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[FAQ] Toutes les réponses à vos questions existentielles sur le 24 bits et le 96 kHz

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Sujet de la discussion [FAQ] Toutes les réponses à vos questions existentielles sur le 24 bits et le 96 kHz
Ce thread a pour but de centraliser les informations sur l'intérêt des résolutions élevées en audio, par exemple 24 bits/96 kHz. Je commence par un auto-quote :


La quantification

Le 24 bits est plutôt quelque chose d'intéressant, puisque la hausse de résolution dans ce cas augmente la dynamique sur les enregistrements, ce qui peut être très utile lorsqu'on enregistre avec des préamplis qui ont un niveau de sortie en dessous de 0 dB... C'est complètement inutile par contre sur des instruments virtuels ou du tout numérique, entre autres puisque les séquenceurs (et donc les plug-ins) fonctionnent en interne avec du 32 bits à vigule flottante...


Les fréquences d'échantillonnage

Pour la question de la fréquence d'échantillonnage, l'intérêt pratique d'aller à 88.2 ou 96 kHz, bien qu'il existe, est beaucoup plus faible que celui du 24 bits, ce qui explique que des professionnels recommandent peu souvent à des home-studistes de lâcher le 44.1 kHz, mais demandent toujours du 24 bits.

Ensuite sur un enregistrement seul, à moins d'avoir une oreille d'extra-terrestre, il est impossible d'entendre ou même de visualiser sur un spectrogramme une différence notable dans le domaine de l'audible entre quelque chose d'enregistré avec un microphone et un bon préampli/une bonne carte son en 44.1 kHz et en 96 kHz. Si différence il y a, c'est que la qualité des convertisseurs n'est pas la même.

Quel est donc l'intérêt de ces fréquences d'échantillonnage élevées alors ? Dans une chaine de traitements numériques, bien que les ingénieurs/développeurs mettent des filtres anti-aliasing dans leurs produits (repliement au dessus de la demi-fréquence d'échantillonnage, voir théorème de Shannon/Nyquist), il y a toujours un peu de repliement qui se fait, surtout si certains rigolos n'ont pas mis du tout de dispositifs anti-aliasing, comme sur certains synthétiseurs numériques (ce qui peut être parfois intéressant au niveau sonore, mais très grave sur une simulation d'amplificateur guitare). Augmenter la fréquence d'échantillonnage permet de repousser la limite en fréquence du repliement, et donc de rendre les traitements plus propres. Mais là encore, il est probable que vous ne puissiez pas entendre de différence flagrante...

Enfin, le 48 et le 96 kHz sont des fréquences utilisées plutôt en vidéo. La conversion de fréquence d'échantillonnage étant moins complexe du 88.2 au 44.1 que du 96 au 44.1, il est généralement conseillé de bosser en 88.2, sauf si vous avez vraiment confiance en votre logiciel de conversion. Travailler en 48 par contre est une grosse connerie, parce que ça apporte presque rien au niveau théorique, et que la conversion 48 vers 44.1 peut être source de bordel supplémentaire par rapport au 44.1 direct...


96 kHz et 24 bits dans un home-studio ???

Pour terminer ce monologue, une remarque très importante, discuter des fréquences d'échantillonnage et de la quantification optimales c'est bien, mais il faut déjà avoir du matos derrière, et réaliser des mixages à la hauteur, pour que l'intérêt des résolutions supérieures soit pertinent dans vos projets personnels ! Ne pas savoir mixer correctement ses morceaux et bosser avec du 24 bits/96 kHz me semble être une aberration...

Petite astuce aussi pour savoir si se prendre la tête dans votre cas vaut le coup : faites un enregistrement + mixage avec du 96 kHz/24 bits. Exportez le résultat en WAV, puis convertissez le en 44.1K/16 bits. Modifiez la fréquence d'échantillonage sur tous vos enregistrements et à l'intérieur du projet, puis faites à nouveau un export. Comparez les deux sur votre système d'écoute habituel. Si vous n'entendez pas de différences notables et intéressantes, arrêtez de vous prendre la tête :mrg: Ou allez acheter du meilleur matos... Autre cas : si "les deux sonnent aussi mal", retournez bosser le mixage, en 44.1K/16 bits bien sûr :oops2:

Développeur de Musical Entropy | Nouveau plug-in freeware, The Great Escape | Soundcloud

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131
Une remarque sur la sensibilité de l'oreille et sa dynamique.

J'ai trouvé différentes sources indiquant une compression "naturelle" de la dynamique de notre oreille, à haut volume.

On peut considérer que le seuil de la douleur se trouve aux alentours de 120db, et qu'il y a danger à une exposition prolongée à partir de 100 ou 110db.

Selon les courbes trouvées sur ce site :

http://perso.orange.fr/vb-audio/fr/pub/topo_000/son.htm

On voit bien qu'à 120db la réponse est pratiquement plate, alors que le niveau oscille entre 0 et 60db de pression acoustique pour le seuil d'audibilité entre 20Hz et 20Khz, ce qui correspond d'avantage à nos conditions d'écoute "naturelles" (disons 50db en moyenne).

Celà signifie que nous n'entendons pas la même chose à 60db qu'à 120db, étant donné cette compression de l'oreille (grosse compression des basses et aigues).

J'en viens donc à en déduire qu'entre 20-200Hz et 10-20Khz il y a une forte compression effectuée à 120db par rapport à un niveau moyen à 60db par exemple. Etant donné cette réponse en fréquence modifiée, celà me fait douter de la nécessité d'avoir un enregistrement final à plus de 16bits, soit 96db de dynamique, en terme de qualité du rendu.

