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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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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

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Citation : ben déjà un tel signal, ya des chances que t'entendes le souffle des amplis de tes enceintes avant de l'entendre lui.



Oui oui je sais c'est juste un exemple pour "zoomer" sur le problème qui nous intéresse.
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T'es sûr de ton coup pour le dvd tuto, parsque j'ai bien en tête qu'il disait de faire gaffe à pas envoyer un signal plus haut que 0dBfs à cause de la résolution fixe de la tc, mais de foutre un dithering avant, j'en ai pas le souvenir.
Atention aussi à certains discours de se dvd, il affirme haut et fort que ton mix ne sonnera jamais pro si tes fichiers ne sont pas en 32 bit flottant, il dit même de convertir systématiquement tous tes fichiers audio en 32 bit float, ce qui est du gros portnawak, à moin d'empiler un gros tas de traitements hors ligne sur les pistes.
313

Citation : Sur un autre thread on me dit qu'il ne faut pas appliquer de dithering lorsqu'on passe d'une résolution de 32 bits flottant à 24 bits fixe. Le 32 bit flottant et en fait du 24 bits qui s'adapte au niveau de modulation et permet de conserver la résolution du 24 bit même à très faible niveau ou au delà du 0 dB fs. On a donc les mêmes pas de quantification en 24 et 32. Pour ça c'est Ok.

Pour la partie qui me chagrine je vais partir d'un exemple précis.
Je suis en ce moment en train de mixer la maquette d'un groupe dont quasiment tous les titres se terminent par une note de basse et un accord de rhodes en sustain qui s'éteignent d'eux même.
Mon séquenceur travaille en 32 bit flottant en interne, donc si j'exporte en 24 bit fixe sans dithering, est-ce que je ne risque pas de tronquer les infos de faible niveau?


Citation : Alors pour moi, lamantisse étant la même en 32 bit flottant et en 24 bit, il n'y a pas de troncature, vu que le 32 bit flottant permet justement de préserver l'intégrité de la mantisse.
D'ailleur, fait un test simple, prend une dizaine de piste audio, colles les dans ton séquenceur et bouge des faders et des pan sur chaque pistes, pour générer des calculs en flottant.
Exporte une première fois en 32 bit flottant et une seconde fos en 24 bit, découpe tes exports sur le même échantillone te fait une soustraction, tu verras que ca s'annule parfaitement.



Juste pour le pinaillage / branlette théorique, il me semble qu'il faut apporter la nuance suivante :

d'un échantillon à l'autre l'exposant en 32bits ne sera pas forcément le même ; c'est ce qui permet d'utiliser toujours au mieux les 24bits de mantisse.
En 24 bits fixe, on ne peut pas faire ça. Ca "revient à" choisir un exposant fixe : celui de l'échantillon de niveau crête le plus élevé, et de garder cet exposant pour les autres échantillons en adaptant leur mantisse. Ca revient un peu à normaliser le 32bits flottant vers du 24 bits fixe.

Donc effectivement s'il y avait de l'info utile sur les bits de poids faibles d'échantillons avec un exposant faible, cette info sera perdue. Menfin faut relativiser : dans cette conversion en 24 bits fixe on se retrouve avec 144dB de dynamique 100% exploitée, c'est énorme et sans aucun doute totalement suffisant.

D'ailleurs, étant donné qu'on a jamais un rapport signal / bruit égal à 144dB sur les appareils analogiques utilisés pour la prise (micros, préamps...), je ne vois pas comment on pourrait sur une prise avoir des pertes de signal utile dans cette conversion 32->24 bits.

Ou plus concrètement, il faudrait procéder ainsi :
- faire le gain sur un passage très fort, et enregistrer en 24 bits avec un signal fort sans saturation.
- pour un passage très très faible ultérieur, on refait le gain, toujours avec un signal optimisé.
- dans le séquenceur on met sur la même piste le wav du passage fort, puis (et en ajoutant une baisse de volume par automation pour conserver le rendu sonore réel) le wav du signal rikiki.

