RME Audio Fireface UFX III

Ceci est un résumé de l'article que j'ai publié sur Audiosciencereview (en anglais).
Vu l'intérêt pour cette gamme de produits (les interfaces UFX II et 802 fs partagent la plupart des composants hardware), je crois qu'il pourrait être intéressant pour beaucoup de re-publier les grandes lignes ici,

NB: Les images et graphiques ne peuvent être reproduits sans mon autorisation en dehors d'Audiofanzine, et ne peuvent pas non plus servir à illustrer une annonce.



Voici donc mon avis et des résultats de mesures détaillées sur l'interface audio pro
RME UFX III
(ADC, DAC et ampli casque)

L'UFX III est assez récente, puisqu'elle a été lancé vers mars 2023.

Le prix normal est d'environ 2700€.
J'ai acheté la mienne neuve.


Présentation

L'UFX III est le haut de gamme actuel des interfaces RME.

Voici un petit comparatif des différents modèles de la gamme.
(J'ai collationné cette liste moi-même, donc merci de me pardonner s'il y a des erreurs)


(Les numéros entre ( ) signifient que l'entrée ou la sortie physique est partagée avec d'autres fonctionnalités)

Comme on peut le voir, même si le nombre d'entrées et de sorties analogiques est limité, il s'agit d'une interface assez puissante, permettant jusqu'à 94 entrées et 94 sorties.



Le panneau arrière est assez chargé.
La seule différence visible avec l'UFX II, le modèle suivant dans la gamme, ce sont les entrées et sorties MADI et la connexion USB III.

C'est très important pour moi, car je voulais la cascader avec l'excellent préampli micro RME 12Mic-D que je possède déjà.
Avec une connexion MADI dans les deux sens, je peux obtenir une intégration totale de Dante et Totalmix.
Cela me permet d'enregistrer en parallèle les 16 entrées micro (12+4) sur un PC connecté au réseau via Dante et aussi localement avec Durec sur une clé USB, au cas où.


Mesures

Les mesures ont été effectuées principalement avec mon RME ADI-2/4 Pro SE habituelle.
À l'occasion, l'UFX III lui-même a été utilisée pour ajouter du gain et mesurer les très faibles niveaux.
J'ai utilisé un mélange des logiciels AudioPrecision APx 500 Flex 8.1.2 et Virtins MultiInstrument 3.9.9.6.
Merci à AudioPrecision de m'avoir permis d'essayer ce logiciel.


L'objectif principal de l'utilisation d'une interface audio est d'enregistrer de la musique.
Commençons donc par la partie la plus importante pour cet objectif

RME UFX III - Mesures des entrées (ADC)

Plage de sensibilité d'entrée
L'une des premières choses à savoir lorsqu'on utilise une interface ou un préampli micro est sa plage de gain.
Pour une interface audio numérique, nous préférons regarder la plage de sensibilité, puisqu'il n'existe pas de "Gain" normalisé.



L'échelle des X est en dBu.
Pour référence, j'ai ajouté la RME ADI-2/4 Pro SE - qui est une interface de niveau ligne uniquement - et la Yamaha AD-8HR - un modèle qui a été très répandu dans le monde de l'audio professionnel.

Nous constatons que la plage d'entrée micro est très étendue, de 18dBu (@0dBFS à 0dB de gain) à -57dBu (@0dBFS à 75dB de gain).
-57dBu correspond à environ 1,1 mVrms. Vous pouvez donc atteindre le niveau maximum de l'entrée à ce réglage de gain avec seulement 1,1 mV rms.

C'est vraiment beaucoup de gain.

RME suit la norme EBU (European Broadcasting Union), qui recommande 18dBu @0dBFS comme référence pour les valeurs de gain des microphones.
(Notez que chaque fournisseur d'interface peut utiliser sa propre règle. Il est donc important de se référer à la sensibilité en Volt ou dBu pour la comparaison).

L'entrée Instrument est différente : elle est asymétrique, et on atteint 21dBu pour la marque de gain "8 dB".
La référence semble donc être 29dBu.

