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Feuillet d'informations audio

Avant la sortie de Live 7, une grande partie des efforts de développement d'Ableton a été concentrée sur le test soigneux et objectif des performances audio fondamentales de Live. Suite à ce test, nous avons mis en œuvre un certain nombre d'améliorations de bas niveau pour le moteur audio. Nous avons également écrit ce feuillet d'informations pour aider les utilisateurs à comprendre exactement comment leur audio est (ou n'est pas) modifié lors de l'emploi de certaines fonctions de Live qui sont souvent mal comprises, ainsi que pour apporter des conseils en vue d'obtenir des résultats de la plus haute qualité.
Comme mentionné ci-dessus, notre recherche était focalisée sur un comportement objectif (c'està-dire quantifiable et mesurable). Nous n'affirmons rien quant à ce que vous pouvez entendre car nous n'avons pas la possibilité de prévoir les variables que constituent votre environnement d'écoute, votre matériel audio, votre sensibilité auditive, etc. De plus, cet exposé n'affirme rien sur la façon dont Live se compare aux autres logiciels audio. C'est au contraire un résumé de faits mesurables sur ce que fait réellement Live dans diverses conditions.

31.1 Test et méthodologie
A la date de rédaction, chaque version de Live est soumise à une série de 473 tests automatisés qui couvrent chaque aspect des fonctionnalités de Live. Nous ajoutons des tests supplémentaires quand nous ajoutons des fonctions, et nous ne sortirons jamais de mise à jour sans qu'elle ait passé chaque test.

31.2 Opérations neutres
Les procédures de Live qui ne causent absolument aucun changement de qualité audio sont appelées opérations neutres. Vous pouvez être sûr qu'utiliser ces fonctions ne causera jamais aucune
dégradation du signal. Appliquer des opérations neutres à l'audio enregistré dans Live assure que l'audio restera inchangé à partir du point de conversion analogique vers numérique. Appliquer des opérations neutres à des fichiers importés dans Live assure que l'audio importé sera identique aux fichiers sauvegardés sur le disque. Appliquer des opérations neutres à des fichiers exportés depuis Live assure que la qualité du fichier produit sera au moins aussi élevée que ce que vous entendiez durant la lecture.
La liste des opérations neutres donnée ci-dessous est principalement fournie à titre de référence théorique; si toutes ces opérations sont en fait neutres, il est important de se rappeler que chacune d'entre elles peut se produire (et le fera certainement) dans un contexte contenant aussi des opérations non neutres. Par exemple, faire passer un signal audio au travers d'une unité d'effets est une opération non neutre. Donc toute opération neutre se produisant après cela aura bien entendu pour résultat de l'audio quand même modifié d'une certaine façon. Même un changement de gain est techniquement non neutre.

Les opérations neutres comprennent :

31.2.1 Conversion sans dithering
La commande Exporter Audio/Vidéo (page 64) convertit la sortie audio de Live en fichier sur disque. La conversion est une opération neutre sous certaines conditions :
•la fréquence d'échantillonnage du fichier converti est la même que celle réglée pour l'interface audio dans les Préférences de Live.
•aucune opération non neutre n'a été appliquée.
Les performances de conversion de Live sont testées en chargeant trois types de fichiers audio non traités (bruit blanc, ondes sinusoïdales à fréquence fixe et ondes sinusoïdales à fréquence glissante) en résolution de 16, 24 et 32 bits et en les convertissant en fichiers de sortie, également avec des résolutions variées. Le test d'annulation de phase entre fichier d'origine et fichier converti montre que :
•convertir en un fichier de même résolution que l'original donne une annulation de phase complète.
•convertir en un fichier de résolution supérieure à celle de l'original donne une annulation de phase complète.
•convertir en un fichier de résolution inférieure à celle de l'original donne la plus petite quantité de distorsion possible avec un système 32 bits.

31.2.2 Fréquence d'échantillonnage concordante/sans transposition
La lecture dans Live d'un fichier audio non soumis à une déformation temporelle (« stretch ») est une opération neutre, à condition que la fréquence d'échantillonnage du fichier soit la même que celle réglée dans les Préférences de Live et que le fichier soit reproduit sans transposition. Cela est vérifié par les tests d'annulation de la sortie convertie. Veuillez noter que dans ce contexte la « reproduction » ne se réfère qu'à l'audio dans Live, avant le point auquel il atteint votre interface audio.

