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Les Lecteurs CD & SACD

24/96 khz ou 24/192 khz

Message » 04 Juin 2005 22:32

Pio2001 a écrit:La question est de savoir si un résultat "brick-wall" est acceptable. Dans cette configuration, une impulsion pure, un sample isolé, est retranscrit comme une fonction Sinc(x) := sin(x) / x
Les audiophiles sont allergiques à l'idée d'avoir des oscillations autour de leur transitoires.


Oui c'est une très bonne question, que je me permets ici de détailler un peu.
Ces ondulations temporelles (ringing), se manifestent sous la forme de post-échos mais aussi - plus génant d'un point de vue de l'audition humaine - de "pré-échos" montant progressivement à l'approche de chaque impulsion, front, transitoire, etc...
Bien que centrées sur 22.05 Khz dans le cas du CD, ces artefacts débordent de façon (très faible mais...) indéniable dans la bande audio.

Je ne sais pas s'il est clairement audible (je ne l'entends pas "tel quel" pour ma part c'est sûr!), mais cela fait peut-être partie des raisons qui font que l'on préfère intellectuellement et perceptuellement du PCM NATIF 24/96 ou 24/192 à du PCM 16/44.1 (je parle de l'échantillonnage des samples présent sur le disque et non de l'upsampling éventuel fait dans le lecteur)

Voici 4 figures qui vont permettre de visualiser la chose (les traitements ont été faits sous Sound Forge):

- En 1 (haut): spectrogramme du début du transitoire d'un triangle samplé sans aucun doute à 24/96 Khz (en natif).
En abscisse le temps en ms, en ordonnée les fréquences en Hz (2 x 10^4 = 20000 Hz).
Observez l'énergie ultrasonore de cet instrument...
NB: la faible résolution apparente de ma STFT (Short Time Fourier Transform) est expliquée par le fait que l'extrait ne dure que quelques centaines de samples, on est là véritablement aux limites de la résolution temps-fréquence
- En 2: forme d'onde temporelle de cet extrait (RAS).
- En 3: spectrogramme du même transitoire de triangle, après l'avoir sous-échantillonné à 44.1 Khz (en restant sur 24 bits), non sans avoir appliqué le filtre anti-repliement éliminant bien entendu tout ce qui se trouve au dessus de 22.05 Khz, puis enfin sur-échantillonné à 96 Khz (avec filtre anti-images comme il se doit).
Pour rappel, le filtre de sous-échantillonnage sert à éviter tout repliement dans la bande utile (ce qui est fait dans le studio d'enregistrement pour un CD constitué à partir de master numérique de + haute définition), l'anti-imaging sert lui à éviter de laisser se répliquer les images ultrasoniques au-dessus de la bande audio comme on l'a vu lors du sur-echantillonnage, et ça se passe dans le lecteur ce coup-ci.
Revenons sur l'image, la barre blanche que l'on voit est le pré-écho précédent le transitoire, c'est un artefact temporel généré par ces filtrages numériques traitant un front, de façon parfaitement expliquée par les maths :-?
- En 4 (bas): forme d'onde temporelle du cet extrait, on voit très bien ce pré-écho sous la forme d'une ondulation temporelle précédent le transitoire - il a commencé encore plus tôt d'ailleurs mais n'apparait pas à la pleine échelle d'affichage.

Image

Voici les spectrogrammes en 3D, pour le plaisir des yeux:
- en haut le 24/96 natif
- en bas la version 24/44.1 upsamplé 24/96
Attention de droite à gauche c'est l'axe des fréquences, et de devant vers l'arrière, le temps. Oui, l'énorme arrête au-dessus de la fréquence 2.2x10^4, c'est le pré-écho :o ):
Image

cdlt,
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Message » 05 Juin 2005 16:04

Mon post est un bon sujet de Thèse finalement !!
nikon
 
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Message » 05 Juin 2005 21:47

Sur le début 24/96 et 24/192, je n'ai pas de support permettant une comparaison A/B significative.


