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Protocole pour test de drives

Message » 22 Oct 2008 22:08

Bonjour à tous !

J'ai vécu une expérience troublante dernièrement chez mon ami Haskil où une borne airport "démolissait" en tant que drive un lecteur Sony HDG. Pour moi la lecture d'un CD propre sur un lecteur récent et décent devait proposer une qualité proche, sinon identique, à une lecture d'un fichier sur disque dur, d'où une certaine incompréhension :-?

Aussi je me suis mis en tête de trouver un protocole pour tester les différents drives, peu importe l'origine, c'est pour ça que je poste dans cette partie du forum même si ça intéressera sans doute d'autres forumeurs. Le but est de trouver les drives permettant de lire en direct avec la même qualité qu'une copie exacte sur disque dur.

Toutes les comparaisons se font sur en gros la première seconde de la piste 3 "Anesthetize" du CD Fear of a blank Planet de Porcupine Tree. Déjà un petit test histoire de se mettre en route : J'ai rippé le CD en flac avec le logiciel jetAudio fourni avec mon baladeur, avec la qualité la plus élevée, puis j'ai converti le flac en wav et comparer ce wav avec celui donné par l'extraction de la piste par adobe audition 1.5. Enfin j'ai utilisé Audacity pour visualiser et comparer les deux pistes. La comparaison est donc pour l'instant purement visuelle, mais on verra plus tard que ça suffit à voir certaines différences :
flacvsWav.PNG

Donc flac converti en wav contre extraction en wav : pas de différence, ou alors si faible qu'on ne peut que mettre ça sur le dos de la mise à l'échelle de l'écran. Je rappelle que vous voyez à peu près une seconde de musique à l'écran.

Pour mon deuxième test je mets ma PS3 à contribution, car elle dispose d'une sortie numérique. Je la branche sur l'entrée numérique de ma carte son externe USB audigy 2NX. Bon ce n'est pas le top du top mais après tout on travail en 100% numérique donc ça ne doit pas avoir une importance énorme. Je configure la ps3 pour qu'elle sorte du 44,1khz et je désactive les fonctions d'"amélioration" histoire d'avoir le signal le plus propre et "original" possible. Je règle donc naturellement le volume sur normal. Le firmware est le 2.50 téléchargé juste avant les tests. Enfin je vérifie dans les pilotes de la carte son qu'elle reçoit bien du 44,1khz sur son entrée optique. Voilà ce que ça donne comparé au wav original. J'ai recalé autant que possible le début du morceau au même endroit mais ce n'est pas parfait, je vous demande de faire le petit effort intellectuel pour recadrer mentalement le tout.
WavvsPS3Norm.PNG

Ouah !Mais le niveau est beaucoup plus élevé ! C'est quand même étrange pour un niveau noté "normal". Je baisse le gain de 4db avec audacity pour voir si les courbes se ressemblent plus:
WavvsPS3Norm-4db.PNG

Effectivement c'est plus proche, néanmoins c'est par encore ça, et surtout toute une partie du signal à l'air de manquer au début (pourtant j'ai laissé jouer la fin de la piste précédente pour être certain de ne pas manquer le début).

Bon j'attaque maintenant en réglant la PS3 sur -4 en volume :
WavvsPS3-4.PNG
(47.32 Kio) Téléchargé 10 fois

On se rapproche mais ce n'est pas encore ça, et le début est toujours manquant. On essaye maintenant le -3db.
WavvsPS3-3.PNG

On s'approche beaucoup là ! En tout cas le niveau semble identique. donc en gros la PS3 à volume normal aurait un niveau 3 ou 4db plus élevé que la normale...ce n'est pas très cool car cela risque d'entrainer des pertes sur de la musique enregistrée à niveau élevé.

