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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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76

Citation : Je confonds les dBs PEAK et les dBs RMS (voir les dBs(A))



dans l'article, la personne parle de dB peak, soit ce qu'on appelle encore dB full scale (dBfs, pleine echelle).
Cette representation est tres pratique pour le numerique, car a 0dB il y a ecretage du signal : ton convertisseur ne peut pas representer de valeurs plus hautes ou plus grande.

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



Tout est explique dans :

Citation : C'est une question d'énergie donc de surface, et cette différence apparaîtra sur la mesure du niveau efficace (RMS). Comme le montre la figure ci-dessous, l'aire (bleu) du signal bipolaire (à gauche) est un peu plus importante que celle du signal unipolaire (à droite).



L'important est la surface bleue dans les deux cas et note qu'elles fournisse une energient (surface) de -3dB que l'alternance soit positive ou negative (schema de gauche). On retrouve ici une autre representation du fait que les valeurs positives ou negatives ont peu d'importance, c'est leur valeur absolue ou l'amplitude qui compte.

Enfin,

Citation : 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 dynamique du CD



non, tu n'as pas bien compris, et je vais taper fort mais pas sur toi, sur la table peut-etre :lol: ?

Entends-tu les alternances positives et negatives lorsque tu entends un son pur ? Par ex., lorsque tu ecoutes un diapason (sinus=son pur) seul, tu entends une note de niveau sonore constant.
Parce que tes oreilles ne peuvent detecter la phase avec un seul signal.
En fait, tes oreilles detectent la phase pour produire une autre information : c'est pour localiser un son car ce son sera dephase sur une oreille et moins fort du fait de la propagation (et encore pas a toutes les frequences).
Quelque soit le signal, tes oreilles sont sensibles a l'energie transmise, pas aux alternances positives/negatives.

Pour en revenir au cd et sa dynamique, l'important est : qu'est-ce que vous definissez ?

Si vous definissez un signal sonore, il faut considerer les puissances. Je rappelle que la puissance est l'energie consommee dans un labs de temps. ( preuve).
Si vous considerez un systeme numerique pur et dur, la puissance du bit ne se calcule pas, on revient a la seconde formule.

J'aimerai epiloguer sur Mr Tascam qui ecrit noir sur blanc que la dynamique de son convertisseur de 16 bit est 96 dB. Pensez-vous qu'il va se faire de la pub en annoncant une dynamique de 90dB en 16 bit la ou les concurrents annonce 96 dB ?
Allons voyons, c'est toujours la plus grosse qui gagne.

Tres bien ton petit lien lolox !
"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine
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Vu dans le lien de lolox :

Citation : Un vrai VU-mètre, dans la réalité, mesure la puissance d'un signal électrique porteur de sons, ce qu'on appelle aussi le volume sonore. Ce volume qui est a rattaché à une notion de puissance n'est plus fonction seulement d'un niveau, mais aussi d'un temps. Apprécier la puissance d'un son, c'est donc apprécier le temps pendant lequel un niveau donné est maintenu.



Citation : 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.



Mais personne ne la remet en doute, c'est une vision du probleme ou de la solution.
Seulement, il existe d'autres facons de voir et nous (miles1981, remi_2, bara, bigdil, pardons a ceux que j'oublie) essayons de vous faire ouvrir les yeux sur autre chose.

Pendant des siecles, le soleil et les etoiles tournaient autour d'une terre plate.
"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine
78
J'ai fait des rêves de gros bits qui me poursuivaient...

Pour répondre à elconquistador (plus sûr...) sur le raisonnement par l'absurde.

Je sais ce qu'est un convertisseur... Dans ton post, tu confonds l'encodage chronologique (le chronogramme) que tu manipules algébriquement et le mot de 16 bit.
Un bit n'a pas une valeur fixe. (dis par rroland je crois d'ailleurs). C'est un mot de x bit qui va donner une grandeur à une valeur échantillonée.
Tu considères que ton créneau a toujours une valeur fixe (exemple: 4.5 mV), et tu dis : "1 bit = 4.5 mV" ce qui est incorrect.

Je ne voulais pas te parler de travers (il était tard hier quand même..!) mais je crois qu'il y a un problème mathématique dans ton raisonnement.
Parce que (10101010)base2, ça fait (170)base10. (je ne parle pas de complémentation ou de nb signé là hein :clin: ).

