PCHC et Filtrage actif en multicanaux

[Lansing]

Bon je me lance, ça fait suffisament longtemps que je promet de le faire ce post, alors vamos.
Je suis un passionné de son depuis toujours, autodidacte, musicien et audiophile, on va dire ça comme ça.
J'ai fabriqué énormement de filtres de toutes sortes pour m'arrêter il y a quelques années sur une biampli avec filtres passifs.
J'ai essayé des filtres numériques à plusieurs reprises et quelques soit leurs marque ou prix, je n'ai jamais été convaincu de leur bienfondé dans un système comme le mien.
Depuis quelques mois je surveillais attentivement les posts concernant les cartes son pro, après quelques hésitations j'ai emprunté une ESI Esp1010 et fait quelques essais en PCHC et en Hifi. La surprise a été plutôt agréable, sans optimisation et des branchements à la sauvage, le résultat était très encourageant. j'ai donc décidé de me lancer.
Il fallait un cahier des charges, le mien était simple, le PC devait tout remplacer, lecteur Hifi (pas de Mp3), lecture Dvd avec décodage de tous le formats son et video (pas de divx), filtrage actif en stéréo et multicanaux, simplicité maximum de mise en oeuvre. La mise en marche du système doit se limiter à mettre en route le PC, mettre un DVD ou cliquer sur un morceau de musique, rien d'autre, le traitement du son comme de la vidéo ne doit nécessiter aucune intervention manuelle à part le réglage de volume.
Le PC, je l'avais déja, un P4 3.2 avec 512Mo de ram sur une Asus P5P800, un sata de 120Go et une ATI 9600 pro. Restait la carte son, c'est là que ça se gâte !
Au vu de ce que j'avais pu amasser comme info sur les principaux forums de la planète... il en ressortait que pour obtenir ce que je voulais, seule une carte son pro serait à la hauteur, laquelle ?
De prime abord, le plus simple était de prendre la meilleure carte pour mon budget, je me suis vite aperçu que le critère de qualité n'était pas le critère principale. Le plus important était l'exploitabilité de la puissance de ces joujoux.
En stéréo et mono ou multiamplifié, on peut effectivement se concentrer uniquement sur les perfs et la qualité de la carte, moyennant quelques recherches on peut aisément trouver les logiciels ou les plugins qui permettrons d'exploiter une Lynx 2B par exemple avec des résultats remarquables. D'autres marques bien sûr, comme les Emu, Les M audio, etc... donnerons également de très bon résultats.
Seulement voila, actuellement aucune de ces cartes ne permettent de faire du filtrage actif en multicanaux.
Trois marques le permettent, Esi (ex Ego-sys) et sa filiale grand public Audiotrak, EMU et RME.
En réalité ce ne sont pas les cartes mais les drivers, ou plus exactement une partie du driver, le Directwire. Grâce à ce procédé on va pouvoir relier en interne des logiciels qui d'habitude ne peuvent communiquer entre eux et ainsi appliquer au son tous les traitements que les pros appliquent en studio.

Ici nous avons un petit exemple ou les canaux 1 et 2 d'un logiciel fonctionnant en WDM ( Zplayer ou Foobar par exemple) sont détournés et redirigés vers une application Asio.
Vous remarquerez que la sortie WDM est coupée pour ne pas interférer et faire doublon avec l'Asio.

Je vais découper ce tuto en épisodes pour le rendre un peu moins lourd.
La suite à demain.

[tropodator]

encore , encore ...

[usa_satriani]

Je suis en train de faire mon site qui sera complété par le tuto de Lansing :
http://satriani.nerim.net/pages/pchc/audio.php

tu trouveras peut-être la réponse à quelques unes de tes quetions, ce n'est qu'un début.

