[Les chiffres] - Amplitude des défauts des appareils hifi

[maxitonic]

@Mickey=La DI dont on ne parle jamais dans les Forums, est pourtant le piège le plus délétère de l'audiophile, car elle est -je crois- bien plus nocive que la DH dont tout le monde s'abreuve car elle est plus facile à mesurer et à comprendre.
En effet, la DI ça ne veut rien dire en soi, pour la mesurer il faut préciser les fréquences qu'on fait s'intermoduler, or dans la réalité on ne sait pas quelles fréquences vont peut-être intermoduler.
De plus elle n'a pas pour origine QUE les non-linéarités des circuits, les horloges interviennent, de façon imprévisible et aléatoire.De surcroit, une de ses formes apparait en transitoire!

Pour toutes ces raisons, un voile pudique est mis sur cette distorsion qui peut être assez épouvantable dans ses effets audibles.

PParler de performances d'appareils à 0,001% de "THD" en oubliant les effets délétères de la DI, c'est juste cacher la réalité aux audiophiles, et leur faire croire que les appareils sontparfaits (par exemple les sources digitales) alors qu'ils en sont très loin, et que le "son digital" est toujous là pour ennuyer les vrais mélomanes.

Ton expérience de toutes les mesures que tu as pu effectuer sur la DI me parait précieuse, pour calmer un peu la quantité d'audiophiles qui prétendent que certains appareils sont proches de la perfection , et tellement "musicaux" alors qu'ils "oublient" la réalité de cette distorsion délétère...

[JAVA Alive]

J'ai fait des mesures complètes de signaux de vraie musique, par comparaison entre le wav original et le wav de la mesure, sur une plage de plusieurs secondes : on tombe toujours sur les mêmes chiffres. -100 db, -110 db ...
Bref, les specs constructeurs de ma carte son + les emmerdes pour comparer deux wav qui ne sont synchro point de vue horloge.

[maxitonic]

La question est bien plus profonde que ça. Je ne vais pas épiloguer!

[thierryvalk]

Pour alimenter un peu le sujet, voici une mesure de THD+N sur un ampli.


La méthode utilisée est pas FFT, il y en a d'autres. Par FFT on a l'avantage d'avoir une mesure presque en temps réel.

FFT ?
C'est du calcul basé sur les travaux de Mr Fourier qui a mis en évidence que n'importe signal pouvait être décomposé en une suite de sinusoïdes. Et vu que le système est réversible, il est tout a fait valide.

C'est un peu comme le prisme qui va décomposer la lumière.

Pour réaliser cela, on prend un échantillon de signal, dans l'exemple 32768 samples.
On applique un fenêtrage, ici de type Hann afin de limiter les effets générés par le fait de n'avoir pris qu'un morceau qui a été "découpé.

Pour réduire l'effet du bruit aléatoire, j'ai sélectionné une moyenne de 4 mesures consécutives.

On mesure comment cette THD+N ?
On applique en entrée de l'ampli un sinus le plus parfait possible, ici d'1KHz. Puis la mesure en sortie via un ADC et ensuite la FFT pour afficher l'ensemble du spectre audio.

Si l'ampli était parfait, on aurait une ligne horizontale à -144dB qui représente le minimum mesurable en 24 bits.
Et une ligne verticale à 1kHz qui représente l'amplitude du signal. C'est la fondamentale (avec le petit 1 au-dessus).

On voit dans l'exemple que ce signal est à -10.3dBFS du 0dB qui lui est le max mesurable par l'ADC. (FS)

Vu que l'ampli n'est pas parfait, on a les défauts.
A 50Hz, une légère bosse et des lignes verticales avec un petit nombre au-dessus, ce sont les harmoniques générées par les non linéarités de l'ampli (mais aussi du DAC et ADC en moindre mesure) sur le signal de 1kHz.
On voit que ce sont des multiples de 1kHz. (2,4... les paires et 3,5... les impaires)

Tout le reste, c'est du bruit + un peu d'IMD entre le 50Hz et le 1KHz.