Les entrées ligne arrières utilisent 2 valeurs discrètes : 13dBu et 19dBu.


SINAD (entrées)

Le SINAD ("Signal on Noise And Distortion") est un bon indicateur de la qualité technique de l'appareil.
Il est impossible d'atteindre un "excellent" SINAD sans accorder une attention particulière aux détails.

Avec 6V sur l'entrée ligne, nous obtenons



OK, elle se classe sans soucis dans la catégorie "Excellent" (>110dB).


Comparons les différentes entrées
THD+N (entrées)
(THD+N ou "Total Harmonic Distortion and Noise" est exactement -SINAD. Il suffit donc de changer le signe de la valeur pour obtenir la valeur SINAD)




Le décalage vertical des courbes nous donne les différents niveaux de bruit.
On voit également que la distorsion augmente lorsque le niveau approche du fond d'échelle pour les entrées micro et instrument.
Cependant, la distorsion restera ici inaudible, à -100dB.
(J'ai vu des interfaces d'autres marques réputées distordre complètement au-delà de -10dBFS environ).
La bonne pratique recommande de toute façon d'enregistrer un signal avec un niveau moyen de -20 ou -18dBFS.


Un autre graphique intéressant est celui de la THD+N en fonction du niveau pour le préampli micro à différents réglages de gain.



Ici, nous voyons principalement la différence de bruit, comme c'était prévisible.
Nous voyons aussi que ce comportement de distorsion proche du niveau maximum que nous avons vu ci-dessus n'est présent que pour des niveaux >15dBu environ (>4V).
Ce n'est pas vraiment le niveau typique d'un micro.

Nous voyons également le bénéfice décroissant de l'ajout de gain :
le bénéfice en termes de bruit entre un gain de 35dB et un gain de 75dB n'est pas très important.
Dans certains cas, on pourra donc préférer conserver un gain plus faible (et une plus grande marge pour éviter les surcharges avec les crêtes) et pousser le niveau plus tard en numérique, sans pénalité de bruit importante.


Gamme dynamique (entrées)

Tout d'abord, l'entrée du Mircophone avec un gain de 0dB
(AES-17 - 20Hz-20kHz - signal 997hz à -60dBFS - pondération CCIR-2k)

Plus c'est élevé, mieux c'est.



Note : Cette mesure est pondéré CCIR-2k, pour rester comparable aux autres mesures similaires sur Audiosciencereview.

Voici les différentes valeurs







Nous obtenons donc une plage dynamique de près de 120dB (pondérée A) sur l'entrée micro.


EIN - Bruit (entrées micro)

L'un des principaux facteurs de performance d'un préampli micro est le bruit.

Si on a vu que la plage dynamique à haut niveau d'entrée et à 0dB de gain est élevée, quand est-il à bas niveau, à gain plus élevé ?

EIN veut dire "Equivalent Input Noise".
La mesure EIN est effectuée avec une résistance de 150 ohms entre les broches 2 et 3.
Je compense la fluctuation de la température ambiante par rapport à 20°C.
La bande passante est de 20Hz-20kHz
Comme l'appareil chauffe, la résistance chauffe aussi, donc les valeurs peuvent fluctuer de 0,1dB ou même 0,2dB.

Nous allons le mesurer pour plusieurs valeurs de gain :
- Gain maximal (ici, gain de 75 dB)
- Gain pour la sensibilité = 10mV rms @0dBFS (gain de 56dB ici)
- Gain pour la sensibilité = 100mV rms @0dBFS (gain de 36dB ici)
- Gain minimum (gain de 0 dB ici)

Plus c'est bas, mieux c'est.

Le tracé noir représente le bruit non pondéré.
Le tracé rouge superposé est le bruit avec pondération A.



130dB pondérés A
128dB non pondérés
On est vraiment dans ce qu'on trouve de mieux sur le marché.

Notez que l''EIN est toujours meilleur au gain maximum.

