Explication format DSD 1 bit 2,8 mhz

[haskil]

Courtoisie ?
Vous rigolez j'espère quant au terme utilisé et j'espére que vous comprendrez que ce n'est pas en "insultant" l'autre que vous obtiendrez une réponse.

Mais tout cela a été raconté mille fois sur HCFR...
L'autocongratulation, c'est beau.


Je comprends mieux pourquoi Hc-Fr se désertifie ...

Outre qu'HCFR ne se désertifie pas, il ne s'agit pas d'autocongratulation, mais quand on va chercher sur un forum extérieur un propos tenu par une personne que l'on ne présente pas, mais que l'on devine choisie pour la haute tenue de ses propos, celui qui publie ce propos - en l'occurrence toi -; se devrait de contextualiser un minium ce propos... plutôt que le publier tel quel accompagné d'un commentaire au fond désobligeant... Si tu l'a publié pour édifier les forumeurs d'HCFR que tu prends à l'évidence pour ce qu'ils ne sont pas... ben tu t'es fourvoyé.

[fred-ql]

Audio Engineering Societe
Convention Paper 9091
136 th convention

In order to evaluate the differences between sub-jective impression of the sounds recorded usinghigh resolution audio formats, three audio for-mats recorded with multiple studio-quality au-dio recorders were evaluated in a double-blind A-B comparison listening test. Three formats arePCM (192 kHz/24 bits), DSD (2.8 MHz), and DSD(5.6 MHz). They were chosen because they are someof the highest resolutions currently available in mostof the consumer or professional audio recorders.The three formats were compared by 46 participantson six sound programs and eight attributes. Fromthe result of binomial test applied on the data frompairwise comparison experiment, statistically signif-icant differences between PCM and DSD but notbetween the two sampling frequencies (2.8 MHz and5.6 MHz) of DSD.

Soit en Google traduction :
Afin d'évaluer les différences entre l'impression subjective des sons enregistrés à l'aide de formats audio haute résolution, trois formats audio enregistrés avec plusieurs enregistreurs audio de qualité studio ont été évalués dans un test d'écoute de comparaison A-B en double aveugle. Trois formats sont PCM (192 kHz/24 bits), DSD (2,8 MHz) et DSD (5,6 MHz). Ils ont été choisis car ils font partie des résolutions les plus élevées actuellement disponibles dans la plupart des enregistreurs audio grand public ou professionnels. Les trois formats ont été comparés par 46 participants sur six programmes sonores et huit attributs. D'après le résultat du test binomial appliqué sur les données de l'expérience de comparaison par paires, des différences statistiquement significatives entre PCM et DSD mais pas entre les deux fréquences d'échantillonnage (2,8 MHz et 5,6 MHz) de DSD.

[gailuron]

Pour faire suite à l'intégralité de ce message, que je me dispense de citer entièrement pour alléger, j'ajouterais que, quelques fussent les intentions des patrons des grands groupes qui ont lancé le SA-CD, les ingénieurs qui ont participé à sa conception étaient aussi persuadés que ce système apportait une amélioration par rapport CD.

Ça, c'est sûr mais ça tenait à la fréquence d'échantillonnage choisie (2,8 MHz) qui plaçait la qualité à la hauteur du grand rival du moment, le DVD-Audio, encodé en PCM 24/96. Le discours marketing de l'époque était d'une grande hypocrisie ou malhonnêteté intellectuelle en comparant SACD et CD-Audio.

J'ai déjà cité sur HC-FR des propos de Carel Dijkmans, célèbre ingénieur de Philips (plusieurs brevets à son actif, dont celui du procédé dit "bitstream" me semble-t-il), l'un des patrons du développement du DSD/SA-CD côté technique et non côté commercial, que j’avais trouvés sur le réseau social Linkedin : pour cet homme, l'apport décisif était le multicanal, seul moyen d’enregistrer et de reproduire plus fidèlement la musique instrumentale ou vocale naturelle. Pour ce qui est du reste, il estimait que DSD et PCM à 192 kHz était à peu près kif-kif. Il expliquait ainsi que les ingénieurs de Philips et Sony étaient persuadés que pour avoir un résultat final acceptable, il fallait suréchantillonner huit fois au moins, ce qui veut dire numériser avec une bande passante au moins huit fois supérieure à la bande passante du signal que l'on veut reproduire (la bande passante audio 20 Hz-20 kHz). On y arrive avec du PCM à 192 kHz comme avec du DSD. A la condition, et là c'est moi qui ajoute cette condition, de réaliser correctement les circuits pour l'un et l'autre, ce qui n'est pas forcément évident. Je me souviens aussi de ce qu'a écrit sur HC-FR jbcauchy, qui travaillait chez un avionneur sur le traitement du signal numérique : même dans son domaine d'activité, pour travailler correctement en numérique sur une bande passante utile, il fallait la suréchantitilonner dix fois. C'est le même ordre de grandeur que les huit fois au moins des ingés de Philips et Sony...

