Un fichier audio est un fichier contenant un son enregistré sous une forme numérique. Il peut s'agir d'une musique, d'une voix, d'un bruit ou de tout autre son. Pour qu'un ordinateur puisse le stocker et le reproduire, les vibrations de l'air doivent d'abord être transformées en données numériques.

Lorsqu'une personne parle ou qu'un instrument joue une note, il produit des vibrations qui se propagent dans l'air sous forme d'ondes sonores. Un microphone capte ces vibrations et les transforme en un signal électrique analogique. Ce signal est ensuite converti en une suite de nombres grâce à un convertisseur analogique-numérique (CAN).

Cette conversion consiste à mesurer très rapidement l'amplitude du signal. Chaque mesure est appelée un échantillon. Le nombre d'échantillons réalisés chaque seconde est appelé la fréquence d'échantillonnage.

Par exemple, un CD audio utilise une fréquence d'échantillonnage de 44 100 Hz. Cela signifie que le son est mesuré 44 100 fois par seconde pour chacun des deux canaux stéréo. Plus cette fréquence est élevée, plus le son enregistré est fidèle au son d'origine.

Chaque échantillon est codé sur un certain nombre de bits. Cette valeur est appelée la résolution ou profondeur de quantification. Un CD audio utilise une résolution de 16 bits, tandis que les enregistrements professionnels utilisent souvent 24 bits, ce qui permet de représenter davantage de niveaux sonores et d'améliorer la qualité.

Les fichiers audio peuvent être enregistrés dans différents formats.

• WAV : très haute qualité, peu ou pas compressé, fichiers volumineux.
• MP3 : compression avec perte de qualité, très utilisé pour réduire la taille des fichiers.
• AAC : compression moderne utilisée notamment pour le streaming et les smartphones.
• FLAC : compression sans perte, conserve toute la qualité du son original.
• OGG Vorbis : format libre offrant une bonne qualité avec une taille réduite.

La compression permet de diminuer la taille des fichiers audio. Les formats comme le MP3 ou l'AAC suppriment certaines informations peu perceptibles par l'oreille humaine afin d'économiser de l'espace de stockage. D'autres formats, comme le FLAC, réduisent également la taille des fichiers mais sans perdre d'informations.

Lorsqu'un fichier est lu, un convertisseur numérique-analogique (CNA) transforme les nombres en un signal électrique continu. Ce signal est envoyé vers les haut-parleurs ou le casque, qui recréent les vibrations de l'air. L'auditeur entend alors un son très proche de celui qui avait été enregistré.

Les fichiers audio sont utilisés partout : musique, films, podcasts, livres audio, jeux vidéo, visioconférences ou assistants vocaux. Derrière chaque son entendu sur un ordinateur ou un smartphone se cache une immense suite de nombres représentant fidèlement les vibrations enregistrées.