Je zoome sur le dernier test pour ne garder que 0,08s environ :
zoomwavps3-3.PNG
(29.49 Kio) Téléchargé 11 fois

Les courbes sont très proches, mais tout le début du morceau passe complètement à la trappe ! Il n'y a même pas de signal alors que je le rappelle j'ai enregistré (mais coupé à l'image) le début du morceau précédent ! Ce qui veut dire que soit la PS3 a coupé le début, soit la carte son. Je pense plutôt à la PS3 qui doit faire un blanc entre les morceaux, un genre de relais qui doit éviter certains bruits de commutation peut-être, mais c'est quand même étrange...Après le signal n'est pas du bit perfect, et il est difficile de quantifier à vu comme ça la dégradation sonore entrainée par les petites différences visibles, mais bon le signal n'a pas l'air d'être énormément touché.

En tout cas ces premiers tests ont permis de mettre en évidence que le lecteur ne sort pas forcément ce qu'on croit ! Ensuite que mon protocole de test bien que super primaire permet déjà de mettre en évidence des différences, donc pour une première ce n'est pas si mal. Maintenant si vous avez des logiciels, des idées, des conseils pour aller plus loin n'hésitez pas à nous les faire partager !
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Message » 22 Oct 2008 22:32

Extremement interressant ce sujet ccc ....
Je n'ai pas d'idée pour faire avancé ce protocole , mais a-t-on une idée de ce qui rend la lecture sur HDD si performante par rapport à une lecture à la volée (traditionnel).
La compréhention de ce phénomème pourrait peut-être donner une piste pour faire avancer ta démarche...
Dernière édition par TANTRUM le 22 Oct 2008 23:18, édité 1 fois.
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Message » 22 Oct 2008 22:53

Bonsoir Tantrum,

En fait l'extraction sur disque dur en bit perfect avec Exact audio copy par exemple limite l'utilisation des systèmes de correction d'erreur à leur minimum.
Par exemple si un lecteur CD traditionnel tourne à une vitesse de 1X, s'il ne lit pas bien une donnée il va devoir la corriger (et plus ou moins deviner quel était le message, d'où la dégradation), avec une extraction sur disque dur si une donnée est manquante ou faussée il va pouvoir repasser plusieurs fois pour retenter de la lire jusqu'à ce que l'information lu correctement, sans correction et donc dégradation. Après les transferts de données dans les systèmes informatiques font que les transferts sont sûrs quasiment à 100% (quand on envoie un fichier word sur le réseau on réceptionne un fichier word identique sans problème). La lecture à partir d'un disque dur est donc plus fiable que celle d'un lecteur CD.

Mais dans les lecteurs CD modernes HDG il serait pour moi évident de voir se généraliser l'apparition de buffer ou de lecteurs plus rapide afin de lire en plusieurs passe l'information, ce n'est pourtant presque jamais fait...
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Message » 22 Oct 2008 23:17

Merci ccc , c'est claire comme de l'eau de roche ton explication !
En allant plus loin , dans l'absolue un drive de PC de prix dérisoire , après rip d'un Cd sur le disque dur pourrait concurencer du matéreil HDG d'un prix sans commune mesure ... (?).
Vois-tu d'autres pistes pour ton protocole , que la visualisation du signal ( par ex: distortion, rapport s/n ) , mais qui soit appréhendable par des personnes par forcément super pointues comme moi ?
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Message » 23 Oct 2008 9:56

ccc a écrit:La comparaison est donc pour l'instant purement visuelle, mais on verra plus tard que ça suffit à voir certaines différences :

Non, il est impossible de voir des différences subtiles en comparant de visu à l'écran: la plage dynamique de 65536 valeurs (codage 16bits) est affichée sur 100 ou 200 pixels de haut, des différences de niveau, même importantes, n'apparaitront pas.
Je me suis amusé par exemple à comparer comme ça un wav à l'enregistrement correspondant fait en sortie de mon préampli: pas de différence visible, alors qu'il y a des différences réelles (rotations de phase). (je n'ai pas pu identifier ces différences en ABX...).