Le DSD 64 est en théorie légèrement meilleur que du PCM 24/96 mais très loin du PCM 24/192. Relis les derniers écrits de Gbo sur HCFR ! Quant au multicanal, on peut le faire aussi bien en PCM qu'en DSD. Pour preuve, le multicanal existait sur DVD-Audio ; j'en possède un d'ailleurs : la Symphonie du Nouveau Monde de Dvorak par Harnoncourt et le Concertgebouw. Quant au suréchantillonnage, les bons DAC des années 1990 savaient déjà faire de l'oversampling avant la sortie commerciale du SACD et du DVD-Audio.

Pour rappel, le DSD n'est pas un signal "numérisé", il n'y a aucune décimation mais seulement une modulation en PDM, c'est-à-dire un hachage du signal numérique à une fréquence très élevée. On retrouve la même erreur avec les amplis en classe D : le PWM, qui n'est mathématiquement qu'un cas particulier de PDM, n'a rien de numérique, sinon on ne pourrait pas l'amplifier avec des transistors à commutation Cette erreur commune vient de l'anglais "digital" qui signifie à la fois binaire (cas du PDM) et numérique (cas du PCM).

Que du DSD prenne plus de place que du PCM à qualité égale, cela se discute selon le critère de qualité que l'on choisit (bruit, bande passante, linéarité), car on verra toujours des différences aux mesures avec la sensibilité extraordinaire des appareils d'analyse modernes.

Le DSD 64, c'est 2,8 Mbps (2,8 MHz x 1 bit) par canal. Le PCM 24/96, c'est 2,3 Mbps (96 kHz x 24 bits) par canal.

Que le SA-CD permettait, à son lancement, d'économiser "le coût d'un processeur capable de décoder du PCM haute résolution (24/96 ou plus)" est inexacte en fait : non seulement une puce de démodulation de type DVD (puisque le support physique SA-CD est effectivement un sous-produit du support DVD) devait être mis dans les lecteurs en plus du processeur pour démoduler le signal lu sur un CD, mais il fallait y ajouter un processeur spécial et une quantité relativement importante de mémoire pour décrypter les multiples procédés anticopie propres au support SA-CD.

La lecture du support DVD et le décodage des protections n'ont rien à voir avec l'encodage audio. Le DVD-Audio était un DVD comme son nom l'indique, la protection anticopie du SACD tenait à la structure physique et logicielle du DVD et pas au DSD, on aurait pu faire un SACD en PCM avec les mêmes protections. L'économie était en aval, au niveau de la conversion/démodulation du signal audio : pas besoin de DAC pour lire du DSD, un filtre passe-bas suffit.

Que la résolution du SA-CD "n'était qu'environ 2 fois celle du CD" était inexacte lors du lancement du format : les meilleurs lecteurs de SA-CD atteignaient déjà une résolution réelle équivalente à 19/20 bits, ce qui était 6 à 8 fois supérieur à la résolution de 16 bits du format CD Audio.

Sur ce point, tu as raison et c'est tout aussi vrai pour le PCM 24/96. Jeu à Scytales

Que le "DSD natif n'existe pas ; même si l'enregistrement se fait en DSD, il est reconverti en PCM pour la post-production parce que le DSD n'est pas un signal numérique traitable par un processeur" n'est pas exacte non plus : des moyens de production en DSD était déjà sur le marché pro au lancement du SA-CD, grâce à un processeur ad'hoc conçu par Sony pour les applications audios, processeurs qui est loin d'être un pionnier pour traiter un signal sigma-delta de 1 bit (des travaux sur le traitement du signal dans cette forme dans des domaines non audios sont déjà cités dans un papier de 1995 : An Overview of Sigma Delta ADCs and DAC Devices ; R. W. Stewart). La puissance de calcul nécessaire était, à l'époque, un obstacle de taille, mais aujourd’hui, peut-on encore dire que c'est un facteur de limitation avec la puissance des ordinateurs modernes ?!?

Je n'ai jamais entendu parler de ce processeur dans les studios de production. De toute façon, un processeur ne sait modifier qu'un signal numérique et pas un signal analogique haché. Donc, d'une manière ou d'une autre, il y avait conversion du DSD. L'article que tu cites (https://ieeexplore.ieee.org/document/49 ... rs#authors), si j'en crois le résumé succinct (abstract), parle des ADC et DAC utilisant la méthode sigma-delta et non de l'encodage en PDM d'un signal analogique. Le terme "digital" doit ici être pris dans son sens français de "numérique".

[gailuron]

Audio Engineering Societe
Convention Paper 9091
136 th convention

https://www.aes.org/e-lib/browse.cfm?elib=17237
Paper 9091 title : Supporting TV Sound in the UK — A New Role for Education?

