Compensation PAL Speed => liste des DVD

[Emmanuel Piat]

>2001reclocked2-49 (194 kB)
>2001reclocked2-48 (223 kB)

La version à 49Hz est bien moins bonne que celle à 48Hz car on entend une modulation sur le violon.

[Emmanuel Piat]

J'ai une requête Pio2001, est-ce que tu pourrais me faire un petit snapshot de ta config de Reclock lorsque tu lis un DVD NTSC ?

[Pio2001]

Enya : le B est la version trafiquée. J'ai raccourci un tout petit peu le début du A, qui commençait avant, pour faire la comparaison ABX (même si de toutes façons à 48 kHz mon DAC a un temps de commutation aléatoire, qui me fait sauter une partie de la première seconde du fichier) : 16/16 c'est immédiat. Il y a moins d'aigu sur le B. Ecoute faite au casque Senheiser HD-600.

Simone : rien de plus simple à resampler ou à compenser, je ne m'attends à aucun problème sur ce type de son. Et pourtant, les deux versions compensées sont quand même nettement filtrées. Alors que les versions non compensées ont un fort bruit de fond, les versions compensées n'en ont aucun !

Je suis dans les choux.

J'attends tes impressions...

Je ne serais pas capable non plus d'ABXer les versions compensées ou non compensées entre elles. Mon avis est qu'il faut rechercher des sons complexes pour le resampling, en particulier des cymbales, parce que c'est vers l'aigu que le resampling provoque de l'alias.

2001 Triangle : il n'y a effectivement pas la modulation attendue sur N2001_triangle VO non compensée (reclock+directsound). Toutefois, tes capture d'écran de config reclock indiquent des corrections très faibles : 1 et 2 Hz, ce qui doit nous donner une ou deux modulations par seconde, donc bien plus lent que ce que j'ai obtenu. Pendant la lecture, tu as très bien pu obtenir 0 Hz, reclock n'agissant alors même pas. En revanche, dans l'écran de ma config ci dessous, j'ai 12 Hz de correction, ce qui donnerait 12 modulations par secondes si la vitesse de lecture n'était pas changée.

J'ai tout de même pu entendre une différence. Entre CEP2 et reclock, ABX 8/8, la version de CEP2 est plus brillante, comme si elle avait plus d'aigu. Idem entre le son original et reclock non compensé, mais c'était plus dur. Reclock atténue l'aigu sur les trois premiers coups de triangle : ABX 8/8. Note que j'ai fait les tests à des niveaux d'écoute normaux, ce qui est extremement fort compte tenu du fait que c'est un passage doux.
Je n'ai pas fait de test en aveugle sur les violons. Mais en tout cas, il n'y a pas de battement tel que les miens.

A mon avis aucun espoir de ce côté pour déterminer le THD et THD+N à partir d'un wav. Il faudrait un soft plutôt orienté traitement du signal audio.

?... Comprends pas. RMAA est un programme qui détermine Frequency Response, Noise Level, Dynamic Range, Total Harmonic Distortion, Intermodulation Distortion, et Stereo Crosstalk à partir d'un wav.

J'ai une requête Pio2001, est-ce que tu pourrais me faire un petit snapshot de ta config de Reclock lorsque tu lis un DVD NTSC ?

Vla : http://perso.numericable.fr/laguill2/fi ... config.png

[Emmanuel Piat]

REsalut !

Tu as raison pour Enya (et le reste aussi d'ailleurs ). Je pense néanmoins que tu as des oreilles plus "fraiches" que moi dans l'aigu. perso je coupe à 16500 Hz...

>Comprends pas. RMAA est un programme qui détermine Frequency Response, Noise Level, Dynamic Range, Total Harmonic Distortion, Intermodulation Distortion, et Stereo Crosstalk à partir d'un wav.

ok. Le soft a dû pas mal évoluer depuis mes derniers tests avec qui remontent à deux ans. J'ai néanmoins procédé autrement en faisant les mesures de THD et THD+N à 1kHz en utilisant SpectraLAB (v. 4.32.14 de 1998 ).