Pour être précis il faut faire la différence mathématique entre les deux pistes à comparer; ce qui implique de recaler très précisémment en temps (au sample près) et en niveau (au pouillème de dB près). Un soft sait faire ça automatiquement, AudioDiffMaker.

ccc a écrit:Par exemple si un lecteur CD traditionnel tourne à une vitesse de 1X, s'il ne lit pas bien une donnée il va devoir la corriger (et plus ou moins deviner quel était le message, d'où la dégradation), avec une extraction sur disque dur si une donnée est manquante ou faussée il va pouvoir repasser plusieurs fois pour retenter de la lire jusqu'à ce que l'information lu correctement, sans correction et donc dégradation

Un CD contient des informations redondantes (code CRC) qui permettent au lecteur, y compris en lecture "à la volée" (lecteur de salon) de reconstituer les données manquantes sans aucune perte (pas d'interpolation). Ce système fonctionne jusqu'a des "trous" correspondant à une zone de 1mm manquante sur le CD.

Tantrum a écrit:En allant plus loin , dans l'absolue un drive de PC de prix dérisoire , après rip d'un Cd sur le disque dur pourrait concurencer du matéreil HDG d'un prix sans commune mesure ... (?).

Evidemment !
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Message » 23 Oct 2008 10:02

Tantrum a écrit:Vois-tu d'autres pistes pour ton protocole , que la visualisation du signal ( par ex: distortion, rapport s/n ) , mais qui soit appréhendable par des personnes par forcément super pointues comme moi ?

Ca s'appelle la mesure classique en audio ! et ça existe depuis des années nombreuses. Mais beaucoup d'audiophiles n'en reconnaissent pas l'intérêt... très vaste débat.
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Message » 23 Oct 2008 12:36

Justement, nous sommes d'un côté du forum HCFR où ces mesures ne sont pas trop contestées, sauf par quelque audiophile égaré... donc...

Bref pour en revenir au travail de CCC : très intéressant boulot d'objectivisation des impressions.

CCC je te prête ma platine CD quand tu veux pour tes mesures.

Alain :wink:
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Message » 24 Oct 2008 17:41

Denis31 a écrit:Ca s'appelle la mesure classique en audio ! et ça existe depuis des années nombreuses. Mais beaucoup d'audiophiles n'en reconnaissent pas l'intérêt... très vaste débat.

Oui , oui Denis on est entièrement d'accord ... Ma question à ccc , mal formulée était plutôt : " Comptes-tu trouver dans les moyens de mesure classique , des outils utils à ton protocole et si oui , sont-ils suffisants où comptes-tu utiliser d'autres moyens "objectifs" (mesures d'une autre nature) qui resteraient à définir ..?
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Message » 24 Oct 2008 19:55

Denis31 a écrit:
ccc a écrit:La comparaison est donc pour l'instant purement visuelle, mais on verra plus tard que ça suffit à voir certaines différences :

Non, il est impossible de voir des différences subtiles en comparant de visu à l'écran: la plage dynamique de 65536 valeurs (codage 16bits) est affichée sur 100 ou 200 pixels de haut, des différences de niveau, même importantes, n'apparaitront pas.
Je me suis amusé par exemple à comparer comme ça un wav à l'enregistrement correspondant fait en sortie de mon préampli: pas de différence visible, alors qu'il y a des différences réelles (rotations de phase). (je n'ai pas pu identifier ces différences en ABX...).
Les différences subtiles sans doute pas, mais là on a quand même mis en évidence que le lecteur sortait sur son mode normal un niveau plus élevé que l'original et qu'il semblait (on a rien prouvé) couper le début du morceau
Pour être précis il faut faire la différence mathématique entre les deux pistes à comparer; ce qui implique de recaler très précisémment en temps (au sample près) et en niveau (au pouillème de dB près). Un soft sait faire ça automatiquement, AudioDiffMaker.
Merci pour le nom du soft !
ccc a écrit:Par exemple si un lecteur CD traditionnel tourne à une vitesse de 1X, s'il ne lit pas bien une donnée il va devoir la corriger (et plus ou moins deviner quel était le message, d'où la dégradation), avec une extraction sur disque dur si une donnée est manquante ou faussée il va pouvoir repasser plusieurs fois pour retenter de la lire jusqu'à ce que l'information lu correctement, sans correction et donc dégradation

