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Amplis numériques : pipeau ?

Message » 28 Jan 2004 20:52

Les sources audio de hautes qualité sont en 24 bits, 192 kHz. Si l'on s'amuse à calculer à quelle fréquence devrait fonctionner un ampli PWM pour pouvoir retranscrire FIDELEMENT un tel signal, on dépasse les limites des technos existantes.
En résumé, je pense que les amplis numériques actuels ont la bande passante ad-hoc, mais perdent en résolution d'amplitude.

Qu'en pensez vous ?
tubenstock
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Message par Google » 28 Jan 2004 20:52

Publicite

 
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Message » 28 Jan 2004 22:10

Les amplis numeriques actuels supportent parfaitement les frequences dont tu parles. Le signal de sortie est filtre et donc debarsser des frequences indesirables ( partiellement ...)

Mais globalement ils ne sont pas moins cher que les amplis traditionnelse a qualite egale.
antonyantony
 
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Message » 28 Jan 2004 23:47

Je m'exprime plus clairement :

24 bits donne une résolution d'amplitude de 23 bits si l'on enlève le bit de signe. Ca veut dire que l'amplitude élémentaire est de 1/(2exp(24)-1) de l'amplitude maxi. Ca veut dire que pour reproduire les plus faibles variations d'amplitude, il faudra être capable d'ajuster la durée du signal modulé en largeur d'impulsion à T/(2exp(24)-1) près. Si l'on prend T = 1/192000 s, la durée élémentaire pour incrémenter la durée d'un pulse PWM est de 3 10exp(-13) s....Ce qui équivaut à une horloge battant à 3221 GHz...
Si l'on prend le pb à l'envers en partant d'une horloge de commande qui bat à 100 MHz, la résolution d'amplitude max est de 9 bits pas de 24 bits.

Mon raisonnement se tient il ? :lol: Sinon où est je faux ?
:(
tubenstock
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Message » 28 Jan 2004 23:57

Le premier truc qui me vient à l'esprit:

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Rasthor
 
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Message » 29 Jan 2004 2:16

albalkar a écrit:Je m'exprime plus clairement :

24 bits donne une résolution d'amplitude de 23 bits si l'on enlève le bit de signe. Ca veut dire que l'amplitude élémentaire est de 1/(2exp(24)-1) de l'amplitude maxi. Ca veut dire que pour reproduire les plus faibles variations d'amplitude, il faudra être capable d'ajuster la durée du signal modulé en largeur d'impulsion à T/(2exp(24)-1) près. Si l'on prend T = 1/192000 s, la durée élémentaire pour incrémenter la durée d'un pulse PWM est de 3 10exp(-13) s....Ce qui équivaut à une horloge battant à 3221 GHz...
Si l'on prend le pb à l'envers en partant d'une horloge de commande qui bat à 100 MHz, la résolution d'amplitude max est de 9 bits pas de 24 bits.

Mon raisonnement se tient il ? :lol: Sinon où est je faux ?
:(


Déjà, pour commencer, il n'y a pas de bit de signe pour le codage PCM. On a donc 24 bits pleins.

Ensuite, il ne faut pas raisonner en termes informatiques (quantité d'information) mais en termes de signal utile, c'est à dire celui que l'on cherche à reproduire, la forme d'onde analogique d'origine.
Le PCM est un format assez peu adapté à l'échantillonnage d'un signal audio, d'un point de vue quantité d'information. Un PCM 24 bits/192 Khz permets de reproduire une bande passante max de 96 Khz avec une dynamique de 144 dB (20*log(2^24)). Le DSD est beaucoup plus efficace, toujours en termes de quantité d'information numérique par rapport au signal à reproduire.

Le PWM lui, a un comportement proche du DSD utilisé pour le SACD. On peut donc se baser sur le DSD pour se recadrer sur des performances pratiques (le signal à reproduire) qui soit identiques.

Selon Sony, le DSD à 2.8 Mhz permets une dynamique de 120 dB et une bande passante théorique de 100 Khz
Je ne connais malheureusement pas l'algorithmique qui permets d'évaluer la fréquence d'échantillonnage équivalente pour arriver à une dynamique de 144 dB, mais intuitivement on sent que c'est pas très éloigné des 2.8 Mhz du DSD.

Ceci donne une idée des phénomènes en cause. Pour revenir sur le PWM, ce dernier n'a, à l'origine, rien de numérique, ou du moins n'est pas comparable a ce qui fait pour le CD, avec toute la théorie d'échantillonnage qui va bien.