J'ai mis en attaché le fichier "note145 - Audio Specifications.pdf" qui explique en détail la signification de ces mesures. En gros le THD ne s'intéresse qu'à la distorsion harmonique (ie les raies qui se rajoutent à un multiple de la fondamentale) alors que le THD+N ajoute en plus l'influence du bruit partout en dehors de la fondamentale (qui doit être filtrée par un filtre réjecteur (notch filter) lors du calcul).

[Emmanuel Piat]

Le protocole est le suivant : à partir d'un wav à 1kHz, j'ai encodé un DVD de 5min que j'ai joué avec ZP et iviaudio.ax. Grâce au driver de la 1010, j'ai simultanément enregistré le signal numérique juste avant les DAC dans CEP2. Comme cela, je peux voir l'influence du renderer utilisé dans windows et mesurer la distorsion qu'il induit sur le signal d'origine.

Pour commencer, j'ai donc généré deux wav de référence (48kHz) avec le dithering actif dans CEP2 :

wav à 1000Hz 0dBFS :
La fft est dans FFT_1000Hz_0dB.png

wav à 1000Hz -6dBFS :
La fft est dans FFT_1000Hz_-6dB.png

=> on constate l'absence d'harmoniques.

Si on supprime le dithering ds les options de CEP2, on voit apparaître les harmoniques de rang impair :
FFT_1000Hz_0dB_sans dithering.png

[Emmanuel Piat]

Mesures de référence :
================

Pour la mesure de THD, SpectraLAB commence par chercher la fondamentale puis ses harmoniques (à x2, x3, x4 etc.) mais on ne sait pas combien d'harmoniques il considère pour son calcul et c'est bien dommage... J'ai réglé "FFT size" à 65536 samples et "Smouthing window" à Blackman puis j'ai travaillé en mode "Post process" sans moyennage (param Avg à 1).

J'obtiens les mesures de référence suivantes avec les 2 wav :

wav à 0dBFS :

THD : 0.00008% (-122dB)
THD+N : 0.00213% (-93.4dB)

wav à -6dBFS :

THD : 0.00014% (-117dB)
THD+N : 0.00426% (-87.4dB)

Les perf. sont moins bonnes à -6dBFS qu'à 0dBFS car le bruit de quantisation sur la sinusoïde induit par la résolution limitée du signal (16 bits) reste le même en amplitude dans les deux wav (cf. les FFT) MAIS en relatif le bruit de quantisation est proportionnellement plus important par rapport à la sinusoïde à -6dB qui est d'amplitude 2 fois moindres que celle à 0dB. On retrouve par conséquent ce rapport de 2 entre les mesures de THD (et THD+N).


Rq 1 : on a THD (dB) = 20 log (THD (%) / 100)

THD = 100% correspond à THD = 0dB
THD = 0.0001% correspond à THD = -120dB

Rq 2 : En kernel streaming, le signal fourni au DAC serait exactement le signal contenu dans le wav. Ce signal aura donc les caractéristiques données ci-dessus. Les DAC puis l'étage d'amplification en sortie vont ensuite faire baisser ses performances ainsi que toute l'électronique analogique sur le trajet du signal et enfin pour finir les enceintes qui peuvent avoir des distorsions assez élévées. Néanmoins, l'objectif de ce post n'est pas de tester le kernel streaming (il y a déjà eu un post à ce sujet) mais les autres renderers utilisés pour les DVD

Rq 3 : : si on enlève le dithering ds CEP2, on a le résultat suivant pour 0dB :
THD : 0.00110% (-99.2dB)
THD+N : 0.00168% (-95.5dB)

Au passage, j'en ai profité pour regarder la distorsion générée par le "signal generator" de SpectraLab après rendering (le renderer n'est pas précisé dans SpectraLAB mais c'est surement Directsound) :

THD : 0.00120% (-98.4dB)
THD+N : 0.00254% (-91.9dB)

