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Discussions sur le matériel Haute-Fidélité

Kangourou ABX spécial : différences de volume

Message » 29 Jan 2010 19:51

Le bruit de quantification ce sont les petites différences entre le signal original et le signal quantifié, c'est à dire divisé en 1/65536 pour un échantillonnage 16bits. Chaque échantillon correspond à un nombre entier allant de 0 à 65535.

Lorsque l'on atténue ensuite numériquement le signal numérique, on prend chaque échantillon et on lui applique un coefficient.
En fonction du coefficient les calculs tombent plus ou moins juste. Par exemple si le coefficient est 0,5 (soit -6dB) sur tout les échantillons ayant une valeur paire, on ne perdra rien, mais sur les impaires on perdra systématiquement un peu d'info... et si le coef est à 0,8765 on perdre un peu d'info sur beaucoup plus d'échantillons car le calcul tombera très rarement juste.

Voilà pourquoi histoire de mettre tout le monde sur un même pied, il vaut mieux appliquer des atténuations qui ne tombent pas juste... mais bon au final ça ne joue que sur le bit de poids le plus faible, plus ou moins comme un dithering, non ?
cquest
 
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Message par Google » 29 Jan 2010 19:51

Publicite

 
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Message » 29 Jan 2010 20:34

corsario a écrit:1) Etape préalable : il faut d'abord baisser les deux échantillons du même volume pour introduire un bruit de quantification pour les deux échantillons
2) Ensuite on baisse l'échantillon test de la valeur que l'on veut tester (0.1 dB, 0.3 dB, 0.75 dB, etc...)


Non, cela ne va pas. Si tu fais une opération sur un fichier et deux opérations sur l'autre, tu introduis deux fois plus d'erreurs de quantification sur le second.

Il faut créer une copie atténuée de 2 dB, et plusieurs autres atténuées de 2.1, 2.2, 2.3, 2.5, 2.75, 3, 3.5, et 4 dB, par exemple, chacune générée directement depuis l'original en une seule opération. Ensuite, tu compare celle atténuée de 2 dB avec chaque autre.

Par exemple, pour une comparaison entre la copie atténuée de 2 dB et celle atténuée de 2.5 dB, tu teste une différence de volume de 0.5 dB.

Crao a écrit:Par contre pour que tout le monde puisse participer il serait intéressant de mettre à disposition des fichiers audio sous licence libre pour qu'on parte tous de la même base.


Ce qu'il y a c'est que le seul fichier libre que j'ai ne me plaît pas des masses pour faire des comparaisons de volume. J'ai choisi directement celui qui me paraissait le plus adapté. Il serait intéressant que chacun recherche ce qui lui semble mieux convenir. L'expérience ne sera ainsi pas limitée à un seul extrait.
Je peux toujours proposer des extraits libres. Il faut juste que je trouve le temps de les préparer.

syber a écrit:Il me semble comprendre. Bruit de quantification = bruit numérique = perte d'infos, c'est cela ?


Erreur d'arrondi = bruit de quantification = très faible souffle.

Si on prend un fichier original extrait d'un CD, sa dynamique brute est de 96 dB. Si on l'atténue de 0.1 dB, on obtient des nombres à virgule, qu'il faut arrondir à 16 bits près pour sauvegarder un nouveau fichier wav 16 bits.
Cet arrondi se fait parfois vers le haut, parfois vers le bas. Le résultat s'écarte donc de l'original de façon aléatoire. C'est comme si on avait superposé à l'original un signal aléatoire très faible, dont l'amplitude va de 1/2 pas vers le bas à 1/2 pas vers le haut, soit 1 pas crête à crête, soit un volume sonore de -96 dB par rapport à la pleine échelle numérique. Ce genre de bruit est à la limite de l'audibilité.
Or on cherche justement à établir un seuil d'audibilité. Si on sait qu'un tel bruit est présent sur l'un des fichiers et pas l'autre, et que l'ABX réussit tout juste, il y aura toujours un doute sur l'origine de la différence ! C'est pourquoi si on travaille en 16 bits, il faut atténuer les deux fichiers comparés.
Si on travaille entièrement en 24 bits (lecteur, drivers, et convertisseur, original converti en 24 bits), pas de soucis.

Ensuite, deuxième précaution, n'atténuez pas votre original de 50 % pile ! (c'est-à-dire -6.02060 dB) Sinon, ce que le logiciel va faire, c'est diviser par deux toutes les valeurs des échantillons. Comme il y en a des pairs et des impairs, on sait que pour tous les pairs, la division va tomber juste, et l'erreur sera strictement nulle. Sur ce fichier, seuls les échantillons de valeur impaire vont générer un écart à l'original, à cause de l'arrondi, et qui plus est toujours dans le même sens, puisque le chiffre après la virgule sera toujours 0.5, tandis que sur l'autre fichier, tous les échantillons vont générer un écart quelconque entre -0.5 et 0.5. Résultat, le premier aura son bruit additionnel plus bas que le second, et qui sait si une oreille d'or ne va pas ABXer cela...

Donc atténuez de 2 dB la première copie, et un peu plus les autres.

cquest a écrit: mais bon au final ça ne joue que sur le bit de poids le plus faible, plus ou moins comme un dithering, non ?


Non, un dithering n'ajoute pas des données aléatoires. Il modifie les données de façon plus ou moins régulière pour que tout le bruit soit en très haute fréquence. Une erreur d'arrondi est plus aléatoire, et peut, selon le signal, rassembler par paquets des erreurs qui vont dans la même direction, ce qui introduit du bruit de plus basse fréquence, donc mieux audible.
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bruit de quantification audible ?

Message » 29 Jan 2010 20:59

wald a écrit:Bonjour

Comme d'hab très interessant. Pourrait-on dans une suite prochaine, et comment ?, expérimenter l'hypothèse selon laquelle une diférence de niveau percue s'interprêterait non comme telle (A est plus fort que B) mais plutôt (ou aussi) comme une préférence (A meilleur que B ou l'inverse ) ?


Wald voici de quoi varier varier tes menus plaisirs:
-en effet, une différence de 0.1 dB sur les deux canaux sera audible (si possible d'entendre) comme "une préférence" .
-une différence sur le panoramique Droite-Gauche sera audible comme une légère rotation de l'image sonore.

Je reste sceptique sur le fait d'entendre des bruit de quantification pour moins d'un dB 1 dB d'écart,cela dit je réalise mes panoramiques en 24 Bits donc encore moins de chance d'entendre le bruit de quantification.

Rappel: Pas de différence audible en ABX entre 16 et 15 Bits pour une même source.

Faire l'ABX des Moines Bénédictins du Barroux....problème de temps en ce moment...Mais a l'avenir pourquoi pas. Je pourrais même disposer de mon Master en 24 Bits. Cela dit je peux mettre a disposition d'un forumeur motivé du 24 Bits en fichier WAV. ou autre afin de faire réaliser des tests ABX de niveaux.
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Igor Kirkwood
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Message » 29 Jan 2010 21:01

Pourquoi ne pas essayer d'appliquer une atténuation analogique ? :oops:
Ce serait plus proche du cas réel.
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Themisto
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Message » 29 Jan 2010 22:06

wald a écrit:expérimenter l'hypothèse selon laquelle une diférence de niveau percue s'interprêterait non comme telle (A est plus fort que B) mais plutôt (ou aussi) comme une préférence (A meilleur que B ou l'inverse ) ?


Ah, je savais bien qu'il y avait un message auquel je n'avais pas répondu.
Comme je l'écris dans mes commentaires, j'ai eu cette impression sur l'extrait atténué à 0.5 dB. A plusieurs reprises, je l'ai ABXé en remarquant que l'attaque de la note était plus distincte sur la version la plus forte (je savais que c'était A la plus forte, mais je ne savais pas de combien).
En revanche, je n'ai pas eu cette impression sur le 0.3 dB ni sur le 0.75 dB. Je n'ai cherché et trouvé qu'une différence de volume.
A partir de 1 dB, la différence de volume ne peut plus être confondue, en bascule rapide, avec une différence de qualité. Avec une bascule plus lente, peut-être.

Igor Kirkwood a écrit:Je reste sceptique sur le fait d'entendre des bruit de quantification pour moins d'un dB 1 dB d'écart,


Le bruit de quantification introduit ne dépend pas de l'écart. Si tu pars de 16 bits et que tu aboutit à 16 bits, tu auras toujours le même bruit de quantification si tu appliques une correction de 0.01 dB (environ 1 pour mille) : -96 dB, parce que l'erreur est de 1 niveau élémentaire crête à crête lors de l'arrondi. Après, bien sûr, tu peux noise-shaper tout ça.

Igor Kirkwood a écrit:Rappel: Pas de différence audible en ABX entre 16 et 15 Bits pour une même source.


Dans ce cas, le bruit de quantification d'un réglage de volume ne devrait pas être audible. Mais réussir un ABX entre du 15 et du 16 bits, c'est possible.

Themisto a écrit:Pourquoi ne pas essayer d'appliquer une atténuation analogique ? :oops:
Ce serait plus proche du cas réel.


Tout d'abord parce qu'on cherche un seuil de sécurité pour les ABX kangourous. Il vaut donc mieux isoler un paramètre et le tester seul. Utiliser un atténuateur analogique va introduire en plus des problèmes d'ampli ops, d'impédance, et de bruit.
De plus, cela nécessite soit de travailler avec deux préamplis identiques, et si possible le boitier ABX, que je n'ai pas. Soit de renumériser le signal après atténuation analogique. Et il y a eu des ABX, rares, de wav extrait de CD contre wav lu en analogique et renumérisés. On introduit donc encore un autre facteur éventuellement ABXable : la chaîne DAC + ADC.
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Message » 29 Jan 2010 22:10

Pio2001 a écrit:
Themisto a écrit:Pourquoi ne pas essayer d'appliquer une atténuation analogique ? :oops:
Ce serait plus proche du cas réel.


Tout d'abord parce qu'on cherche un seuil de sécurité pour les ABX kangourous. Il vaut donc mieux isoler un paramètre et le tester seul. Utiliser un atténuateur analogique va introduire en plus des problèmes d'ampli ops, d'impédance, et de bruit.
De plus, cela nécessite soit de travailler avec deux préamplis identiques, et si possible le boitier ABX, que je n'ai pas. Soit de renumériser le signal après atténuation analogique. Et il y a eu des ABX, rares, de wav extrait de CD contre wav lu en analogique et renumérisés. On introduit donc encore un autre facteur éventuellement ABXable : la chaîne DAC + ADC.

Effectivement, dans le cadre d'ABX tu as raison. En plus j'avais pas pensé aux problèmes matériels, autant pour moi.
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Message » 30 Jan 2010 11:24

Pio2001 a écrit:
syber a écrit:Il me semble comprendre. Bruit de quantification = bruit numérique = perte d'infos, c'est cela ?


Erreur d'arrondi = bruit de quantification = très faible souffle.

Si on prend un fichier original extrait d'un CD, sa dynamique brute est de 96 dB. Si on l'atténue de 0.1 dB, on obtient des nombres à virgule, qu'il faut arrondir à 16 bits près pour sauvegarder un nouveau fichier wav 16 bits.
Cet arrondi se fait parfois vers le haut, parfois vers le bas. Le résultat s'écarte donc de l'original de façon aléatoire. C'est comme si on avait superposé à l'original un signal aléatoire très faible, dont l'amplitude va de 1/2 pas vers le bas à 1/2 pas vers le haut, soit 1 pas crête à crête, soit un volume sonore de -96 dB par rapport à la pleine échelle numérique. Ce genre de bruit est à la limite de l'audibilité.
Or on cherche justement à établir un seuil d'audibilité. Si on sait qu'un tel bruit est présent sur l'un des fichiers et pas l'autre, et que l'ABX réussit tout juste, il y aura toujours un doute sur l'origine de la différence ! C'est pourquoi si on travaille en 16 bits, il faut atténuer les deux fichiers comparés.
Si on travaille entièrement en 24 bits (lecteur, drivers, et convertisseur, original converti en 24 bits), pas de soucis.

Ensuite, deuxième précaution, n'atténuez pas votre original de 50 % pile ! (c'est-à-dire -6.02060 dB) Sinon, ce que le logiciel va faire, c'est diviser par deux toutes les valeurs des échantillons. Comme il y en a des pairs et des impairs, on sait que pour tous les pairs, la division va tomber juste, et l'erreur sera strictement nulle. Sur ce fichier, seuls les échantillons de valeur impaire vont générer un écart à l'original, à cause de l'arrondi, et qui plus est toujours dans le même sens, puisque le chiffre après la virgule sera toujours 0.5, tandis que sur l'autre fichier, tous les échantillons vont générer un écart quelconque entre -0.5 et 0.5. Résultat, le premier aura son bruit additionnel plus bas que le second, et qui sait si une oreille d'or ne va pas ABXer cela...

Donc atténuez de 2 dB la première copie, et un peu plus les autres.


J'ai tout compris, c'est très clair. Merci Pio !
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Message » 30 Jan 2010 14:45

Parfait. Je peux donc mettre à jour le premier message de la discussion.
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Message » 09 Fév 2010 18:30

Afin que tout le monde puisse participer au test j'ai créé différents fichiers en utilisant de la musique libre téléchargée sur jamendo : l'album Fairytale de zero-project. J'ai donc pris un extrait de moins de 20 s de la première piste. Tous les fichiers sont au format flac, j'ai utilisé la méthode de pio pour baisser le volume à l'aide du logiciel Audacity v1.3.9. Voici le fichier zip à télécharger :

http://dl.free.fr/vdclikyMg

Liste des fichiers :
Winter princess.flac
Winter princess_-1,0dB.flac
Winter princess_-1,1dB.flac
Winter princess_-1,2dB.flac
Winter princess_-1,3dB.flac
Winter princess_-1,5dB.flac
Winter princess_-1,75dB.flac
Winter princess_-2,0dB.flac
Winter princess_-2,5dB.flac
Winter princess_-3,0dB.flac

J'ai utilisé le module ABX de foobar2000 depuis Linux pour faire le test, et pour le moment je suis arrivé à ABXer une différence de 0,5 dB avec un résultat de 8/8 mais c'est loin d'être évident. Je n'ai pas essayé avec un écart plus petit et je ne suis pas du tout sûr de pouvoir ABXer 0,3 dB. J'utilise un casque Sennheiser HD 570 de 12 ans d'âge sur le chip intégré de la carte mère donc probablement un HDA Intel, le tout sous Linux Ubuntu 9.10 64 bits.
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Message » 09 Fév 2010 18:53

Crao a écrit:Afin que tout le monde puisse participer au test j'ai créé différents fichiers en utilisant de la musique libre téléchargée sur jamendo : l'album Fairytale de zero-project. J'ai donc pris un extrait de moins de 20 s de la première piste. Tous les fichiers sont au format flac, j'ai utilisé la méthode de pio pour baisser le volume à l'aide du logiciel Audacity v1.3.9. Voici le fichier zip à télécharger :

http://dl.free.fr/vdclikyMg


Erreur 500 - Erreur interne du serveur :-(
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Message » 09 Fév 2010 19:15

Si ça ne fonctionne toujours pas : http://rahan.crao.free.fr/abx_volume.zip
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Message » 09 Fév 2010 19:19

Et côté logiciel ABX pour Mac j'ai trouvé ça: http://www.hydrogenaudio.org/forums/ind ... t&p=683924

Je teste tout de suite...
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Message » 09 Fév 2010 19:40

cquest a écrit:
Crao a écrit:Afin que tout le monde puisse participer au test j'ai créé différents fichiers en utilisant de la musique libre téléchargée sur jamendo : l'album Fairytale de zero-project. J'ai donc pris un extrait de moins de 20 s de la première piste. Tous les fichiers sont au format flac, j'ai utilisé la méthode de pio pour baisser le volume à l'aide du logiciel Audacity v1.3.9. Voici le fichier zip à télécharger :

http://dl.free.fr/vdclikyMg


Erreur 500 - Erreur interne du serveur :-(


Chez moi ça a marché

(et merci Crao ;))
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Message » 10 Fév 2010 13:24

Pio2001 a écrit:
Igor Kirkwood a écrit:Je reste sceptique sur le fait d'entendre des bruit de quantification pour moins d'un dB 1 dB d'écart,


Le bruit de quantification introduit ne dépend pas de l'écart. Si tu pars de 16 bits et que tu aboutit à 16 bits, tu auras toujours le même bruit de quantification si tu appliques une correction de 0.01 dB (environ 1 pour mille) : -96 dB, parce que l'erreur est de 1 niveau élémentaire crête à crête lors de l'arrondi. Après, bien sûr, tu peux noise-shaper tout ça.

Igor Kirkwood a écrit:Rappel: Pas de différence audible en ABX entre 16 et 15 Bits pour une même source.


Dans ce cas, le bruit de quantification d'un réglage de volume ne devrait pas être audible. Mais réussir un ABX entre du 15 et du 16 bits, c'est possible.

.


Panne d'internet m'ayant empêché de répondre plus tôt Pio.
En fait je pensais a la distorsion qui sur un système numérique croit avec la baisse de niveau et ce contrairement a un système analogique.

La réussite du test 15 bits vs 16 bits :o :o a quel niveau d'enregistrement? quelles conditions? (rappel: les démos de Sony dans un salon pro...enregistrement comparatif d'une goute d'eau enregistrée a moins 70 dB afin de prouver que le 16 bits était meilleur que le 14 bits)
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Message » 18 Avr 2010 4:08

J'ai raté les derniers messages de cette discussion :oops:

Je reprendrai tout cela plus tard, mais je voulais ajouter un résultat que je viens d'obtenir dans le cadre d'une lecture critique des articles de Milind Kunchur.

ABX 8/8 pour une différence de volume de 0.25 dB.
Fichiers audio : sinusoïde de 7000 Hz, générée à -6 dB et atténuée de 1 dB dans le premier cas, générée à -6 dB et atténuée de 1.25 dB dans le second.
Foobar2000, module ABX, no DSP no replaygain.

Il m'a fallu faire des bascules instantanées pour y pavenir. Foobar2000 coupe alors le signal pendant une fraction de seconde avant de le rétablir.

PS : deux liens intéressants sur les seuils d'audibilité de différences de niveau :
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hb ... /phon.html (tableau "Variations in Difference Threshold" tout en bas)
http://www.regonaudio.com/Dynamics%20an ... fiers.html
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