[Lansing]

Choix de la carte son(suite)

Nous avons vu dans l'épisode précédent l'avantage du DirectWire pour router les flux audios en interne. Nous allons maintenant aborder l'épineux problème des niveaux de sortie.
Il y a deux grandes famille de carte son, les pros et les grand public. Cette séparation porte plus aujourd'hui sur les possibilités que sur les performances, ces dernières tendent à s'uniformiser.
On va trouver trois niveaux de sortie, +4 db, 0 db, -10 db. Certaines cartes ont les trois comme les Lynx qui commutent cela en analogique, d'autres +4 et -10 par commutation logicielle ou mécanique (juli@), le reste à +4 db pour les cartes pros et -10 pour le Gp (grand public).
En réalité on va trouver des cartes pro qui sortent en -10db (Esp1010), à ma connaissance il n'y a pas de carte Gp en +4 db (pas sûr).

De quel niveau de sortie ai-je besoin ?

Tout dépend du matériel en aval, si vous utilisez un préampli multicanaux actif, le -10 db est préférable, vous éviterez une éventuelle saturation. En préampli passif, le +4 db s'impose sauf si le préampli comporte un transfo adaptateur d'impédance calculé trop juste.
Si vous poussez le concept jusqu'au bout, soit pas de préampli, et à moins d'avoir des blocs de puissance avec des entrée à haute sensibilité, le choix du +4 db s'impose.
En résumé, chez Esi/Audiotrak en multi canaux, vous avez en -10db la Prodigy 192, la Prodigy 7.1 et l'Esp1010 et en +4 db toutes les Waveterminal.
Dans un premier temps pour faire des essais j'avais acheté la Prodigy 7.1, lorsque j'ai vu la mini din servant à sortir les 8 canaux je l'ai renvoyé vite fait... j'ai pris la Prodigy 192 un peu moins bonne sur le papier mais avec des "vrais" connecteurs (jacks 3.5). C'est avec elle que j'ai fait tous les test de logiciels et la mise au point.
Séduit par le concept et les perfs, j'ai décidé de passer au stade supérieur et acquérir une carte pro toujours chez Esi, la Waveterminal 192X.
Les sorties +4 db me permettant de supprimer le préampli et d'attaquer directement les blocs de puissance. Par précaution, j'ai installé des protections de Hp, mes amplis étant à couplage direct (pas de condos) la moindre fuite de Dc se retrouve aux bornes des Hp, amplifié par le gain, bien sûr.
De plus à l'allumage du PC la carte produit des "clocs", en alimentant les protections par une prise télécommandée, je peux connecter les HP une fois Windows initialisé et les couper avant d'éteindre.

Exploitation

Toutes les Esi/Audiotrak ont des drivers Asio, qu'est-ce que c'est ?
Il y a une quinzaine d'années les Atari 520 et 1040 étaient les ordis les plus appréciés des musiciens, ils étaient équipés en série de prises midi, les développeurs se sont emparés du concept et ont sortis de très nombreux softs musicaux. Steinberg sortait son premier séquenceur informatique PRO 24, une véritable révolution, ce soft à fait un tabac à l'époque, c'était le précurseur de Cubase qui allait devenir un standard même 20 ans après.
La marque Atari périclitant et le PC prenant du poids, les éditeurs se sont tournés vers l'univers du PC, Steinberg et Digidesign en tête.

La latence
Très vite est apparu un problème sur le PC, l'addition de Procs peu performants et d'un système d'exploitation calamiteux (win 3.11 et le 486) rendent l'exploitation des cartes et logiciels musicaux quasi impossible. Avec le synthé branché en midi sur la carte son et le sequenceur en route, on appui sur une touche et on attend que le son sorte ! c'est ça la latence. C'était bien sûr inutilisable.
Pour pallier à cela les cartes ont été commerçialisées avec des drivers Asio, qui grâce à une technique s'affranchissant en grande partie du système d'exploitation, parvenaient à lier le matériel et le logiciel avec des temps de réponses plus exploitables.
Malgrè cela, il a fallu attendre très longtemps avant que la latence baisse suffisement pour exploiter pleinement les logiciels.
Pour ce qui nous intéresse, la latence n'est pas critique, c'est sa valeur que l'on doit connaître parfaitement.
On va voir comment au prochain épisode.

