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

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1 [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

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181

Citation : comment se fait-il qu'on entende des différences entre des préamplis



bah c'est simple : c'est un choix de conception électronique que de colorer le signal. :noidea: Et, comme dans tout, la conception électronique est affaire de compromis.

Certains fabricants comme Grace Design se la jouent préamp d'instrumentation, très faible bruit, très faible disto harmonique, mais c'est pas pour ça que les ingés sons aiment systématiquement ce qui en sort et se jettent sur ces produits...

Ce qui prouve que le réalisme est un but recherché et exprimé, mais en fait pas systématiquement un déclencheur d'achat.

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

182

Citation : Bien sur que si et je le nie, d'ailleurs. La reproduction de ce fichier n'étant pas identique en fonction de chaque élément dans cette chaine de reproduction il est nécessaire de le modifier pour l'adapter aux conditions de reproduction. C'est le phénomène de compensation bien connu dans le monde audiophile. Il y a dès la conception d'une puce de conversion des choix en terme de quantification qui induisent des variantes dans les résultat. Le passage de l'analogique au numérique impose des pertes d'informations, le retour à l'analogique ne permet pas de retrouver la copie conforme de l'audio analogique de départ, c'est simplement impossible.



Ce n'est pas ce que je dis. Je ne parle pas de revenir sans perte à l'original, tu m'as lu en travers. A resolution et frequence fixe, il existe un fichier ideal qui minimise les écarts à l'original.

183
Je n'en suis pas sur non plus. Il peut exister selon des critères mathématiques (écart type mini par exemple) mais cela ne sera peut-être pas la meilleure solution du point de vu de oreille (si je puis dire).

Du coup, s'il peut être atteint de ce point de vue musicalité, il sera différent pour chaque concepteur. Et le choix pourra aussi être différent pour chaque utilisateur.

JM
184

Citation :
Je n'en suis pas sur non plus. Il peut exister selon des critères mathématiques (écart type mini par exemple) mais cela ne sera peut-être pas la meilleure solution du point de vu de oreille (si je puis dire).



Oui, tout a fait, c'est un point fondamental. Selon l'erreur de mesure, on pourra avoir un classement totalement different, et c'est une limite fondamentale de la theorie. Lorsque l'on parle de haute qualite, les criteres courament utilises ne sont finalement pas tres utiles (typiquement, parler de THD et cie, c'est pas ca qui va aider a voir la difference entre du milieu et du haut de gamme en convertisseur, je pense).

Faire de la quantification sur 24 bits, il me semble que ca reste tres difficile a faire correctement, et que ca depend de beaucoup de facteurs. En general, pour d'autres types de signaux, on n'a pas du tout besoin d'une telle precision: je pense qu'a ce niveau la, l'audio haute qualite est assez specifique, dans le sens ou l'on s'interesse a un signal tres basse frequence, avec une precision de quantification tres elevee.

Citation :
La démo de l'intérêt du 24 bits est intéressante et permet de se faire une idée : la différence est nettement audible, pas monstrueuse non plus (négligeable par rapport à un mauvais mix), et en principe on évite d'enregistrer à -40dB. Mais la demo est probante. (mais j'arrive pas à retrouver le thread AF associé !)



Honnetement, la partie a -40 dB n'est pas tres pertinente, ca n'a pas beaucoup de sens. Les differences sur le 0 dB sont un peu moins evidentes, ou beaucoup ? (j'ai pas de systeme d'ecoute correct sous la main pour le faire moi meme, puis j'ai pas une oreille tres entrainee de toute facon).
185

Citation : Honnetement, la partie a -40 dB n'est pas tres pertinente, ca n'a pas beaucoup de sens. Les differences sur le 0 dB sont un peu moins evidentes, ou beaucoup ? (j'ai pas de systeme d'ecoute correct sous la main pour le faire moi meme, puis j'ai pas une oreille tres entrainee de toute facon).


A mon avis il faut le comprendre comme cela :
ceux qui ont mis au point la démo savent très bien qu'à l'enregistrement on ne mettra pas les crêtes à -40dB. Par contre, mettons qu'aujourd'hui on ajuste le gain finement pour taquiner le -3dB, il y a alors un risque de saturer sur une crête plus élevée que prévue.

Supposons qu'on ajuste le gain pour s'approcher du -12dB en crête, on a alors beaucoup plus de marge. Mais en 16bits, on perd peut-être de la précision, et là le 24bits deviendrait intéressant.