Le profil de bruit est assez plat, avec un faible pic à 50Hz (secteur).
(Certains préamplis ont plus de bruit aux basses ou hautes fréquences).



Ci-dessus, nous voyons qu'avec un gain donnant la pleine échelle pour 10mV, l'EIN est presque identique à celui obtenu au gain maximum.
Une autre excellente performance.




A un gain donnant la pleine échelle pour 100mV, l'EIN se dégrade un peu, ce qui est normal.
Ca reste très bon, ce qui est le signe d'une excellente mise en oeuvre du préampli micro.

Comme nous l'avons dit plus haut, dans la section THD+N vs niveau, la différence de bruit n'est que de 2dB entre un gain de 75dB et un gain de 36dB.




L'EIN à 0dB de gain n'est pas vraiment pertinent.
Mais nous voyons que le niveau de bruit confirme nos mesures précédentes de la gamme dynamique, à 119,99dB (A).
(Il faut inverser le signe pour comparer à la plage dynamique)


Voici l'évolution de l'EIN avec le gain
Quand la courbe devient horizontale, on ne gagne plus rien à pousser le gain.
A partir de 63dB de gain la courbe est une ligne droite.



Et voici une comparaison avec d'autres préamplis micro
Plus c'est bas, mieux c'est
(Valeurs de pondération A - Gain de référence = gain pour 100mV @0dBFS = gain de 36dB sur l'UFX III)



Le graphique parle de lui-même.
(Pour les curieux, on voit bien ici le fonctionnement de l'AD8HR: Il a une plage très limitée, de l'ordre de 26dB, puis un "pad" (atténuateur) est enclenché - le pic vertical - puis re-26dB, puis un second "pad". Les résultats sont bof-bof, mais ça permet d'avoir une plage très étendue à faible coût. En prêtant l'oreille, on entend d'ailleurs le relais s'enclencher aux 2 seuils.)


Réponse en fréquence (entrées)

Un autre facteur clé de performance est une réponse en fréquence plate.

Pour le niveau ligne, elle est généralement parfaite.




Pour l'entrée Instrument, nous constatons cependant une déviation.
Nous voyons -0,47dB à 20kHz
(Ce n'est probablement pas un problème pour les pickups d'instrument, dont la bande passante est de toute façon limitée).




Pour les entrées micro, cela peut également varier en fonction du gain du préampli micro.



Comme souvent, c'est au gain maximum que l'on observe la plus grande déviation
(Rappelez-vous qu'à un gain de 75dB, nous avons un signal maximum acceptable de 1mV.
C'est très très bas.
Et pousser de 0,5dB à 20kHz lors du mixage, si nécessaire, passera inaperçu, de toute façon).



Mais à un gain qui donne 0dBFS avec 10mV (gain de 56dB), cela disparaît en grande partie.
La déviation n'est pas significative à ce gain et en dessous.




Quelques mesures de validation

Voici quelques mesures de vérification supplémentaires des entrées

Linearité - Il n'y a pas de "truc" sur la dynamique, et l'interface reste extrêmement linéaire




Distorsion par intermodulation en fonction du niveau - RAS




32 fréquences - Ce signal de test, ressemblant plus à un contenu musical, a l'avantage de montrer plusieurs choses: réponse en fréquence, niveau de bruit, et toutes formes de distorsion à la fréquence où elles ont un impact.



A condition, bien sûr, qu'il y ait des distorsions...


Distorsions en fonction de la fréquence
(Bande passante de 90kHz)



A part du bruit haute fréquences, y'a rien à voir.


Tout cela est excellent !


RME UFX III - Mesures des sorties (DAC)

Plages de sortie



La sortie principale (XLR) peut être réglée sur 4 niveaux :
pour +24dBu, +19dBu, +13dBu ou +4dBu à 0dBFS

Les autres sorties ligne n'ont pas la plage +24dBu.
Les sorties casques utilisent 2 plages: Low (4dBu) et High (19dBu)..


SINAD (sorties)



Excellent, une fois de plus.


