DaveStarWalker a écrit:Oui mais si j'ai bien compris, et cela serait l'intérêt d'avoir des BP de chauve souris, les bénéfices d'une meilleure, bien meilleure réponse impulsionnelle se retrouveraient (conditionnel) sur l'ensemble de la bande passante, i.e. a minima sur la portion audible.
Bonjour David,
Il est difficile de se représenter intuitivement la correspondance entre une représentation temporelle, telle que celle du diagramme plus haut, et une représentation spectrale d'un même signal.
Quelques bases jetées en vrac :
Une sinusoïde pure et qui dure indéfiniment correspond à une seule fréquence spectrale, infiniment précise.
Une impulsion infiniment courte (un "clic sonore" idéal, appelé "distribution de Dirac") a un spectre totalement plat et contient toutes les fréquences de zéro à l'infini, au même niveau.
Corollaire amusant : la seule différence entre un clic infiniment court et un bruit blanc infiniment long est la phase de chaque fréquence. Leur spectre en amplitude est exactement le même : toutes les fréquences au même niveau.
Si une sinusoïde comporte un début et une fin, sa fréquence n'est pas infiniment précise, mais se trouve dispersée autour d'une valeur moyenne.
Si une impulsion sonore n'est pas infiniment fine, son spectre en fréquence a également des limites, en particulier dans les hautes fréquences.
Pour la petite histoire, la représentation spectrale que l'on utilise habituellement est partielle. On n'affiche pas la phase, et on découpe le signal pour l'analyser. L'équivalence avec le signal temporel est totale si on représente le spectre de l'ensemble, et non l'analyse d'un petit morceau de courte durée, ou d'une succession de petits morceaux, et si en plus de l'amplitude de chaque fréquence, on note sa phase. Il n'y aurait alors aucune différence entre enregistrer un fichier wav, et un fichier spectre.
Si j'insiste sur cette équivalence, c'est pour mieux expliquer que les réponses impulsionnelles que l'on représente sont le reflet du filtre passe-bas que l'on a appliqué.
En laissant davantage de bande passante, la réponse impulsionnelle apparaît plus étroite. Elle n'est pas "meilleure", elle va juste "plus loin dans les hautes fréquences".
Elle est encore moins "meilleure dans les fréquences audibles". Le retrait des fréquences supérieures à 22 kHz est responsable de son aplatissement. Si notre filtre est à front raide, et laisse intactes les fréquences inférieures, disons, à 20 kHz, alors nous pouvons dire que la réponse impulsionnelle est "parfaite jusqu'à 20 kHz", en quelque sorte. Il n'est pas du tout évident de lire ces fréquences sur le diagramme montrant l'impulsion, diagramme dont la résolution, rappelons-le, est de plusieurs centaines de kHz.
C'est d'ailleurs une autre façon de le dire : on regarde une réponse impulsionnelle coupée à 20 kHz sur un diagramme capable de résoudre 200 kHz, et on en tire la mauvaise conclusion.
DaveStarWalker a écrit:Ceci en ce rapprochant de ce qui se passe dans la nature.
Non ?
Non, pas vraiment.
Chez soi, nombre de tweeters coupent à 20 kHz. Il n'en sort jamais rien d'autre que des réponses impulsionnelles aplaties au maximum, même en lisant du pur DSD ou du PCM 192 kHz. Que le tweeter coupe à 20 kHz, ou que le DAC soit réglé à la résolution CD, le résultat sur le son est exactement le même, à la courbe d'atténuation près (le DAC coupe très brutalement, le tweeter plus progressivement).
Dans la nature, en dehors de toute hifi, certains instruments montent au-delà de 20 kHz, mais à des niveaux faibles (cymbales), très faibles (trompette), ou extrêmement faibles (piano).
Dans les deux cas, notre oreille recoupe vers 16 kHz, assez brutalement, et la réponse impulsionnelle qui part dans le nerf auditif est encore plus aplatie que celle qui sort d'un CD, même en plein concert acoustique.
DaveStarWalker a écrit:L'autre chose aussi que l'on voir sur le graphe, ce sont les phénomènes de ringing, notamment de pré-ringing. Parait que ce n'est pas très bon cela ??
Un point essentiel à savoir sur le ringing est qu'il est strictement cantonné à la fréquence de coupure, soit 22050 Hz dans le cas du CD. Il n'empiète pas un quart de poil sur les fréquences plus basses.
Il est très regrettable que les anciennes versions de l'extrait Mustang de ff123 aient été perdues. Le test d'écoute était réellement édifiant.
On avait à disposition un extrait musical coupé dans les hautes fréquences à 21, 20, 19, 18 etc. jusqu'à 10 kHz.
La particularité de ces extraits est qu'ils ont été coupés avec le logiciel Mathlab, en utilisant deux types de passe-bas que l'on ne trouve pratiquement jamais dans les logiciels audio : un brickwall, et un "cosinus".
Ce sont des filtres assez violents. Le cosinus est celui utilise dans les DACs : pour couper à 16 kHz, par exemple, il laisse tout passer à 15500 Hz, et atténue à moins l'infini à 16500 Hz (bien entendu, les DACs coupent à 21 kHz lorsqu'ils lisent un CD). Il est appelé "cosinus" parce que sur la représentation spectrale, sa bande passante décroit comme une courbe sinusoïdale depuis le 0 db vers le -infini.
Le brickwall, c'est la même chose, sauf qu'il passe de zéro à moins l'infini en quelques hertz (de 15998 à 16002 Hz, par exemple).
On pouvait ainsi écouter, chose très rare, un extrait musical coupé à 16 ou 14 kHz, avec toutes les fréquences absolument intactes jusqu'à 15.5 ou 13.5 kHz.
C'est déjà une chose de se rendre compte que l'on ne perçoit les pertes que jusqu'à 14 kHz environ sur un signal musical, et que les extraits coupés au-delà sonnent tous identiques à l'original non filtré.
Bien sûr, la fréquence limite varie d'une personne à l'autre.
Le rapport avec le ringing, dans tout ça, c'est que la série filtrée en brickwall comportait un ringing absolument affreux. En effet, plus le filtrage est brutal, plus le ringing dure longtemps. Il était de l'ordre d'une demi-seconde, en pré et en post-echo.
En écoutant l'échantillon filtré à 13 kHz, on pouvait ainsi entendre un sifflement quasi permanent, modulé par le volume sonore général, à la fréquence de 13 kHz pile. Cela permet de se rendre compte de ce qu'est réellement le ringing : un simple sifflement par dessus la musique. Or, sur l'extrait filtré en cosinus, avec une atténuation plus progressive, de 12.5 à 13.5 kHz, il n'y avais aucun sifflement audible. Multiplier par 1000 la bande de transition diminue 1000 fois la durée du ringing.
D'autre part, dans mon cas, dès 16 kHz, je n'entendais plus le ringing du tout même sur le fichier filtré en brickwall, car il était en dehors de ma zone audible.
Je peux te dire qu'après avoir fait toutes ces écoutes, quand je sais que mon lecteur CD filtre en cosinus, et au-dessus de 20 kHz, je dors sur mes deux oreilles !