Un CD contient des informations redondantes (code CRC) qui permettent au lecteur, y compris en lecture "à la volée" (lecteur de salon) de reconstituer les données manquantes sans aucune perte (pas d'interpolation). Ce système fonctionne jusqu'a des "trous" correspondant à une zone de 1mm manquante sur le CD.
Je suis tout à fait d'accord avec toi, dans la théorie, car avant l'écoute j'aurais parié ma chemise que les deux sources (le lecteur CD et l'airport) produirait exactement le même son. On avait même parlé de la redondance de l'information sur le cd avec Haskil. Mais après écoute force est de constater qu'il y a des différences assez importantes. Dans ce cas là deux hypothèses s'offrent à nous:
- son différent = informations différentes, une des sources (voire les deux) ne retransmet pas parfaitement le signal, ou le modifie volontairement dans le modifier le rendu (cas de la PS3 et de son réglage de volume)
- Si le signal, l'information, est identique mais que le son est différent (et je parle de différences parfaitement audibles, pas seulement des effets de la psychoacoustique) alors on peut imaginer qu'un phénomène comme le jiter détériore le rendu

Tantrum a écrit:En allant plus loin , dans l'absolue un drive de PC de prix dérisoire , après rip d'un Cd sur le disque dur pourrait concurencer du matéreil HDG d'un prix sans commune mesure ... (?).

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Message » 24 Oct 2008 20:16

haskil a écrit:Justement, nous sommes d'un côté du forum HCFR où ces mesures ne sont pas trop contestées, sauf par quelque audiophile égaré... donc...

Bref pour en revenir au travail de CCC : très intéressant boulot d'objectivisation des impressions.

CCC je te prête ma platine CD quand tu veux pour tes mesures.

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Oui il va nous falloir un panel un peu plus large de lecteurs que ma simple PS3 pour essayer de tirer des conclusions, ou plutôt de nouvelles hypothèses (on conclura plus tard).
Pour bien faire il faudrait mesurer l'airport, ton lecteur CD, ton lecteur de DVD etc...
Une fois l'échantillon sonore récolté on peut de toute manière prendre tout son temps pour l'analyser (et trouver les outils pour le faire...)

TANTRUM a écrit:" Comptes-tu trouver dans les moyens de mesure classique , des outils utils à ton protocole et si oui , sont-ils suffisants où comptes-tu utiliser d'autres moyens "objectifs" (mesures d'une autre nature) qui resteraient à définir ..?

Pour bien faire il faudrait d'abord être sûr à 100% que ma carte son est bien capable de capturer le son sur son entrée optique sans faire un reformatage quelconque (44,1 khz->48khz->44,1khz), et donc de se comporter comme un enregistreur parfait. Pour le reste il faut encore y réfléchir ;)
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Message » 25 Oct 2008 12:18

une autre possibilité, télécharger le soft http://www.ohl.to/about-audio/audio-softwares/hear-the-difference/ puis comparer, à l'écoute, différentes extractions.
Avec surtout la possibilité d'écouter uniquement la différence.
Mais attention, il faut que les fichiers soient calés au sample près (on peut essayer de recaler avec le soft mais c'est délicat) et que les extraits soient assez courts parce que les platines dérivent toujours entre-elles.
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Message » 27 Oct 2008 20:42

J'ai fait un test en branchant directement la sortie optique de la carte son sur son entrée. Résultat j'ai encore une augmentation de plusieurs Db du niveau, je vais donc procéder à d'autres tests pour voir d'où provient le problème (carte son, adobe audition ?).
Encore un peu de patience ;)
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Message » 27 Oct 2008 20:50

On le sera !