31.2.3 Warp en mode Beats/Tones/Texture/Re-Pitch sans déformation temporelle
Si le tempo d'un clip est le même que le tempo du Set, ce clip sera lu sans déformation temporelle. Dans ce cas, si le mode Warp (page 157) du clip est réglé sur Beats, Tones, Texture ou Re-Pitch (mais pas sur Complex ni Complex Pro), la reproduction sera neutre. Toute action du Warp causée par le changement du tempo du Set n'est pas permanente, et l'audio lu sans Warp à un tempo donné sera toujours lu sans Warp à ce tempo, même si le tempo est changé puis ramené à cette valeur. Par exemple, si vous avez enregistré des pistes à 120 BPM mais décidez ensuite que vous aimeriez ralentir le tempo pour enregistrer un passage solo particulièrement difficile, les pistes d'origine seront reproduites de façon neutre une fois le tempo ramené à 120 BPM. Seul l'enregistrement fait à un tempo plus lent sera déformé temporellement. Veuillez noter que les grooves (page 185) agissent en modifiant les positions des marqueurs Warp. Cela signifie que la reproduction de clips audio auxquels est appliqué du groove sera non neutre même au tempo d'origine.
La neutralité de la reproduction de clip sans déformation temporelle est vérifiée par des tests d'annulation en sortie convertie.

31.2.4 Sommation en des points de mixage simples
Depuis la version 7, Live utilise une sommation à double précision (64 bits) en tout point de mixage de signaux, y compris aux entrées de pistes de clips et de retour, en piste Master et dans les Racks. Le mixage dans Live est donc une opération neutre pour les signaux mixés en quelque point de sommation que ce soit. Cela est testé en chargeant des paires de fichiers 24 bits (bruit blanc et ondes sinusoïdales à fréquence fixe ainsi que leurs opposés à phase inversée), en ajoutant les paires huit fois et en convertissant la sortie en fichiers 32 bits. Tous les tests donnent une annulation de phase parfaite.
Veuillez noter que, si une sommation sur 64 bits est appliquée à chaque point de mixage simple, le traitement interne de Live se fait toujours en 32 bits. Donc les signaux qui sont mixés au travers de multiples points de sommation peuvent encore subir une dégradation extrêmement faible. Cette combinaison de sommation 64 bits et d'architecture 32 bits parvient à un équilibre idéal entre qualité audio et consommation de ressources de processeur/mémoire.

31.2.5 Enregistrement de signaux externes (résolution >/= convertisseur A/N)
L'enregistrement de signaux audio dans Live est une opération neutre, à condition que la résolution réglée dans la fenêtre Préférences de Live soit identique ou supérieure à celle des convertisseurs A/N utilisés pour l'enregistrement. Dans ce contexte, « neutre » signifie « identique à l'audio tel que fourni à Live par les convertisseurs A/N ».

31.2.6 Enregistrement de sources internes en 32 bits
L'audio enregistré via routage interne sera identique à l'audio source, à condition que l'enregistrement ait été fait en 32 bits. Pour garantir des enregistrements neutres de plug-ins d'instrument et de tous signaux audio traités par des plug-ins d'effets, l'enregistrement interne en 32 bits est recommandé. Veuillez toutefois noter que si l'audio source est déjà à une résolution inférieure, l'enregistrement interne à cette résolution sera aussi neutre (à condition qu'aucun effet ne soit utilisé) ; l'enregistrement interne en 32 bits d'un fichier audio 16 bits non traité n'améliorera pas la qualité sonore.
La neutralité de l'enregistrement interne est vérifiée par des tests d'annulation.