Pas fameux comme signal de référence... Tout ça à cause de XP et de son k-mixer. Le signal est dégradé avant même le passage dans le DAC... Donc si un jour vous voulez tester la distorsion engendrée par un appareil avec un PC, je ne peux que vous conseiller de créer les signaux de test avec CEP2 (dithering actif) et de les générer avec foobar en Kernel Streaming... Le mieux étant de les générer carrément en 32 bits/96 kHz. Avec la 1010 qui est une carte 24bits/96 kHz, un tone à 1000Hz/0dBFS 32 bits/96 kHz a alors les perf suivantes après rendering (kernel streaming) :

fondamentale (1000 Hz) : 0dB
1ere harmonique (2000 Hz) : -140.1dB
2eme harmonique (3000 Hz) : -145.8dB
3eme harmonique (4000 Hz) : -147.4dB
4eme harmonique (5000 Hz) : -147.3dB
10000 Hz : -152.2dB
20000 Hz : -162.9dB

Ouahou ! Rien à dire, cette fois-ci on est plus que certain que ce sera l'étage de sortie de la CS qui va limiter la qualité du signal et pas le signal de test en lui-même...

[Emmanuel Piat]

Encodage du DVD de test :
==================

1ère solution : on peut utiliser la procédure décrite ds le post sur le DVD de calibration vidéo. Bien que cela marche parfaitement, j'ai préféré mettre reclock en situation normale sur une vraie vidéo.

- Avec DVDShrink, j'ai extrait 5 min d'un DVD (sans les pistes sons inutiles ici).
- Avec le freeware VobEdit, j'ai démultiplexé la vidéo pour obtenir le fichier .m2v
- Avec la démo de CEP2 j'ai créé un wav (48kHz) stéréo de 5min (1000Hz, -6dB ou 0dB)
- J'ai fait l'authoring du DVD avec le freeware ifoEdit :

- lancer IfoEdit
- dans le menu sélectionner DVD Author/Author new DVD
- dans video mettez le fichier m2v
- dans audio mettez le fichier wav
- laissez Subpicture et chapter vide
- dans destination, mettez le chemin ou doit être créé le DVD.
- cliquer sur ok : l'authoring commence.

Nota : un wav stéréo est stocké en LPCM dans le DVD et occupe la même place qu'une piste DTS plein débit (1536 kbps). Il faut donc faire attention à ce que la vidéo + le wav ne dépasse pas environ 10 Mbps (norme DVD).

Lorsque je joue le DVD obtenu avec ZP et iviaudio.ax en filtre audio, j'obtiens sur les vue-mètres de la 1010 un signal identique sur FL et FR qui a bien le bon niveau sonore (0dB ou -6dB).

[Emmanuel Piat]

Voyons maintenant comment les mesures obtenues se dégradent en fonction du renderer utilisé dans zoomplayer... Je rappelle que toutes les mesures se font dans le domaine numérique. Il n'y a AUCUN passage par les DAC ou les ADC de la 1010. On évalue donc bien uniquement les perf. du rendering.

Je rappelle les mesures de réf obtenues à partir des wav d'origine (il suffit de les ouvrir avec SpectraLAB et de demander le THD et THD+N) :

wav à 0dBFS :

THD : 0.00008% (-122dB)
THD+N : 0.00213% (-93.4dB)

wav à -6dBFS :

THD : 0.00014% (-117dB)
THD+N : 0.00426% (-87.4dB)

Passons maintenant aux mesures APRES rendering

[Emmanuel Piat]

Rendering directsound :
======================
La fft est dans FFT_directsound_0dB.png

wav à 0dBFS :

THD : 0.00062% (-104.1 dB)
THD+N : 0.00262% (-91.6 dB)

wav à -6dBFS :

THD : 0.00103% (-99.7 dB)
THD+N : 0.00512% (-85.8 dB)

Ca reste très correct. Néanmoins, si Reclock rend possible dans un futur proche le kernel streaming, je ne cracherais pas dans la soupe (le kernel streaming permettra qd même de gagner 18 dB!).

[Emmanuel Piat]

Rendering reclock+directsound à 75Hz :
===========================
Les fft sont dans :
FFT_reclock+direcsound_0dB_75Hz.png
FFT_reclock+direcsound_0dB_75Hz (correction 0Hz).png

On constate qu'il y a un peu plus d'harmoniques sauf si reclock compense de 0Hz. Dans ce cas, on retrouve exactement la même chose que pour directsound tout seul (mêmes mesures). Si la correction de reclock est différente de 0Hz, il y a aussi une petite variation de l'amplitude du signal.

