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Tout ce qui touche la Haute-Fidélité numérique

Différences entre PCM et DSD

Message » 17 Avr 2013 0:49

DaveStarWalker a écrit:Oui mais si j'ai bien compris, et cela serait l'intérêt d'avoir des BP de chauve souris, les bénéfices d'une meilleure, bien meilleure réponse impulsionnelle se retrouveraient (conditionnel) sur l'ensemble de la bande passante, i.e. a minima sur la portion audible.


Bonjour David,
Il est difficile de se représenter intuitivement la correspondance entre une représentation temporelle, telle que celle du diagramme plus haut, et une représentation spectrale d'un même signal.
Quelques bases jetées en vrac :
Une sinusoïde pure et qui dure indéfiniment correspond à une seule fréquence spectrale, infiniment précise.
Une impulsion infiniment courte (un "clic sonore" idéal, appelé "distribution de Dirac") a un spectre totalement plat et contient toutes les fréquences de zéro à l'infini, au même niveau.
Corollaire amusant : la seule différence entre un clic infiniment court et un bruit blanc infiniment long est la phase de chaque fréquence. Leur spectre en amplitude est exactement le même : toutes les fréquences au même niveau.

Si une sinusoïde comporte un début et une fin, sa fréquence n'est pas infiniment précise, mais se trouve dispersée autour d'une valeur moyenne.
Si une impulsion sonore n'est pas infiniment fine, son spectre en fréquence a également des limites, en particulier dans les hautes fréquences.

Pour la petite histoire, la représentation spectrale que l'on utilise habituellement est partielle. On n'affiche pas la phase, et on découpe le signal pour l'analyser. L'équivalence avec le signal temporel est totale si on représente le spectre de l'ensemble, et non l'analyse d'un petit morceau de courte durée, ou d'une succession de petits morceaux, et si en plus de l'amplitude de chaque fréquence, on note sa phase. Il n'y aurait alors aucune différence entre enregistrer un fichier wav, et un fichier spectre.

Si j'insiste sur cette équivalence, c'est pour mieux expliquer que les réponses impulsionnelles que l'on représente sont le reflet du filtre passe-bas que l'on a appliqué.
En laissant davantage de bande passante, la réponse impulsionnelle apparaît plus étroite. Elle n'est pas "meilleure", elle va juste "plus loin dans les hautes fréquences".
Elle est encore moins "meilleure dans les fréquences audibles". Le retrait des fréquences supérieures à 22 kHz est responsable de son aplatissement. Si notre filtre est à front raide, et laisse intactes les fréquences inférieures, disons, à 20 kHz, alors nous pouvons dire que la réponse impulsionnelle est "parfaite jusqu'à 20 kHz", en quelque sorte. Il n'est pas du tout évident de lire ces fréquences sur le diagramme montrant l'impulsion, diagramme dont la résolution, rappelons-le, est de plusieurs centaines de kHz.

C'est d'ailleurs une autre façon de le dire : on regarde une réponse impulsionnelle coupée à 20 kHz sur un diagramme capable de résoudre 200 kHz, et on en tire la mauvaise conclusion.

DaveStarWalker a écrit:Ceci en ce rapprochant de ce qui se passe dans la nature.

Non ?


Non, pas vraiment.
Chez soi, nombre de tweeters coupent à 20 kHz. Il n'en sort jamais rien d'autre que des réponses impulsionnelles aplaties au maximum, même en lisant du pur DSD ou du PCM 192 kHz. Que le tweeter coupe à 20 kHz, ou que le DAC soit réglé à la résolution CD, le résultat sur le son est exactement le même, à la courbe d'atténuation près (le DAC coupe très brutalement, le tweeter plus progressivement).

Dans la nature, en dehors de toute hifi, certains instruments montent au-delà de 20 kHz, mais à des niveaux faibles (cymbales), très faibles (trompette), ou extrêmement faibles (piano).

Dans les deux cas, notre oreille recoupe vers 16 kHz, assez brutalement, et la réponse impulsionnelle qui part dans le nerf auditif est encore plus aplatie que celle qui sort d'un CD, même en plein concert acoustique.