31.2.7 Geler, écraser
Quand des pistes sont gelées (page 679), les fichiers audio créés sont en 32 bits, ce qui assure que leur qualité ne sera pas moindre que celle de l'audio entendu avant le gel. Mais il existe des cas spéciaux impliquant le gel qui donnent un comportement non neutre et qui doivent être notés :
Des pistes gelées en écran Arrangement peuvent contenir des données audio s'étendant au-delà de la fin du clip lui-même, comme des queues de reverb et des répétitions de delay. Les pistes gelées en écran Session sont par contre toujours longues d'exactement deux cycles de boucle, aussi tout audio s'étendant au-delà de deux cycles de boucle durant une reproduction sans gel sera coupé après le gel.
Les effets basés sur le temps comme les reverbs et delays sont traités en temps réel pour les clips non gelés, aussi stopper la reproduction durant une queue de reverb ou de delay permettra la poursuite de la queue d'effet. A l'opposé, ces queues d'effet sont converties en audio par le gel et s'arrêteront donc net avec la lecture.
Tous les paramètres d'automation sont convertis pour faire partie intégrante du fichier audio des clips gelés en écran Arrangement. Les clips gelés en écran Session prennent au contraire un cliché « instantané » de toutes les valeurs de paramètre à la position 1.1.1 de l'Arrangement et les gardent pour toute la durée du clip gelé. C'est analogue au comportement obtenu avec des clips non gelés ; lors de la lecture de clips normaux en écran Session, il est fait abstraction de toutes les automations d'Arrangement jusqu'à pression du bouton Retour à l'Arrangement.
Les clips gelés sont toujours lus avec le Warp en service et en mode Beats, ce qui signifie qu'ils sont sujets au même comportement non neutre que tout autre fichier audio traité par Warp.
Tout périphérique ayant des paramètres aléatoires (par ex. la commande Chance du périphérique Beat Repeat) ne présentera plus de comportement aléatoire après la procédure de gel. Cela est dû au fait que, comme avec les effets basés sur le temps, les valeurs aléatoires qui étaient en vigueur au moment du gel auront été converties comme faisant partie du nouveau fichier et ne seront donc plus calculées en temps réel.
Veuillez noter que la commande Ecraser remplace tous les clips et périphériques d'origine par les fichiers audio créés suite au gel. Quand vous utilisez cette commande, il est important de garder à l'esprit les cas particuliers ci-dessus — ce que vous entendez après le gel est exactement ce que vous obtiendrez en écrasant, aussi si les résultats ne vous plaisent pas, veillez à dégeler et à apporter les changements nécessaires aux paramètres de périphériques avant de recourir à la commande Ecraser.
Cette procédure est testée par conversion de la sortie d'une piste audio et comparaison par annulation de phase de celle-ci avec l'audio gelé de la même piste pour s'assurer que les fichiers sont identiques.

31.2.8 Effets court-circuités
Les effets court-circuités dans Live sont retirés du trajet du signal. C'est vrai à la fois pour les périphériques d'effets intégrés de Live et pour les plug-ins VST et AU de tierce partie. Par conséquent, l'audio en sortie d'un effet court-circuité est identique à l'audio en entrée. Veuillez toutefois noter que les périphériques d'effets ayant des paramètres qui nécessitent de façon inhérente un retard (par ex., les réglages Look Ahead dans Compressor) induiront toujours ce retard même en cas d'effet court-circuité, afin de maintenir la compensation automatique de retard par rapport au reste du projet. Dans la plupart des cas, les effets de ce comportement seront complètement inaudibles.
La neutralité des effets court-circuités est testée en chargeant une occurrence de chaque périphérique d'effets de Live dans une piste audio, en les désactivant puis en convertissant la sortie de la piste. Le fichier converti est alors comparé à la sortie convertie de la même piste sans périphériques chargés. Le test d'annulation de phase des deux fichiers confirme qu'ils sont identiques.

31.2.9 Routage
Le routage (page 201) des signaux dans Live est une opération neutre. Le signal à la destination du routage sera identique à celui à la source du routage. Il est important de noter que l'architecture de routage souple de Live permet toute une variété de scénarios, dont le routage pris avant ou après un effet de piste ou le mélangeur et pris en sortie de slots individuels d'échantillon dans l'instrument Impulse. Dans ces cas, il est probable que le signal entendu au point de sortie sera différent du signal entendu avant routage car il aura été pris avant d'avoir atteint la fin de la chaîne de signal d'origine.

31.2.10 Division de clips
Les clips déjà neutres le resteront après division (page 107). La division n'affecte que la position de lecture dans l'échantillon, et n'a pas d'effet sur les données de l'échantillon elles-mêmes. Le passage de la lecture sur une division est transparent et précis à l'échantillon près.
La neutralité de la division de clip est testée dans diverses conditions :
•division de clips sans Warp avec et sans bouclage ;
•division de clips avec Warp mais sans déformation temporelle, avec et sans bouclage ;
Dans tous les cas, la sortie est convertie et comparée avec celle d'une version non divisée de la même source. Le test d'annulation de phase des deux fichiers confirme qu'ils sont identiques.

