Dynamique du son des films

[jaimilson]

Ayant ecoute des enregistrements en 24 bits 96khz, les hautes frequences au dessus de 20khz sont mieux reproduites et le son devient plus aerien moins etouffe (comme avec plus de respiration) a cause des transitoires etc.. non ecrases ou absents comme en 16 bits.

Comparé à du 16 bits à 96 kHz également ?

Concernant le 16 bits à 44,1 kHz, la marge étant faible par rapport à la limite théorique de 40 kHz, le design et la réalisation du convertisseur, au niveau de performances dont nous parlons, sont critiques.

La dynamique eleve du 24 bits ne sert pas pour jouer fort, mais pour la reproduction des sons faibles et des transitoires.

L'oreille humaine, pour une écoute d'une heure, est limitée à 110 dB de dynamique. Pour une écoute sans limitation de temps, la limite est entre 80 et 90 dB. Le seuil de douleur est à 135 dB(A).

Cela dit, la question est toujours : que fait-on avec les bits ? Si le réglage de volume de, mettons, 40 dB, est compris dans les 146 dB, c'est autre chose. On n'a pas, alors, besoin d'une bonne linéarité sur 24 bits, mais sur 16 bits extraits de 24 bits. En fait, avec une utilisation réduite de sa dynamique le convertisseur sera suffisamment linéaire.

La dynamique est etroitement liee au rapport signal-sur-bruit et plus le rapport signal-sur-bruit est eleve, moins le systeme genere des bruits qui viendront s'introduire dans les sons de tres faible intensite. Un de mes ami possede l'ampli Pass-Labs X-350.5 avec environ 140 dB rapport signal-sur-bruit et je peux dire que cela creuse l'ecart par-rapport a d'autres ampli meme si leur puissance est plus elevee, nous avons compares son Pass-Lab 350 watts avec mon QSC 450 watts et environ 100,110dB rapport signal-sur-bruit. [...]

Oui. Mettons que le volume, par rapport au niveau maximum, soit à un niveau bas, soit -40 dB. Alors les 140 dB et 110 dB de dynamiques totales respectives deviennent 100 dB et 70 dB de dynamique utilisée réellement, soit environ 16 bits et 11 bits respectivement. D'où la différence d'écoute.

P.S. : j'ai fait le calcul comme si les deux ampli. étaient de même puissance, ce qui est quasiment le cas.

Cordialement,
Thierry

[jaimilson]

J'ai vu hier des oscillogrammes tracés par des oscilloscopes numérique: cela donne des traces correctes, mais elles sont pixellisées et ont du souffle, et ne pas très nettes car la définition verticale de ces appareils a un nombre insuffisant de bits.

Combien de pixels en vertical pour l'affichage ?
Echelle lin. ou log. ?
Combien de bits par échantillon pour la mesure du signal ?
Ne confondez-vous pas résolution d'affichage et résolution de mesure ?

Vous pourriez éventuellement donner la référence de l'oscilloscope : il y en a à tous les prix.

P.S. : le terme "avoir du souffle" n'est pas clair. J'ai indiqué dernièrement ma préférence pour le tracé à l'écran d'un oscilloscope analogique pour son épaisseur, sur un autre fil... Ce qui est un peu stylo plume versus stylo à bille Ai-je été lu ???

Le problème est un peu le même en audio, si l'on souhaite beaucoup de détails, il faut un nombre de bits élevé et beaucoup d'échantillons.

Les appareils analogiques ont en théorie pure une définition infinie, donc de meilleurs détails.

Nos oreilles sont limitées à 20 kHz, voire moins.

Le problème est que vous n'avez pas compris la notion de bande passante d'un signal analogique : entre deux échantillons suffisamment proches, le signal, filtré à 20 kHz, varie de manière (très) monotone.

Suffisamment proche, i.e. ? Voir le théorème de Shannon pour la fréquence d'échantillonnage minimum requise en fonction de la bande passante voulue. Pour 20 kHz de bande passante, la fréquence minimum est de 40 kHz. (Moins serait choquant : il faut au moins un échantillon par alternance dans le cas d'un signal sinuso?ÿdal ! Plus serait peut-être plus au goût de l'intuition des uns ou des autres... tout le monde peut se tromper...).

Thierry

[Charles Fortin]

Bonjour a vous tous. Je crois que je ne me suis pas tres bien fait comprendre. Pour le 16 bits, la dynamique reelle (et non theorique) est 90dB environ meme a 96kHz et le 40kHz theorique (pour le 16bits a 44.1kHz) se limite en fait a environ 28kHz, le 40kHz pourra etre reproduit par le 16bits 96kHz sans problemes. Je n'ai pas entendu d'enregistrements realises en 16 bits-96kHz, le son sera forcement meilleur dans les hautes frequences. La dynamique du 24bits ne sert pas necessairement a jouer plus fort mais pour obtenir un ecart (entre les sons) plus grand etc.... J'ai mentionne, silence de fonctionnement pour les appareils ayant un rapport signal-sur-bruit eleve et non la limite en dB de l'oreille humaine. Les petits sons seront noyes dans le bruit residuel des appareils n'ayant pas un grand rapport signal-sur-bruit, ce n'est pas de la theorie, seulement des faits. Vous n'avez qu'a ecouter votre albun prefere sur une electronique tres silencieuse par rapport a une plus bruyante et sur la plus silencieuse vous risquez de dire, j'entends plus de details etc..., je le sais, je l'ai experimente. Je travaille actuellement dans une usine de machinage avec un niveau de bruit (justement comme tu le mentionne) de 80-90dB pas plus et un specialiste du bruit nous a oublige a porter soit des bouchons ou des casques antibruits a cause des problemes du 80- 90dB de bruit ambiant durant plus de 8 heures, les specialistes parlent plutot de 40dB a 60dB max pour un temps prolonge, vous n'avez qu'a telephoner un expert des oreilles etc... La reponce est claire, Thierry, tu ne travailles pas dans une usine ou il y a de la machineries,,, peut-etre dans un bureau??? Bien a vous. Charles.

