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Techniques du Son

La dynamique du CD et ses mystères révélés !

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Sujet de la discussion La dynamique du CD et ses mystères révélés !
Salut ami lecteur,

c'est ICI qu'un point décisif de l'histoire humaine des sciences et techniques doit se jouer :

La dynamique des CD est-elle de 90 ou de 96dB ?

Mon avis : 2 approches sont possibles

-Soit on considère la dynamique est le rapport entre la valeur la plus basse (1) et la valeur la plus haute d'amplitude (32767 puisque on code sur 16 bits des valeurs entre -32768 et +32767) ce qui nous donne 90dB de dynamique. 20*log(32767/1)=90.3dB

- Soit on considère que la dynamique l'expression en dB du nombre total de valeurs codables sur 16 bits soit 2^16 ce qui nous donne 20*log(65534/1)=96.3dB

Pour ma part, je pense que la prise en compte du 16 bits signés impose la première réponse comme la bonne.

Toutefois la seconde est la démonstration classique qu'on trouve partout.

Alors ?

Affiliation : Dirigeant Fondateur d'Orosys - Two notes Audio Engineering

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51
Cher Point G, cher Strobo,

Je vous invite, afin de mettre un terme à votre "dispute", à lire le 45e message qui est écrit par votre serviteur.

Vous verrez apparaître clairement que le codage en 16 bit linéaire offre 90 dB de dynamique, quel que soit le point de vue adopté.

La méthode ne consiste pas à sortir des formules dogmatiques d'un chapeau , mais à démontrer par des méthodes classiques - mais ô combien efficaces- que le CD offre 90dB de dynamique théorique.

Si vous souhaitez discuter plus avant, je vous en prie, présentez vos arguments en face des miens, l'échange n'en sera que plus enrichissant.

Votre obligé,

elcascador
52

Citation : Il ne fallait pas le prendre mal, et tout ce que tu as écrit est juste mais a plus rapport avec l'intensité sonore, à mon avis.



La puissance sonore, Strobo, pas l'intensité, ca n'a (presque rien à voir) rien à voir.
Bon, je dois t'avouer que j'ai triché : je suis sorti de la fac il y a un an ... où j'ai enseigné le traitement du signal et l'acoustique.
C'est un peu dur parfois de voir ça écrit :

Citation : Avec tous les autres vrais scientifiques...



numérique ==> 96 dB
physique ==> 90 dB.

"La redite est la base de l'enseignement" disait mon prof de physique du collège.
"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine
53

Citation : Mes amis mes amis...

Quand le ton monte, il faut que quelqu'un de méthodique prenne les choses en main.




Citation : 2. Le signal qui fait 0 1 0 1 0 1 0 1 etc. est un signal carré. C'est celui qui présente la plus grande intensité possible vu les moyens (limités) du codage en 1 bit. Appelons son intensité S1.



C'est une sacré drôle de vision... Tu mélanges un mot binaire, le codage d'une information, avec une représentation temporelle. Or, on parle de codage, pas de diagramme temporel ou de norme TTL en electronique ou on dit : si le créneau du signal carré est de x volts, alors l'état = 1, etc...

Citation : 3. Le signal qui fait 0 1 0 1 0 1 0 1 etc. est un signal carré. C'est celui qui présente la moins grande intensité possible vu les moyens (limités) du codage en 1 bit. ^^



idem.

En l'occurence, toute onde electrique s'exprime en volt, pas en bit.
Ton signal carré fera alternativement (exemple) +0.5mV,-0,5mV, +0,5mV, etc... On est en alternatif, si on veut qu'un son soit produit.
Et ces valeurs de voltage, tu vas les répresenter avec quelques unes des X valeurs que t'allouent tes n bits. :|

Là, t'es carrément en train de dire qu'il y a 1 bit (le LSB) qui ne sert à rien...hum hum.

:???:
54

Citation :
numérique ==> 96 dB
physique ==> 90 dB.



Voilà une belle bêtise qui ne veut rien dire. Je précise que je n'insulte personne, mais je répète: c'est une belle bêtise.

Je rappelle la définition de la dynamique: rapport de l'intensité du signal le plus faible possible et de celle du signal le plus fort possible.

Donc peu importe le point de vue. Comme en 1 bit, on a 0dB de dynamique, et 6dB en 2 bit, on en a 90 en 16 bit.