Cette démo exagère alors largement ces deux cas de figure, afin de pouvoir se rendre compte facilement à l'oreille du type de gain que l'on peut obtenir. Vu comme ça, je trouve la démo intéressante. Elle prouve qu'il y a effectivement une différence. Mais elle permet aussi de jauger l'importance de cette différence : probablement faible dans des cas réels. (négligeable par rapport à un mix où la compression a viré les basses...)

Mes 2 centimes ;)

Sinon tes remarques sur la précision de quantification sont intéressantes également.

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

186

Citation : Honnetement, la partie a -40 dB n'est pas tres pertinente, ca n'a pas beaucoup de sens


Pourquoi ? SD c'est des enregistreurs de tournage, en general en son à l'image on se cale à -18/-20 dBfs. Taquiner des niveau assez bas ce n'est vraiment pas rare.

Idem en prise de sons d'ambiance et je pense en prise d'instru acoustique avec un couple stereo.
187

Citation :
ceux qui ont mis au point la démo savent très bien qu'à l'enregistrement on ne mettra pas les crêtes à -40dB. Par contre, mettons qu'aujourd'hui on ajuste le gain finement pour taquiner le -3dB, il y a alors un risque de saturer sur une crête plus élevée que prévue.

Supposons qu'on ajuste le gain pour s'approcher du -12dB en crête, on a alors beaucoup plus de marge. Mais en 16bits, on perd peut-être de la précision, et là le 24bits deviendrait intéressant.



Ne pas etre a 0, je comprends bien, etre a -40 dB, moins. A -40 dB, on n'a en theorie plus que 56 dB de SNR en 16 bits (et la formule qui donne 6 dB/bit sous-estime largement l'erreur, i.e on est a moins de 56 dB de SNR). Il est clair que la difference va s'entendre a ce niveau la, meme avec un materiel tres moyen.

Je pense (mais faudrait verifier, parce que ce sont vraiment des phenomenes ou les tests reels doivent completer la theorie qui reste tres incomplete) que la difference entre -20 et -40 dB est beaucoup plus flagrante qu'entre 0 et -20 (les bruits de quantification sont tres facilement audibles). Donc a moins qu'en situation reelle, on utilise a -40 dB (parce qu'encore une fois, j'y connais rien en techniques d'enregistrement), ca me semble pas representatif comme test. Autrement dit, on n'est plus dans une difference de degre, mais dans une difference de nature des problemes.
188

Citation : Je pense que la difference entre -20 et -40 dB est beaucoup plus flagrante qu'entre 0 et -20.


Ok, intéressant. C'est vrai que j'avais plutôt supposé que c'était proportionnel. Cela dit, sur des pistes où il y a du silence entre les notes, ça doit quand même faire une différence assez marquante.

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

189

Citation :

Ok, intéressant. C'est vrai que j'avais plutôt supposé que c'était proportionnel.



Ca, c'est sur que non. En fait, la regle des 6 dB/bit, elle suppose que le bruit de quantification est blanc, et independant du signal. Moins tu as de bits "effectifs", moins c'est vrai. Et ce sont les bruits correles au signal qui sont extremement genants (le but fondamental des dithers, c'est de transformer le bruit correle en bruit decorrele).
190
Pire que ça, c'est un bruit qui est corrélé à la présence du signal, et un bruit décorrélé de la nature du signal. Ce qui le rend particulièrement gênant.

Je m'explique car ce n'est pas très clair ni facile à expliquer. En analogique le bruit c'est du souffle de bande, du bruit thermique de composants, etc. Ce sont des bruits décorrélés du signal mais constant en "timbre" et en niveau (en première approximation). La distorsion est non constante mais corrélée au signal, tellement corrélée qu'elle est utilisée dans la création du sons de certains instruments. En tout cas, cette corrélation permet d'en diminuer la perception.

En numérique, le bruit de quantification n'est pas corrélé au signal de la même manière que la distorsion en analogique, il est bien assimilé par l'oreille comme un bruit. Et il est d'autant plus repèrable qu'en absence de signal, il disparait brutalement, contrairement à un bruit analogique, et contrairement à la distorsion qui s'éteind quasi-proportionnellement au signal.

C'est un cumulard qui ajoute les inconvénients du bruit et de la distorsion et les aggrave ;)

JM