DaveStarWalker a écrit:L'autre chose aussi que l'on voir sur le graphe, ce sont les phénomènes de ringing, notamment de pré-ringing. Parait que ce n'est pas très bon cela ??


Un point essentiel à savoir sur le ringing est qu'il est strictement cantonné à la fréquence de coupure, soit 22050 Hz dans le cas du CD. Il n'empiète pas un quart de poil sur les fréquences plus basses.

Il est très regrettable que les anciennes versions de l'extrait Mustang de ff123 aient été perdues. Le test d'écoute était réellement édifiant.

On avait à disposition un extrait musical coupé dans les hautes fréquences à 21, 20, 19, 18 etc. jusqu'à 10 kHz.
La particularité de ces extraits est qu'ils ont été coupés avec le logiciel Mathlab, en utilisant deux types de passe-bas que l'on ne trouve pratiquement jamais dans les logiciels audio : un brickwall, et un "cosinus".
Ce sont des filtres assez violents. Le cosinus est celui utilise dans les DACs : pour couper à 16 kHz, par exemple, il laisse tout passer à 15500 Hz, et atténue à moins l'infini à 16500 Hz (bien entendu, les DACs coupent à 21 kHz lorsqu'ils lisent un CD). Il est appelé "cosinus" parce que sur la représentation spectrale, sa bande passante décroit comme une courbe sinusoïdale depuis le 0 db vers le -infini.
Le brickwall, c'est la même chose, sauf qu'il passe de zéro à moins l'infini en quelques hertz (de 15998 à 16002 Hz, par exemple).

On pouvait ainsi écouter, chose très rare, un extrait musical coupé à 16 ou 14 kHz, avec toutes les fréquences absolument intactes jusqu'à 15.5 ou 13.5 kHz.
C'est déjà une chose de se rendre compte que l'on ne perçoit les pertes que jusqu'à 14 kHz environ sur un signal musical, et que les extraits coupés au-delà sonnent tous identiques à l'original non filtré.
Bien sûr, la fréquence limite varie d'une personne à l'autre.

Le rapport avec le ringing, dans tout ça, c'est que la série filtrée en brickwall comportait un ringing absolument affreux. En effet, plus le filtrage est brutal, plus le ringing dure longtemps. Il était de l'ordre d'une demi-seconde, en pré et en post-echo.
En écoutant l'échantillon filtré à 13 kHz, on pouvait ainsi entendre un sifflement quasi permanent, modulé par le volume sonore général, à la fréquence de 13 kHz pile. Cela permet de se rendre compte de ce qu'est réellement le ringing : un simple sifflement par dessus la musique. Or, sur l'extrait filtré en cosinus, avec une atténuation plus progressive, de 12.5 à 13.5 kHz, il n'y avais aucun sifflement audible. Multiplier par 1000 la bande de transition diminue 1000 fois la durée du ringing.

D'autre part, dans mon cas, dès 16 kHz, je n'entendais plus le ringing du tout même sur le fichier filtré en brickwall, car il était en dehors de ma zone audible.

Je peux te dire qu'après avoir fait toutes ces écoutes, quand je sais que mon lecteur CD filtre en cosinus, et au-dessus de 20 kHz, je dors sur mes deux oreilles !
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Message par Google » 17 Avr 2013 0:49

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Message » 17 Avr 2013 7:40

Tout a fait d'accord avec ce que tu dis Pio
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Message » 17 Avr 2013 9:22

Merci Beaucoup Pio

C'est très clair. Merci beaucoup :D

David :wink:
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Message » 11 Juil 2013 9:30

ThierryNK
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Message » 19 Juil 2013 22:28

:hehe:
Bien sûr que ça n'est pas raisonnable ! Mais en HI-FI est-ce le but ? Mario RICCI.
Je ris très peu mais j'apprécie beaucoup l'humour.
yijing
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Message » 31 Juil 2013 7:12

Hello,
Je viens de découvrir et lire ce sujet, moi qui aussi me pose la question de la différence entre DSD et PCM, je n'ai pas trouvé (ou compris) de conclusion :oops: (remarque je lisais car n'arrivais pas à dormir....)

