Numérique : pourquoi le son est médiocre

[floyer]

À la page 2, tu justifiais 150€ pour une alimentation soignée. Et comme le dit bigrounours, il y a la recherche et développement. À 1000€ ou plus, cela ne s'écoule pas comme des téléphones portables et il y a peu d'économies d'échelle.

Ainsi, en amont du DAC, il y a un étage de pilotage (gestion des entrées USB, HDMI ou même propriétaire sur le très haut de gamme). Je crains que cela ne soit pas un bête microcontrôleur : pour générer un flux à 192kHz, cela ne va pas le faire. Je m'attends à un ASIC, de la programmation, etc. Des prix importants ne m'étonnent donc pas, même si je suis certain de ne pas en percevoir la plus value à titre personnel.

[floyer]

Au sujet de la qualité audio, je viens de lire http://drewdaniels.com/audible.pdf

Apparemment, insérer une dégradation "qualité CD" d'un SuperAudio CD passe inaperçu pour beaucoup : on a quasiment autant de bonnes réponses que le hasard le permet (50%). Il y a de rares auditeurs qui reconnaissait la source à 70% voire 80%.

[dilettante]

Au sujet de la qualité audio, je viens de lire http://drewdaniels.com/audible.pdf

Apparemment, insérer une dégradation "qualité CD" d'un SuperAudio CD passe inaperçu pour beaucoup : on a quasiment autant de bonnes réponses que le hasard le permet (50%). Il y a de rares auditeurs qui reconnaissait la source à 70% voire 80%.

J'ai lu ça très vite, mais je ne vois pas clairement le rôle du matos de lecture, amplis, enceinte ?

[floyer]

La qualité CD, c'est 44kHz et 16bits. Le SNR permis est donc de 96dB à peu près... Apparemment, cela suffit pour beaucoup et il est inutile de sélectionner des composants avec un bruit plus faible. Du coup, entre une lecture 16 ou 24bits, c'est pareil pour beaucoup.

Si tu tolères un SNR de 96dB à la lecture, tu peux en faire autant sur toute la chaîne. Un ampli à 200€ par exemple (http://www.son-video.com/Rayons/Amplifi ... 520AE.html) est donné à un SNR de 105dB. Si l'on ne fait pas partie des 3 auditeurs avec un bon score, c'est amplement suffisant. NB l'argumentaire est un peu faux : l'amplificateur est aussi qualifié en distorsion, et rapporté en dB on a une dégradation plus importante que le bruit mesuré (SNR).

Après, pour les enceintes, c'est en effet assez différent. Il ne me semble pas qu'on les qualifie en SNR, mais plutôt en coloration du son, bande passante, distorsion...

[BM607]

ensuite il ne suffit pas d'un traitement pas transformée de Fourrier inverse pour reconstituer un signal propre, sauf à avoir un échantillon de durée infini,

Là, tu m'as perdu ! Une suite de 0 et de 1 cela se régénère aisément (moins facilement si l'on prend le luxe de les resynchroniser sur une horloge plus fiable). Inutile d'utiliser une transformée de Fourrier inverse. J'ai probablement mal compris le contexte. Si le but est de faire du filtrage numérique, des filtres IIR ou FIR sont généralement mis en œuvre il me semble. Mais pour filtrer quoi ?

Ben je ne parle pas de la régénération des 0 et 1 "arrondis" ou avec des rebonds, mais de la mise en œuvre de Nyquist-Shannon.

Plus on se rapproche d'un signal à 22 Khz (pour une échantillonnage double, 44 Khz) sans le dépasser bien sûr plus la longueur de l'échantillon doit être long pour reconstruire le signal avec une bonne précision, la limite de 22 khz nécessitant un échantillon de longueur infinie, et les signaux avec des harmoniques infinies (signal carré par exemple) sont dans le même cas il me semble.