[Géo trouvetout]

Pour mémoire:
http://www.homecinema-fr.com/forum/view ... e&start=30

cerains ont pu faire marcher des cartes non esi avec des pilotes esi et donc profiter du directwire, peut-être certains pourraient tenter de transformer leur delta 1010 en esp1010(puce envy24) etc.....

Cela était aussi possible entre la terratec aureon space et la prodigy 7.1:
http://www.homecinema-fr.com/forum/view ... ht=prodigy

[usa_satriani]

C'est déjà assez compliqé comme ça

[Lansing]

Les plugins VST

Dès le départ les developpeurs de chez Steiberg ont compris l'extraordinaire potentiel de Cubase, mais le corrolaire de cette puissance présentait un danger commercial. Si les effets sonores rendus possibles par une puissance de calcul toujours plus grande était intégrés au logiciel principale, celui-ci deviendrait rapidement obsolète, la concurrence affutait déja ses armes.
La solution était d'externaliser les effets et de rendre public l'architecture de développement. Le concept VST (Virtual Studio Technology) était né.
IL existe deux familles de plugins VST, les effets et les instruments. L'engouement chez les musiciens est tellement fort que des centaines de plugins ont été et sont developpés régulièrement dans le monde entier.
La plupart sont des freeware, ils sont les avortons d'un logiciel générateur de plugin Softsynth, les résultats sont la plupart du temps très mauvais.
Parrallèlement, de nombreuses société se sont constitué autour de cette activité. Là, on ne joue plus dans la même cour, on va trouver tout ce qu'il est possible de faire avec le son dans le domaine proffessionel. Le générer, pratiquement tous les instruments éxistants ont été modélisés, le triturer, il éxiste des centaine d'effets de toutes sortes pour torturer le son.
la modélisation des amplis de guitare que l'on trouve dans les préamplis depuis quelques années ètait au départ un plugin VST.
Pour ce qui nous concerne seuls les plugins d'effets nous intéresse. Pas n'importe lesquels, il ne s'agit pas de trafiquer le son mais de le filtrer.
En réalité, aussi étrange que cela puisse paraître il n'existe pas encore de plugins destiné au filtrage actif. Nous allons donc détourner de leur vocation première des plugins de mastérisation.
Ces logiciels sont conçus pour retoucher, filtrer, compresser, expansser, rajouter de la réverb, etc...

Le choix

Je vous épargne toutes les étapes qui m'ont amené à choisir un plugin en particulier, ça m'a pris plus de 2 mois. Le point de départ a été ce forum , et en particulier melavi, qu'il en soit remercié.
J'ai écumé la plupart des forums de musicos, surtout américains, et j'ai essayé tout ce qui était considéré comme les meilleurs plugs de masterisation.
Comme pour la carte son, il y avait un cahier des charges. La plus haute qualité possible, au minimum des filtres FIR à phase linéaire, une utilisation pas trop compliquée et stable.
Sur la douzaine testée, j'en ai retenu trois.
- Wave Eq, considéré par beaucoup comme un des meilleurs. Non retenu, on va voir pourquoi aprés.
- Voxengo Pristine Space, le meilleur probablement. De coté pour l'instant, il s'agit d'un plug à convolution, je ne maîtrise pas suffisament cette technique pour l'employer aujourd'hui.
- iZotope Ozone, du même niveau que Waves en un peu plus compliqué. A ce jour mon préféré, voici pourqoi

iZotope Ozone 2 et 3

je ne vais pas décrire toutes les fonctions de Ozone, ce serait trop long et sans intérêt. Sachez simplement qu'avec un seul plugin, iZtope a réussi le tour de force de regrouper toutes les fonctions qui demandent une dizaine de plugs chez les concurrents.
La fonction principale qui nous intérresse est la première, le filtrage. En fait c'est un équaliseur dit paragraphic.