Par contre, j'ai remarqué des petits "pops" à chaque affichage de correction de fréquence dans la fenêtre de Reclock. Néanmoins, ces pops disparaissent une fois qu'on est stabilisé ds la zone de correction + ou - 2Hz.

Mesures si la correction est différente de 0Hz (cas le plus défavorable) :

wav à 0dBFS :

THD : 0.00108% (-99.3 dB)
THD+N : 0.00433% (-87.3 dB)

wav à -6dBFS :

THD : 0.00217% (-93.2 dB)
THD+N : 0.00580% (-84.7 dB)

On perd légèrement par rapport à Directsound seul mais ça reste très correct.

[Emmanuel Piat]

Rendering reclock+directsound à 72Hz (compensation PAL speedup) :
================================================
La fft est dans FFT_reclock+direcsound_0dB_72Hz.png

On constate que la fondamentale passe à 960Hz à cause de la compensation du PAL speed up (correct). Par contre, les harmoniques impaires ont des amplitudes très importantes qui vont plomber les mesures...

wav à 0dBFS :

THD : 0.03682% (-68.7 dB)
THD+N : 0.03601% (-68.9 dB)

wav à -6dBFS :

THD : 0.05214% (-65.6 dB)
THD+N : 0.05164% (-65.7 dB)

Ca commence à devenir carrément limite même si à l'écoute le resultat reste tout de même satisfaisant (cf. les enregistrements de test dispo dans les posts précédents). Néanmoins, comme on a une grosse marge de progression, il est probable que ce résultat peut être facilement amélioré :

- soit en utilisant une précision de calcul supérieure dans l'algo de resampling
- soit en utilisant un dithering du résultat qui permettra de gommer les harmoniques a ajoutant un léger bruit sur le signal.
- soit en utilisant un algo de resampling plus performant qui soit compatible avec le fonctionnement de reclock (ie. fréquence variable)

[Emmanuel Piat]

Pour finir je donne le résultat fourni par une compensation du PAL speedup avec CEP2 (en faisant varier la durée du wav via un resampling comme le fait Reclock) :

Dans CEP2, choisir Effects|Time/Pitch|Strech... et sélectionner Resample et mettre ratio à 104.166

On retrouve la fondamentale déplacée à 960Hz mais cette fois-ci les harmoniques se font plus discrètes :
FFT_CEP2+dithering_compensation PAL speedup.png

THD : 0.00133% (-97.5 dB)
THD+N : 0.00288% (-90.8 dB)

L'objectif pour reclock pourrait donc être d'essayer de ce rapprocher au maximum de ces valeurs

Pour finir, il me reste à tester la correction sur les DVD NTSC.

[Emmanuel Piat]

PIO2001, pour tes tests de reclock, tu as utilisé la sortie SPDIF ou un les sorties analogiques ?

Je pose cette question parce que reclock a un comportement de correction très primaire en sortie SPDIF, ce qui pourrait expliquer tous les artefacts que tu as observé.

[Pio2001]

M'enfin, Emmanuel, c'est quoi ce bordel ? Et les références bibliographiqes alors ? C'est du travail de cochon, ça !

Non, j'déconne bien sûr. Remarquable rigueur ! Tu as eu une formation scientifique...

Je pense néanmoins que tu as des oreilles plus "fraiches" que moi dans l'aigu. perso je coupe à 16500 Hz...

Moi à 16000 Hz
Mais je suis extrêmement tâtillon sur la linéarité de la courbe de réponse. Je ne supporte pas quand une enceinte ou un casque n'a pas un son neutre.

PIO2001, pour tes tests de reclock, tu as utilisé la sortie SPDIF ou un les sorties analogiques ?

J'utilise toujours ce que reclock appelle "PCM output", donc il est au mieux de sa forme. Ensuite, je sors en SPDIF, mais il n'est pas censé le savoir. Au passage, comme j'utilise une carte Marian, le Kernel Streaming ne m'apporte rien. Elle fait du bit-exact dans le WaveOut et le DirectSound, même sous XP, comme les cartes RME.