[fred-ql]

coquille 91 et 19

[gailuron]

coquille 91 et 19

https://www.aes.org/e-lib/browse.cfm?elib=17166

High-resolution audio production and consumption are increasing attraction supported by releases of the relatively affordable audio recorders from multiple manufacturers and broader bandwidth of the Internet. However, differences in audio quality between high-resolution audio formats are still not well known, especially between the different audio formats available for the audio recorders. In order to evaluate the differences between subjective impression of the sounds recorded using high resolution audio formats, three audio formats—PCM (192 kHz/24 bits), DSD (2.8 MHz), and DSD (5.6 MHz)—recorded with multiple studio-quality audio recorders were evaluated in a double-blind A/B comparison listening test. Six sound programs evaluated by forty-six participants on eight attributes revealed statistically significant differences between PCM and DSD but not between the two sampling frequencies (2.8 MHz and 5.6 MHz) of DSD.

On ne sait pas grand chose de la méthode utilisée. Il y a une différence entre le test en double aveugle A/B et le test ABX où le manipulateur ne sait pas lui-même ce qu'il fait écouter et ne peut donc pas influencer, même involontairement, les auditeurs. De plus, cette étude est réalisée avec un fabricant de HiFi, TEAC, dont on ne connaît pas le rôle et l'influence.

Mais, peu importe, les nombreux tests ABX réalisés jusqu'à aujourd'hui concluent à l'impossibilité de distinguer une source haute résolution d'une source CD-Audio. Alors, distinguer entre deux sources haute résolution paraît fort suspect.

[fred-ql]

1) Sans connaitre le contenu du document, tu en conclus que le test n'a pas de valeur ?
2) Tu indiques que le test en double aveugle amène le manipulateur à connaitre ce qu'il faut écouter ? (en contradiction avec définition "double aveugle").
3) Je ne vois pas de lien vers les test ABX qui concluent l'inverse de ce qui est testé plus haut.

Cela me parait -à priori- peut crédible tout cela

[Scytales]

coquille 91 et 19

Ça fait déjà un bail que je l'ai sur mon disque dur, cette étude.

Elle rend compte d'une expérience plus large de laquelle est extraite le résultat de tests comparés en aveugle entre A et B, à niveau constant, sur deux chaînes différentes, avec un panel de 46 auditeurs, dont à peu près un tiers avaient reçu un entraînement à l'écoute (des élèves et des professeurs d'une école de prise de son). A et B pouvaient être l'un quelconque de ces trois signaux : un enregistrement en DSD64, un enregistrement en DSD128 et un enregistrement en PCM 192 kHz/24 bits de la prise de son du même événement. Ces enregistrements ont tous été effectués en parallèle sur trois exemplaires du même enregistreur numérique. Les musiques étaient : des percussions solos, un chant féminin, un triangle solo, un trio de jazz (piano, contrebasse, percussions), une voix parlée masculine et du piano seul (musique classique). Il a été demandé aux participants de donner leur préférence entre A et B, qu'ils pouvaient écouter à loisir autant qu'ils le voulaient, sur des critères subjectifs : largeur, profondeur et définition de la scène sonore, richesse et clarté de timbre, séparation temporelle et enfin une appréciation générale sur la qualité de la prise de son et la préférence pour A ou B.

Selon les auteurs, l'analyse statistique des résultats n'a rien montré de significatif sur les enregistrements qualifiés de "monophoniques" (j'aurais plutôt écrit enregistrements de sources ponctuelles à leur place) et/ou dont le contenu spectral favorise l'aigu : triangle et voix parlée. Les sources avec un contenu spectral plus riche, en revanche, on montré une certaine discrimination des auditeurs en faveur des enregistrements en DSD (DSD64 et DSD128 n'étant pas significativement discernables entre eux) sur tous les critères, sauf celui de la séparation temporelle, qui n'a rien révélé de significatif entre les trois formats. De manière générale, les auditeurs ont marqué leur préférence (les deux derniers critères) pour les enregistrements en DSD sur les versions en PCM.

Les auteurs en ont conclu que les programmes qu'ils appellent "monophoniques" (les sources plutôt ponctuelles) et le registre des fréquences aigues ne permettent pas de discriminer les trois formats numériques, mais ils prennent cependant la précaution de relever que les auditeurs ont peut-être favorisé les enregistrements à partir de leur contenu dans les fréquences graves, lequel n'était pas tout à fait semblable en PCM qu'en DSD (partie 4, §5).

En effet, et je pense que c'est le graphique le plus important de cette étude pour en analyser les résultats, la réponse en fréquence de l’enregistreur utilisé pour la mener est la suivante dans chacun des trois formats respectifs (les courbes sont décalées en hauteur d'un dB pour qu'elles ne se superposent pas) :

Cliquez sur l'image pour la voir en entier !

aes-convention-paper-9019-figure-1.png (28.79 Kio) Vu 403 fois

Il est évident que la chute de la réponse en fréquence dans le grave en format PCM entre 20 et 100 Hz défavorisait ce format. Je pense que les auteurs auraient dû, ce qu'ils n'ont pas fait, introduire une légère égalisation sur le fichier PCM pour rattraper cette perte de gain, qui est peut-être ce qui a conduit les auditeurs à préférer les enregistrements en DSD, sans pouvoir distinguer entre les enregistrements en DSD64 et ceux en DSD128. Ce qui tendrait à faire penser que ce qui se passe au-dessus de 15 kHz, où on voit des différences entre DSD64 et DSD128, est moins important que ce qui se passe sous 100 Hz, où la différence est cette fois marquée entre DSD64 et 128 d'un côté et PCM de l'autre. Pas de grand chose en décibel, mais suffisamment et sur une plage de fréquences suffisamment large pour qu'on puisse légitiment se demander si ce n'est pas une réponse en fréquence plus linéaire dans le grave que les auditeurs ont préféré...