Citation : "La redite est la base de l'enseignement" disait mon prof de physique du collège.



A qui le dis tu!
55
On m'aurait menti ?

la dynamique en dB serait : 20log10[2^(nbits-1)] ?

Attends, 2 bits :
signal le plus fort : 11=2^(nbits)-1=4-1=3
signal le plus faible : 01=1
rapport 3, 20log10(3)=9,5 dB

3 bits :
signal le plus fort : 111=7
signal le plus faible : 001=1
rapport 7, 20log10(7)=16,9 dB

4 bits :
signal le plus fort : 1111=16-1=15
signal le plus faible : 0001=1
rapport 15, 20log10(15)=23,5 dB

...

16 bits :
signal le plus fort : 1111111111111111=65535
signal le plus faible : 0000000000000001=1
rapport 65535, 20log10(15)=96,3 dB

On m'a menti !
la dynamique en dB est bien : 20log10[2^(nbits)-1]

Viens, Strobo, on va se taper plus loin, il fait que de nous embêter, lui ! :mdr:

Allez tous ensemble :
numérique ==> 96 dB
physique ==> 90 dB.
"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine
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Citation :
La puissance sonore, Strobo, pas l'intensité, ca n'a (presque rien à voir) rien à voir.



Ne nous fachons pas. J'ai parlé d'intensité sonore car c'est un concept plus musical que j'ai entendu en apprenant la musique et qui revient à distinguer les sons les plus faibles des plus forts.
Mais ta définition concernait la puissance sonore, et c'est la bonne. :clin: Je n'ai rien dit.
57

Citation : Je rappelle la définition de la dynamique: rapport de l'intensité du signal le plus faible possible et de celle du signal le plus fort possible.




Citation :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Dynamique
La dynamique est aussi une grandeur utilisée en électronique et qui traduit le rapport entre le niveau maximum et le niveau minimum d'un signal.


post 25.

On fait confiance à escalador ou à Wikipedia ?
Plus fort je vous entends pas :
numérique ==> 96 dB
physique ==> 90 dB.
"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine
58
Youpi. On va finir par être d'accord. :bravo:
G-Spot:
Je ne remets pas en cause ta démonstration "physique", car je pense que tu l'as pesé et que ça se tient sur le papier. Je ne vois pas bien ce que cela représente en fait cette dynamique "physique", mais je relirai ça à tête reposée... Et j'en profiterai pour trouver un bouquin sur l'acoustique ce week-end, car je suis un electronicien/informaticien à la base, pas un acousticien.

Bon, maintenant qu'on est d'accord, je peux aller me coucher là ?

J'espère que je ne vais pas rêver de gros bits en train de me courir après pour me faire une complémentation à 2. Surtout le bit de signe, il est sournois, on ne sait jamais de quel côté il est.

:lol:

edit

numérique ==> 96 dB - normal... Ca fait 30 pages que je le répète.
physique ==> 90 dB. - ca se tient mathématiquement même si physi... bon j'ai rien dit. Ca se tient! :lol:
59

Citation : Ne nous fachons pas.



Je ne me fâche plus, je suis plus calme depuis quelques posts ...
C'est très important les mots pour moi Strobo, surtout en français, où il y a beaucoup de confusion et pas qu'avec les sciences.
Je te raconte pas avec ma copine des fois !!!

Hors sujet : Bon, sinon hier j'avais une vanne sur toi, Strobo, et les bits ...
tu veux bien que je te la fasse ce soir ?
Les autres vous pouvez donner votre avis aussi

"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine
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Hors sujet : rien de graveleux ... hein :mdr:

"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine
61

Hors sujet : vas-y, on t'écoute...

62

Citation : Tu mélanges un mot binaire, le codage d'une information, avec une représentation temporelle. Or, on parle de codage, pas de diagramme temporel ou de norme TTL en electronique ou on dit : si le créneau du signal carré est de x volts, alors l'état = 1, etc...



Strobo, mon ami, je crois qu'il persiste quelque incompréhension entre nous. Je pensais être clair, mais j'ai failli.

Je m'en excuse.

Reprenons donc: en écrivant 0 1 0 1 0 1 0 1, j'exprimais par raccourci la chose suivante:
à t0, valeur du bit = 0
à t1, valeur du bit = 1
à t2, valeur du bit = 0
à t3, valeur du bit = 1
à t4, valeur du bit = 0
à t5, valeur du bit = 1
à t6, valeur du bit = 0
à t7, valeur du bit = 1

J'espère que c'est plus clair à présent.