Voici l'évolution du SINAD en fonction du niveau, pour les différentes gammes



Nous voyons quelques résultats intéressants :
Il n'y a pas d'augmentation de la distorsion au niveau maximum. Le meilleur résultat est donc à pleine échelle pour chaque plage.
Bien sûr, nous voyons la différence de bruit avec chaque plage : 13dBu a un meilleur SINAD que 19dBu au même voltage de sortie, mais aura un niveau de sortie maximum plus bas.

Les tracés 4dBu et 13dBu sont superposés.
Cela signifie que la plage de sortie de 4dBu est simplement la plage de 13dBU avec une atténuation numérique, ajoutée pour des raisons de commodité. Il n'y a pas de bénéfice en termes de bruit.


Gamme dynamique (sorties)



Voici la plage dynamique pour la sortie 19dBu
Elle est pondérée suivant la norme CCIR-2k, pour permettre la comparaison avec les résultats d'Audiosciencereview.

Voici les différentes valeurs







Le +4dBu est en retrait, ce qui est normal puisque nous savons qu'il s'agit de la sortie 13dBu atténuée numériquement d'environ 9dB.
Le +13dBu est à quelques dixièmes de dB en dessous des spécifications. Ce qui n'est pas très grave.
Tous les résultats (sauf le 4dBu) restent dans la catégorie "excellent".


32 tons (Sorties)




Linéarité (sorties)



What else ?


Mesure de la sinusoïde 50Hz sous une charge de 600 Ohms
(Torture test)



Torture ?
C'est une blague.


Impédance de sortie


Les spécifications indiquent 150, 75 et 2 ohms.


IMD+N - Intermodulation (sorties)



Bien sûr, +4dBu a un bruit plus élevé. Nous savons maintenant pourquoi.
A part ça, c'est pas mal, non ?


Jitter (Sorties)



Qu'est-ce que le Jitter exactement, rappelez-moi ?


Filtre (sorties)
@44.1kHz





(J'ai les tracés à 48kHz et ils sont très similaires... mais décalés en fréquence, bien sûr)


Filtre Réponse impulsionnelle (sorties)



Le filtre est de type "LD Sharp", pour une réponse bien plate jusqu'à 20kHz, une bonne réjection des fréquences au-dessus de la fréquence de Nyquist et une faible latence. Classique et efficace.


Alors, avec tout cela, que dire ?
Nous avons ici un étage DAC/Sorties plutôt décent.


RME UFX III - Mesures des sorties casques



On ne peut tout simplement pas saturer la sortie "low" puissance.
Sur "High" puissance, la distorsion augmente un peu tôt, si l'on compare avec les meilleurs amplificateurs HiFi spécialisés pour casques, en particulier pour les basses impédances.




La puissance est là.
Pas la puissance d'un ampli casque spécialisé, ni la puissance d'un appareil de la gamme ADI-2, mais largement suffisante pour une utilisation normale en studio.
A ma connaissance, peu de gens utilisent des casques planaires très insensibles en studio.




La puissance maximale est atteinte autour de 60 Ohm.

J'ai mesuré un rapport SNR de 85dB en mode basse puissance à 50mV de sortie sous 300 Ohm.
(C'est mieux qu'un Chord Dave, par exemple).


Mais j'ai gardé le meilleur pour la fin :

Toutes les interfaces RME de dernière génération (sauf la Babyface) proposent maintenant un "Room EQ" et du "Crossfeed" sur les sorties.



Regardez cette beauté :
Nous avons 9 bandes d'égalisation entièrement paramétriques pour corriger la non-linéarité de la pièce ou du casque.
Et vous pouvez, bien sûr, sauvegarder différents presets.

Ceci, avec les 2 sorties casques, place la barre à un niveau supérieur, IMO.

Je l'utilise avec mon UCX II depuis sa sortie, et c'est vraiment une amélioration considérable.


RME UFX III - Autres mesures - Conclusion

Mesure de la latence aller-retour (RTL)

RTL mesuré en ms, en fonction de la fréquence d'échantillonnage et de la taille de la mémoire tampon.