Sur le graphe vous avez comme d'habitude la fréquence en abscisse (horiz.) et le gain en ordonné (vert.). Au départ vous avez la ligne rouge horizontale à 0 db et dessus 8 points d'inflexion.
La constitution du filtre est ultrasimple, pour un passe-bas on prend le dernier point à droite en cliquant dessus et on le raméne vers le centre et en bas du graphe jusqu'à la fréquence de coupure désirée, avec la molette de la souris on augmente le slope (la pente) du filtre jusqu'à la valeur désirée.
Pour le passe-haut le principe est le même mais cette fois en utilisant le premier point à gauche en le ramenant vers la fréquence de coupure du passe-bas.
A ce stade il est important de modifier la nature du filtre, par défaut nous sommes en analogique. Il suffit de cliquer sur analog et on se retrouve en numérique, on est dans ce cas avec un filtre FIR à phase linéaire calculé sur 64 bits.
Pour ceux qui ne connaissent pas les différences entre les filtres, il faut savoir que le mode analogique est celui que l'on retrouve dans pratiquement tous les filtres actifs ( Berhinger, Bss, Dbx, etc...). Ce sont des algorythmes qui reproduisent les filtres passifs que l'on trouve dans les enceintes acoustiques depuis des décennies, Butterworth, Bessel, Linkwitz Railey, Tchebitchev.
Avec à la clef tous les défauts de ceux-ci, déphasage, distorsion et autres joyeusetés.
Pour obtenir la meilleure précision, il est nécessaire de cliquer sur la fenêtre en haut à gauche, show info, on peut à cet endroit rentrer la pente et la fréquence de coupure à la main.
Voici mes propres réglages pour le passe-bas et le passe-haut avec une fréquence de coupure à 650 Hz et une pente Q=3, ce chiffre correspond à une pente analogique de 24 db/octave. Le maximum étant de 12 soit 96db/oct.






Ces réglages sont provisoires, je les ai choisi parce que, pour l'instant ce sont ceux qui donnent le meilleur résultat en première approximation.
La ligne orangée que vous pouvez voir de part et d'autre de la coupure sur les deux filtres, c'est la phase.
Je n'ai pas encore eu le temps de faire les mesures de décalage temporel des HP, lorsque ce sera fait j'utiliserai cette fonction.



Bon, on a bien avançé, pour ceux qui ont eu le courage d'arriver jusqu'ici, vous avez remarqué que je vous ai beaucoup parlé de plugins, mais plugins dans quoi ?

C'est ce qu'on verra demain, merci de votre attention et bonne nuit.

[mpoun]

sympa ton Post

Sans indiscretion, tu avais essayé quoi en filtrage actif ?

et ce qui nous interresse aussi, c'est le résultat à l'écoute

un ptit CR ensuite ?

[Lansing]

J'y vient, mais j'ai des ampoules aux doigts.

[mpoun]

Tu m'étonnes

[tropodator]

Lansing et usa_satriani,

Super boulot les gars,
Sujet trés interressant et bien traité ...

Vite la suite ...

[Lansing]

Les VST slots
Dans mon bref petit historique nous avons vu que le premier logiciel à employer cette technique était Cubase, d'autres ont apparus comme Nuendo par exemple.
Ces logiciels bien que performants sont lourds, très lourds. Les maîtriser n'est pas une sinécure et vient se rajouter à l'apprentissage du plugin Vst.
Il existe une solution beaucoup plus simple, le VST slot. C'est tout bête, ces logiciels n'ont qu'une seule fonction, celle de servir de réceptacle à un plugin Vst. Il n'y en a pas beaucoup, comme les plugins, il y a deux familles.
- Les Vst slots pour instruments, le plus connu Vstack de Steinberg.
- Les Vst slots pour effets, comme SpinAudio ASIO FX Processor ou d'autres en freeware.