En conclusion, mon sentiment est que cette étude a donc été une occasion manquée.

[gailuron]

Il est évident que la chute de la réponse en fréquence dans le grave en format PCM entre 20 et 100 Hz défavorisait ce format. Je pense que les auteurs auraient dû, ce qu'ils n'ont pas fait, introduire une légère égalisation sur le fichier PCM pour rattraper cette perte de gain, qui est peut-être ce qui a conduit les auditeurs à préférer les enregistrements en DSD, sans pouvoir distinguer entre les enregistrements en DSD64 et ceux en DSD128. Ce qui tendrait à faire penser que ce qui se passe au-dessus de 15 kHz, où on voit des différences entre DSD64 et DSD128, est moins important que ce qui se passe sous 100 Hz, où la différence est cette fois marquée entre DSD64 et 128 d'un côté et PCM de l'autre. Pas de grand chose en décibel, mais suffisamment et sur une plage de fréquences suffisamment large pour qu'on puisse légitiment se demander si ce n'est pas une réponse en fréquence plus linéaire dans le grave que les auditeurs ont préféré...

En conclusion, mon sentiment est que cette étude a donc été une occasion manquée.

Merci pour ces explications. Je n'avais pas envie de dépenser 33$ pour lire ce papier

Donc, la préférence des auditeurs s'expliquait par un défaut du matériel et non par la façon d'encoder le signal audio.

[gailuron]

2) Tu indiques que le test en double aveugle amène le manipulateur à connaitre ce qu'il faut écouter ? (en contradiction avec définition "double aveugle").

Dans le test en double aveugle, dit AB, effectivement, ni le panel ni le manipulateur ne savent à quoi correspond le matériel écouté. Cependant, le manipulateur sait s'il fait écouter le matériel 1 ou 2 ou 3... Il sait quand il change de matériel. Dans le test ABX, le manipulateur a recours à un dispositif qui sélectionne aléatoirement le matériel. Il ne sait plus s'il y a un changement de matériel. Parfois, il n'y a même plus de manipulateur, c'est un automate qui sélectionne aléatoirement le matériel à écouter. En principe, on commence par un test en double aveugle pour être sûr que les auditeurs écoutent tous les matériels, puis on enchaine avec un test aléatoire.

[fred-ql]

Il est évident que la chute de la réponse en fréquence dans le grave en format PCM entre 20 et 100 Hz défavorisait ce format. Je pense que les auteurs auraient dû, ce qu'ils n'ont pas fait, introduire une légère égalisation sur le fichier PCM pour rattraper cette perte de gain, qui est peut-être ce qui a conduit les auditeurs à préférer les enregistrements en DSD, sans pouvoir distinguer entre les enregistrements en DSD64 et ceux en DSD128. Ce qui tendrait à faire penser que ce qui se passe au-dessus de 15 kHz, où on voit des différences entre DSD64 et DSD128, est moins important que ce qui se passe sous 100 Hz, où la différence est cette fois marquée entre DSD64 et 128 d'un côté et PCM de l'autre. Pas de grand chose en décibel, mais suffisamment et sur une plage de fréquences suffisamment large pour qu'on puisse légitiment se demander si ce n'est pas une réponse en fréquence plus linéaire dans le grave que les auditeurs ont préféré...

En conclusion, mon sentiment est que cette étude a donc été une occasion manquée.

Evident ? (alors que leur conclusion émet juste une remarque).

Et encore leur remarque peut être mise en doute car leur courbe donne une différence de 0,4 db en dessous de 30 hz et certaines des écoutes n'avaient pas de grave (*)
(*)sans parler du fait, comme il a été indiqué ici même, qu'en hifi, cette gamme de fréquence est extrêmement rare).

des percussions solos, un chant féminin, un triangle solo, un trio de jazz (piano, contrebasse, percussions), une voix parlée masculine et du piano seul (musique classique)

Avec cette liste, je ne vois pas grand chose en dessous de 30 hz.


Du fait qu'une musique est un ensemble d'instruments, je lis :

Les sources avec un contenu spectral plus riche, en revanche, on montré une certaine discrimination des auditeurs en faveur des enregistrements en DSD (DSD64 et DSD128 n'étant pas significativement discernables entre eux) sur tous les critères, sauf celui de la séparation temporelle, qui n'a rien révélé de significatif entre les trois formats. De manière générale, les auditeurs ont marqué leur préférence (les deux derniers critères) pour les enregistrements en DSD sur les versions en PCM.