Mais alors que dire pour un lecteur SACD vs PCM ? je me suis toujours posé la question de savoir si mon lecteur SACD était forcément meilleurs qu'un lecteur CD de gamme identique. A savoir que j'ai trouvé le data sheet du Denon DCD 2010ae qui intègre une AK4399 dont le signal DSD passerait par la même puce (delta sigma) que le PCM :-? idem pour le schip du Marantz sa8400 (CS4397)

Donc, de la poudre au xyeux pour le consommateur final ?
Willou
 
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Message » 18 Aoû 2013 9:08

Willou a écrit:Hello,Je viens de découvrir et lire ce sujet, moi qui aussi me pose la question de la différence entre DSD et PCM, je n'ai pas trouvé (ou compris) de conclusion :oops:

c'est assez bien expliqué ici :
http://www.audiophile-magazine.com/dossiers-techniques/
corintin
 
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Message » 18 Aoû 2013 12:02

Willou a écrit:Hello,
Je viens de découvrir et lire ce sujet, moi qui aussi me pose la question de la différence entre DSD et PCM, je n'ai pas trouvé (ou compris) de conclusion :oops: (remarque je lisais car n'arrivais pas à dormir....)

Mais alors que dire pour un lecteur SACD vs PCM ? je me suis toujours posé la question de savoir si mon lecteur SACD était forcément meilleurs qu'un lecteur CD de gamme identique. A savoir que j'ai trouvé le data sheet du Denon DCD 2010ae qui intègre une AK4399 dont le signal DSD passerait par la même puce (delta sigma) que le PCM :-? idem pour le schip du Marantz sa8400 (CS4397)

Donc, de la poudre au xyeux pour le consommateur final ?


Si tu veux dire auditive : aucune différence audible. Entre un fichier en 24/88.4, 24/96, 24/176.8, 24/192 et un fichier en DSD qui serait natif du début à la fin, tu n'entendras aucune différence qualitative.

De la poudre aux yeux ? Non. Le DSD est avant tout un format d'archivage qui permet toutes les décimations sans pertes : il est simple (car théoriquement, il est lisible nativement par simple ajout d'un filtre en haut de bande). Mais il est peut adapté à la production d'enregistrements, car ce format 1 bit sur échantillonné n'est pas conçu pour la post production : il a donc fallu tricher (repasser en 24/192 des captations en DSD pour faire le montage et les post productions) ou "inventer" un DSD partiellement multibits pour pouvoir faire du montage/mixage, etc.

Tout ceci n'étant d'ailleurs fondamentalement pas grave du tout sur le plan qualitatif.

L'avantage du DSD... c'était le SACD qui permettait de mettre beaucoup beaucoup de musique en stéréo sur une seule galette... ou permettait de mettre des enregistrements multicanaux... C'était aussi le fait que son décodage était plus facile à faire et que le coût des lecteurs à qualité égale (ça fait quand même plus de 10 ans maintenant) était inférieur à celui d'un lecteur CD...

Le SACD existe toujours, est resté confidentiel : le BR Audio est apparu dans le sillage du BR vidéo... il vient de connaître un relancement de la part d'Universal... il a pour ambition de prendre la place du SACD et plus encore : mais bon, à l'heure de la dématérialisation penser qu'un produit physique va attirer le grand public d'une façon commercialement forte... C'est ne pas être bien au courant des pratiques des consommateurs.

Le BR Vidéo lui-même quand les foyers seront en fibre optique aura du plomb dans l'aile : il suffira, plus facilement que maintenant, de louer de la vraie HD ou d'en acheter en beaucoup moins de temps qu'il n'en faut pour acheter un BR dans un magasin... ou sur Amazon...
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Message » 18 Aoû 2013 12:46

haskil a écrit:Si tu veux dire auditive : aucune différence audible. Entre un fichier en 24/88.4, 24/96, 24/176.8, 24/192 et un fichier en DSD qui serait natif du début à la fin, tu n'entendras aucune différence qualitative....

sur quel éqquipement de lecture écoutes tu les fichiers DSD ?
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Message » 18 Aoû 2013 13:20

corintin a écrit:
haskil a écrit:Si tu veux dire auditive : aucune différence audible. Entre un fichier en 24/88.4, 24/96, 24/176.8, 24/192 et un fichier en DSD qui serait natif du début à la fin, tu n'entendras aucune différence qualitative....

sur quel éqquipement de lecture écoutes tu les fichiers DSD ?