Mais pour les enregistrements que j'ai postés, je n'ai pas pensé à vérifier si la carte son Marian pouvait lire et enregistrer en même temps sans être esclave d'elle même (parce que la DAT lui renverrait son propre signal d'horloge), alors j'ai utilisé la SoundBlaster 64.
Voici les caractéristiques de l'ensemble Creative SB64 -> WaveOut Windows XP -> 5 mètres de câble à deux balles -> Ampli -> DAT analog input 48 kHz 16 bits -> Marian Marc 2 digital capture :
http://perso.numericable.fr/~laguill2/r ... 4todat.htm

Ce qui te permet d'apprécier au passage le programme RMAA. J'ai juste eu à lire, enregitrer, et à cliquer sur "make html report" pour faire naître cette page !

Pour ce qui est des artefacts, il s'agit d'alias, et ce n'est pas sur une sinusoïde de 1 kHz qu'ils vont apparaître. Ils seront d'autant plus visible que la fréquence est haute.
Il faudrait donc utiliser une sinusoïde de 20 kHz. Les effets de pulsation observés se manifesteront par un dédoublement de cette sinusoïde dans l'analyse spectrale, les deux pics résultants étant alors distants d'un nombre de hertz égal à la différence de fréquence entre le son original et le son corrigé par reclock.
Par exemple si reclock corrige le 48 kHz de -2 Hz, cela représente une correction de 0.83 Hz sur le 20 kHz.
L'analyse devra donc avoir une résolution d'au moins 0.8 Hz, ce qui implique une FFT size d'au moins 60000 samples. De plus, pour isoler les pics de fréquences, il faudra utiliser un fenêtrage Hamming (ou Hanning ?) au lieu de Blackmann. Si l'alias est faible, les pics voisins se noieront dans la base du pic principal. Dans ce cas, autant faire un screenshot de la représentation temporelle, où la pulsation sera bien visible.
Pour tester la qualité du speedup, pas de problème, la différence sera beaucoup plus importante. Par contre il faudra tester toutes les correction susceptibles d'être rencontrées, parce que le type d'antialias utilisé par reclock déterminera l'amplitude de l'alias à chaque correction.

[Emmanuel Piat]

>Tu as eu une formation scientifique...
Tu peux faire une recherche sur google, tu me trouveras surement. Je travaille au Laboratoire d'Automatique de Besançon (LAB) essentiellement sur la micromanipulation d'ovocyte et sur l'apprentissage par renforcement. Mon seul regret est d'avoir une formation vraiment light en signal

>J'utilise toujours ce que reclock appelle "PCM output", donc il est au mieux de sa forme. >Ensuite, je sors en SPDIF

tu sors en SPDIF avec ta carte Marian, c'est ça ? (c'est juste pour comprendre)

Pour ton autre config :

>Creative SB64 -> WaveOut Windows XP -> 5 mètres de câble à deux balles -> Ampli
>-> DAT analog input 48 kHz 16 bits -> Marian Marc 2 digital capture :
>http://perso.numericable.fr/~laguill2/rmaa/sb64todat.htm
>Ce qui te permet d'apprécier au passage le programme RMAA. J'ai juste eu à lire,
>enregitrer, et à cliquer sur "make html report" pour faire naître cette page !

Oui c'est hyper sympa mais ce n'est pas vraiment ce que je cherche car je veux impérativement m'affranchir de toutes les distorsions introduite par la boucle (ie chez toi, les DAC de la SB64, le cable de 5m, l'ampli et les entrées analogique de ton DAT).

Comme j'ai la possibilité d'enregistrer ds un WAV le signal APRES rendering mais AVANT le DAC je cherche des softs ou du code libre de droit pour calculer le THD etc. à partir d'un WAV comme peut le faire SpectraLAB (qui n'est pas gratuit ) :
http://www.soundtechnology.com/download-center.htm

>Pour ce qui est des artefacts, il s'agit d'alias, et ce n'est pas sur une sinusoïde de 1 kHz
>qu'ils vont apparaître. Ils seront d'autant plus visible que la fréquence est haute.
>Il faudrait donc utiliser une sinusoïde de 20 kHz.

Je vais essayer pour voir. Ma vieille version de SpectraLAB me permet d'avoir un fenêtrage "Hanning" tout comme CEP2 sur 64k samples.

J'ai rien compris à la fin de ton explication

@+
Emmanuel