Utilité d'une platine CD 24-bit 192kHz ?

[Nicko500]

Tres bonne explication Gaëtan

[jupiter 19]

Le principe :

Le son est analogique, ce sont des sinusoïdes.

Pour convertir de l'analogique vers le numérique, on fait de l'échantillonage. La courbe est approximée par une suite d'escaliers (comme les pixels d'une photo) :
- La fréquence détermine la largeur des marches
- La taille des mots (16 ou 24 bit) détermine la hauteur des marches

Le théorème de Shannon dit que pour que le signal numérique reproduise correctement les variations de l'analogique, la fréquence d'échantillonnage doit être deux fois supérieure. Donc les 44,1 kHz du CD peuvent reproduire un son de fréquence maxi 20 kHz, c'est à dire la limite perceptible par tes oreilles.

La convertisseur numérique-analogique du lecteur fait l'opération inverse : il recrée les sinusoïdes à partir du signal en escaliers.

L'upsampling consiste schématiquement à ajouter des marches de plus petite taille (fréquence et taille de mot supérieure) entre deux échantillons enregistrés sur le CD. Le problème, c'est qu'on ne sait pas comment variait le signal analogique d'origine entre deux échantillons. Pour être au plus proche de ce que serait le signal, on choisit la plus forte probabilité : une moyenne.

Donc, si la fréquence et la taille de mots était infinie lors de l'upsampling, on tracerait une droite entre des échantillons, c'est pour cela que je parlais de lissage.

Un petit dessin serait beaucoup plus clair .

A plus,
Gaëtan

Belle métaphore! je n'ai pas tout compris,mais c'est superbe...

[Scytales]

En théorie un peu, tout en étant loin d'égaler un enregistrement natif en 192 khz / 24 bit.

A plus,
Gaëtan

J'ajouterais, surtout, qu'un convertisseur qui est capable de traiter des mots de 24 bits à une fréquence de 192 kHz n'est pas nécessairement utilisé à 24/192 kHz!

Un CD, c'est encore et toujours du 16/44.1! Pour envoyer du 24 bits/192 kHz au DAC, il faut reformater le signal dans des circuits spécialisés.

Certains fabriquants le font, d'autres non. L'exemple le plus polémique a été le cas d'Electrocompaniet. Sur le façade du lecteur ECM-1, il est marqué "24 bit/192 kHz DAC", alors qu'après un célèbre article de la NRDS signé JP Landragin on a su qu'en fait, le changement de fréquence d'échantillonnage s'effectuait à 96 kHz, et non à 192kHz. Electrocompaniet tirait là avantage de l'ambiguité entre le fait d'utiliser un DAC à capacité 24/192 et le fait de concevoir un circuit qui effectivement reformate le signal en 24/192!

Autre exemple: les lecteurs Vecteur utilisent des DAC de marque AKM à capacité 24/192 kHz, mais ils tournent à 16/44.1 kHz.

[richardpe]

le seul intéret de l'upsampling c'est d'avoir une meilleur phase jusqu'a la fin du spectre vers le haut. Le probléme c'est que l'upsampling apporte une dose de jitter asser considérable. ( voir le white paper de chez THETA) Peu de société maitrise en fait l'upsampling réellement. A ma connaissance seul Wadia et Teac y arrive sans trop de probléme. La question que je me pose c'est que l'upsampling est interressent s'il était de 44,1x2= 88,2khz ou de 44x4=176,4 khz..... La oui je serais d'accord....Mais 192khz apporte un lot de complication dont j'ai du mal à comprendre l'interet d'étre à cette fréquence.... c'est comme de dire 24bits apporte 2fois plus d'infos que 16 bits... a ma connaissance 16bitsx2 ca fait 32 bits....et pas 24.On est toujours dans le monde du linaiére et du binaire j'ai du mal à saisir comment ils font deux fois plus d'infos avec 24 bits...... Surtout q'un convertisseur de 24 bits n'arrive pas à 24 bits de résolution la plupart du temps lié à plusieurs problémes technique trés difficilement sumontable.... on perd toujours deux ou trois bits de résolution réels méme si à la mesure sur du signal simple on prouvera toujours le contraire..... La seule voie royale à ma connaissance c'est d'utiliser des convertos à échelle ( pcm1702, pcm 1704) avec de l'oversampling....mais ca coute cher.......N'empéche q'une machine concut dans les régles de l'art sans up ni over sampling avec de bons composants et de bons schémas marchent mieux que toutes ces fioritures de lecteurs mass market.... Audio research et exposure le prouve tous les jours qui passent, vincent audio aussi....