Remarques :

En conclusion, mon sentiment est que cette étude a donc été une occasion manquée.

ta conclusion et ton sentiment sont discutables vis à vis de ce qui précéde.

[fred-ql]

Donc, la préférence des auditeurs s'expliquait par un défaut du matériel et non par la façon d'encoder le signal audio.

voir ma précédente réponse.

Il sait quand il change de matériel

C'est indiqué où qu'il le sait ? (et que ce n'est pas une tierce personne qui fait le changement)

nb : sinon, tu n'as pas donné les liens qui indiquent, en ABX, que le DSD n'est pas meilleur que le PCM

[Scytales]

J'ai déjà cité sur HC-FR des propos de Carel Dijkmans, célèbre ingénieur de Philips (plusieurs brevets à son actif, dont celui du procédé dit "bitstream" me semble-t-il), l'un des patrons du développement du DSD/SA-CD côté technique et non côté commercial, que j’avais trouvés sur le réseau social Linkedin : pour cet homme, l'apport décisif était le multicanal, seul moyen d’enregistrer et de reproduire plus fidèlement la musique instrumentale ou vocale naturelle. Pour ce qui est du reste, il estimait que DSD et PCM à 192 kHz était à peu près kif-kif. Il expliquait ainsi que les ingénieurs de Philips et Sony étaient persuadés que pour avoir un résultat final acceptable, il fallait suréchantillonner huit fois au moins, ce qui veut dire numériser avec une bande passante au moins huit fois supérieure à la bande passante du signal que l'on veut reproduire (la bande passante audio 20 Hz-20 kHz). On y arrive avec du PCM à 192 kHz comme avec du DSD. A la condition, et là c'est moi qui ajoute cette condition, de réaliser correctement les circuits pour l'un et l'autre, ce qui n'est pas forcément évident. Je me souviens aussi de ce qu'a écrit sur HC-FR jbcauchy, qui travaillait chez un avionneur sur le traitement du signal numérique : même dans son domaine d'activité, pour travailler correctement en numérique sur une bande passante utile, il fallait la suréchantitilonner dix fois. C'est le même ordre de grandeur que les huit fois au moins des ingés de Philips et Sony...

Le DSD 64 est en théorie légèrement meilleur que du PCM 24/96 mais très loin du PCM 24/192. Relis les derniers écrits de Gbo sur HCFR ! Quant au multicanal, on peut le faire aussi bien en PCM qu'en DSD. Pour preuve, le multicanal existait sur DVD-Audio ; j'en possède un d'ailleurs : la Symphonie du Nouveau Monde de Dvorak par Harnoncourt et le Concertgebouw. Quant au suréchantillonnage, les bons DAC des années 1990 savaient déjà faire de l'oversampling avant la sortie commerciale du SACD et du DVD-Audio.

Pour rappel, le DSD n'est pas un signal "numérisé", il n'y a aucune décimation mais seulement une modulation en PDM, c'est-à-dire un hachage du signal numérique à une fréquence très élevée. On retrouve la même erreur avec les amplis en classe D : le PWM, qui n'est mathématiquement qu'un cas particulier de PDM, n'a rien de numérique, sinon on ne pourrait pas l'amplifier avec des transistors à commutation Cette erreur commune vient de l'anglais "digital" qui signifie à la fois binaire (cas du PDM) et numérique (cas du PCM).

Est-ce que le second § de ta réponse ci-dessus (dont, incidemment, je ne partage pas tous les termes, en particulier cette histoire de "hachage du signal numérique") m'est adressé ? Je ne comprends pas.

Sur le premier §. Oui, le multicanal, on peut le faire en DSD comme en PCM. Comme en MPEG. En wav. En DTS. etc... Comme cela a été fait en analogique, sur bande magnétique ou optique, vinyle ou sur les ondes FM. Je ne vois pas trop où est le problème ? N'était-il pas suffisamment claire que la citation de M. Dijkmans est là pour montrer que même pour l'un des pères du DSD, le mode de prise de son et de reproduction est plus important que le format de diffusion du signal ? Pour ce qui est du suréchantillonnage, je l'ai défini en me plaçant au stade de la numérisation, car c'est celui à propos duquel les ingénieurs ont tiré leur conclusion selon le même M. Dijkmans. Je n'ignore pas qu'on le pratique aussi au stade de la reproduction, mais pas tout à fait exactement pour les mêmes raisons.

Quand à affirmer qu'un format est théoriquement meilleure qu'un autre et en proposer un classement, je serais plus prudent. Meilleur sur quel critère ? La bande passante ? Même en DSD64, on peut encoder un signal de 150 kHz si nécessaire. Est-ce possible en PCM à 192 kHz ? Est-ce que cela fait de l'un un format théoriquement meilleur ou moins bon que l'autre ? Personnellement, je pense qu'il vaut mieux maintenir une approche pragmatique des choses et évaluer les différents formats en fonction de l'application et des objectifs souhaités.