Comme si le DirectWire ne suffisait pas, Audiotrak fournit avec toutes ses carte un Vst slot, le NSP (Native Sound Processing), qui est en fait la version spéciale ESI (bridée sur cette marque) du ASIO FX Processor de chez SpinAudio.
Bizarrement Nsp n'est pas livré avec les cartes pro ESI mais fonctionne parfaitement.
Le travail de ce logiciel va consister à mettre en oeuvre les plugins, pour cela 8 slots, soit 8 occurences du même plug soit 8 plugs différents.
Comme chaque slot est stéréo, NSP peut donc traiter 16 canaux. Soit 16 canaux différents, ou bien 8 fois le même signal stéreo, ou 8 fois en mono, etc...
Pour router tous ces flux audio il faut aller dans la partie routing de Nsp. Ci-dessous un exemple simple de filtrage actif, on fait rentrer en stéreo les canaux 1 et 2 une première fois dans le slot 1 avec un passe bas, par exemple,et sortie en 1 et 2. On fait rentrer de nouveau 1 et 2 dans le slot 2 avec un passe haut et sortie en 3 et 4.
On vient de fabriquer un filtre actif stéreo deux voies.




J'ai donné à dessein un exemple simple, les seuls limites seront celle de votre imagination, et de votre matériel bien sûr. Ci-dessous un graphe de filtre passe bande entre 600 et 7000Hz, il est évidement l'association d'un passe bas et d'un passe haut.
Pour le routage il suffit de reprendre une troisième fois les canaux 1 et 2 dans le slot 3, appliquer ce filtre et sortir en 5 et 6.





Pour faire un peu plus délirant, on peut, en associant DirectWire et Nsp, réaliser la manip suivante.
Mettre en route l'exemple précédent en biampli, brancher un micro dans la carte et positionné à l'emplacement d'écoute, router le signal dans Directwire comme ceci.




Dans Nsp vous routez 3 et 4 dans le slot 3 avec une sortie fictive vers 7 et 8 par exemple. Dans le slot 3 vous insérez un Plugs Vst de graphe comme Voxengo Span (freeware) et vous obtenez le résultat en temps réel de vos filtres.
Avec bien sûr la possibilité de retoucher, toujours en temps réel les valeurs dans les slots 2 et 3.





Nous avions vu précédement ce qu'était la latence, encore une fois pour ce qui nous intérresse, elle n'est pas critique. Par contre la connaissance précise de sa valeur est importante.
On peut la calculer, elle dépend de deux valeurs, la fréquence d'échantillonnage et la taille du buffer de la carte son. Je vous fait grâce du calcul, Nsp fait cela très bien.
Voila un exemple en 48 Khz et 256 samples.




le calcul étant linéaire, voila le résultat en 44Khz et toujours 256 samples.





Pourquoi je vous bassine avec ces histoires ?
Parce qu'un troisième larron va venir s'inviter dans le bal.
On pourrait, pour diminuer la latence, diminuer la taille du buffer, avec 64 samples en 48Khz elle serait d'environ 1,3 ms, ce serait parfait.
Seulement voila, il y a le flux audio en troisième élément. Entre le flux moyen en AC3 à 380Kbit/s et le Cdaudio à plus de 1400Kbits, on ne pourra pas utiliser le même buffer pour les deux. Avec un buffer de 128 samples en 44 Khz, la lecture d'un *.ape sous Foobar avec un débit de 700Kbit/s se fera avec des clics.
Conclusion on laisse le buffer à 256 samples, et on tiens compte des latences mesurées par Nsp plus haut.

Bon, on arrête pour l'instant, je vous laisse digérer tout ça.
A+

[Lansing]

Les VST slots ( suite et fin)

Je ne voulais pas terminer sur NSP sans vous parler de Waves Eq. C'est un excellent plugin de filtrage inclus dans la plupart des bundles de masterisation de la marque, malheureusement je n'ai jamais pu le faire fonctionner avec Nsp ni avec ASIO FX de chez SpinAudio. Apparement une histoire de structure de Dll refusé par les standalone, tant pis.