31.3 Opérations non neutres
Les procédures de Live qui causent un quelconque changement de qualité audio sont appelées opérations non neutres. Les utilisateurs peuvent garantir que l'emploi de ces opérations apportera au moins un petit changement au signal. Effectuer des opérations non neutres sur des fichiers importés dans Live assure que l'audio importé différera des fichiers tels que sauvegardés sur disque. Effectuer des opérations non neutres sur des fichiers exportés depuis Live assure que ce que vous entendez durant la reproduction en temps réel sera différent de ce qui se trouvera dans votre fichier final.
Les opérations non neutres comprennent :

31.3.1 Lecture en mode Complex ou Complex Pro
L'algorithme employé dans les modes de Warp Complex (page 159) et Complex Pro (page 159) utilise une technologie entièrement différente de celle des algorithmes des modes Beats, Tones, Texture et Re-Pitch. Bien que les modes Complex puissent mieux sonner, particulièrement avec des fichiers de son mixés composés de nombreux types différents de données audio, ils ne sont jamais neutres — pas même au tempo d'origine. Pour cette raison, et aussi à cause des plus grandes exigences de ces algorithmes en ressources de processeur, nous recommandons de ne les utiliser que dans les cas où les autres modes de Warp ne produisent pas de résultats suffisants.

31.3.2 Conversion de fréquence d'échantillonnage/transposition
La conversion de fréquence d'échantillonnage (durant à la fois la lecture en temps réel et la conversion en fichier) est une opération non neutre. La lecture de fichiers audio à une autre fréquence d'échantillonnage que celle réglée dans la fenêtre Préférences de Live causera une dégradation du signal. La transposition est aussi une forme de conversion de fréquence d'échantillonnage et entraîne donc aussi un comportement non neutre.
Pour minimiser d'éventuels résultats négatifs durant la lecture en temps réel, il est recommandé de faire la conversion hors ligne plutôt que de panacher des fichiers de fréquences d'échantillonnage différentes dans un même Set. Une fois les échantillons exportés à la fréquence d'échantillonnage que vous envisagez d'employer dans Live, les fichiers peuvent être importés sans aucune perte de qualité.
La conversion audio depuis Live avec une fréquence d'échantillonnage autre que celle ayant été utilisée lors du travail sur le projet est aussi une opération non neutre. Toutefois, avec Live 9.1, la conversion de fréquence d'échantillonnage durant l'exportation utilise la bibliothèque de très haute qualité SoX Resampler10, qui donne des fichiers sous-échantillonnés à distorsion extrêmement faible.
L'automation du niveau de volume entraîne un changement de gain, ce qui est une opération nécessairement non neutre. Mais certaines mises en œuvre d'enveloppes d'automation peuvent donner des artéfacts audibles, particulièrement si les enveloppes ne sont pas calculées assez rapidement. Depuis Live 7, les courbes d'automation de volume sont actualisées pour chaque échantillon audio, ce qui donne des niveaux de distorsion extrêmement bas.

31.3.4 Dithering
Chaque fois que vous convertissez de l'audio à une résolution inférieure, c'est une bonne idée que d'appliquer du dithering afin de minimiser les artéfacts. Le dithering (un type de bruit de très bas niveau) est par nature une procédure non neutre, mais c'est un mal nécessaire quand vous baissez le nombre de bits de résolution.
Veuillez noter que le traitement de signal interne de Live est entièrement en 32 bits, aussi n'appliquer même qu'un simple changement de gain transforme l'audio en 32 bits — même si l'audio d'origine est en 16 ou 24 bits. Le dithering ne doit jamais être appliqué plus d'une fois à un fichier audio donné, donc à moins que vous n'effectuiez le mastering et la finalisation dans Live, il est préférable de toujours effectuer la conversion en 32 bits et d'éviter totalement le dithering.

31.3.5 Enregistrement de signaux externes (résolution < convertisseur A/N)
L'enregistrement de signaux audio dans Live est une opération non neutre si le nombre de bits de résolution réglé dans la fenêtre Préférences de Live est inférieur à celui des convertisseurs A/N utilisés pour l'enregistrement. Cela n'est pas recommandé. 10 Ce produit intègre la bibliothèque SoX Resampler (http://soxr.sourceforge.net), sous licence GNU LGPL v2.1 (http://gnu.org/licenses)

31.3.6 Enregistrement de sources internes en moins de 32 bits
L'audio enregistré via routage interne perdra de la qualité si l'enregistrement est effectué à une résolution inférieure à 32 bits. Pour garantir des enregistrements neutres de plug-ins d'instrument et de tous signaux audio traités par des plug-ins d'effets, l'enregistrement interne en 32 bits est recommandé. Veuillez toutefois noter que si l'audio source est déjà à une résolution inférieure, l'enregistrement interne à cette résolution sera aussi neutre (à condition qu'aucun effet ne soit utilisé) ; l'enregistrement interne en 32 bits d'un fichier audio 16 bits non traité n'améliorera pas la qualité sonore.