Un encadré en haut à gauche donne les chiffres en %.
Il s'agit du rapport entre la fondamentale et toutes les harmoniques.

THD+N étant la somme de tous ces défauts toujours par rapport au niveau de la fondamentale.

S'entend, s'entend pas ?
S'il s'agissait d'un DAC, on dirait pas trop vu que le plus haut des défauts est H3 à -100dB.
Mais la fondamentale est à -10.3dB, il aurait fallu du 0dB.

Pour un ampli dans une installation, il faudrait voir à quoi correspond le niveau de sortie.

Je pourrais couper le 1kHz et y mettre de la musique sans rien toucher aux niveaux et brancher une enceinte.
Si le niveau correspond à celui de l'écoute "normale", c'est bon.

Par contre si je dois diminuer le volume de par exemple 30dB, la fondamentale aurait été à -40,3dB.
Les harmoniques certainement moins importantes, mais sans mesure on ne sait pas.
En supposant que les défauts de l'exemple reste identiques, ma THD+N deviendrait, je pense, mauvaise.
(il y a surement moyen de la calculer, mais je ne sais pas faire).

Voila, donc une mesure de THD+N c'est pas sorcier, par contre interpréter les résultats d'un chiffre donné par un constructeur et le transposer pour sa propre installation pas si évident.

Si quelqu'un voit une erreur dans mes propos, merci de me corriger.

[MickeyCam]

Bonjour,

je ne parle que celle des ampli, où j'ai mesuré avec des appareils de mesure performants (Hewlett-Packard et Rohde & Schwarz), pas des logiciels avec cartes son
mais les fréquences importent peu, il suffit de deux fréquences proches, comme 1000 et 1700 ou 5000 et 5500
certains mesurent aussi avec 19000 et 20000
mais ça revient au même
en supposant qu'on injecte deux fréquences et qu'on en retrouve 6 à la sortie, si on en met 4, on va en retrouver 12 à la sortie
et contrairement aux THD, on en retrouve plus haut et plus bas que les fondamentales, vu que ce sont des additions et des soustraction
et ça, ça s'entend (son chaud, riche, plein, selon les qualificatifs employés)
ça c'est pour la méthode bi-fréquence proches et visuelle sur l'analyseur de spectre
l'autre est la norme SMTPE, c'est à dire 7000 Hz et 60 Hz dont celui ci est 4 fois plus élevé et mesurable en pourcentage ou en dB
sources, jamais mesuré, il faudrait que je me grave un CD bi-fréquences

Michel...

[MickeyCam]

Si l'ampli était parfait

et la carte son aussi, vu que tout passe par elle
donc il faut bien connaitre les défaut de la carte son, sinon on mesure les deux défauts cumulés
et ici ce sont des dB/V, alors que moi je mesure en dBm
V = Volt et m = milliwatt
pas les mêmes unités

Michel...

[JAVA Alive]

La question est bien plus profonde que ça. Je ne vais pas épiloguer!

Encore une phrase qui contredit et n'argumente rien.
Bien plus profonde que la totalité du signal d'un morceau de musique mesurée en sortie de DAC et comparée à l'original ?

Sisi, épilogue donc, ça m'intéresse de savoir toute la profondeur qui pourrait manquer à cette mesure.

[thierryvalk]

Oui, on mesure toujours 3 éléments. DAC appareil à mesurer et ADC.
Le pire est que l'on ne peut additionner ou soustraire des non-linéarités.

Ce que l'on fait c'est une mesure en bouclant la carte son DAC sur ADC pour estimer le niveau des erreurs de mesure.
Et l'on fait attention aux interprétations.

[Pio2001]

Merci pour vos interventions, Scytales, Thierryvalk et Mickeycam. Il faut que je prenne le temps de regarder et de mettre à jour.

Java alive, tu dis avoir obtenu -100 dB d'annulation entre deux signaux ? J'en était resté à bien moins.
As-tu le spectre d'action de ta méthode pour aligner les fichiers temporellement ? Elle corrige des dérives de quelle fréquence (dérives qui échappent donc à la mesure) ?