Totalmix



Chaque interface RME est livrée avec TotalMix
Il s'agit d'une table de mixage virtuelle fonctionnant dans le matériel de l'interface elle-même.
Il dispose, bien sûr, d'un logiciel de contrôle qui peut fonctionner sur un PC ou sur un iPad.

Je n'entrerai pas dans les détails.
Cela dépasse largement le cadre de cet article.

Mais je voulais juste mesurer 2 choses à son sujet :

La marge dynamique interne (Headroom)

J'ai fait un test simple :
Combien de pistes avec une sinusoïde de 1kHz à 0dBFS puis-je additionner avant saturation ?
La réponse est 16.
Cela fait 20 * LOG10(16) = 24 dB de marge
(J'ai découvert par la suite que c'est exactement la valeur spécifiée dans le manuel).

A titre de comparaison, mon vénérable Yamaha DM1000 40 channels mixer permet 8 canaux, soit 18dB de headroom.

Il y a peu de chances que la marge interne vous limite.


Qualité de l'égaliseur

J'ai effectué 3 tests :

Test de conformité

Le but est de vérifier quelle norme l'UFX III suit pour l'égalisation paramétrique.
Cela peut être important si vous voulez appliquer des réglages d'égalisation d'autres personnes, comme Amir d'Audiosciencereview, ou d'outils comme REW ou AutoEQ, entre autres.

L'auteur de REW détaille quelques formules d'égalisation possibles :
(Plus de détails peuvent être trouvés ici)



Un simple test montre que RME suit la formule RBJ - qui est la plus courante de nos jours.
("RBJ" signifie "Robert Bristow-Johnson").


Donc, pour cet EQ



En théorie, nous devrions obtenir ceci



(Comme on peut le voir, la réponse proche de 20kHz dépend de la fréquence d'échantillonnage).

et en pratique, j'ai mesuré ceci



À l'exception du changement des échelles Y, les tracés sont identiques.

Impact de l'égaliseur
Mesuré sur la sortie "Main", plage de 19dBu

Voici le Multitone 32 avec l'égaliseur désactivé



et ici avec EQ ON



Nous voyons quelques pics dans les hautes fréquences, mais nous avons également augmenté le niveau de 12dB à cet endroit, et leur niveau est plus de 115dB en dessous du signal.
Il n'y a donc pas lieu de s'inquiéter.


Pour une deuxième vérification, j'ai utilisé le test proposé par Amir d'Audiosciencereview



Il est plus simple et ne fait que couper, pas ajouter, donc plus facile à vérifier avec le SINAD.

Sans EQ



Avec EQ



Bon, je pense que ça suffit...


Conclusion

Je pense qu'il est assez clair à ce stade que cet appareil est vraiment excellent.

Il n'est peut-être pas le meilleur pour tous les aspects.
Mais ce que je trouve le plus impressionnant, c'est qu'il est proche des meilleurs dans TOUS les domaines.
Je n'ai même pas pu trouver un seul point faible.
(Et croyez-moi, j'ai bien essayé)
Et pour un appareil aussi complexe, c'est un véritable exploit !

Ce qui est encore plus impressionnant, c'est qu'il semble que la même technologie, en termes de matériel de base (entrées micro, Totalmix), a été incluse dans les interfaces RME milieu de gamme, les UFX II et 802fs.
Je n'ai pas vérifié, mais si c'est vrai, cela en fait des appareils très intéressants.


Avec RME, l'avantage est que vous disposez d'une sorte de contrôle infaillible lorsque vous effectuez vos propres mesures.
Si vos résultats ne correspondent pas aux spécifications de RME, vous avez intérêt à les vérifier deux fois. Parce que, de leur côté, ils vérifient tout.
Mes mesures sont généralement meilleures que leurs spécifications. Comme d'habitude.
J'ai trouvé une ou deux exceptions, mais nous parlons de 0,5dB au plus, donc elles ne sont pas pertinentes.


Donc, en résumé, pour moi,
C'est tout simplement excellent !