Par contre, je dispose d'un lecteur multiformat de bon niveau (qui lit quasiment tous les formts et les ramène à du 24/192 PCM avant conversion) et
* de SACD réalisé 100% en full DSD, avec la couche CD directement extrapolée à partir du DSD.
* de SACD réalisé à partir de master en 24/96 PCM (ex : le dernier Nelson Freire interprétant Chopin, sublime au demeurant).

Dans les 2 cas, la couche SACD (full DSD ou bien construite à partir de 24/96) est nettement plus musicale que la couche CD. La fluidité du message est impressionnante.

Toute chose égale par ailleurs (CD différent, conversion DSD -> PCM réalisé en interne au lecteur avant passage dans le DAC1000 3dlab, ...), je dirai que le 24/96 permet un bon impressionant par rapport au 16/44 et que le full DSD apporte une légère amélioration audible.
A telle point que je ne pense pas être capable de distinguer les 2 à l'aveugle.

Si je voulais chiffrer l'amélioration, je dirai que si le CD (même avec upsampling 24/192) a 10/20 et le DSD a 20/20 alors le vrai 24/96 a 18/20.

Laurent
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Message » 05 Juin 2005 22:08

Heu, oui mais là on ne parle que de CD 44.1 kHz 16 bits, avec différents appareils de décodage derrière.
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Message » 05 Juin 2005 22:19

Pio2001 a écrit:Heu, oui mais là on ne parle que de CD 44.1 kHz 16 bits, avec différents appareils de décodage derrière.

Oui, tout a fait...
C'est sur qu'avec un format nativement supérieur, le débat n'a pas lieu d'etre (au pire peut-on se demander a partir de quel moment passe-t-on la frontiere de l'audible...).

Sinon, pour continuer sur le sujet, si en upsamplant, je m'amuse a rajouter les harmoniques qui me plaisent (au hasard les harmoniques paires... considérées comme plus musicales), je vais bien rajouter de l'information et je 'risque' bien d'améliorer la qualité subjective du son... non ?

(Tiens, une petite page qui me semble intéressante, meme si elle ne parle pas de son numérique... pas encore tout lu : http://www.ziggysono.com/htm_effets/ind ... tre=Phase1 )
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Message » 05 Juin 2005 22:21

Pio2001 a écrit:Heu, oui mais là on ne parle que de CD 44.1 kHz 16 bits, avec différents appareils de décodage derrière.


cauthère sur jambe de bois, quoi. :wink:

Moi aussi, je pensais qu'avec un upsampling 24/192, c'était comme si j'avais de la HD...

Jusqu'à ce que j'essaie quelques SACD ...

Rien ne vaut la vraie HD.

Le débat upsampling 24/96 ou 24/192 est-il encore pertinent ?

A+

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Message » 05 Juin 2005 22:38

Laurent il est pertinent de connaitre et d'améliorer les techniques de lecture CD puisque les discothèques des mélomanes en sont remplies! Idem pour l'enregistrement CD...
Car pour les nouveaux achats, tu fais comme si tout album était dispo en haute définition, alors que tu sais bien que l'on en est TRES loin, ce que je regrette pour ma part (mais ce n'est pas le débat ici).
cdlt,
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Message » 05 Juin 2005 23:05

GBo a écrit:Laurent il est pertinent de connaitre et d'améliorer les techniques de lecture CD puisque les discothèques des mélomanes en sont remplies! Idem pour l'enregistrement CD...