[JAVA Alive]

Si l'ampli était parfait

et la carte son aussi, vu que tout passe par elle
donc il faut bien connaitre les défaut de la carte son, sinon on mesure les deux défauts cumulés
et ici ce sont des dB/V, alors que moi je mesure en dBm
V = Volt et m = milliwatt
pas les mêmes unités

Michel...

Oui, attention, les db s'appliquent à des puissances.
W ou mW : ok (pareil car on fait le rapport)
V : faut le mettre au carré pour faire des W, donc en sortant le ² du log, ça fait du 20 x log(V)

En gros : 10 db de volts, c'est 20 db et il faut l'exprimer sous la forme 20 db, sinon plus rien n'est comparable.

[Pio2001]

ça c'est pour la méthode bi-fréquence proches et visuelle sur l'analyseur de spectre
l'autre est la norme SMTPE, c'est à dire 7000 Hz et 60 Hz dont celui ci est 4 fois plus élevé et mesurable en pourcentage ou en dB
sources

Et qu'en est-il de la méthode utilisant des dizaines de fréquences en même temps, non multiples les unes des autres ? Est-ce qu'elle ne détecterait pas davantage d'intermodulation que les mesures bi-fréquences ?

[Pio2001]

En gros : 10 db de volts, c'est 20 db et il faut l'exprimer sous la forme 20 db, sinon plus rien n'est comparable.

Oui, x10 en puissance, c'est +10 dB, et x10 en tension, c'est +20 dB.

Pour tout ce qui est en amont de l'ampli de puissance, on ne mesure que la tension. En en numérique également, on représente la tension.

[JAVA Alive]

Merci pour vos interventions, Scytales, Thierryvalk et Mickeycam. Il faut que je prenne le temps de regarder et de mettre à jour.

Java alive, tu dis avoir obtenu -100 dB d'annulation entre deux signaux ? J'en était resté à bien moins.
As-tu le spectre d'action de ta méthode pour aligner les fichiers temporellement ? Elle corrige des dérives de quelle fréquence (dérives qui échappent donc à la mesure) ?

Il s'agit de dérives des horloges.

Le son passe en analogique, puis est renumérisé (normal, je mesure un DAC). L'horologe du DAC et celle de la carte son qui enregistre ne sont pas synchro.

- La comparaison wav-wav doit donc se caller, pour le point de départ, sur un nombre non-entier de sample
- Sur la durée de quelques secondes, il peut y avoir une dérive de 1 ou 2 samples entre DAC et carte son. Impact absolument inaudible mais qui crée un écart énorme en faisant la différence wav-wav.

Pour contourner le pb, j'ai utilisé audiodiff maker avec l'option "compensate drift" ou un truc dans le genre.
J'avais commencé l'écriture d'un soft pour faire la comparaison wav-wav mais j'ai déménagé et j'ai du boulot, pas trop le temps de continuer.

[Pio2001]

Pour contourner le pb, j'ai utilisé audiodiff maker avec l'option "compensate drift" ou un truc dans le genre.
J'avais commencé l'écriture d'un soft pour faire la comparaison wav-wav mais j'ai déménagé et j'ai du boulot, pas trop le temps de continuer.

D'accord, donc tu avais expérimenté et obtenu des résultats décevant,s si je me rappelle bien, et ensuite, en utilisant audiodiff maker, c'est là que tu as obtenu des résultats à -100 dB ?

Tu les avais publiés dans le forum ? J'ai dû les louper. Je ne lis pas tout.

[thierryvalk]

En gros : 10 db de volts, c'est 20 db et il faut l'exprimer sous la forme 20 db, sinon plus rien n'est comparable.

Oui, x10 en puissance, c'est +10 dB, et x10 en tension, c'est +20 dB.

Pour tout ce qui est en amont de l'ampli de puissance, on ne mesure que la tension. En en numérique également, on représente la tension.

C'est bien une tension qui est mesurée en sortie d'ampli, nos amplis sont des amplis en tension.