Je dis fichier : remplace par enregistreur ou SACD.
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Message » 18 Aoû 2013 14:00

haskil a écrit:
corintin a écrit:
haskil a écrit:Si tu veux dire auditive : aucune différence audible. Entre un fichier en 24/88.4, 24/96, 24/176.8, 24/192 et un fichier en DSD qui serait natif du début à la fin, tu n'entendras aucune différence qualitative....

sur quel éqquipement de lecture écoutes tu les fichiers DSD ?


Je dis fichier : remplace par enregistreur ou SACD.

tu lis des fichiers DSD.. avec quel dac ? et dans quelle configuration ?
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Message » 19 Aoû 2013 10:12

Dis nous plutôt, comment les audiophiles intéressés par ces technologies peuvent comparer PCM et DSD issus des mêmes micros en étant certain de la traçabilité des fichiers ou des galettes ? Que se soit depuis un lecteur de CD/SACD ou depuis une station de montage sous Pyramix qui passe le DSD en DXD, ou depuis un ordinateur lisant du DSF ou du DFF relié à un DAC acceptant le DSD.
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Message » 19 Aoû 2013 14:27

On peut tenter de retrouver ses petits en essayant de savoir comment procèdent les studios.

Il peut effectivement "tout" arriver quand on a un PCM ou un DSD dans les mains.

Certains studios ne procèdent à strictement aucun mix/mastering en numérique et c'est directement ce qui est produit par leur A/D que l'on peut télécharger.
Chez d'autres, cela peut être effectivement des prises de son PCM de 24/88 à DxD qui sont converties en DSD, ce qui peut n'avoir stictement aucun intérêt, ou un certain intérêt si son propre système fonctionne un peu mieux en DSD qu'en PCM.

Je crois que s'intéresser aux studios et à leur "art" est tout aussi utile que le choix et le réglage de n'importe quel autre maillon d'un système, parce que c'est dans les studios que se situe le premier maillon de nos systèmes.
ThierryNK
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Message » 19 Aoû 2013 14:51

Plus de 90 % des studios d'enregistrement procèdent à des retouches vocales sur les enregistrements (dixit un journal télévisé).
Pour le reste ...
r11bordo
 
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Message » 19 Aoû 2013 15:31

ThierryNK a écrit:On peut tenter de retrouver ses petits en essayant de savoir comment procèdent les studios.

Il peut effectivement "tout" arriver quand on a un PCM ou un DSD dans les mains.

Certains studios ne procèdent à strictement aucun mix/mastering en numérique et c'est directement ce qui est produit par leur A/D que l'on peut télécharger.
Chez d'autres, cela peut être effectivement des prises de son PCM de 24/88 à DxD qui sont converties en DSD, ce qui peut n'avoir stictement aucun intérêt, ou un certain intérêt si son propre système fonctionne un peu mieux en DSD qu'en PCM.

Je crois que s'intéresser aux studios et à leur "art" est tout aussi utile que le choix et le réglage de n'importe quel autre maillon d'un système, parce que c'est dans les studios que se situe le premier maillon de nos systèmes.

bien vu et c'est via l'écoute critique de nombreux enregistrements bien sélectionnés que l'on peut se faire une idée des différences qualitatives entre PCM et DSD...

haskil a écrit:Si tu veux dire auditive : aucune différence audible. Entre un fichier en 24/88.4, 24/96, 24/176.8, 24/192 et un fichier en DSD qui serait natif du début à la fin, tu n'entendras aucune différence qualitative....

je serais plus prudent sur ce genre d'affirmation surtout si l'on comparer PCM et DSD.. mais on pourra toujours dire que tout dépend des conditions et que ce n'est pas sur un enregistrement ou deux que l'on peut tirer des conclusions..
corintin
 
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