Que du DSD prenne plus de place que du PCM à qualité égale, cela se discute selon le critère de qualité que l'on choisit (bruit, bande passante, linéarité), car on verra toujours des différences aux mesures avec la sensibilité extraordinaire des appareils d'analyse modernes.

Le DSD 64, c'est 2,8 Mbps (2,8 MHz x 1 bit) par canal. Le PCM 24/96, c'est 2,3 Mbps (96 kHz x 24 bits) par canal.

Oui, d'accord. Mais sur quel critère le DSD64 et le PCM 24bits/96 khz sont-ils de qualité égale ? Le bruit ? Si on a besoin d'un rapport signal sur bruit de 100 dB jusqu'à 35 kHz, le second le peut mais pas le premier. La bande passante ? Si on a besoin d'encoder une fréquence de 55 kHz, le second ne le peut pas alors que le premier le peu.

Que le SA-CD permettait, à son lancement, d'économiser "le coût d'un processeur capable de décoder du PCM haute résolution (24/96 ou plus)" est inexacte en fait : non seulement une puce de démodulation de type DVD (puisque le support physique SA-CD est effectivement un sous-produit du support DVD) devait être mis dans les lecteurs en plus du processeur pour démoduler le signal lu sur un CD, mais il fallait y ajouter un processeur spécial et une quantité relativement importante de mémoire pour décrypter les multiples procédés anticopie propres au support SA-CD.

La lecture du support DVD et le décodage des protections n'ont rien à voir avec l'encodage audio. Le DVD-Audio était un DVD comme son nom l'indique, la protection anticopie du SACD tenait à la structure physique et logicielle du DVD et pas au DSD, on aurait pu faire un SACD en PCM avec les mêmes protections. L'économie était en aval, au niveau de la conversion/démodulation du signal audio : pas besoin de DAC pour lire du DSD, un filtre passe-bas suffit.

Même en aval, il n'y a pas d'économie particulière dans la mesure où les lecteurs de SA-CD sont aussi des lecteurs de CD, qui embarquent donc des convertisseurs (en général des convertisseurs mixtes, qui acceptent tant du DSD que du PCM) et, dès le départ, ces convertisseurs mixtes étaient capable d'accepter du PCM 24 bits/96 kHz. Les premiers convertisseurs mixtes Sony (CXD8594 et CXD9556) dans les tout premiers lecteurs de SA-CD de ce fabricant pouvait accepter des mots de 24 bits en entrée et tourner sur des multiples de 48 kHz. Ces convertisseurs étaient d'ailleurs aussi utilisés dans des lecteurs de DVD ou des processeurs homecinema de ce fabricant. Le premier lecteur de SA-CD de Philips embarquait des puces Cirrus Logic CS4397, qui est un convertisseur qui accepte du PCM jusqu'à 24 bits/192 kHz en entrée. Et toutes les puces de conversion mixtes PCM/DSD des autres fondeurs, Burr Brown, Wolfson, NPC, Analog Devices, AKM (ESS n'existait pas encore) acceptent du PCM 24 bits/192 kHz en entrée. Personne n'a donc jamais pu faire "d'économie sur le coût d'un processeur capable de décoder du PCM haute résolution (24/96 ou plus)" dans un lecteur de SA-CD, tout simplement parce que toutes les puces de conversion qui acceptent du DSD en entrée acceptent aussi du PCM en haute résolution.

Quant au filtre passe-bas pour supprimer le bruit haute-fréquence inhérent au DSD, si on ne le fait qu'en analogique, il n'est pas piquer des hannetons, puisque avec un contenu spectral du bruit au taquet jusqu'à 1,4 MHz il est impératif que ce filtre soit particulièrement performant et stable jusqu'à des fréquences très élevés. Dans les premiers lecteurs de SA-CD de Sony, cela se traduisait par des amplificateurs opérationnels du type à grande vitesse de balayage en tension, employés dans un schéma particulier imposant une quantité de composant actifs deux fois à trois fois plus importante que dans un lecteur de CD classique, sans compter les composants passifs.

Que le "DSD natif n'existe pas ; même si l'enregistrement se fait en DSD, il est reconverti en PCM pour la post-production parce que le DSD n'est pas un signal numérique traitable par un processeur" n'est pas exacte non plus : des moyens de production en DSD était déjà sur le marché pro au lancement du SA-CD, grâce à un processeur ad'hoc conçu par Sony pour les applications audios, processeurs qui est loin d'être un pionnier pour traiter un signal sigma-delta de 1 bit (des travaux sur le traitement du signal dans cette forme dans des domaines non audios sont déjà cités dans un papier de 1995 : An Overview of Sigma Delta ADCs and DAC Devices ; R. W. Stewart). La puissance de calcul nécessaire était, à l'époque, un obstacle de taille, mais aujourd’hui, peut-on encore dire que c'est un facteur de limitation avec la puissance des ordinateurs modernes ?!?