Tout a fait d'accord...
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Message » 05 Juin 2005 23:18

GBo a écrit:Laurent il est pertinent de connaitre et d'améliorer les techniques de lecture CD puisque les discothèques des mélomanes en sont remplies! Idem pour l'enregistrement CD...
Car pour les nouveaux achats, tu fais comme si tout album était dispo en haute définition, alors que tu sais bien que l'on en est TRES loin, ce que je regrette pour ma part (mais ce n'est pas le débat ici).
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je suis d'accord, mais la différence entre 24/96 et 24/192 doit être ténue, le but étant juste de s'éloigner de la zone des 20 kHz * 2 afin de simplifier le filtrage et de limiter les dégats sur la phase. Avec 96, on des déjà assez loin, non ?

de plus, de nombreux constructeurs sont parvenus à faire des CD musicaux sans utiliser ces techniques d'interpolation, en travaillant sur le jitter, la qualité des alimentations : Naim ou YBA, dans 2 styles différents par exemple (pas taper, pas taper ... :wink: ).

Bref, n'accorde-t-on pas un peu, voire beaucoup trop d'importance à l'upsamping 192 ?

Laurent
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Message » 06 Juin 2005 8:27

je suis d'accord, mais la différence entre 24/96 et 24/192 doit être ténue, le but étant juste de s'éloigner de la zone des 20 kHz * 2 afin de simplifier le filtrage et de limiter les dégats sur la phase. Avec 96, on des déjà assez loin, non ? [...]

Peut-être, d'ailleurs l'upsampling du 16/44.1 du CD en 96 ou 192 Khz n'est pas forcément la panacée des techniques d'anti-imaging numérique, vu qu'il est plus simple (et donc - je crois - plus précis, à budget CPU égal) d'élever la cadence (puis filtrer) dans un débit multiple entier de 44.1 Khz, on parle habituellement dans ce cas d'oversampling dont la fonction est identique.

J'avoue que je n'ai jamais bien compris les motivations qualitatives de ce choix de famille des multiples de 48 Khz issus du monde vidéo s'agissant de l'upsampling dans les lecteurs CD intégrés HDG, ceux qui sont exclusivement dédiés CD.
S'agit-il juste d'un choix dicté par les constructeurs de chips DAC qui veulent simplifier leur gamme vu que la famille des multiples de 48 a été adoptée pour le son du DVD et DVD-A?

Mon lecteur pourtant ancien (97) upsample par exemple à 8*44.100 Hz = 352.8 Khz, avec le DAC qui va bien, ce qui sur le papier est encore plus satisfaisant que l'upsampling à 96 Khz ou 192 Khz plus récents (que le marketing a parfois mis en avant en jouant sur une confusion probable avec les 96 Khz et 192 Khz natifs du DVD-A d'ailleurs...).
Votre avis?

de plus, de nombreux constructeurs sont parvenus à faire des CD musicaux sans utiliser ces techniques d'interpolation, en travaillant sur le jitter, la qualité des alimentations : Naim ou YBA, dans 2 styles différents par exemple (pas taper, pas taper ... ).


On peut ET utiliser des techniques de filtrages numériques pour rendre le filtrage analogique moins agressif (à anti-imaging égal sur le plan spectral), ET améliorer le jitter et la qualité des alims, ce n'est pas incompatible.

cdlt,
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Message » 11 Juin 2005 15:22

J'avoue que je n'ai jamais bien compris les motivations qualitatives de ce choix de famille des multiples de 48 Khz issus du monde vidéo s'agissant de l'upsampling dans les lecteurs CD intégrés HDG, ceux qui sont exclusivement dédiés CD.
S'agit-il juste d'un choix dicté par les constructeurs de chips DAC qui veulent simplifier leur gamme vu que la famille des multiples de 48 a été adoptée pour le son du DVD et DVD-A?


Peut être tout simplement pour des histoire de capacité de support... on est en moyenne à 700Mo sur un cd soit environ 74 minute de musique...

Une chanson d'environ 5 minute en 16/44.1 = 60 mo
16/48 = 98 mo
24/192 = 392 Mo :o

Le choix du 48 sur le DVD peut se justifier, car sa plus grande capacité de stockage permet la diffusion de prise de son en 48 natif (qui est encore le format le plus utilisé en prise de son...)

Par contre j'ai lu je ne sais plus ou qu'un Label commençait à diffuser des DVD audio au format 24/192.