Citation : En l'occurence, toute onde electrique s'exprime en volt, pas en bit.
Ton signal carré fera alternativement (exemple) +0.5mV,-0,5mV, +0,5mV, etc... On est en alternatif, si on veut qu'un son soit produit.
Et ces valeurs de voltage, tu vas les répresenter avec quelques unes des X valeurs que t'allouent tes n bits.



Fort bien. Si j'ai 1 bit, j'ai deux valeurs. Ca tombe rudement bien, c'est exactement ce dont j'avais besoin!

+0.5mV est représenté par 1
-0.5mV est représenté par 0

ou bien l'inverse, c'est comme tu veux mais ça ne change rien, au fond...

Il est donc naturel de représenter un signal carré par un alternance de 0 et de 1.

Citation :
Là, t'es carrément en train de dire qu'il y a 1 bit (le LSB) qui ne sert à rien...hum hum



Je crois qu'une fois encore je me suis mal exprimé. Ce n'est pas parce qu'il y a 0 dB de dynamique avec 1 bit que 1 bit tout seul ne sert à rien! En effet, il permet de représenter un signal carré (et des signaux impulsionnels, évidemment)!

Tu vas me dire, c'est pas terrible. Mais c'est mieux que "ne sert à rien"!

J'en profite pour sortir une illustration intéressante qui permet de prendre un peu de recul. Si un "ingénieur" de masteurisation produit un CD tellement écrêté qu'il n'y a plus qu'une suite de signaux carrés de fréquence variable, nous dirons bien:
"Quel affreuse chose, il a enlevé toute la dynamique!"

En effet, le rapport des intensités du signal le plus fort et du signal le plus faible sera bien 1. Donc 0 dB de dynamique.

Ce dernier paragraphe n'est qu'une illustration, moins rigoureuse que la démonstration disponible en message 45.
63

Hors sujet : Vous savez ce que fait Strobo avant de s'endormir le soir ?

Il compte les bits.
Et ce soir, combien vas-tu en compter de bits, Strobo ?
96 ou 90 dB ?
:mdr:


bon elle est minable mais c'est pour rire !
Bonne nuit Strobo !
Bonne nuit a tous !
"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine
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Robert Lamoureux dans la 7ème compagnie : "le fil rouge sur le bouton rouge, le fil vert sur le bouton vert."
G-spot cette nuit : "numérique ==> 96 dB, physique ==> 90 dB."
"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine
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Citation : Fort bien. Si j'ai 1 bit, j'ai deux valeurs. Ca tombe rudement bien, c'est exactement ce dont j'avais besoin!

+0.5mV est représenté par 1
-0.5mV est représenté par 0

ou bien l'inverse, c'est comme tu veux mais ça ne change rien, au fond...



Ouh là...

Non, je crois que là, tu te trompes de route. Tu mélanges des impulsions des systèmes logiques avec le codage d'un signal.

Citation :
à t0, valeur du bit = 0
à t1, valeur du bit = 1
à t2, valeur du bit = 0
à t3, valeur du bit = 1
à t4, valeur du bit = 0
à t5, valeur du bit = 1
à t6, valeur du bit = 0
à t7, valeur du bit = 1



C'est bien ce que j'avais compris... Reprenons: le voltage est exprimé à l'aide de valeurs, qu'on encode avec des mots de x bits. Les bits ne sont pas une unité physique en soit, mais des unités d'algèbre booléen (ou "unité informatique").
De plus, si on veut coder une valeur négative, on est obligé d'utiliser un bit de signe (avec représentation en CC2, puisque c'est la norme informatique qui veut ça). Donc, ça ne tient pas...
66
C'est de la branlette cette discussion.
16 bit audio + plein d'infos autres que de l'audio.
Et qu'est-ce qu'on s'en tape, de toute façonpuisque il y un bruit numérique et que à un certain niveau trop faible tu as un son dégueu. Donc si meme en théorie tu as 90 ou 96 dB, je te conseille quand meme pas d'enregistrer une cymbale à -80dB FS si tu veux la mixer et ke ca ressemble pas à un MP3 d'internet (en pire).
Mais bon si la question subsiste, je peux checker dans mon syllabus de suports sonores, il en parle. De toute facon vive le DVD audio, 24 Bits, fini de rire. Je sens que quelq'un va me parler de 23 bit. Je regarde la doc de mon Dat : 16 bit, 96 dB de dynamique. Tu crois qu'on doit écrire à M. Tascam?
Allez, fini la branlette, reprenez vos punch in.
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Citation : Non, je crois que là, tu te trompes de route. Tu mélanges des impulsions des systèmes logiques avec le codage d'un signal.