C'est là que je ne comprends pas où tu veux en venir.
79
Hello Strobo !
T'as vu la lumiere cette nuit ?
On va t'appeller Projo maintenant :D: ?

Sinon, pour le post de Elescalator (il aura eu tous les noms !), son raisonnement par l'absurde est absurde et c'est ecrit post 55.
Pauvre Elcasquedor !
"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine
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Je crois au contraire qu'elcascador sait très bien où il met les pieds :bravo:

simplement il a affecté dès le début un ton obséquieux (j'adore) pour vous mettre en boules et il a réussi

il n'y a pas de pire sourd que celui qui ne veut pas entendre (toutes dynamiques confondues)
A man, a plan, a canal : Panama
81
Bigdil > :???:
"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine
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Les bits servent a coder une amplitude.

en codant l'amplitude sur 1 bit ====> deux valeurs possibles.

on a soit rien ( que du 0, ou que du 1) ,
soit un son quelconque ( 001010111010110110110101 .... peu importe )
mais ce son aura un volume sonore fixe, et par conséquent aucune variation d'amplitude !

et pas de variation d'amplitude ===> pas de dynamique "perçue" :idee2:

si tu définis la dynamique comme un rapport, entre le son "perçu"
le plus faible , et le son "perçu" le plus fort, on obtient donc 0dB de dynamique, vu que sur 1 bit, quand il y a du son, son amplitude ne peut pas varier ... !

----------------------------------------------------------------------------------------------------

pourtant , il y a quand même du son.
ce qui nous laisse a penser que la fameuse formule :


20*log10[2^(nbits)] qui nous donne 6
pour 1 bit correspond forcément a quelque chose.
Mais pas a la dynamique percue !!!!!!!!!
on ne peut pas parler de dynamique , vu qu'on a aucune valeur intermédiare en codant sur 1 bit.

l'erreur est donc grave, c'est une erreur de notation, et on ne devrait pas mettre des décibels losque l'on dit que la dynamique du CD est égale a 96dB !

Dynamique du CD ========> 90dB
...
83
Et puis aussi si des convertisseurs ne peuvent produire que des signaux entre 0 et N Volts (entre 0 et 65535) et bien y'a surement un dispositif qui supprime la composante continue du signal analogique pour avoir au final un signal entre -N/2 et N/2 Volts? donc du coup même pour un convertisseur 16 bits on aurait une dynamique de 90dB.

En fait quand on y réfléchit bien c'est un phénomène analogue à celui des amplis classe A, dans lesquels une seule lampe ou transistor amplifie tout en positif avec un offset qui correspond au BIAS du transistor ou de la lampe, et après une filtre vire le BIAS et paf on se retrouve avec un signal qui oscille entre positif et négatif et dont la puissance est proportionnelle au BIAIS?
84
Heu en fait je voulais dire BIAS/2 pour rester cohérent avec moi même....
85
Flagage
86

Citation : Pendant des siecles, le soleil et les etoiles tournaient autour d'une terre plate.



Amen.

Bon, dès que j'ai 5mn, je lis tout ça...

lu.

Citation : nous (miles1981, remi_2, bara, bigdil, pardons a ceux que j'oublie) essayons de vous faire ouvrir les yeux sur autre chose



Si tu relis mon premier post, cher sage éclairé, tu verras que je ne prends pas parti, et j'ai essayé de garder cette position tout le long de ce thread.

La seule conclusion (que j'ai déjà répétée et que tu as toi même écrite) valable me semble être que nous comparons des choses pas comparables, au sens des grandeurs physiques.

En ce cas, il paraît effectivement abusif de parler de dynamique d'un CD sans prendre en compte la réalité physque de ce que représente la dynamique.

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

87
Une question : ca sert a quoi de savoir ca :??:
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Citation : 20*log10[2^(nbits)] qui nous donne 6



post 55 :

Citation : la dynamique en dB est bien : 20log10[2^(nbits)-1]



Ce qui pour un bit fait :

20.log10(2-1)=0dB.

Pas de dynamique sur 1 bit car la valeur la plus forte est egale a la valeur la plus faible.
Note : le moins 1 de[2^(nbits)-1] provient du fait qu'on supprime la valeur 0 comme valeur la plus faible sinon on a des problemes de calculs et on se retrouve avec des dynamiques infinies quelquesoit le nombre de bit (ou de pascals !).
Enfin, notez que ce -1 est de moins en moins significatif au fur et a mesure que le nombre de bits augmente.
A 16 bit, on peut legitimement remplacer 20log10[2^(nbits)-1] par 20log10[2^(nbits)]=nbits.20log10(2)=6.nbits

Je vais prendre un cafe... quelqu'un pour m'accompagner ?

funkakuchi > a se coucher moins bete ce soir ?
nonconforme > je t'ai cite dans la liste ou tu as un fake ?
"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine
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Citation : nonconforme > je t'ai cite dans la liste ou tu as un fake ?