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chardonnet
 
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Message » 11 Juin 2005 18:01

Oui Chardonnet, mais je ne parlais que de l'upsampling du 44100 KHz dans les lecteurs CD; je m'étonne que l'on mette autant en avant au niveau marketing un suréchantillonage du 44100 en 96000 ou 192000 Hz au sein d'un lecteur CD intégré HDG, alors qu'il me semble plus satisfaisant, sur le plan du traitement de signal, de suréchantilloner à 352800 Hz (8 fois 44.1K), ce que l'on sait faire depuis des années sans s'en vanter sur la façade.
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Message » 11 Juin 2005 18:19

C'est un peu comme les mentions qui apparaissent dorénavant sur certains produits, mentionnant la présence d'"acier au carbone", ça en jette :)
jojolapin
 
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Message » 11 Juin 2005 18:29

GBo a écrit:Laurent il est pertinent de connaitre et d'améliorer les techniques de lecture CD puisque les discothèques des mélomanes en sont remplies! Idem pour l'enregistrement CD...
Car pour les nouveaux achats, tu fais comme si tout album était dispo en haute définition, alors que tu sais bien que l'on en est TRES loin, ce que je regrette pour ma part (mais ce n'est pas le débat ici).
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Bonjour, il n y a pas que les discotheques, mais aussi le reste du materiel qui est generalement incapable de traiter proprement les hautes frequences. En particulier, les tweeters rigides ( Alu ou Titane) presentent souvent une tres belle raisonnance entre 20 et 27 Khz lié à la rigidité insuffisante de ces materiaux pour cet usage. Je ne suis pas sr qu exier cette raisonnance soit une idee de genie...

Les tweeters souples ne se comportent guere mieux. Les solutions extremes de qq uns : Berilium (JBL et Focal) ou Diamant ( qq uns dont B&W) ne sont pas economiquement generalisables. Le diamant a plus de chance d y parvenir.
antonyantony
 
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Message » 11 Juin 2005 21:09

chardonnet a écrit:Une chanson d'environ 5 minute en 16/44.1 = 60 mo
16/48 = 98 mo
24/192 = 392 Mo :o


Correction :

5 minutes en 16/44.1 = 50 Mo
En 16/48 : 55 Mo
En 24/192 : 330 Mo

GBo a écrit:je m'étonne que l'on mette autant en avant au niveau marketing un suréchantillonage du 44100 en 96000 ou 192000 Hz au sein d'un lecteur CD intégré HDG,


C'est effectivement paradoxal, car dans le monde du PC, une carte son qui fait de l'upsampling est considérée comme à éviter comme la peste ! Les bonnes cartes son sont celles qui sont capables de délivrer le 44100 Hz natif sans l'altérer.
Mais il y a une ambiguité : un lecteur software capable de faire de l'upsampling lui-même est considéré comme un point fort, mais c'est parce qu'il évite à la carte son de le faire. Quand à savoir pourquoi le programme le ferait mieux que la carte son, les dés ont été jetés par la Creative SB Live, qui upsample à 48 kHz comme une cochonne, et qu'on soulageait avec SSRC (Shibata's Sample Rate Converter), un plugin de conversion 44.1 -> 48 kHz en temps réel pour Winamp, réutilisé ensuite pour Foobar, et qui faisait du bon travail. Difficile de faire changer les opinions après cela, vu le peu de personnes maîtrisant le sujet.
Il y a eu toutefois un résultat très intéressant : un fichier test en 44.1 kHz appelé "Udial". Il s'agit d'un son spécial qui émet des distortions énormes dès qu'il passe dans un resampleur de mauvaise qualité ou dès qu'il est clippé. Il est tout à fait possible de le graver sur CD, et il devrait être utilisé pour tester tout lecteur de CD avec upsampling afin de vérifier que le procédé n'introduit pas de la distortion.
Son usage a toutefois grillé plusieurs tweeters ! A tester au casque exclusivement, ou avec d'infinies précautions !
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