As tu la moindre idée du principe de base d'un convertisseur A/N? Il convertit un signal électrique continu en suite de valeurs binaires codées avec un certain nombre de bit. Un signal audio numérique n'est donc rien d'autre qu'une suite d'impulsions logique. Et oui. Je ne mélange pas les deux choses, puisqu'elles sont identiques.

Citation : C'est bien ce que j'avais compris...



Prend garde, mon ami, tu t'engages trop loin dans la paternalisme. Il pourrait t'en cuire.

Une chose fort ridicule: avoir la tête bien pleine et aucun sens commun.

Relit ton message, il est le symptome d'une tête bien pleine et d'un sens commun totalement absent.

Je ne te parle pas de norme informatique, je te parle de bon sens et de logique élémentaire.

Citation : Les bits ne sont pas une unité physique en soit, mais des unités d'algèbre booléen (ou "unité informatique".



Rappelle moi où j'ai dis que les bits étaient des unités physique ? Tu as dû avoir une hallu.

Nous sommes d'accord sur le fond, mais ton esprit est enfumé par tout le charabia que tu nous ressort sans l'avoir remis dans son contexte.
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Et puis, un bit n'a pas de valeur fixe, cela dépend de son rang.
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Citation : C'est de la branlette cette discussion.


J'aime bien les mecs qu'arrivent comme un cheveux sur la soupe ... et ils te disent tes quatres vérités. :D:
Et là, paf, la lumière a surgi, Mr TASCAM a parlé. :8O:

Citation : Je regarde la doc de mon Dat : 16 bit, 96 dB de dynamique. Tu crois qu'on doit écrire à M. Tascam?


Dis rroland, quand tu vois qu'il y a écrit qu'il faut voter oui (ou non) pour la constitution européenne, tu votes comme ce qu'il y a d'écrit ? ou tu essayes de comprendre les enjeux, la signification des choses pour ta compréhension personnelle ?

Le but de ce thread est de manipuler les outils mathématiques, les quelques formules que nous connaissons tous, et faire fonctionner nos méninges pour comprendre un peu mieux ce qui est écrit un peu partout.
"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine
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Citation : Allez, fini la branlette, reprenez vos punch in.



par contre, là, tu as raison ! :bravo:
Je finis ma branlette sur mon 69ème post :8)
"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine
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Salut tout le monde !

Je viens de lire tout le thread sur la masterisation, et suis finalement arrivé ici.
Tout ceci m'intéresse grandement (particulièrement le thread sur la masterisation), et je viens donc m'amuser avec vous sur celui-ci.
Avant de jeter mon pavé dans la mare, je vous demande de ne pas taper trop fort ;-)
En lisant ce thread, j'ai cherché à en savoir plus en même temps que vous, et je tiens quand même à préciser que je m'intéresse plus au côté physique (sonore?) qu'à sa représentation numérique. Malgré tout, je chanter en coeur avec vous:
Numérique = 96db
Physique = 90db

Certes ...
... Mais si on s'intéressait à la perception sonore !? :-)
Je reviens sur le problème suivant:
16bits = 65536 valeurs, soit de -32768 à -1 et de 0 à +32767

Je suis tombé sur une page fort intéressante qui s'intéresse plus au point de vue physique. Je résume la partie qui nous intéresse:
Soit 2 graphes:




A propos de ces 2 graphes, je cite:

Citation : Ces deux sons ont un niveau PEAK de 0dB, mais sonnent moins fort qu'un son bipolaire de même niveau crête.

(et pas crête à crête)

Autrement dit, si j'ai bien compris (et c'est là que je vous demande de pas taper trop fort) nous percevons réellement avec nos 2 oreilles les 96db de dyamique du CD (les 16 Bits, soit 65536 valeurs), et pas les 90db (15 Bits signés, soit 32768 valeurs représentant l'amplitude) (bien que je pensais le contraire avant de lire cette page).
Je mélange tout ou pas ? Je confonds les dBs PEAK et les dBs RMS (voir les dBs(A))?