Initialement, un ampli PWM est totalement analogique, avec un comparateur analogique en entrée qui génère un signal en dent de scie qui va ensuite générer le signal PWM qui va piloter l'étage de commutation.
Ces amplis sont aujourd'hui appelés "numérique" uniquement parce ce que le signal de commande est de type binaire (tout ou rien) et que les transistors de sortie sont utilisés en commutation (tout ou rien).

Avec l'avènement des formats audio numériques, l'idée est venue de se passer du comparateur analogique d'entrée pour moduler directement le signal PWM à partir de la représentation numérique (PCM), le tout sans quitter le monde numérique. Le PCM doit quand même être converti en PWM mais cette fois ci par des traitement numériques. La conversion n'est pas directe et entraine des effets de bords indésirables.

Plus récemment, une autre avancée technologique a été de dire qu'on va utiliser le signal DSD d'un SACD de façon quasi directe pour moduler directement l'étage de commutation. Les nouveaux amplis numériques Sony sont censés fonctionner sur ce principe, même si un doute persiste aujourd'hui sur la fréquence réelle de commutation et sur l'algorithmique de transformation du DSD vers le C-PLM qui est le signal final utilisé pour la commutation.

On a aucune information fiable sur le sujet pour le moment, ceci laisse donc la porte ouverte à beaucoup de spéculation et à quelques polémiques ;)
ajds
 
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Message » 29 Jan 2004 10:14

albalkar a écrit:Sinon où est je faux ?


Sur le verbe avoir, on dit "Où ai-je faux ?" :wink:


Hem, plus sérieusement, on voit mal Sony commercialiser un ampli
numérique de m*rde pour promouvoir son SACD, surtout si les
audiophiles de tous bords l'attendent au tournant. Et puis franchement,
si les 24 bits de résolution ne sont pas tous présent, je te dirais qu'on
s'en fiche un peu, enfin, moi oui :D

note: Pour le bit de signe ou pas, celà ne change en rien la dynamique théorique
puisque la longueur de l'intervalle reste la même (de -8millions à 8 millions, ça fait aussi 16 millions d'étapes)

Voilà, voilà...
raoudoudou
 
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Message » 29 Jan 2004 13:06

Bonjour AJDS !

Comment peut on affirmer que :
Le PCM est un format assez peu adapté à l'échantillonnage d'un signal audio, d'un point de vue quantité d'information. Un PCM 24 bits/192 Khz permets de reproduire une bande passante max de 96 Khz avec une dynamique de 144 dB (20*log(2^24)). Le DSD est beaucoup plus efficace, toujours en termes de quantité d'information numérique par rapport au signal à reproduire.
Pourquoi est ce plus efficace? Veux tu dire que 120 db suffisent ? que tu preferes su PCM 20 bits? ou du 96 khz?

Et que :
Je ne connais malheureusement pas l'algorithmique qui permets d'évaluer la fréquence d'échantillonnage équivalente pour arriver à une dynamique de 144 dB, mais intuitivement on sent que c'est pas très éloigné des 2.8 Mhz du DSD.
Comment cela s intuite t il?
antonyantony
 
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Message » 29 Jan 2004 13:11

raoudoudou a écrit:
albalkar a écrit:Sinon où est je faux ?


Sur le verbe avoir, on dit "Où ai-je faux ?" :wink:


Hem, plus sérieusement, on voit mal Sony commercialiser un ampli
numérique de m*rde pour promouvoir son SACD, surtout si les
audiophiles de tous bords l'attendent au tournant. Et puis franchement,
si les 24 bits de résolution ne sont pas tous présent, je te dirais qu'on
s'en fiche un peu, enfin, moi oui :D

note: Pour le bit de signe ou pas, celà ne change en rien la dynamique théorique
puisque la longueur de l'intervalle reste la même (de -8millions à 8 millions, ça fait aussi 16 millions d'étapes)

Voilà, voilà...


Hum les audiophiles n attendent pas Sony... ni au tournant ni ailleurs...
( là c est du mauvais esprit, pas la peine de repondre!)
antonyantony
 
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Message » 29 Jan 2004 14:29

surtout si les audiophiles


Je ne me permet pas de parler en leur nom.

