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Les Lecteurs CD & SACD

24/96 khz ou 24/192 khz

Message » 23 Juin 2005 13:14

ouinedaube a écrit:Et votre mère vous a jamais dit que le PC est laid et vulgaire ? Vous pourriez rouler en MacIntosh tout de même ... :wink:


Tu veux sans doute parler des futurs mac qui seront des pc avec un autocollant en forme de pomme et un prix multiplié par deux ?
jojolapin
 
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Message » 23 Juin 2005 13:19

Si vous voulez comprendre quelque chose, ne lisez surtout pas cet article ! Il est incroyablement confus, illogique, et parfois faux !

L'auteur confond ADC et DAC ! Il explique que l'oversampling opéré dans le DAC aide a filtrer les alias... de l'ADC ! Ce qui est bien sûr faux.

Thierry Heeb, l'expert, explique ensuite :
Of course, today's technology prevents a lot of clock-jitter problems with CD players, but problems still arise when combining multiple digital-audio devices.


Ce qui est juste : losqu'on veut faire un mixage numérique entre deux lecteurs de CD, par exemple, il est nécessaire que les deux lecteurs et le mixeur soient asservis à la même horloge maître. Si ce n'est pas possible, alors il faut réaliser un upsampling asynchrone à l'entrée du mixeur, pour resampler les signaux à l'horloge du mixeur.
Il applique ensuite ce principe à la transmission d'un signal depuis un drive vers un DAC, ce pourquoi il n'a pas été conçu.

Dans son discours, le principe fondamental est que l'horloge de l'upsampleur est systématiquement de meilleure qualité que celle du lecteur de CD.

With upsampling we use unrelated clocks to drive the input and the output respectively. This means that even if the input clock is imperfect, the output clock will remain as precise as it is."


Mais il n'envisage pas une seule seconde la réciproque, à savoir que "si l'horloge de l'upsampleur est imparfaite, celle du lecteur de CD reste toujours aussi précise".

Il est important de noter l'usage du conditionnel : "an upsampler may have an advantage over an oversampler", un upsampler pourrait avoir un avantage sur un oversampleur, et du point de vue personnel : "The difference [between oversampling and upsampling] is, to my opinion, more related to the clocking and jitter problem as well as to the statistical distribution of errors or artifacts.".

C'est son avis, et rien d'autre.

Cet article ne me convainc vraiment pas. Les bénéfices sont présentés de manière conditionnelle et pas très logique, tandis que les inconvénients ne sont pas abordés.

Par exemple, lorsque les fréquences sont très proches l'une de l'autre à un Hertz près, comment empècher l'apparition d'un battement de 1 Hz dans les hautes fréquences ?
Ou encore comment rejeter le jitter de la source ? Dans ce procédé, les imperfections de l'horloge source ne sont pas éliminées, comme il le dit, mais au contraire enregistrées de façon irrévérsible dans le nouveau signal.
Et si l'upsampleur parvient à éliminer ce jitter avant l'upsampling, qu'est-ce qui empèche un DAC ordinaire d'en faire autant ??
Pio2001
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Message » 23 Juin 2005 15:29

Je ne vois pas ou l auteur fait explicitement la confusion que tu notes.

Le fait que l horloge du convertisseur est meilleure que celle extraite du signal est l hypothese de depart. Les frequences des deux horloges sont clairement distinctes ( en fait 3 avec celle du convertisseur de frequence). C est aussi une hypothese de depart.
La capacite des circuits convertisseurs asynchrone à reduire le jitter de la source ( certaines formes pas toutes) est établie. cf doc du convertisseur plus haut.

Effectivement, le jitter qui n est pas rejeté à l etape de conversion est définitivement mélangé au signal

L avantage que voit Heeb est surtout dans la disparition des artefacts.
antonyantony
 
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Message » 23 Juin 2005 15:29

Pio, tu parles de l'article dont le lien est donné par Anthonyanthony ?
Merci à toi de l'avoir lu et décrypté !


Alain :wink:
haskil
 
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Message » 23 Juin 2005 19:14

Comme pio, je trouve que les explications sur l'aliasing (et je rajouterais sur le jitter) sont assez trompeuses, et qu'il y a en effet un biais dans la logique de "Thierry" d'Anagram: il dit, dans un des passages destiné à discréditer l'oversampling classique à 8x, que si l'horloge à Fs est mauvaise, l'horloge à 8xFs synchone de Fs sera également mauvaise. Et de proposer des palliatifs à base d'upsampling asynchrone alors qu'il y a surement d'autres remèdes...

C'est un raisonnement absurde pour les lecteurs intégrés d'une part, et que je ne suivrais pas forcément non plus pour les convertisseurs séparés d'autre part: pour moi, dans la config classique, le Fs' reconstitué au sein du maillon convertisseur à partir du flux de données "suit" fidèlement le "Maitre" Fs du maillon transport (aux fluctuations court terme près du au jitter de transmission, fluctuations corrigées/moyennées par un circuit dédié type PLL), afin d'avoir une horloge propre pour l'élévation de cadence/filtrage/conversion.
Que d'autres méthodes à base d'upsampling asynchone soient meilleures pourquoi pas, mais on n'en voit pas l'ombre d'une preuve ou d'argument décisif dans cet article! (qui joue le jeu du marketing Anagram sans trop de recul semble-t'il...).