Je n'ai jamais entendu parler de ce processeur dans les studios de production. De toute façon, un processeur ne sait modifier qu'un signal numérique et pas un signal analogique haché. Donc, d'une manière ou d'une autre, il y avait conversion du DSD. L'article que tu cites (https://ieeexplore.ieee.org/document/49 ... rs#authors), si j'en crois le résumé succinct (abstract), parle des ADC et DAC utilisant la méthode sigma-delta et non de l'encodage en PDM d'un signal analogique. Le terme "digital" doit ici être pris dans son sens français de "numérique".

Le processeur en question est une puce Sony baptisé "E-Chip" qu'on trouvait dans les tranches de console de mixage numérique Sony-Oxford et dans la partie matérielle des stations de travail Sonoma et SADiE.

Pour le reste, ou as-tu trouvé et pourquoi est-ce que tu t’accroches à cette idée de signal analogique hachée ? En tant que modulation, le DSD est incontestablement analogique une fois qu'on le représente sous forme d'une succession de signaux carrés. Mais on peut parfaitement la stocker numériquement sous forme d'un nombre binaire, 0 (pour "un carré vers le bas") ou 1 (pour "un carré vers le haut"). Tu peux même faire plus malin, si tu veux faire du calcul sur le DSD : ton carré vers le bas, tu ne le code pas sur un 0, mais sur le nombre 1001 et ton carré vers le haut, non pas sur un 1 mais sur le nombre 0111. En ayant ainsi représenté ton bitstream DSD non pas sur des nombres binaires de 1 bit, mais sur des nombres binaires de 4 bits, tu peux maintenant faire du calcul dessus, par exemple réaliser un filtrage passe-bas FIR numérique pour soulager ton filtre analogique de sortie. L'idée n'est pas de moi, mais de Sony, qui l'a écrit noir sur blanc dans le brevet US 6,304,200 B1 sur ses premiers lecteurs de SA-CD...

[Scytales]

Il est évident que la chute de la réponse en fréquence dans le grave en format PCM entre 20 et 100 Hz défavorisait ce format. Je pense que les auteurs auraient dû, ce qu'ils n'ont pas fait, introduire une légère égalisation sur le fichier PCM pour rattraper cette perte de gain, qui est peut-être ce qui a conduit les auditeurs à préférer les enregistrements en DSD, sans pouvoir distinguer entre les enregistrements en DSD64 et ceux en DSD128. Ce qui tendrait à faire penser que ce qui se passe au-dessus de 15 kHz, où on voit des différences entre DSD64 et DSD128, est moins important que ce qui se passe sous 100 Hz, où la différence est cette fois marquée entre DSD64 et 128 d'un côté et PCM de l'autre. Pas de grand chose en décibel, mais suffisamment et sur une plage de fréquences suffisamment large pour qu'on puisse légitiment se demander si ce n'est pas une réponse en fréquence plus linéaire dans le grave que les auditeurs ont préféré...

En conclusion, mon sentiment est que cette étude a donc été une occasion manquée.

Evident ? (alors que leur conclusion émet juste une remarque).

Et encore leur remarque peut être mise en doute car leur courbe donne une différence de 0,4 db en dessous de 30 hz et certaines des écoutes n'avaient pas de grave (*)
(*)sans parler du fait, comme il a été indiqué ici même, qu'en hifi, cette gamme de fréquence est extrêmement rare).

des percussions solos, un chant féminin, un triangle solo, un trio de jazz (piano, contrebasse, percussions), une voix parlée masculine et du piano seul (musique classique)

Avec cette liste, je ne vois pas grand chose en dessous de 30 hz.


Du fait qu'une musique est un ensemble d'instruments, je lis :

Les sources avec un contenu spectral plus riche, en revanche, on montré une certaine discrimination des auditeurs en faveur des enregistrements en DSD (DSD64 et DSD128 n'étant pas significativement discernables entre eux) sur tous les critères, sauf celui de la séparation temporelle, qui n'a rien révélé de significatif entre les trois formats. De manière générale, les auditeurs ont marqué leur préférence (les deux derniers critères) pour les enregistrements en DSD sur les versions en PCM.

Remarques :

En conclusion, mon sentiment est que cette étude a donc été une occasion manquée.

ta conclusion et ton sentiment sont discutables vis à vis de ce qui précéde.

Tu n'a jamais vu ni lu ce papier que tu nous a toi-même présenté, n'est-ce pas ?

[gailuron]

Est-ce que le second § de ta réponse ci-dessus (dont, incidemment, je ne partage pas tous les termes, en particulier cette histoire de "hachage du signal numérique") m'est adressé ? Je ne comprends pas.

Il fallait lire "hachage du signal analogique". C'est une coquille, désolé. Et, oui, ce message t'était adressé parce que tu parles de "signal numérisé en DSD" et de "convertisseur" au lieu de filtrage.