Exploitation

Rien de bien compliqué cette fois, il suffit d'intégrer au dossier de démarrage de windows le logiciel NSP et le tour est joué.
La seule véritable difficulté réside dans le réglage de volume. En effet, Esi à frôlé le sans faute, frôlé seulement car ils n'ont pas prévu de racourci clavier pour les réglages de la carte. Ce qui signifie qu'il est impératif d'utiliser une souris pour régler le volume.
le PC ayant migré sous l'écran (le filtrage actif nécessite beaucoup de câbles !), vu la distance (5 m),j'ai dù investir dans une souris Bluetooth. J'ai acheté une Logitech MX900, un petit bijou, plus de 8m de portée.
Je réfléchis à une solution plus ergonomique, les plugs VST pro comme Ozone peuvent être commandés par automation. Ce système permet de télécommander le plug par des commandes midi (plus de 150 pour Ozone), avec un logiciel de conversion clavier/midi on peut peut-être télécommander le volume de sortie des différentes occurences du plug...
Si j'y arrive je vous ferais signe.

Je n'ai fait qu'effleurer la question du décodeur audio dans ZoomPlayer, c'était pas le but. En ce qui me concerne j'utilise AC3filter pour l'instant, pas terrible, mais il est le seul qui me permette de savoir ce qui se passe réellement dans le décodage.
Je pense à terme utiliser le décodeur de Windvd qui me paraît meilleur, surtout pour les dvd musicaux. Pour cela il faut que je pige à quoi correspondent toutes les clefs dans la base de registre de façon à le régler correctement.

Les performances

Avant toutes choses je tiens à préciser que je rédige ce tuto parrallélement à la mise au point de mon système. Inutile de préciser que je n'ai aucun recul pour juger du bien fondé de ma démarche.
Tout juste puis-je donner quelques impressions.
Le son en PCHC est excellent, c'est du très haut niveau, la dynamique est ènorme, le réalisme sonore époustouflant. Je me base sur un essai récent chez moi avec un Lexicon mais en biamp passive.
En Hifi (Baroque, blues, jazz) la précision de placement des musiciens qui était déja très bonne devient exceptionnelle, comme pour le PCHC la dynamique est elle aussi excellente.
Par contre les timbres ont perdus de leur réalisme, la musique est un peu sèche voir décharnée sur certain instruments. Je compare cela au couple CEC TL2/Microméga Data que je possède depuis pas mal d'années.
Pour être tout à fait franc je m'attendais à ce résultat. Les cartes son pro ne sont pas des éléments d'une chaîne Hifi, elles n'ont pas été conçues pour cela. Le cahier des charges n'a rien à voir avec celui d'un convertisseur audio, il est préférable de le savoir avant de se lancer dans l'aventure.
A contrario, je préfère le son (provisoire) que j'entends aujourd'hui à celui que j'obtenais avec les sources précitées mais filtrées avec un BSS (me souviens plus de la réf.). Je ne parlerais même pas du DCX2496 de chez Berhinger, le test a duré 10 minutes, grotesque.
Etant donné le potentiel du système et la mise au point très perfectible (je n'ai pas eu le temps d'effectuer une seule mesure, tout a été fait à l'oreille) je suis sûr d'obtenir de meilleurs résultats dans les prochains jours.
Je vous ferais part à l'occasion de mes impressions et d'éventuelles améliorations à apporter à ce système.
Je tiens à remercier tous les contributeurs de ce forum, en particulier melavi, vairulez, Geo trouvetout, usa-satriani (salut mon gregounet !), Emmanuel Piat (j'ai tout lu Piat ! ) pardon à ceux que j'ai oublié.
Voila, that's all folks, merci et félicitations à ceux qui ont eu le courage d'aller jusque là.

[cd]

Bravo a vous pour ce boulot,

Possesseur moi meme d'une wamirack 192X et ayant la possibilté de faire de la bi-amplification active, j'attend donc la suite avec impatience.

J'avais deja fait un premier essai avec nuendo, cependant la complexité du logiciel a fini par me decourager.

Donc encore une fois j'attend la suite avec impatiente et j'en profite pour rendre hommage a CE SUPER BOULOT.

La partie la plus complexe semble etre qd meme ce qui concerne les mesures et l'interpretation et donc la correction a y apporter ?

@+

[usa_satriani]

Vi c'est génial tout ça, je vais rajouter cette partie sur mon site