Donc la reconstruction d'un signal propre quand un son est riche et court, une note très rapide par exemple d'une pièce prestissimo dans les aigus avec de belles harmoniques, nécessite des méthodes plus sophistiquées qu'une simple transformée de Fourrier inverse (pour reconstituer le signal ana avec ses harmoniques). C'est la mise en œuvre de Nyquist-Shannon et tous les outils mathématiques qui vont avec (peigne de Dirac, ...) qui va améliorer la reconstruction du signal.

Bon je parle de mémoire, ça fait bien longtemps que je ne me suis pas replongé là-dedans (et maintenant j'aurais beaucoup de mal à me replonger dans les démonstrations mathématiques ), j'avais lu des trucs là-dessus il y a pas mal d'années, et je m'étais lancé dans une modélisation informatique où on voyait bien que si on était très aigu et le son très court on perdait pas mal de la qualité des harmoniques dans la reconstitution du signal ana à partir d'un enregistrement num si on était trop "basique" dans les outils (et je ne parle même pas d'un convertisseur qui transformerait un signal numérique en une tension de la même valeur !!).

Bon, bref, on digresse un peu là.

BM

[floyer]

Effectivement, je comprends mieux.

Plutôt que de modéliser, j'ai préféré voir avec une simulation sur tableur.

Je prend un signal à 19kHz et à 20kHz échantillonné à 44100Hz, puis le sur-échantillonne 4 fois pour reconstruire le signal à 176,4kHz. Chaque nouvel échantillon est calculé d'après 6 échantillons, avec une simple convolution par un sinc, i.e. sinus cardinal.

Cela donne (signal reconstitué en rouge, signal que l'on aurait dû avoir en bleu) :

Signal à 19kHz:

Signal à 20kHz:


Effectivement, plus on se rapproche des 22 050 Hz, plus notre signal est affaibli. (on perd 1,19dB à 19kHz, 1,95dB à 20kHz). Mais on n'est pas dans des proportions très importantes, surtout au seuil des fréquences audibles.

Avec mon tableur, j'ai préféré me limiter à 6 points (3 points avant, 3 points après) pour le calcul de convolution (3 points représentent 68µs, on obtient un tel régime très rapidement en cas de transition). Le rééchantillonage proposé par Reaper me propose 16 points (rapide), à 768 points (extrême qualité), avec 192 points par défaut (bonne qualité).

Je note toutefois (cf article que j'ai cité), que pour beaucoup d'auditeurs (mais il y a quelques exceptions), la numérisation à 44100Hz d'un SACD n'entraîne pas de perte de qualité perçue.

[Koll]

Pour ceux que ça intéresse...

http://enceintesetmusiques.com/forum/vi ... f=2&t=3404

[floyer]

@Koll: Amusant: Je cite un article qui montre qu'il n'y a aucun intérêt à dépasser les 44kHz pour beaucoup d'auditeurs (tout en notant que certains autres, rares, font la différence), et tu nous proposes un fil qui parle de l'intérêt à passer de 96kHz à 192kHz ! Mais le fil est intéressant.

Pour ceux qui sont perplexes devant le dernier mot "Et puis de toute façon, le DSD (modulation sur 1 bit à 2.8 Mhz mini) enterre le PCM.", l'article de Wikipédia sur le Super Audio CD détaille les arguments pro PCM (codage du CD ou du DVD) et les arguments pro DSD (codage du SACD). Cf https://fr.wikipedia.org/wiki/Super_Audio_CD

[Athos]

Pour avoir fait quelques essais de comparaison, j'ai noté très peu de différence entre des fichiers qualité CD et des fichiers hi-res (appelés studio-masters chez Qobuz) en 24-44.

Par contre si on passe en 24-96, la différence est nettement perceptible. (Les fichiers sont déjà 4X plus gros que le fichier PCM).
Sur un nombre restreint de fichiers jusqu'alors.
(J'essaierai de faire des tests en aveugle avec un échantillon un peu plus conséquent).

Mais cette amélioration, on l'entend non pas sur les hautes fréquences (que je n'entends plus à mon âge) ni même sur les aigus, mais sur d'autres paramètres.