[guest]

le seul intéret de l'upsampling c'est d'avoir une meilleur phase jusqu'a la fin du spectre vers le haut. Le probléme c'est que l'upsampling apporte une dose de jitter asser considérable. ( voir le white paper de chez THETA) Peu de société maitrise en fait l'upsampling réellement. A ma connaissance seul Wadia et Teac y arrive sans trop de probléme. La question que je me pose c'est que l'upsampling est interressent s'il était de 44,1x2= 88,2khz ou de 44x4=176,4 khz..... La oui je serais d'accord....Mais 192khz apporte un lot de complication dont j'ai du mal à comprendre l'interet d'étre à cette fréquence.... c'est comme de dire 24bits apporte 2fois plus d'infos que 16 bits... a ma connaissance 16bitsx2 ca fait 32 bits....et pas 24.On est toujours dans le monde du linaiére et du binaire j'ai du mal à saisir comment ils font deux fois plus d'infos avec 24 bits...... Surtout q'un convertisseur de 24 bits n'arrive pas à 24 bits de résolution la plupart du temps lié à plusieurs problémes technique trés difficilement sumontable.... on perd toujours deux ou trois bits de résolution réels méme si à la mesure sur du signal simple on prouvera toujours le contraire..... La seule voie royale à ma connaissance c'est d'utiliser des convertos à échelle ( pcm1702, pcm 1704) avec de l'oversampling....mais ca coute cher.......N'empéche q'une machine concut dans les régles de l'art sans up ni over sampling avec de bons composants et de bons schémas marchent mieux que toutes ces fioritures de lecteurs mass market.... Audio research et exposure le prouve tous les jours qui passent, vincent audio aussi....

Alors, pour ce qui est des frequences, certes, 192.000 n'est pas un multiple de 44.100, mais bon, si tu oversample (avec n'importe quel DSP du commerce) au niveau du PPCM des deux nombres et qu'ensuite tu gardes les morceaux qui correspondent au 192K, je doute que des oreilles humaines fasse la diference avec un bete oversampling 4x.

Pour ce qui est du nombre de bit... le principe meme de la notation binaire est qu'avec un bit de plus tu apportes 2 fois plus d'information. Donc le passage de 16 à 24 bits apporte 2^8 fois d'informations en plus.

[richardpe]

ca éclaire un peu plus ma lanterne merci encore une fois de plus...Mais le fait de cumuler over sampling et upsampling n'apporte t'il pas la des problémes littéralement insurmontable en terme de jitter et autre phénoméne? Ne joue t'on pas un peu trop aux apprentis sorciers? Je trouve l'écoute des lecteurs cd presque surnaturels en terme de définition et de bande passante par rapport à leurs anciens camarades 16 bits et 20 bits. Par contre je trouve quand terme de cohérence et de feeling et de répartition dynamique on a perdu en "ame".... Je suis toujours stupéfait quand j'écoute un vieux Wadia 2000 étre aussi assidu en terme de filé musicale et de revenir par exemple sur un wadia 27 d'entendre une myriade de détail que je ne soupconnais pas sur le disque mais de trouver ca littéralement étéré et artificiel voir incohérent.....Certains on déja fait la méme constatation????

[Emile]

Avant de continuer, il faut se mettre d'accord sur le UPsampling et OVERsampling ...

Des propositions :
http://www.aslgroup.com/dcs/upandover.htm

http://www.audiophilesystems.com/dcs/da ... mplers.htm

Même dCS s'interroge sur le "pourquoi ça sonne mieux qd on passe le CD en 24/176 ou 24/192 ou DSD" ...
Eh oui, ils ont simplement appliquer des recettes de traitement de signal ...

[Alpes94]

J'ajouterais, surtout, qu'un convertisseur qui est capable de traiter des mots de 24 bits à une fréquence de 192 kHz n'est pas nécessairement utilisé à 24/192 kHz!

