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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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21
J'ai trouvé ceci sur le net

Citation : 19- définir la dynamique d’un support!
RÉPONSE :
Elle correspond à l'écart entre le niveau de la crête maximum que ce support peut enregistrer et le niveau correspondant à l'absence de signal.

20- Dynamique du CD audio!
RÉPONSE :
96 dB



il y a peut - être un élément de réponse dans cette phrase :

Citation : Elle correspond à l'écart entre le niveau de la crête maximum que ce support peut enregistrer et le niveau correspondant à l'absence de signal.



notre problème n'est peut - être qu'un problème de définition et d'incompréhension.

car suivant cette définition, on en vient a une dynamique de 90 dB......
...
22
Car ca m'intrigue fortement tout cela .
je comprends la vision des choses de bara, mauis les arguments employés ne sont peut - être pas les bons.

après, vu qu'aucun d'entre nous n'a la science infuse, on fait des recherches , afin de se rapprocher le plus possible de définitions et de réponses les plus claires et précises possible
...
23
Ce qui nous tirerait d'affaire, c'est la définition du décibel et du bel.
car c'est la que tout commence, et c'est la seule chose qui puisse nous mettre d'accord.
s'il est calculé par rapport a une valeur de crête a crête, ou par un raport de la crête a un niveau moyen.
la première nous donne donc 96.
la seconde nous donne donc 90.

laquelle est vraie ?

Citation : Le décibel, symbole dB, est une unité relative fondée sur une échelle logarithmique. De façon générale, la valeur Y en décibel d'une grandeur X repérée par un niveau de référence Xo est définie par : Y=10 * log(X/Xo).




voila, on serait donc a 90 dB
...
24

Citation : Elle correspond à l'écart entre le niveau de la crête maximum que ce support peut enregistrer et le niveau correspondant à l'absence de signal.

suivant cette définition, on en vient a une dynamique de 90 dB......



Ca, ca me va tres bien. C'est EXACTEMENT comme ça que je définit la dynamique.

Mon studio

Allez viens mixer avec tes copains

25
Ce qui ne veut rien dire (compte tenu qu'en audio, on n'aime pas les composantes continues et que l'absence de signal, c'est 0 volt théoriques).
Dans tout signal alternatif, on a deux crêtes, une positive et une négative.
Le niveau minimum d'un signal, c'est la valeur la plus basse qu'il atteind hein :clin:
Si on parle en mV, ce sera (par exemple) +3 mV et -3 mV et pas 0 et +3 mV...
Tout signal commence à un point et se "dessine" dans le temps.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Dynamique

Citation : 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.

Ma musique : http://greentelly.bandcamp.com

26
Partons de la base, la définition du gain en dB (merci Alexandre Graham Bell) est :
G(dB)=10 log10(A),
où A est un nombre sans unité exprimant le rapport de puissances Ps(t)/Pe(t).
Ps(t) et Pe(t) sont respectivement les puissances instantanées sortante et entrante. J'entends par instantanée une valeur au temps t.

Dans le cas d'un signal électrique, la puissance instantannée s'écrit :
P(t)=u(t).i(t), (1)
où u(t) est la tension instantannée, et i(t) est le courant instantané. D'après la loi d'Ohm
u(t)=Z.i(t) ou encore i(t)=u(t)/Z (2),
où Z est l'impédance traversée par le courant i(t) avec la tension u(t) à ces bornes.
Je prends (2) que j'injecte dans (1), il vient alors :
P(t)=u(t)^2/Z,
où le symbole ^2 signifie élevé au carré.

On voit ici que la puissance instannée est égale au carré ou encore l'amplitude au carré d'un signal temporel, ici la tension u(t). Dans le cas de signaux alternatifs, il n'y a plus de signe moins apparent puisque nous avons élevé notre tension u(t) au carré.

Ainsi, le gain G(dB) (2ème ligne) devient :
G(dB) = 10.log10[u_s(t)^2/u_e(t)^2] = 20.log10[|u_s(t)|/|u_e(t)|]
où [|u_s(t)| et |u_e(t)| sont les amplitudes (valeurs absolues) des tensions et en supposant que les deux impédances Z_e et Z_s soit les mêmes.

Maintenant, passons à l'acoustique. Dans le cas d'un signal acoustique, la puissance acoustique instantannée s'écrit :
P(t)=p(t).v(t),
où p(t) est la pression instantanée, et v(t) est la vitesse particulaire instannée. De même qu'en électricité, il est possible d'écrire :
p(t)=Zc.v(t) ou encore v(t)=p(t)/Zc (2),
où Zc est l'impédance de l'air (allez voir par ici).
En résumé, on arrive pour mesurer un gain acoustique à une formule semblable :
G(dB) = 10.log10[p_s(t)^2/p_e(t)^2] = 20.log10[|p_s(t)|/|p_e(t)|],
encore une fois, notez |p_s(t)| la valeur absolue de la pression acoustique.