Je vous donne quand même l'adresse de la page que je vous invite à lire avant de répondre:
http://perso.wanadoo.fr/vb-audio/fr/pub/note_000/vu_meter.htm

P.S: n'étant pas en France actuellement je risque de tarder un peu à répondre, décalage horaire oblige ...
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Citation : Je regarde la doc de mon Dat : 16 bit, 96 dB de dynamique



Heu, rroland, les constructeurs de lecteurs CD affichent courrament 100dB de dynamique. La gradeur donnée n'a rien à voir avec la capacité du SUPPORT CD à coder l'info, mais plutôt à celle du lecteur à la reproduire. Qui plsu est, la technique N->A c'es tun peu pus qu'une simple retranscription de bits.

Bon, je vois que ça a remué cette nuit, c'est rafraichissant.

Je suis quant à moi dans l'optique télécoms, j'ai quelques notions d'info (je l'enseigne aux art et métiers) et je vous avoue que la version strobo est la version académiquement admise, que je ne me vois pas remettre en doute d'un point de vue mathématique.

En revanche, le dernier lien posté est très intéressant, je m'en vais le lire dès que je trouve 5mn...

Affiliation : Dirigeant Fondateur d'Orosys - Two notes Audio Engineering

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Salut,

la formule qui définit la dynamique en fonction du nombre de bits est correcte : 20*log(2^nbits)

Ceci dit il faut bien comprendre ce que codent ces nbits. On a beau savoir que les pistes d'un CD sont des signaux codés sur 16 bits, il ne s'agit pas d'injecter bêtement le nombre 16 dans la formule.

Pour des signaux acoustiques, il existe un point de repos que quelqu'un a eu le bon goût de placer en plein milieu de la fenêtre d'échantillonnage (enfin.. presque en plein milieu, je veux pas foutre la merde un peu plus :mdr:)

Les signaux acoustiques évoluent de part et d'autre de ce point de repos. Le plus fort signal varie entre -32767 et +32767 et on peut dire que son NIVEAU est 32767.
Si on pense à une sinusoïde de basse fréquence qui oscille entre ces 2 valeurs de crête, on l'imagine bien passer successivement par toutes les 65535 valeurs. Seulement on en a rien à faire de toutes ces valeurs instantanées, la sinusoïde est définie par un seul nombre: son NIVEAU. Si maintenant on considère la sinusoïde la plus faible, eh bien elle évolue entre -1 et +1 => niveau==1

On voit que il n'existe que 32767 niveaux différents, ce qui se code sur 15 bits. Autrement dit, on a une dynamique de 90.3 dB point barre.

Maintenant pour les esprits chagrins, voila une expérience de pensée : si on imagine un dispositif qui mesure la hauteur d'une plante sur 16 bits entre 0 et 65535, on placera le point de repos à 0 (elle a pas encore germé) et on voit qu'il existe 65535 états de croissance différents, ce qui implique une dynamique de 96.3 dB

Dans les 2 cas, on a échantillonné sur 16 bits: même qualité de mesure, mais dynamiques différentes.

Citation : 16 bit, 96 dB de dynamique. Tu crois qu'on doit écrire à M. Tascam?


Un copain a acheté un disque dur de 160Go sans avoir remarqué que pour le constructeur 1Go = 10^9 octets. Résultat: il s'est fait rouler par M. Maxtor, et toi par M. Tascam :mdr:
A man, a plan, a canal : Panama
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C'est cette interprétation qui est exacte, mais je l'ai déjà dit dans d'autres topics.
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Lolox, sur ton exemple c'est normal qu'on percoive moins de puissance pour ces signaux, puisque bien qu'ayant une crete à 0dB ils ont une valeur absolue par rapport à leur réel 0 qui se situe à +/-50.

Attention j'introduis une nouvelle formule !

P = ((Amplitude crete à crète)/2)^2

Comme ça on s'affranchit des histoires de savoir ou se trouve le zéro? Comme ça on parle bien du zéro dans le reférentiel physique de l'onde et pas du zéro du support qui code l'onde (çad sans composante continue)? alors vous aimez cette nouvelle formule?