Un CD, c'est encore et toujours du 16/44.1! Pour envoyer du 24 bits/192 kHz au DAC, il faut reformater le signal dans des circuits spécialisés.

Certains fabriquants le font, d'autres non. L'exemple le plus polémique a été le cas d'Electrocompaniet. Sur le façade du lecteur ECM-1, il est marqué "24 bit/192 kHz DAC", alors qu'après un célèbre article de la NRDS signé JP Landragin on a su qu'en fait, le changement de fréquence d'échantillonnage s'effectuait à 96 kHz, et non à 192kHz. Electrocompaniet tirait là avantage de l'ambiguité entre le fait d'utiliser un DAC à capacité 24/192 et le fait de concevoir un circuit qui effectivement reformate le signal en 24/192!

Autre exemple: les lecteurs Vecteur utilisent des DAC de marque AKM à capacité 24/192 kHz, mais ils tournent à 16/44.1 kHz.

Attention la polémique pourrait recommençer puisque ton affirmation est fausse...


Il était écrit sur la façade du modèle testé par J-P. Landragin:

EMC1 24-bit High Resolution Electrocompaniet Cancellation


...un peu de rigueur.. ....mais que fait la justice de ce pays...


Et très bonne nouvelle, Electrocompaniet...qui n'est pas mort comme on l'avait dit... a modifié la façade qui ne porte même plus le mot 24-bit.

Et il y a même un préampli EC 4.9 à 6 canaux pour le SACD... ..et un ampli AW 3x120W basculant en 1x 400W pour un système mixte stéréo et multicanal.

Il ne manque plus qu'il sorte leur convertisseur ECD 1 avec un inverseur de phase...


A +.
Gérard.

[M Poulpe]

c'est comme de dire 24bits apporte 2fois plus d'infos que 16 bits... a ma connaissance 16bitsx2 ca fait 32 bits

16 bit = 65 536 nuances
24 bit = plus de 16,7 millions de nuances

A plus,
Gaëtan

[richardpe]

c'est vrai ya t'il un document qui explique cela avec un semblant de véracité technique?

[joborgogno]

Mais les 24bits ne sont pas utilisés a fond pour le traitement du signal d'un cd 16bits 44.1khz je crois...?

[NotTwinTurboYet]

Hello,

Ici un article intéresant sur upsampling et oversampling:
http://www.aslgroup.com/dcs/upandover.htm

Ici, un article intéressant sur l'éventuel besoin d'échantillonner plus haut:
http://www.dcsltd.co.uk/technical_papers/aes97ny.pdf

Les techniques d'over-sampling sont assez anciennes, je crois qu'en 1992 Wadia faisait déjà du over-sampling à 32x (avec le Wadia X32 justement). L'intérêt de cette méthode est de repousser encore plus loin en fréquence le bruit généré lors de la conversion numérique-analogique. En outre, cela simplifie le travail des filtres d'anti-alisaing, puisqu'il y a plus d'échantillons. La création de ces échantillons supplémentaires reposent sur des théories mathématiques. Comme le "bruit" indésirable est repoussé sur des fréquences élevées, on peut utiliser des filtres à pente douce depuis les 20khz, filtres qui ont moins d'effets néfastes sur la musique.

Sinon, dCS a fait la supposition que l'augmentation de la fréquence d'enregistrement (parce que selon le théorême on n'a pas besoin d'aller plus loin que le CD actuel à 44,1khz), permettant d'utiliser des filtre anti-aliasing plus soft, permettait d'éviter de disperser l'énergie. Or l'oreille étant aussi sensible à l'énergie dispersée que la fréquence, ben échantillonner plus haut s'entend, et c'est mieux!

A+

[NotTwinTurboYet]

Mouais, enfin je sais pas si je suis clair parce que j'ai un peu tout mélanger.

Alors:

La fréquence d'échantillonnage du CD, c'est 44,1khz. Cette fréquence, parce que selon le théorème de shannon, on doit échantillonner au moins à 2 fois la fréquence max qu'on veut reproduire. Donc comme l'oreille entend jusqu'à 20khz, ben avec 44,1khz on est certain de pouvoir reproduire ensuite jusqu'au 20khz.

Voilà pour la théorie de conversion Analogique-numérique.