A partir du moment ou l'oreille "compresse" fortement (entre 100 et 130db), plutôt les basses et aigues, mais également les médiums (un peu moins), nous perdons beaucoup de résolution. Une musique à 100db paraîtra très proche de la même à 120dB. Au lieu d'avoir par défaut un doublement du volume perçu tout les (environ) 10db, celà s'approcherait plutôt au doublement du volume perçu tout les 30db (simple extrapolation, je n'ai pas de mesures précises pour affiner), lié à cette compression naturelle de l'oreille (+ un mal de crâne et des acouphènes).

Autant je comprends très bien l'interêt de mixer en 20 ou 24bits, autant une dynamique de plus de 100db sur un morceau mixé et masterisé me laisse perplexe. Je fais cette remarque suite à une discussion avec des amis sur le sujet, ou les avis divergeaient, mais sans véritable argumentation concrète, ce que je m'efforce de faire ici.

La question qui en découle évidemment : à quel niveau acoustique sont pré-masterisés les albums par les professionnels de l'audio ? Le volume de travail est-il plutôt à 60,100,120db ? Parce qu'en fonction du volume, la "couleur" du mix va bien changer, modifiant la perception du spectre sonore à forte puissance...

Sans entrer dans des discours sans fin sur ceux qui entendent et ceux qui n'entendent pas la différence 16/24 bits sur le master... Quel est l'avis des pros sur la nécessité (ou non) d'avoir une plus grande résolution au finale ? (J'ai bien dis au final, pas durant le mix et le pré-mastering soyons d'accord, ou 20 bits semblent un minimum.)
132
Je pense que ce serait un peu hors-sujet dans ce thread qui est centré sur des concepts mathématiques ou physiques. De plus ce thread est déjà assez volumineux ; ça fait une deuxième bonne raison pour...

...discuter de l'oreille humaine dans le thread Comportement de l'oreille humaine
Je vais essayer de répondre là-bas à plusieurs sujets que tu soulèves. Rendez-vous à côté !
:bravo:

C'est bien l'homme qui cause le dérèglement climatique - AudioFanzine sans PUBlicité

133
Moi y'a un truc que je pige pas trop.
EN fait la les "super audio Cd" échantilloné à 2.8244MHz mais quatifié sur 1 bit.
Si c'est quantifié sur un seul bit ça veut dire que il n'y a que deux valeurs possibles...
Aussi 24 bits par rapport au 16bits du cd normal on augmente la dynamiquem ias la 1 bit... la dynamique devrait etre a chi** non ?
Enfin je comprend pas du tout comment ça peut marcher donc si y'a kkun qui veut gentiment m'expliquer :clin:
134
Ce sont là 2 façon différentes:
- avec un convertisseur 24/96 (par exemple), on donne la valeur absolue du signal codée sur 24 bit, 96000 fois par seconde
- avec le système "1 bit", on donne une valeur relative du signal 2,8244M fois par seconde (échantillon suivant supérieur ou inférieur)

voilà, en très très gros, pour schématiser...


si d'autres plus à même d'expliquer pouvaient se manifester....
135
Oui ça j'ai compris mais meme si on a 2.8244M fois la valeur du signal par seconde, si le signal ne peut prendre que 2 valeur je vois pa trop comment ça peut le faire.
Parce que sur 16 bits ça nous fait quand meme 65536 valeurs possibles, c'est autre chose non.
Enfin je pense que c'est moi qui n'ai pas tout les elements pour comprendre parce que si sa marche c'est que le problème vient de moi :D:
136
En fait la distinction n'est pas à ce niveau là.

Les convertisseurs "classiques" et ceux utilisés pour le SACD sont la même techno, à savoir delta sigma, qui fonctionnent sur le principe du sur-échantillonage.

La différence c'est qu'en CD "normal" on code en PCM ce qui implique l'utilisation d'un filtre de décimation en conversion an->num et d'interpolation en num->an. Ces deux filtres n'existent pas sur le format SACD.

Très sincèrement il faudrait que je compulse mes tablettes pour voir quels étaient les soucis de ces filtres (j'imagine un masscre de HF pais bon faut que je révise).

Si quelqu'un veut prendre la main...

Citation : Oui ça j'ai compris mais meme si on a 2.8244M fois la valeur du signal par seconde, si le signal ne peut prendre que 2 valeur je vois pa trop comment ça peut le faire.



La question est : dans la bande audible (et même jusqu'à 100KHz), est-ce que le son peut varier aussi rapidement ? réponse : pas des masses. ;) Si tu divises 2.8244 par 24 (bits), tu tombes sur 171 KHz. Tu divises par deux et tu as ta bande passante sur 24 bits.

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

137
C'est un peu comme une video entrelacé a 30 image par seconde et une video en progressif a 15 image par seconde non?
138
Très intéressant ce sujet !!

j'en suis à la page 6 mais je dois retourner bosser, alors en attendant que je revienne voici une question (excusez-moi si la réponse est dans les pages que je n'ai pas encore lues) :

j'utilise Samplitude (9 pour l'instant, 10 dans peu de temps) avec une RME Fireface800 (+ ADI8 DS). sur les conseils de mon ancien batteur je travaille en 48KHz et 32 bit float. est-ce une bonne ou une mauvaise idée ? tout ce que j'enregistre fini de toute façon en 16/44.1 que ce soit sur CD ou en mp3.
à ma place que feriez-vous ?



en tout cas merci pour ce thread très instructif ! :D:
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Ca a deja ete expliqué par jan je crois. Travaille directement en 44.1 mais garde la profondeur de bits elevée.
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En sachant qu'enregistrer en 32 float ne t'apporte rien. Le 24 bits t'apportera le même son (tes convertos sont 24 bits).

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