A noter que les fichiers vendus en haute résolution, vont de 24-44 à 24-192, en fonction de l'album, le prix étant le même.

[Koll]

Pour avoir fait quelques essais de comparaison, j'ai noté très peu de différence entre des fichiers qualité CD et des fichiers hi-res (appelés studio-masters chez Qobuz) en 24-44.

Par contre si on passe en 24-96, la différence est nettement perceptible. (Les fichiers sont déjà 4X plus gros que le fichier PCM).
Sur un nombre restreint de fichiers jusqu'alors.
(J'essaierai de faire des tests en aveugle avec un échantillon un peu plus conséquent).

Mais cette amélioration, on l'entend non pas sur les hautes fréquences (que je n'entends plus à mon âge) ni même sur les aigus, mais sur d'autres paramètres.

A noter que les fichiers vendus en haute résolution, vont de 24-44 à 24-192, en fonction de l'album, le prix étant le même.

Entièrement d'accord : c'est plus aéré, plus détaillé, une image beaucoup plus large : j'ai par exemple le "concert royal de la nuit", excellent enregistrement, et j'ai pu télécharger le version 24/96 sur le site de l'éditeur : la différence est flagrante.
Pire : je ressens un peu cela même quand je passe d'un fichier 44khz que je ré-échantillonne en 88 ou plus.
Psychologique ?
Pas sûr quand même car mes enregistrements de concert en 16/48 avec un DAT (pas un dac !) sur cassette dat perdaient déjà en les mettant sur cd. (16/44).

@floyer l'intérêt du fil en lien, c'est que justement on a les deux théories.


EDIT : il y a aussi ce fil, qui nous conseille de faire attention aux fichiers haute résolution vendus sur le marché : s'ils ne sont pas natifs Hi-Res... réflexion qui va à l'encontre de ce que j'écrivais au-dessus...
Je crois que chaque cas est bien particulier.

http://enceintesetmusiques.com/forum/vi ... f=2&t=2634

[floyer]

@floyer l'intérêt du fil en lien, c'est que justement on a les deux théories.

L'article ne parle guère de la qualité CD. Mais il est vrai que la question 96/192kHz doit aussi s'appliquer à la question 44,1/96kHz où la différence doit être moins subtile.
Le fil évoque l'intérêt théorique à passer en 192kHz et pas l'aspect pratique (quelle part de la population percevra un écart)

Pire : je ressens un peu cela même quand je passe d'un fichier 44khz que je ré-échantillonne en 88 ou plus.
Psychologique ?

Curieux, mais intéressant ! Ceci-dit le ré-échantillonage peut être fait avec un niveau de qualité différente selon la puissance de calcul. (Cf paramètres dont je parlais avec Reaper) Quasi llimitée si la conversion n'est pas en temps réel. Ceci-dit, des calculs de filtres (FIR ou IIR) sont à la portée de beaucoup de DSP. (Le calcul que j'ai fait avec mon tableur est possible avec un filtre FIR à 20 coefficients, ce n'est pas énorme). La plupart des DAC 44kHz suréchantillonent, mais je ne sais pas dans quelle conditions. Lire d'ailleurs un article très critique au sujet des DAC qui ne suréchantillonent pas http://culturehd.com/hifi/dac-nos-mythe ... ende_10253, cet article critique d'ailleurs la copie d'ocsilloscope que l'on trouve sur la page de Wikipedia sur le SACD. (J'ai eu la même réaction que l'auteur en voyant la copie)

EDIT : il y a aussi ce fil, qui nous conseille de faire attention aux fichiers haute résolution vendus sur le marché : s'ils ne sont pas natifs Hi-Res... réflexion qui va à l'encontre de ce que j'écrivais au-dessus...
Je crois que chaque cas est bien particulier.

L'article que je citais sur la qualité CD ne portait l'expérience que sur la qualité permise par un échantillonnage 44kHz, mais ajoutait en conclusion que l'on peut avoir une qualité supérieure en SACD du fait qu'un soin accru est réalisé lors de la production. (En plus de la qualité supérieure liée au codage)