Quand à affirmer qu'un format est théoriquement meilleure qu'un autre et en proposer un classement, je serais plus prudent. Meilleur sur quel critère ? La bande passante ? Même en DSD64, on peut encoder un signal de 150 kHz si nécessaire. Est-ce possible en PCM à 192 kHz ? Est-ce que cela fait de l'un un format théoriquement meilleur ou moins bon que l'autre ? Personnellement, je pense qu'il vaut mieux maintenir une approche pragmatique des choses et évaluer les différents formats en fonction de l'application et des objectifs souhaités.

Par meilleur, je voulais dire meilleure résolution. En DSD, la fréquence d'échantillonnage détermine à la fois la fréquence maximum reproductible (Nyquist) et la précision de quantification. Donc, un signal analogique qui peut atteindre 150 kHz ne va pas avoir une précision de quantification très bonne avec du DSD64. En PCM, la fréquence d'échantillonnage n'est contrainte que par le théorème de Nyquist et la pente du filtre, donc pour reproduire une fréquence de 150 kHz, il faudra échantillonner à plus de 300 kHz (384 en pratique). Bien sûr, je simplifie un peu car il y a aussi en PCM un lien entre la fréquence d'échantillonnage et le niveau du bruit de quantification.

Oui, d'accord. Mais sur quel critère le DSD64 et le PCM 24bits/96 khz sont-ils de qualité égale ? Le bruit ? Si on a besoin d'un rapport signal sur bruit de 100 dB jusqu'à 35 kHz, le second le peut mais pas le premier. La bande passante ? Si on a besoin d'encoder une fréquence de 55 kHz, le second ne le peut pas alors que le premier le peu.

C'est ce que j'ai pu lire dans des articles de professionnels du son. A l'évidence, en audio, on n'a pas besoin de reproduire des fréquences supérieures à 20 kHz, donc c'est le niveau du bruit qui est le principal critère.

Même en aval, il n'y a pas d'économie particulière dans la mesure où les lecteurs de SA-CD sont aussi des lecteurs de CD, qui embarquent donc des convertisseurs (en général des convertisseurs mixtes, qui acceptent tant du DSD que du PCM) et, dès le départ, ces convertisseurs mixtes étaient capable d'accepter du PCM 24 bits/96 kHz. Les premiers convertisseurs mixtes Sony (CXD8594 et CXD9556) dans les tout premiers lecteurs de SA-CD de ce fabricant pouvait accepter des mots de 24 bits en entrée et tourner sur des multiples de 48 kHz. Ces convertisseurs étaient d'ailleurs aussi utilisés dans des lecteurs de DVD ou des processeurs homecinema de ce fabricant...

A la fin des années 1990 et jusqu'au milieu de la décennie 2000, il y avait beaucoup de lecteurs SACD qui ne lisaient que les CD et les SACD. Les puces qui acceptaient le PCM HiRes étaient relativement chères et se justifiaient surtout dans les lecteurs dits "universels" apparus vers 2000. A l'époque où le SACD a été développé, ces lecteurs n'existaient pas.

Quoiqu'il en soit, le DSD n'a pas besoin d'un convertisseur mais de filtres passe-bas pour moyenner le signal PDM afin de restituer le signal analogique et d'éliminer en même temps le bruit haute fréquence. C'est le même principe que le filtrage du PWM en sortie des amplis en classe D ou que le filtrage en sortie des DAC "one bit".

Pour le reste, ou as-tu trouvé et pourquoi est-ce que tu t’accroches à cette idée de signal analogique hachée ? En tant que modulation, le DSD est incontestablement analogique une fois qu'on le représente sous forme d'une succession de signaux carrés. Mais on peut parfaitement la stocker numériquement sous forme d'un nombre binaire, 0 (pour "un carré vers le bas") ou 1 (pour "un carré vers le haut"). Tu peux même faire plus malin, si tu veux faire du calcul sur le DSD : ton carré vers le bas, tu ne le code pas sur un 0, mais sur le nombre 1001 et ton carré vers le haut, non pas sur un 1 mais sur le nombre 0111. En ayant ainsi représenté ton bitstream DSD non pas sur des nombres binaires de 1 bit, mais sur des nombres binaires de 4 bits, tu peux maintenant faire du calcul dessus, par exemple réaliser un filtrage passe-bas FIR numérique pour soulager ton filtre analogique de sortie. L'idée n'est pas de moi, mais de Sony, qui l'a écrit noir sur blanc dans le brevet US 6,304,200 B1 sur ses premiers lecteurs de SA-CD...

Un signal PDM n'est pas à proprement parler un signal numérique, c'est une série d'impulsions non codées, donc un signal purement binaire. Si tu le codes sur 4 bits, tu fais du PCM (Pulse Code Modulation) sans le dire De nos jours, on ne s'embarrasse plus avec ces astuces, on convertit le DSD64 en PCM 24/192 parce qu'on a des DSP capables de le faire en temps réel.