Tu me cites et ensuite tu expliques en t'adressant à "vous" que la terre n'est pas plate (prouve-le ! C'est plus facile en tout cas que ces histoires de dynamique...). Donc je me suis senti concerné.

Et, malgré un petit nombre de messages, tu es déjà bien au jus des "fake", bravo, belle faculté d'intégration. ;)

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

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Citation : funkakuchi > a se coucher moins bete ce soir ?


Bon, j'essaye alors:
En theorie, ca devrait etre 6.02*16 + 1.76(coefficient base sur des stats sur une forme d'onde sinusoidale) environ soit 98.08 db, mais ca c'est avec les chiffres, mais des qu'on repasse en analogique(faut bien pouvoir l'ecouter, le CD), c'est impossible d'avoir un DAC qui atteint la valeure theorique, donc la dynamique d'un CD est je dirais environ 96 db si on garde simplement "6*nombre de bits utilises" comme approximation, mais au final, nous on entend la dynamique que le convertisseur est capable de reproduire.
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Citation : Les bits servent a coder une amplitude.

en codant l'amplitude sur 1 bit ====> deux valeurs possibles.

on a soit rien ( que du 0, ou que du 1) ,
soit un son quelconque ( 001010111010110110110101 .... peu importe )
mais ce son aura un volume sonore fixe, et par conséquent aucune variation d'amplitude !

et pas de variation d'amplitude ===> pas de dynamique "perçue" :idee2:

si tu définis la dynamique comme un rapport, entre le son "perçu"
le plus faible , et le son "perçu" le plus fort, on obtient donc 0dB de dynamique, vu que sur 1 bit, quand il y a du son, son amplitude ne peut pas varier ... !


pour être encore plus clair sur cette dernière phrase ,
si on code sur 1 bit , on a deux options :
1 - du son a volume constant
2 - pas de son.
résultat : PAS DE DYNAMIQUE :!: :!: :!:

j'insiste la dessus.
capiche ?

Citation : la dynamique en dB est bien : 20log10[2^(nbits)-1]

Ce qui pour un bit fait :
20.log10(2-1)=0dB.

Pas de dynamique sur 1 bit car la valeur la plus forte est egale a la valeur la plus faible.

Note : le moins 1 de[2^(nbits)-1] provient du fait qu'on supprime la valeur 0 comme valeur la plus faible sinon on a des problemes de calculs et on se retrouve avec des dynamiques infinies quelquesoit le nombre de bit (ou de pascals !).




Citation : 9. Conclusion: la dynamique du codage en 2 bit (linéaire, s'entend, mais pour les grincheux il est parfois nécessaire de préciser) est donc de 6dB.

10. Et ainsi de suite jusqu'à 16 bit.
3 bit -> 12 dB de dynamique
4 bit -> 18 dB de dynamique
5 bit -> 24 dB de dynamique
6 bit -> 30 dB de dynamique
7 bit -> 36 dB de dynamique
8 bit -> 42 dB de dynamique
9 bit -> 48 dB de dynamique
10 bit -> 54 dB de dynamique
11 bit -> 60 dB de dynamique
12 bit -> 66 dB de dynamique
13 bit -> 72 dB de dynamique
14 bit -> 78 dB de dynamique
15 bit -> 84 dB de dynamique
16 bit -> 90 dB de dynamique



Cf demo d'escalobart

tout est la , et servi sur un plateau en plus.
Alors si vous n'êtes pas d'accord, balancez des arguments, Mais solides et compréhensibles !!!ou alors taisez vous a jamais.



Citation : Enfin, notez que ce -1 est de moins en moins significatif au fur et a mesure que le nombre de bits augmente.
A 16 bit, on peut legitimement remplacer 20log10[2^(nbits)-1] par 20log10[2^(nbits)]=nbits.20log10(2)=6.nbits

...
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Citation : Alors si vous n'êtes pas d'accord, balancez des arguments, Mais solides et compréhensibles !!!ou alors taisez vous a jamais.



post 55 :

Citation : 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


et non pas 6dB !