Là on perdrait peut-être en passant de 32bitsfloat vers 16fixe. Menfin, c'est vraiment une problématique théorique ! En pratique seul un disque du commerce sur 100 ou 1000 a une qualité suffisante pour se soucier de ce genre de truc (et encore).


Citation : Dans le même ordre d'idée, j'ai pris l'habitude de ditherer le signal quand je l'envoie dans un vst qui n'accepte que du 24 bit (powercore).


Pariel : je pense pas que ça ait la moindre chance de s'entendre (là encore on est dans des niveau genre -130dB si ton signal module à -12dB...). Ca peut pas dégrader non plus.

Peut-être que Jan/phil/rroland pourrait nous donner son avis là-dessus ?
314
En bref : sur le plan théorique je vois les choses comme yoons, mais en pratique je pense comme docks et asair qu'il est inutile de s'en préoccuper.


Citation : si tu n'as pas du matos NASA-like


sympa cette expression :bravo:

(mais je pense que ça sera toujours négligeable par rapport aux autres facteurs)
315
Yoons, sur un aspect théorique, on peut te donner en partie raison. Mais en pratique tu ne travaille pas à -140dB, et la troncature effectuée sur un fichier en 24 bits se trouve, à moins de ne pas savoir gérer les niveaux, très en dessous du niveau de bruit du convertisseur de sortie dont on sait que les meilleurs ne font pas mieux qu'un équivalent de 20bits, soit 24dBfs au dessus du LSB.

En plus, le dithering est un ajout de bruit pour des raisons psychoacoustiques, qui une fois traité par le plug ne sera plus du tout cohérent et se transformera très souvent en dégradation gratuite du signal.

JM
316

Citation : Donc effectivement s'il y avait de l'info utile sur les bits de poids faibles d'échantillons avec un exposant faible, cette info sera perdue. Menfin faut relativiser : dans cette conversion en 24 bits fixe on se retrouve avec 144dB de dynamique 100% exploitée, c'est énorme et sans aucun doute totalement suffisant.

D'ailleurs, étant donné qu'on a jamais un rapport signal / bruit égal à 144dB sur les appareils analogiques utilisés pour la prise (micros, préamps...), je ne vois pas comment on pourrait sur une prise avoir des pertes de signal utile dans cette conversion 32->24 bits.

Citation : très en dessous du niveau de bruit du convertisseur de sortie dont on sait que les meilleurs ne font pas mieux qu'un équivalent de 21bits, soit 18dBfs au dessus du LSB.

En plus, le dithering est un ajout de bruit pour des raisons psychoacoustiques, qui une fois traité par le plug ne sera plus du tout cohérent et se transformera très souvent en dégradation gratuite du signal.



re +1

et demande confirmation de rroland, Phil ou consor.
317
Merci DrPouet :bravo: .

Citation : Atention aussi à certains discours de se dvd, il affirme haut et fort que ton mix ne sonnera jamais pro si tes fichiers ne sont pas en 32 bit flottant, il dit même de convertir systématiquement tous tes fichiers audio en 32 bit float, ce qui est du gros portnawak, à moin d'empiler un gros tas de traitements hors ligne sur les pistes.



Pour le dithering je suis à peu près sûr de mon coup. Pour le 32 float je me souviens qu'il le recommandait pour les traitement hors ligne des softs Steinberg pour Samplitude par exemple il y a une option qui permet de passer l'etape de conversion en 32 float.
Pour l'affirmation sur la qualité pro je m'en souviens plus.
Va falloir que je re-visionne tout ça.
318
Samplitude c'est pas Steinberg ;)

Pour les traitements offline, c'est tout à fait vrai. Pour le temps réel, cela ne change rien du tout.

JM
319
Ok. Merci . :bravo:
Ça va bien alléger ma méthodes de travaille.
320

Citation : Samplitude c'est pas Steinberg



Non c'est Magix, j'ai oublié un point-virgule. Ça donne:

Citation : il le recommandait pour les traitement hors ligne des softs Steinberg; pour Samplitude par exemple il y a une option qui permet de passer l'etape de conversion en 32 float.



:bravo2: