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Discussions sur le matériel Haute-Fidélité

Kangourou ABX spécial : différences de volume

Message » 29 Jan 2010 0:03

Bonjour,

Suite aux discussions sur l'audibilité d'une différence de volume, même infime, et la nécéssité d'aligner les niveaux dans les comparaisons en double aveugle ABX et autres, j'ouvre ce sujet où chacun pourra poster ses résultats de test d'audibilité menés selon un protocole double aveugle.

Les tests seront des comparaisons entre deux sources identiques, mais jouées soit à un volume légèrement différent, soit avec une balance gauche / droite légèrement différente. Il s'agit de détecter la plus petite différence possible en double aveugle. On saura ainsi quelles sont les différences qui sont susceptibles d'être identifiées en ABX, ce qui aidera l'interprétation des tests menés sur différents matériels, en fonction d'une possible différence de volume entre eux.

Les sources musicales ou artificielles écoutées sont au choix de l'auditeur. Comme un programme musical peut contenir toutes sortes de sons différents, il sera intéressant de choisir des extraits sonores qui permettent la discrimination la plus fine, car il sera toujours possible de retrouver des sons similaires dans une oeuvre ou une autre.

Le moyen le plus pratique pour effectuer le test est de générer deux fichiers wav sur un ordinateur, et de les jouer à l'aide d'un logiciel de comparaison ABX (par exemple Foobar2000, avec son module ABX additionnel, options dsp off, et surtout replaygain off).

Pour que le test soit valide, il faut que les fichiers à comparer soient identiques à la différence de volume près. Pour éviter d'introduire des pertes de définition en les manipulant, il sera nécessaire soit de travailler en 24 bits, soit de convertir en 16 bits un même extrait 24 bits, mais à deux volumes différents, ou bien, si l'original est lui-même en 16 bits, l'astuce consistera à créer deux copies de cet original, atténuées de façon légèrement différentes. Par exemple, pour essayer une différence de volume de 1 dB, on créera une copie atténuée à -2 dB, et une autre atténuée à -3 dB, qui seront comparées entre elles. Ainsi, les deux fichiers ayant subi un traitement similaire, ils restent à égalité sur le plan qualitatif.
Il faudra éviter d'atténuer l'un d'eux 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, et le résultat tombera parfaitement juste, au moins pour les échantillons de valeur paire, bénéfice que l'autre fichier n'aurait pas.
On réduira toujours le volume de façon à ce que la plus haute crête de l'extrait ne dépasse pas -2 dB, afin de ne pas solliciter le convertisseur qui lit les fichiers audio dans une zone où il est susceptible de changer de sonorité en fonction du volume.
Par conséquent, pour préparer le test avec des fichiers audio, il est conseillé d'appliquer une atténuation de 2 dB sur l'original. Sauvegarder le résultat. Puis, repartir de l'original (et non de ce nouveau fichier), et atténuer un peu plus pour créer le ou les fichiers à tester.

Résultats :

Pio2001 :
Extrait musical : Dead Can Dance - The Host of Seraphim (intro)
Conditions : casque Sennheiser HD600, protocole ABC/HR + ABX. Volume d'écoute assez fort (70 à 80 dB ??)
Volume -0.1 dB : identique
Volume -0.2 dB : identique
Volume -0.3 dB ABX 7/8 Vraiment limite, mais perçu comme différence de volume.
Volume -0.5 dB ABX 8/8 Difficile. Perceptible autant par baisse de volume que par manque de définition
Volume -0.75 dB ABX 8/8 Difficile
Volume -1 dB ABX 8/8 Assez facile, mémorisable sur au moins une demi-seconde
Volume -1.5 dB ABX 8/8 Facile
Volume -2 dB ABX 8/8 Très facile

Le Dom :
Sinusoïde de 440 Hz sur http://www.audiocheck.net/blindtests_index.php
0.5 dB ABX 10/10
0.2 dB ABX 4/10

saveriancouty :
Sinusoïde de 440 Hz sur http://www.audiocheck.net/blindtests_index.php
0.5 dB ABX 9/10
Dernière édition par Pio2001 le 19 Sep 2011 0:54, édité 3 fois.
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Message par Google » 29 Jan 2010 0:03

Publicite

 
Encart supprimé pour les membres HCFR

Message » 29 Jan 2010 0:30

Pour mon premier test, j'ai commencé à chercher des extraits musicaux où une note est jouée à un volume constant. En effet, je pense que si le volume du signal à écouter varie constamment, cela va rendre très difficile la détection d'un infime changement de niveau, masqué par les changements naturels de niveau dans la tenue d'une note jouée par un musicien.

La tâche s'avère assez difficile. En examinant les fichiers wav d'extraits joués de façon assez répétitive, avec des sons synthétiques, on s'aperçoit que l'enveloppe et le niveau global varient constamment. J'ai choisi la note d'orgue qui introduit Dead Can Dance - the Host of Seraphim. Elle semble être jouée à un volume tout-à-fait constant, bien que ses harmoniques semblent battre régulièrement. Voici sa représentation en wav :

Image

L'image représente douze secondes. La note est une note d'orgue composée, tenue à volume constant, avec des composantes gaves et médium. Elle sonne très pauvre en aigu. Il y a une percussion au milieu.

J'ai dessiné deux repères en blanc sur l'image. Regardez bien le niveau entre les deux repères : il est atténué de 1 dB, afin de montrer l'effet. Sur une note musicale parfaitement fixe, les effets d'harmoniques conduisent à des fluctuations dépassant largement de décibel !
Bien entendu, cette atténuation n'était pas présente dans mes fichiers tests, qui étaient atténués tout entiers. C'est juste pour vous montrer.

J'ai créé plusieurs fichiers comprenant les 10 premières secondes et je les ai comparés en ABX dans le logiciel ABC/HR. J'ai chargé le fichier atténué de 1 dB comme fichier de référence, et les autres fichiers, atténués à -1.1, -1.2, -1.3, -1.5, -1.75, -2, -2.5 et -3 dB comme fichiers à tester. Comme le logiciel ABC/HR mélange les fichiers à tester, lorsque j'entamais un ABX du fichier de référence contre l'un des autres fichiers, j'ignorais totalement quelle était l'atténuation de cet autre fichier.

Je trouve bien plus efficace de faire mes ABX avec résultats visibles. J'ai choisi de tous les faire en 8 essais, de sorte que l'affichage du score ne nuit pas à la procédure (comme je m'impose d'aller en 8 essais, il n'y a pas de cherry picking dans les statistiques). Il s'ensuit que le module ABC/HR n'a pas enregistré mes résultats. Je les ai ajoutés à la main dans le compte-rendu. J'ai eu une petite appréhension au moment de choisir quel était le fichier atténué de 0.3 dB par rapport à la référence, car en mode entraînement, avec résultats visibles, le module ne m'indique pas quels sont les fichiers que j'ai identifiés (il faut réussir l'ABX avec résultats masqués pour cela).

On peut voir que j'ai inversé les fichiers 0.75 dB et 0.5 dB. Ils m'ont paru de difficulté équivalente, mais il m'a vaguement semblé, à tort, que le 0.5 dB était plus facile à identifier. J'ai évalué la similarité à l'original à 4 et 3.9 respectivement sur une échelle de 1 à 5. C'est dû au fait, je pense, que j'ai ABXé le -0.5 dB en sixième, alors que je commençais à bien saisir le principe, tandis que le -0.75 dB était mon troisième. J'avais fait 3/4 en ABX au premier (le -0.3 dB)et abandonné. Puis 8/8 au second, mais il était facile. Avec le 0.75 dB je rencontrais ma première difficulté.
Quand au premier, à -0.3 dB, j'ai repris in extremis l'ABX après avoir fini les autres, alors que je vérifiais que je n'arrivait à rien de plus. J'ai fait quatre choix de plus sans faute, ce qui a porté son total à 7/8.

Code: Tout sélectionner
ABC/HR Version 1.1 beta 2, 18 June 2004
Testname:

1R = G:\Hunting Bzz\20100128 Niveau\DCD1-1.3.wav
2L = G:\Hunting Bzz\20100128 Niveau\DCD1-1.1.wav
3L = G:\Hunting Bzz\20100128 Niveau\DCD1-2.5.wav
4L = G:\Hunting Bzz\20100128 Niveau\DCD1-1.75.wav
5L = G:\Hunting Bzz\20100128 Niveau\DCD1-1.2.wav
6R = G:\Hunting Bzz\20100128 Niveau\DCD1-3.wav
7R = G:\Hunting Bzz\20100128 Niveau\DCD1-2.wav
8L = G:\Hunting Bzz\20100128 Niveau\DCD1-1.5.wav

---------------------------------------
General Comments:

---------------------------------------
1R File: G:\Hunting Bzz\20100128 Niveau\DCD1-1.3.wav
1R Rating: 4.9
1R Comment: Vraiment limite, mais perçu comme différence de volume.
ABX 7/8
---------------------------------------
3L File: G:\Hunting Bzz\20100128 Niveau\DCD1-2.5.wav
3L Rating: 3.0
3L Comment: Facile
ABX 8/8
---------------------------------------
4L File: G:\Hunting Bzz\20100128 Niveau\DCD1-1.75.wav
4L Rating: 4.0
4L Comment: Difficile
ABX 8/8
---------------------------------------
6R File: G:\Hunting Bzz\20100128 Niveau\DCD1-3.wav
6R Rating: 2.5
6R Comment: Très facile
ABX 8/8
---------------------------------------
7R File: G:\Hunting Bzz\20100128 Niveau\DCD1-2.wav
7R Rating: 3.5
7R Comment: Assez facile, mémorisable sur au moins une demi-seconde
ABX 8/8
---------------------------------------
8L File: G:\Hunting Bzz\20100128 Niveau\DCD1-1.5.wav
8L Rating: 3.9
8L Comment: Difficile. Perceptible autant par baisse de volume que par manque de définition
ABX 8/8
---------------------------------------
ABX Results:
Pio2001
 
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Message » 29 Jan 2010 1:28

On a donc ici un palier à 0,2 ou 0,3 dB d'écart.

Volume -0.1 dB : identique
Volume -0.2 dB : identique
Volume -0.3 dB ABX 7/8 Vraiment limite, mais perçu comme différence de volume.


Qui saura enfoncer ce palier?......
Paull
 
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différences de panoramiques

Message » 29 Jan 2010 11:40

Très intéressante essais :D , pio bravo pour ta contribution au débat.
Une ou deux remarques ou questions:
-Quel est ton système d'écoute ? si casque lequel? et surtout si ton casque est fermé l'écart audible paraitra plus grand , si enceintes, un traitement acoustique du local me semble indispensable avant de pouvoir formuler un jugement pointu .
-L'orgue me semble pas constituer la source la plus discriminante pour juger d'un minime écart droite gauche.

Pour un CD récent (qui sort la semaine prochaine chez Jade): Les moines de l'Abbaye Sainte Madeleine du Barroux,nous avons effectués des réglages de panoramique a 0.1 décibel près, et ceci sur le système d'écoute du Studio et au casque.La stéréophonie de ce CD est assez marquée les moines ayant été enregistrés dans leur position habituelle, c'est a dire le choeur divisé en deux par la nef.
Mais sans tests ABX.

Igor Kirkwood
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Igor Kirkwood
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Message » 29 Jan 2010 11:50

Mais sans tests ABX.

il n'y a plus qu à!
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Message » 29 Jan 2010 13:13

Bonjour Igor,

Igor Kirkwood a écrit:-Quel est ton système d'écoute ?


Casque Sennheiser HD600 (c'est indiqué dans le résumé, premier message). PC silencieux, ou presque, avec DAC externe. J'aurais pu activer une sortie bit-exact, mais je n'y ai pas pensé, et le module ABC/HR est passé dans le driver WDM par défaut. Le seul impact est que le LSB est altéré. C'est-à-dire qu'il y a un bruit de -90 dB environ. Cela ne gêne pas le test.

Igor Kirkwood a écrit:-L'orgue me semble pas constituer la source la plus discriminante pour juger d'un minime écart droite gauche.


On est bien d'accord qu'ici, c'est un écart de volume général que j'ai testé, et non un écart gauche - droite ?

Le contenu musical n'est pas vraiment de l'orgue. C'est un synthé qui joue une note fixe, avec un son ressemblant à de l'orgue. Il n'y a pas d'effet d'acoustique ni de bruit d'ambiance en dehors de la réverb et de la stéréo artificielle ajoutées en studio. Il y a beaucoup de souffle analogique. Cela vient probablement d'une bande magnétique.
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Message » 29 Jan 2010 15:04

Merci beaucoup Pio :wink:

Dès que je pourrai, j'essaierai le test sur des enceintes pour "voir" si on entend les différences avec les mêmes seuils qu'au casque (à moins que quelqu'un ne fasse le test d'ici là).



Je n'ai pas bien compris ce passage :

L'atténuation devra être un chiffre rond en dB, afin d'éviter de tomber sur un chiffre rond en valeur absolue, comme par exemple -0.915150 dB, qui correspond exactement à une réduction de 90%. Un pourcentage rond est susceptible de présenter moins de bruit de quantification. En prenant un chiffre rond en dB, comme -0.9 dB, on évite de tomber sur des atténuations qui sont des chiffres ronds en %, et nos deux copies subissent le même bruit de quantification lors de la réduction de volume.


Je comprend bien l'utilité d'appliquer une baisse sur chaque extrait afin que chacun d'entre eux se voit appliquer un même traitement, mais je ne saisi pas si il faut appliquer une baisse en "chiffre rond" en db ou bien en % ?
syber
 
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Message » 29 Jan 2010 15:09

syber a écrit:Je n'ai pas bien compris ce passage :

L'atténuation devra être un chiffre rond en dB, afin d'éviter de tomber sur un chiffre rond en valeur absolue, comme par exemple -0.915150 dB, qui correspond exactement à une réduction de 90%. Un pourcentage rond est susceptible de présenter moins de bruit de quantification. En prenant un chiffre rond en dB, comme -0.9 dB, on évite de tomber sur des atténuations qui sont des chiffres ronds en %, et nos deux copies subissent le même bruit de quantification lors de la réduction de volume.


Je comprend bien l'utilité d'appliquer une baisse sur chaque extrait afin que chacun d'entre eux se voit appliquer un même traitement, mais je ne saisi pas si il faut appliquer une baisse en "chiffre rond" en db ou bien en % ?


Pareil pour moi, je n'ai pas bien compris ce passage. Finalement il vaut mieux appliquer une réduction en chiffre rond de x % ou de x dB ?

Sinon bravo pour ce test complet :D
corsario
 
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Message » 29 Jan 2010 15:11

En fait, il faut juste éviter de baisser le volume à exactement 50%, 33.33333 %, 25 %, 20 % etc de l'original, car dans ce cas, le processus ne détériorerait pas du tout le signal. Il ne ferait que diviser les valeurs d'origine par 2, 3, 4 ou 5, et cela tomberait sur un chiffre rond sans introduire aucune erreur d'arrondi, contrairement au processus appliqué à l'autre fichier.
Pio2001
 
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Message » 29 Jan 2010 15:13

Ahem ... :oops:


Bon ... euh ...






... :idee: Chiffre rond en db ou en % ? :oops: :lol:
syber
 
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Message » 29 Jan 2010 15:16

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 ) ?
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Message » 29 Jan 2010 15:18

...
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Message » 29 Jan 2010 16:15

Pio2001 a écrit:En fait, il faut juste éviter de baisser le volume à exactement 50%, 33.33333 %, 25 %, 20 % etc de l'original, car dans ce cas, le processus ne détériorerait pas du tout le signal. Il ne ferait que diviser les valeurs d'origine par 2, 3, 4 ou 5, et cela tomberait sur un chiffre rond sans introduire aucune erreur d'arrondi, contrairement au processus appliqué à l'autre fichier.


Ca y est j'ai compris !!

Je reformule :

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...)

L'étape 1 est nécessaire car si on la saute on ne "détériorera" que signal test avec l'étape 2. Avec l'étape 1 au moins on détériore tout le monde, pas de jaloux.

Ce que Pio dit c'est que dans l'étape 1 il faut éviter que la baisse soit une simple division par un entier car dans ce cas on n'aura pas ou peu d'erreurs d'arrondi, et donc ça ne servira à rien. Il faut par exemple faire une baisse de 87.678% (au hasard) ou de -0.9 dB (car un chiffre rond en dB ne sera jamais un chiffre rond en division).

Donc conclusion : étape 1 = un chiffre rond en dB

Est-ce plus clair ? :mdr:
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Message » 29 Jan 2010 17:03

Ce test est vraiment très intéressant :D

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.
Crao
 
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Message » 29 Jan 2010 18:01

corsario a écrit:
Pio2001 a écrit:En fait, il faut juste éviter de baisser le volume à exactement 50%, 33.33333 %, 25 %, 20 % etc de l'original, car dans ce cas, le processus ne détériorerait pas du tout le signal. Il ne ferait que diviser les valeurs d'origine par 2, 3, 4 ou 5, et cela tomberait sur un chiffre rond sans introduire aucune erreur d'arrondi, contrairement au processus appliqué à l'autre fichier.


Ca y est j'ai compris !!

Je reformule :

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...)

L'étape 1 est nécessaire car si on la saute on ne "détériorera" que signal test avec l'étape 2. Avec l'étape 1 au moins on détériore tout le monde, pas de jaloux.

Ce que Pio dit c'est que dans l'étape 1 il faut éviter que la baisse soit une simple division par un entier car dans ce cas on n'aura pas ou peu d'erreurs d'arrondi, et donc ça ne servira à rien. Il faut par exemple faire une baisse de 87.678% (au hasard) ou de -0.9 dB (car un chiffre rond en dB ne sera jamais un chiffre rond en division).

Donc conclusion : étape 1 = un chiffre rond en dB

Est-ce plus clair ? :mdr:


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

L'utilité de ces deux étapes ne montre son intérêt si j'ai bien compris, que si on est sûr que la quantification due à l'atténuation de 1 db (étape 1) génère un bruit supérieur à la quantification générée par l'atténuation de 0,1 db (étape 2) et que celle-ci (celle due à l'atténuation de 0,1 db) soit noyée et indiscernable dans celle due à l'atténuation de 1 db. Si on sautait l'étape 1, on risquerait d'abéïxer la quantification due à l'atténuation de 0,1 db par la carte son du PC, c'est cela ?

Donc, Pio pense (ou sait) que l'existence de ce bruit est réelle malgré la très faible atténuation appliquée (de l'ordre de 1 à 2 db lors de l'étape 1). Pourquoi pas ; mais à vrai dire je n'en sais rien et ne sais pas le vérifier. Et il nous dit également que cette quantification est due à des question de calculs d'arrondi ; mais alors pourquoi ces arrondis seraient potentiellement plus destructeurs d'infos quand on applique une atténuation de 1 db (étape 1) que lorsque l'on en applique une de 0,1 db (étape 2) ? Autre façon de poser la question, comment est-on certain que le bruit généré à l'étape 1 couvre le bruit généré à l'étape 2 ?


Si mon raisonnement ne tiens pas la route, n'hésitez pas à me le dire. Et je sais que vous le ferez ! 8) :lol:
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