 48 secondes exige r = 1,25 ; doubler la hauteur demandée exige r = 2. Une seule modification liée constante ne peut pas satisfaire les deux. Vous devrez revoir une cible ou choisir un traitement qui contrôle indépendamment la hauteur et la durée.
Pour obtenir une conversion fiable, notez le rapport, calculez la durée et la fréquence attendues, appliquez une seule modification liée, puis vérifiez l’export à l’aide de ces prévisions. Vous obtiendrez ainsi un résultat reproductible et une explication claire de tout arrondi.