31.3.7 Consolider
La consolidation de clips (page 107) en écran Arrangement crée de nouveaux fichiers audio, non neutres en comparaison des données audio d'origine. Spécifiquement, les nouveaux fichiers seront normalisés, avec le volume de clip ajusté pour une lecture au même volume qu'entendu avant consolidation. La normalisation est un changement de gain, ce qui est une opération non neutre. De plus, les nouveaux fichiers seront créés à la fréquence d'échantillonnage et à la résolution réglées dans la fenêtre Préférences de Live, qui peuvent différer de celles des fichiers audio d'origine.

31.3.8 Fondus de clip (Fades)
Quand Créer des fondus aux bords des clips est activé dans les Préférences Record/Warp/ Launch, un court fondu (jusqu'à 4 ms) est appliqué au début et à la fin des clips pour éviter les clics aux bords de ceux-ci. Ces fondus « anticlics » peuvent aussi être appliqués aux clips de l'écran Session via le bouton Fade de clip (page 136). De plus, les clips de l'écran Arrangement ont des fondus et fondus enchaînés éditables (page 101). Appliquer une quelconque de ces options de fondu est une opération non neutre.

31.3.9 Panoramique
Live utilise un panoramique à puissance constante avec courbes de gain sinusoïdales. La sortie est à 0 dB en position centrale et les signaux panoramiqués à fond à gauche ou à droite sont remontés de +3 dB. Pour minimiser ce changement de volume, il peut être utile de réduire l'ampleur stéréo globale avant de recourir à un panoramique extrême. Cela peut se faire via la commande Width du périphérique Utility.

31.3.10 Grooves
Dans la plupart des cas, la lecture d'un clip traité par Warp qui est au même tempo que le Set est une opération neutre. Toutefois, si un groove (page 185) est appliqué, la lecture ne sera pas neutre quel que soit le tempo.

31.4 Conseils pour obtenir une qualité sonore optimale dans Live
Pour les utilisateurs qui cherchent à obtenir une qualité audio optimale dans Live, nous avons prévu une liste de pratiques et de réglages de programme recommandés.
•Décidez de la fréquence d'échantillonnage à utiliser pour un projet avant de commencer à travailler plutôt que d'en changer en cours de travail sur le projet.
•Enregistrez l'audio dans Live à l'aide de composants matériels de haute qualité (interface audio, câbles, etc.) et avec la fréquence d'échantillonnage et la résolution les plus élevées que votre interface et votre ordinateur peuvent accepter.
•Évitez d'employer au sein d'un même projet des échantillons ayant des fréquences d'échantillonnage différentes. Si vous voulez travailler avec de tels fichiers, nous vous recommandons de d'abord les convertir à la fréquence d'échantillonnage réglée pour votre interface audio dans une application à part optimisée pour cette tâche.
•Pour tous les clips audio, désactivez à la fois les options Warp et Fade en fenêtre Clip.
•Ne bougez les commandes Transpose et Detune d'aucun clip.
•Convertissez toujours en 32 bits.
Veuillez noter que ces pratiques, pour garantir une qualité audio optimale, désactivent certaines fonctionnalités de Live — en particulier la déformation temporelle et la synchronisation.

31.5 Résumé et conclusions
Ableton a rédigé cet exposé afin d'aider les utilisateurs à comprendre exactement comment l'audio est affecté quand on accomplit diverses procédures dans Live. Nous nous sommes concentrés sur des fonctions qui se sont avérées au cours des années causer une certaine confusion ou des incertitudes, et la liste des opérations neutres et non neutres présentée ici est nécessairement incomplète.
Nous vous encourageons à vous référer à cet exposé si vous avez des questions sur les fonctions évoquées, mais nous vous encourageons aussi à nous contacter11 si vous avez des questions supplémentaires auxquelles nous n'avons pas répondu. Live est un produit, mais aussi un processus évolutif bénéficiant grandement des retours d'utilisateurs