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Message » 27 Oct 2008 21:33

haskil a écrit:On le sera !

Alain :wink:


8)

Bonne nouvelle je me suis souvenu avoir lu sur le forum qu'il existait un logiciel pour faire de la comparaison bit à bit de deux fichiers dans foobar : http://www.foobar2000.com/components/index.html
Je suppose que c'est plus ou moins la même chose que AudioDiffMaker que je n'ai pas trouvé.
Ne restera donc plus qu'à caler précisément le début du morceau pour faire une belle comparaison ;)
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Message » 04 Jan 2009 23:25

Je ne vous avais pas oublié mais les aléas de mon emploi du temps étant ce qu'ils sont j'ai pas eu trop le temps de faire des tests.
J'ai donc fait de nouveaux essais, voilà le protocole :
-extraction du CD via EAC (les comparaisons ne sont faites que sur les morceaux donnés à 100% identiques par EAC), en WAV
-enregistrement de la sortie SPDIF de la PS3 (modèle 40Go) via l'entrée numérique de la carte son usb Audigy 2 NX. Le volume de l'entrée numérique est réglé à 50%, apparemment à 100% comme on le voit plus haut on a un gain d'en gros 3db ce qui faussait les comparaisons. Fichier WAV également.
-Alignement des deux morceaux en zoomant au maximum avec le logiciel Audacity, puis découpage afin que la durée soit la même au sample près.
-Comparaison avec le binary comparator de foobar http://wiki.hydrogenaudio.org/index.php?title=Foobar2000:Components_0.9/foo_bitcompare. EAC dispose aussi de ce type de comparateur (tools->compare wavs)

La partie sioux c'est le calage au sample près des morceaux. J'ai procédé de la manière suivante avec audacity :
-Trouver un passage du morceau facilement identifiable (séparation bien nette entre un silence et une attaque par exemple). On zoome au maximum dessus, on se cale à l'endroit exact ou le signal passe de 0db à +ou- presque rien (ça fait une petite marche d'escalier). On zappe tout ce qu'il y a avant. On refait ensuite la même manip avec le deuxième exemplaire du morceau pour le faire démarrer au même endroit. Normalement au maximum du zoom la sélection se fait sur l'échantillon en lui même, le calage doit être relativement simple. Ensuite on va à la fin du morceau et on supprime sur les deux pistes en même temps un morceau de la fin, de cette façon la durée sera la même.

On a donc deux morceaux de même longueur, on peut donc procéder à une comparaison bit à bit sans problème.

Résultat des courses : Sur le CD test n°3 de PAV, sur la plage numéro 2 les deux versions sont identiques...la PS3 sortirait exactement les mêmes bits que l'extraction d'EAC. Après découpage dans Audacity il 1:30 du morceau, mais ces 90 secondes sont identiques bits à bits dixit foobar.
Retest avec la plage 15 : après découpage l'extrait est beaucoup plus court, 12 secondes, mais le résultat est le même : c'est pareil !

Le comparateur d'EAC me donne les mêmes résultats !

Donc sauf erreur de manip de ma part (c'est toujours possible !) la PS3 se comporterait comme un drive parfait, fournissant un signal 100% identique à l'original ripé. Reste à voir l'influence du jitter et autres fantaisies...

Ce qui serait cool maintenant c'est qu'un autre forumeur fasse la même manip afin de vérifier que je ne me trompe pas, déjà, et ensuite pour connaître les résultats d'autres drives du marché !

Alain, si tu nous lis, comme je sais que tu as une PS3 tu pourrais peut-être déjà nous faire un comparatif de l'écoute entre l'Airport et PS3...la théorie voudrait que tu n'entendes pas de différence ! (Ce qui on est d'accord n'était pas le cas avec ta platine SACD Sony...)
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