A 16 bit, on peut legitimement remplacer 20log10[2^(nbits)-1] par6.nbits
Ce qui signifie qu'a 1,2,3,...9,10 bits, on doit ABSOLUMENT garder ce -1 sous peine de grave meprise !

Je t'invite a retourner a ce post (no 55) pour les precisions completes.
Les valeurs donnees par elcascador sont fausses, il nous a bien embrouille :D: !

Citation : Et, malgré un petit nombre de messages, tu es déjà bien au jus des "fake", bravo, belle faculté d'intégration.



Attention, nonconforme, avant de poster mes premiers messages, j'ai lu la charte et je fais toujours une recherche avant de poser une question sur un forum. C'est que je suis bien eduque ... veux pas me faire taper sur la tete par les moderos.
"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine
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Citation : 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


et non pas 6dB !
Je t'invite a retourner a ce post (no 55) pour les precisions completes.
Les valeurs donnees par elcascador sont fausses, il nous a bien embrouille !



autant pour moi, c'est ta formule qui est fausse g-spot , et je n'ai pas fait attention aux parenthèses !!!

il faut mettre
20log10[2^ (nbits-1) ] ...... et pas
20log10[2^ (nbits) -1]

Maintenant, reprends ceci et corriges :

Citation : 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



remplaces par la bonne formule :
2 bits :
signal le plus fort : 11=2^ (nbits-1) = 2
signal le plus faible : 01=1
rapport 2, 20log10(2)=6 dB
...
94
®-© > :8O:

Je ne suis pas doue en binaire m'enfin quand meme :

binaire <==> decimal
sur 2 bits :
00 <==> 0
01 <==> 1 ==> valeur la plus faible
10 <==> 2
11 <==> 3 ==> valeur la plus forte

sur 3 bits :
000 <==> 0
001 <==> 1 ==> valeur la plus faible
010 <==> 2
011 <==> 3
100 <==> 4
101 <==> 5
110 <==> 6
111 <==> 7 ==> valeur la plus forte

et ainsi de suite : tout est ecrit post 55.

donc valeur la plus forte = [2^(nbits)] - 1

PS : il y a 10 sortes de personnes, ceux qui connaissent le binaire et ceux qui ne le connaissent pas. :lol:
"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine
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Citation : PS : il y a 10 sortes de personnes, ceux qui connaissent le binaire et ceux qui ne le connaissent pas.



:mdr: :mdr: :mdr: :bravo:
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Citation : 00 <==> 0
01 <==> 1 ==> valeur la plus faible



Entre nous, t'es sur que c'est pas 0 la valeure la plus faible ... :clin:
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Ouais, funkakuchi ... mais c'est pour etre logique avec la continuite du thread, en tout cas avec la formule 20log10(A)
ou A est le rapport de la valeur la plus forte sur la valeur la plus faible.

Si on prenait 0 le rapport serait infini quelquesoit la valeur la plus grande.
Merci, Funkakuchi, c'est bienvenu comme remarque a ce moment precis.

Voila tout l'interet du logarithme : comparons la dynamique de 2 Pa avec le seuil d'audition a 1kHz : 2.10^-5 Pa.
Si je dis il y a une difference en Pa : 2-(2.10^-5)=1.99998 = 2 Pa pas tres significative presque equivalente a (2-0) .

Par contre si je dis :
20log10[2/(2.10^-5)]=20log10(10^5)=100 dB SPL (parce que j'ai reference au seuil d'audition)

Tout le monde se rend compte que c'est enorme.

Citation : En theorie, ca devrait etre 6.02*16 + 1.76(coefficient base sur des stats sur une forme d'onde sinusoidale) environ soit 98.08 db



Si tu nous argumentais ca un peu plus ... parce que tu es le champion toute categorie avec tes 98 dB :bravo: !
"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine
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Citation : PS : il y a 10 sortes de personnes, ceux qui connaissent le binaire et ceux qui ne le connaissent pas.


muhahaha genre le gros geek :mdr:
et tu te situes dans quelle catégorie ?



"... toi, tu creuses"
A man, a plan, a canal : Panama
100

Citation : et tu te situes dans quelle catégorie ?


Celui des comiques qui ne resistent pas a un bon mot :mdr:

Citation : "... toi, tu creuses"


Tuco : "Oui, Blondin"
"Fight the war, fuck the norm" Know your enemy - Rage Against The Machine