Par contre,
J'eu pensé qu'il était intelligent d'écouter ce qu'en faisait l'inventeur du format. Dénigrer Sony sur ce point, c'est un peu comme dénigrer Philips pour ses platines CD.
J'ai l'impression qu'on reproche souvent à sony de ne pas faire que du haut de gamme, à tel point qu'on n'en parle presque jamais, de leur haut de gamme.
raoudoudou
 
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Message » 29 Jan 2004 15:40

Franchement, le debat DSD/PCM n est pas pret d etre conclus. Meme par les invectives de certains suporters
Ni par les studios ni par les consommateurs

Ceux qui dirigent le debat aujourd hui sont les fondeurs :

Tout le monde s emerveille, a raison, devant les convertisseurs Burr Brown, qui ont une technologie Advanced Segment (6+18). Ils acceptent du flux DSD mais ne sont pas one bit pour autant.
Et que retrouve t on dans les lecteurs type Denon....Je me demande ce que met Sony... si qq a les references.

Meme les merveilleux Dcs utilisent ce type d 'architecture, en mieux, ... pas de one bit non plus...

En fait on trouve des convertisseurs One bit ds les discman Sony alimentés en ... PCM

Les amplis numeriques grand publics arrivent par la petite porte ( autoradio, tel mobile, caissons de basses) , par la grande bcp moins ( TACT seulement), et dans le grand public HC parce que c est une techno cost cuting. (Alim reduite, taille reduite, rendement augmentee).
C est pour cela que ces amplis vont s imposer.

Je ne doute pas que l on fasse qq de bien à terme. C est le lot de presques toutes les technos. Mais pour l instant a budget reduit...
antonyantony
 
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Message » 29 Jan 2004 15:41

antonyantony a écrit:Bonjour AJDS !

Comment peut on affirmer que :
Le PCM est un format assez peu adapté à l'échantillonnage d'un signal audio, d'un point de vue quantité d'information. Un PCM 24 bits/192 Khz permets de reproduire une bande passante max de 96 Khz avec une dynamique de 144 dB (20*log(2^24)). Le DSD est beaucoup plus efficace, toujours en termes de quantité d'information numérique par rapport au signal à reproduire.
Pourquoi est ce plus efficace? Veux tu dire que 120 db suffisent ? que tu preferes su PCM 20 bits? ou du 96 khz?


Relis bien ce que j'ai écris "Le PCM est un format assez peu adapté à l'échantillonnage d'un signal audio, d'un point de vue quantité d'information"

La démonstration est simpliste :
Un codage DSD 1bit 2.8 Mhz a une bande passante de 100 Khz et une dynamique de 120 dB.
En quantité d'information, ca nous fait un débit de 2.8 Mbps.

Calculons le débit nécéssaire pour du PCM pour obtenir la même dynamique et la même bande passante :
Fe= 200 Khz
nbValeurs=10^(120/20)=1000000
nbBits = 20

Debit = 200 000 * 20 = 4 Mbps

CQFD.

Et que :
Je ne connais malheureusement pas l'algorithmique qui permets d'évaluer la fréquence d'échantillonnage équivalente pour arriver à une dynamique de 144 dB, mais intuitivement on sent que c'est pas très éloigné des 2.8 Mhz du DSD.
Comment cela s intuite t il?


Tu fait appel à ton cerveau.
ajds
 
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Message » 29 Jan 2004 19:17

Ca va etre plus facile qu au tient ! Et je ne vais meme pas m en venter.


Le codage DSD n a pas une bande passante de 100 Khz *120 db
Il permet 120db * 100 khz. Tu saisis la nuance ou je te fais un dessin?

bon un dessin !
I y a un trade off qui est fait lors de l enregistrement entre bande passante et resolution....Cela peut se faire à l edition

Ce qui veut dire?... Toujours pas ??
Eh oui il n y a pas de miracle ! en ce bas monde ! Un signal aleatoire n est pas compressible. Il n y a pas de meilleur syteme à ce niveau. C est tout bonnement infaisable. Le DSD est par contre plus souple. Mais les informations detruites apparaissent sous forme de remontée du bruit
antonyantony
 
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Message » 29 Jan 2004 19:35

antonyantony a écrit:Ca va etre plus facile qu au tient ! Et je ne vais meme pas m en venter.


Le codage DSD n a pas une bande passante de 100 Khz *120 db
Il permet 120db * 100 khz. Tu saisis la nuance ou je te fais un dessin?

bon un dessin !
I y a un trade off qui est fait lors de l enregistrement entre bande passante et resolution....Cela peut se faire à l edition

Ce qui veut dire?... Toujours pas ??
Eh oui il n y a pas de miracle ! en ce bas monde ! Un signal aleatoire n est pas compressible. Il n y a pas de meilleur syteme à ce niveau. C est tout bonnement infaisable. Le DSD est par contre plus souple. Mais les informations detruites apparaissent sous forme de remontée du bruit


Tu pourra toujours essayer de noyer le poisson avec un discours totalement incompréhensible qui n'a ni queue ni tête et ne veut absolument rien dire.
Si au moins tu t'exprimait correctement, en parlant de noise-shaping par exemple au lieu de faire des devinettes à 10 cents.