Maintenant, supposons un signal acoustique capté par un micro et envoyé à une carte son, et à son converteur analogique numérique encodé sur 16 bits signés.
Supposons que la pression la plus forte encodable est 1 Pa (imaginez un sinus d'un pascal d'amplitude). Logiquement, cette valeur va être encodée comme un valeur oscillant entre +32767 et -32768 sur le convertisseur. D'un autre côté, la plus petite valeur encodable oscillera entre +1/32767 et -1/32768 Pa.
Si on reprend la "démonstration" (ce n'en est pas une c'est un bref résumé), je dois calculer mon rapport à partir des valeurs absolues (j'ai assez insisté). Mon rapport de gain sera :
G(dB) = 20log10[|1|/|1/32768|] = 20log10(2^15) = 15.20.log10(2) =300x0.301 = 90,3 dB.

Et la je sens Strobo qui va me faire une scène avec ces compléments à 2 ... non Strobo, calme toi car je n'ai pas fini !
Maintenant, prenons un simple convertisseur 16 bits, quels sa plus forte valeur ? Oui, je l'ai entendu à ma droite (c'est Strobo) : elle est égale à 2 exposant le nombre de bits : 65536. Adaptons notre formule de gain à un convertisseur :
G(dB)= 20.log10(2^16/1) =96 dB.
En fait, cette valeur est une simple analogie de la physique (électricité, acoustique,...) à l'informatique. Comment calculez vous la puissance d'un bit ?
Si vous me trouvez la réponse, je vous envoie un carambar.

Donc comme je l'ai déjà dit sur l'autre forum (je me cite excusez-moi) :

Citation : Ce qu'il y a d'encodé sur un cd, c'est la transposition numérique d'un signal sonore. Si vous acceptez cette définition, la dynamique est celle d'un signal sonore de 90dB.
Si vous voyez les données d'un cd comme une série de 0 et de 1 posés sur 16 bits, la dynamique est de 96dB.


En fin compte, personne à raison, personne n'a tord. C'est seulement deux visions différentes du même monde.

Je me sens naturellement musicien, et plutôt physicien, je choisis mon camp : ce sera 90 dB de dynamique.

Maintenant, faîtes votre choix.
"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine
27
Amen.

Mon studio

Allez viens mixer avec tes copains

28
Salut les potos! Je vote pour le fait que la dynamique du CD est de 90dB.

En fait le dB ça sert à mesurer la différence de puissance entre deux signaux acoustiques dans note cas, il se trouve qu'on est sensible à la puissance du signal qui est proportionnelle au carré de l'amplitude pour une sinusoide, donc en fait la formule c'est 10*log(|Xmax|^2/|Xmin|^2) et donc c'est 20*log(|Xmax|/|Xmin|) avec Xmax = 32 000 et des brouettes et Xmin = 1 ça fait

20*log(32768) = 90,3 ça c'est dans le cas ou on mesure la dynamique du support CD


Si on cherche une mesure de la puissance max du CD relativement à une valeur de référence convenue, c'est peut être autre chose...


https://www.cs.sfu.ca/~tamaras/fundAcousticsAndSnd/Fundamentals_Acoustics_Soun.html

En, tout cas moi je suis pour dire que la référence c'est "pas de signal" c'est donc un signal qui vaut zéro et pas une "absence de signal" qui vaut le vide intersidéral....

donc du coup ça fait 90,3
29

Hors sujet : Je suis devenu membre actif avec le post précédent, la classe :8)


Salut remi_2, croisage de post !
"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine
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:mdr: :mdr: :mdr:

Quelle démonstration... Je me suis bien marré avec tes commentaires en tout cas.

1) Tu fais du remplissage sur la première partie. Je crois que tu mélanges la notion de puissance sonore/intensité acoustique et la notion de dynamique du signal. Le decibel exprime une valeur logarithmique avant tout. Il est plus simple de représenter X valeurs numériques (65536 par exemple) en échelle logarithmique (et donc en décibel).

Et puis, ça je veux bien:

Citation : G(dB) = 20log10[|1|/|1/32768|] = 20log10(2^15) = 15.20.log10(2) =300x0.301 = 90,3 dB.



Mais tu oublies 32768 autres valeurs... Tu as 32768 valeurs pour la partie positive, et autant en bas. Il n'y a pas de valeur absolue qui tienne. Il va falloir les stocker ces valeurs...

2) Et donc, tu oublies une notion fondamentale dans l'échantillonage : le stockage de l'information. 16 bits, c'est 16 bits et pas 15. Donc, on ne peut avoir qu'une vision de bits posés sur un CD, qui dépendent aussi de la freq d'échantillonage, cela va de soit.

Et sur chaque mot de 16bit, tu as 65536 valeurs qui représentent toutes les valeurs échantillonnées à intervale régulier entre la valeur minimum de l'onde et sa valeur maximum (définition de la dynamique en électronique). Le logarithme est donc 20log(2^16) = 96 dB = la dynamique d'un signal de 16bit.

Pour le reste, je crois que la confusion vient du mélange intensité acoustique et dynamique...

edit: remi2 vient de démontrer cette confusion...

Ma musique : http://greentelly.bandcamp.com