Concernant les artefacts du suréchantillonage (lesquels au fait?), j'aurais aimé voir un développement plus technique pour être convaincu, je reste totalement sur ma faim car le "un peu plus mathématique" promis n'est justement pas développé, et il faut croire "Thierry" sur parole...

cdlt,
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Message » 23 Juin 2005 20:11

antonyantony a écrit:Je ne vois pas ou l auteur fait explicitement la confusion que tu notes.

Ici
inside your analog-to-digital converter there is a sampler which contains a camera that takes pictures of the incoming soundwave [...] In actuality, the "camera" is a very fast electronic switch called -- logically enough -- a sampling switch [...] The sampling switch creates distortions called aliasing frequencies. Alias frequencies occur above the Nyquist limit (22.05kHz for CDs), and these frequencies enter the sampler because it cannot distinguish between the true frequencies of the sampled sound and these sampling-switch distortions.

Jusqu'ici tout va bien. On enchaîne :
Filters called low-pass, or anti-aliasing, filters are therefore built into CD players and they attempt to block frequencies above 22.05kHz from entering the digital-to-audio converter.

Donc en résumé, dans un ADC, il y a de l'alias, c'est pourquoi le DAC comporte un antialias :) Logique, si ma tête est malade, soigne mon pied !
...Sauf qu'il est bien trop tard pour retirer l'alias de l'ADC, il fallait le faire avant de numériser !
Et on enfonce bien le clou :
Let's say the incoming frequency is 9kHz. The alias frequency will then be 1kHz (10kHz to 9kHz), which is within the baseband and cannot be filtered out[...] To minimize this type of aliasing artifact, the analog input to a A/D converter should also be filtered of frequencies above its Nyquist limit. [...] To prevent the aliasing frequencies from entering the baseband and thereby distorting the sound, one solution is to simply increase the frequency of the sampling switch. This technique -- which became known as oversampling -- greatly improved CD-player sound because it made the alias distortion filterable by simpler anti-aliasing filters.

Là la confusion est totale. En résumé : l'alias qui se produit à la numérisation, dans l'ADC, peut être éliminé en augmentant la fréquence d'échantillonnage de l'ADC (le "sampling switch"), ce qu'on appelle de l'oversampling (ah bon ??? Moi j'appelle ça de l'enregistrement haute résolution), ce qui a grandement amélioré le son des lecteurs de CD ( et il est où l'ADC, dans un lecteur de CD !?).

antonyantony a écrit:La capacite des circuits convertisseurs asynchrone à reduire le jitter de la source ( certaines formes pas toutes) est établie. cf doc du convertisseur plus haut.

L'AD1896 ? Oui, mais ce qu'il fait pour réduire le jitter, n'importe quel DAC peut le faire aussi sans toucher à la fréquence d'échantillonnage ! Pire, l'AD1896 conserve une trace du jitter d'origine figée dans le flux de sortie. Si bien qu'au lieu d'avoir à rejeter simplement le jitter de la source de données (Drive ou Sample Rate Converter), plus celle de la ligne, le DAC souffrira sans remède possible du jitter résiduel supplémentaire, qui vient s'ajouter au jitter de base si on considère que l'horloge du SRC est de même qualité que celle d'un drive, et que le câble numérique se comporte de façon similaire.

A la lecture de cette doc technique, ce qu'on nous présente, c'est un convertisseur de fréquence d'échantilonnage asynchrone, pas un anti-jitter. Je ne connais pas les applications de ce produit en particulier, mais je sais que le resampling asynchrone permet de synchroniser plusieurs sources numériques même si elles n'ont pas d'horloge maîtresse, ou d'accepter une variation progressive de la fréquence d'échantillonnage, pour par exemple eregistrer en numérique la sortie à vitesse variable d'une platine CD pour DJ dans un direct to disc.
L'inconvénient de ce procédé étant de figer définitivement le jitter dans le nouveau flux numérique, le SRC se doit d'avoir un circuit éliminateur de jitter le plus performant possible, afin de limiter l'introduction de distortion dans le signal de sortie.
Moi, je le comprends comme ça : si on introduit un upsampleur entre un drive et un DAC, ce qui à la base est complètement inutile, on introduit du jitter supplémentaire. En fait, on limite la capacité du DAC à rejeter complètement le jitter en lui imposant un résidu non corrigeable, alors qu'avec un drive directement branché, il n'y a pas de limite théorique à l'élimination du jitter par le DAC.
Seulement dans les années 90 est sorti sur le marché un accessoire appelé "anti-jitter", destiné à atténuer le jitter pour améliorer le son. L'upsampleur fait la même chose. Il est donc logique de l'utiliser à la place d'un ancien anti-jitter. Mais normalement, un anti-jitter devrait servir pour des sources de très mauvaise qualité. Pour qu'il améliore le son, il faut qu'il soit à la fois meilleur que le drive en sortie (meilleure horloge), et meilleur que le DAC en entrée (meilleur rejet du jitter). Si ces deux conditions sont remplies, il va réellement réduire la distortion en sortie analogique. Sinon, il introduira de la distortion supplémentaire.

Je ne vois donc pas ce qu'il vient faire dans une chaîne hi-fi haut de gamme, où le drive et le DAC sont conçus l'un pour générer la meilleure horloge possible, et l'autre pour rejeter totalement le jitter en entrée, alors que le SRC est conçu à la base pour faire du resampling asynchrone. Il constitue un facteur limitant la qualité maximale théorique du signal !
Pio2001
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