Maintenant on a nos beaux échantillons (pris à 44,1khz) gravés sur un disque. Donc maintenant il faut passer de numérique à analogique. Là, ça se gâte...

Quand on fait la conversion inverse, on se positionne (du moins à l'origine) à 44,1khz. Pourquoi? Ben parce qu'on a enregistré à cette fréquence, donc faut lire à cettte fréquence aussi!
Donc, ce qu'on fait ensuite, c'est qu'on essaye de reconstruire ce qui manque entre les échantillons. On fait ça avec des fonctions mathématiques. La plus basique, ce serait celle de tracer des droites entre les échantillons, mais si on faisait ça, je vous dit pas la tronche du signal à la fin, ce serait plus vraiment des sinusoïdes, mais plutôt des séries de droites montantes ou descendantes, surtout aux hautes fréquences.

Evidemment, comme on travaille à ce moment là à 44,1khz, ben évidemment, on reproduit des sonorités jusqu'à cette fréquence. Ces fréquences ne nous intéressent pas car elles sont fausses, selon la théorie de shanon (on ne peut pas les reproduire). Donc, aprés la conversion numérique-analogique, on se retrouve avec un signal analogique, donc, mais jusqu'à 44,1khz. Or, on est certain que c'est juste jusqu'à 20khz, au delà on doit supprimer ce qu'on vient de produire. Donc, pour ça, on utilise des filtres à pente très raide, car il faut couper très vite après 20khz. Ca, ça fait mal au signal analogique (je passe les détails). Donc on aimerait bien couper avec des filtres plus doux... mais comment peut-on faire?

[NotTwinTurboYet]

Ben c'est là qu'entre en jeu le "over-sampling" qui était si cher à Wadia par exemple.

En fait, cette technique consiste à rajouter des échantillons numériques entre ceux qu'on a sur le disque. On fait ça en utilisant encore une fois des théories mathématiques. L'objectif n'est pas de rajouter des sonorités non présentes sur le disques (ça on sait pas faire), mais simplement, l'objectif initial était de réaliser des filtres plus doux.

En effet, comme on augmente "virtuellement" la fréquence d'échantillonnage, ce qui est "faux", selon la théorie de shanon, se retrouve plus loin en fréquence. Donc ce n'est pas à partir de 20khz qu'on sait que c'est faux, mais à partir de 40khz par exemple. Du coup on peut se permettre d'utiliser un filtre passe-bas plus doux, donc moins destructeur pour le signal que nos petites oreilles peuvent entendre!

En outre, comme on a plus d'échantillons, notre signal numérique ressemble de plus en plus au signal analogique, donc c'est plus simple, mathématiquement, de faire le lien entre les échantillons pour reconstruire un signal analogique (on appelle ça, l'anti-aliasing)

Ben voilà, le over-sampling, ça sert à ça! (mais en très gros quand même hein... )

[NotTwinTurboYet]

Après on entre dans l'histoire.
Après le 16bits, on a trouvé que ce serait bien de représenter les choses sur 20 ou 24bits, ça permet de repousser le bruit (de fond). Bon, on avait déjà des techniques intéressantes (et superbes) pour s'en débarrasser, mais bon, c'est clair qu'avec 24bits c'est mieux.

Puis, comme les supports évoluaient, on s'est retrouvé avec plein de place. Alors pouquoi pas enregistrer en 96khz (2x48khz qui était la fréquence du DAT par exemple) ou bien carrément à 192khz. Ca serait cool hein? Ben maintenant c'est la réalité!

Alors maintenant, on a des enregistrements avec beaucoup plus d'échantillons, c'est top! Du coup, et toujours selon shanon, on sait que si on a l'infinie chance de disposer de ce genre d'enregistrement, ben on pourra reproduire, avec justesse, le son enregistré jusqu'à 192khz! Du coup, avec la source dont on dispose, on peut déjà, sans se faire ch... à "over-sampler", utiliser des filtre plus doux (parce que depuis ces temps ancien, on entend toujours pas plus loin que 20khz, nous... ).

Voili voilou.

Bon ajoutez à ça la théorie de dCS que j'ai donnée au début pour tenter d'expliquer pourquoi on trouve que "c'est mieux" alors que théoriquement on devrait pas faire la différence (perturbation d'énergie).