Le DSD est un format nativement plus compressé que le PCM car le principe de l'échantillonnage est équivalent à mesurer l'écart de niveau entre 2 échantillons plutot que de mesurer l'intégralité de l'amplitude à chaque échantillon.
Si tu ne comprends pas que mesurer les écarts est plus efficace que de mesurer (et de stocker) l'intégralité de l'amplitude à chaque fois, je ne peut pas faire grand chose pour toi.

[modo ON]
Par contre toi tu peut faire quelque chose pour nous : arreter de troller et de polluer les forums.
[modo OFF]
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Message » 29 Jan 2004 20:31

ajds a écrit:
antonyantony a écrit:Ca va etre plus facile qu au tient ! Et je ne vais meme pas m en venter.


Le codage DSD n a pas une bande passante de 100 Khz *120 db
Il permet 120db * 100 khz. Tu saisis la nuance ou je te fais un dessin?

bon un dessin !
I y a un trade off qui est fait lors de l enregistrement entre bande passante et resolution....Cela peut se faire à l edition

Ce qui veut dire?... Toujours pas ??
Eh oui il n y a pas de miracle ! en ce bas monde ! Un signal aleatoire n est pas compressible. Il n y a pas de meilleur syteme à ce niveau. C est tout bonnement infaisable. Le DSD est par contre plus souple. Mais les informations detruites apparaissent sous forme de remontée du bruit


Tu pourra toujours essayer de noyer le poisson avec un discours totalement incompréhensible qui n'a ni queue ni tête et ne veut absolument rien dire.
Si au moins tu t'exprimait correctement, en parlant de noise-shaping par exemple au lieu de faire des devinettes à 10 cents.

Le DSD est un format nativement plus compressé que le PCM car le principe de l'échantillonnage est équivalent à mesurer l'écart de niveau entre 2 échantillons plutot que de mesurer l'intégralité de l'amplitude à chaque échantillon.
Si tu ne comprends pas que mesurer les écarts est plus efficace que de mesurer (et de stocker) l'intégralité de l'amplitude à chaque fois, je ne peut pas faire grand chose pour toi.

[modo ON]
Par contre toi tu peut faire quelque chose pour nous : arreter de troller et de polluer les forums.
[modo OFF]


Arrete de te passer la brosse à dent par l oreille.

N est pas incomprehensible ce que tu ne comprends pas

Il n est pas plus efficace de donner une distance relative qu une distance absolue. Mais peut etre que tu ne sais pas ce qu est une distance ou une norme.
Je ne vais pas plus loin tu as le complexe de ton niveau d etude.

L ecart entre deux echantillons sur 20 bits se mesure sur 20 bits.
Si on voulait le mesurer sur disons 10 bits il faudrait etre sur que la variation est comprise dans cet intervalle. Ce qui veut dire que l on a reduit la bande passante ou acccrut la frequence d echantillonage

Non seulement tu ne comprends pas grand chose aux technologies mais tu es aussi faché avec les maths.

Plus encore tu es aussi tres discourtois. Tu es capable de la meme assurance quand tu n est opas caché derriere un ecran ?
J essaie de faire aussi bien que toi tu vois, j espere y arriver.

On est dac sur une chose. tu ne peux pas faire grand chose pour moi.
PS Ce n est pas la peine de faire dans l anglissisme pour avoir de la profondeur.
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Message » 29 Jan 2004 20:46

Salut Antony
antonyantony a écrit:L ecart entre deux echantillons sur 20 bits se mesure sur 20 bits.
Si on voulait le mesurer sur disons 10 bits il faudrait etre sur que la variation est comprise dans cet intervalle. Ce qui veut dire que l on a reduit la bande passante ou acccrut la frequence d echantillonage

Dans la mesure où un signal audio est un signal analogique de fréquence maximum faible comparée à la fréquence d'échantillonnage, on obtient justement cette propriété: une différence entre deux échantillons qu'on peut coder sur un nombre de bits significativement inférieur au nombre de bits de chaque échantillon.

Le signal carré est vraiment rare en audio... :roll:

A bientot
Georges
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