[jaimilson]

Bonjour Charles,

Pour le 16 bits, la dynamique reelle (et non theorique) est 90dB environ

Si c'est le cas, c'est un choix des éditeurs de musique, le format n'est pas en cause.

Si je suis limité à 90 dB, c'est à cause de mes ampli. A2C Mais c'est une autre histoire...

et le 40kHz theorique (pour le 16bits a 44.1kHz) se limite en fait a environ 28kHz

Le 44,1 kHz est historique et lié à l'utilisation de video-recorders modifiés pour enregistrer le son échantillonné puis numérisé.

Donc, en lieu et place d'un filtre théorique à 22,05 kHz (filtre d'ordre infini), on a, en pratique un filtre à 14 kHz réalisable assez facilement (cela fait à un brin plus qu'une demi octave).

le 40kHz pourra etre reproduit par le 16bits 96kHz sans problemes.

Il n'était question de 40 kHz que comme fréquence d'échantillonnage minimum théorique, pas comme signal sinuso?ÿdal à l'entrée. Je doute que cette remarque clarifie l'échange pour le lecteur.

La dynamique du 24bits ne sert pas necessairement a jouer plus fort mais pour obtenir un ecart (entre les sons) plus grand etc.... J'ai mentionne, silence de fonctionnement pour les appareils ayant un rapport signal-sur-bruit eleve et non la limite en dB de l'oreille humaine. Les petits sons seront noyes dans le bruit residuel des appareils n'ayant pas un grand rapport signal-sur-bruit, ce n'est pas de la theorie, seulement des faits. Vous n'avez qu'a ecouter votre albun prefere sur une electronique tres silencieuse par rapport a une plus bruyante et sur la plus silencieuse vous risquez de dire, j'entends plus de details etc..., je le sais, je l'ai experimente.

Aux niveaux où j'écoute et compte tenu d'une pièce plutôt réverbérante, je serais mieux avec un ampli. de 110 dB de dynamique (90 dB est trop peu), mais je n'ai clairement pas besoin d'un ampli. de 140 dB de dynamique !

les specialistes parlent plutot de 40dB a 60dB max pour un temps prolonge, vous n'avez qu'a telephoner un expert des oreilles etc...

Merci pour ces chiffres, je ne voulais pas ouvrir un débat sur ce point, mais souligner la dynamique utile en écoute dans un appartement parisien.

La reponce est claire, Thierry, tu ne travailles pas dans une usine ou il y a de la machineries,,, peut-etre dans un bureau???

Il est clair qu'une usine n'est ni un bureau ni un labo. C'est hors sujet.

Cordialement,
Thierry

[Charles Fortin]

Bonjour a vous tous. Thierry, effectivement, il n'est pas absolument necessaire d'avoir soit un ampli etc.. dont la dynamique est 140dB pour ecouter de la musique, je sais. Je voulais seulement souligner que, plus la dynamique est elevee, et plus les sons seront reproduits sans efforts par l'ensemble des appareils qui constituent la chaine de reproduction sonore, a commencer par des appareils silencieux, c'est tout. Meme si le 24 bits depasse le 16 bits, cela ne m'empeche pas d'ecouter de la musique sur un lecteur cd 16 bits etc.., tout comme vous. Un monsieur est venu chez moi pour ecouter mon systeme avec son ipod de 80Gb en mp3, on a branche son ipod dans mon systeme et meme si le son etait moins bon qu'un lecteur ordinaire, l'essentiel de la musique etait present, Pavarotti reste Pavarotti. Bien a vous. Charles.

[jaimilson]

Un monsieur est venu chez moi pour ecouter mon systeme avec son ipod de 80Gb en mp3, on a branche son ipod dans mon systeme et meme si le son etait moins bon qu'un lecteur ordinaire, l'essentiel de la musique etait present, Pavarotti reste Pavarotti. Bien a vous. Charles.

Tout dépend ce que l'on appelle "l'essentiel". Si cela ne fatigue pas plus l'audition, c'est peut-être l'essentiel

J'écoute en ce moment un CD de séances de méditation (mot trompeur, car ce n'est pas un exercice mental... passons...). La voix est en mp3. C'est plutôt dévoisé, pas agréable. Pas désagréable non plus Mais, bon, bref, le mp3 à ce taux de compression (qui n'est pas indiqué sur le CD), c'est de la me...

Cordialement,
Thierry

[jaimilson]

Revenons sur le filtrage anti-repliement de spectre pour Fe = 44,1 kHz.

On peut éviter un filtre, par exemple en pratique, à 14 kHz (déduit des info. de Charles ci-dessus), qui perd plus d'une demi-octave par rapport au filtre idéal théorique à 22,05 kHz. Comment ? De la manière suivante :
- filtrer à 2 x 14 = 28 kHz (même type de filtre, même ordre)
- échantillonner à 2 x 44,1 = 88,2 kHz
- filtrer numériquement (FIR linéaire) à 20 kHz (en tout cas une valeur inférieure à 22,05 kHz)
- décimer (jeter un échantillon sur deux)

Le format Fe = 44,1 kHz pour les CD n'est donc pas intrinséquement en cause.

Thierry

[jaimilson]

Une question :
Comment est pris en compte le bruit de fond d'un ampli. selon qu'il est destiné à une salle de concert ou bien à une utilisation en plein air ?

Mon impression, a priori, est que plus le lieu d'écoute est réverbérent, plus il réverbère, entre autre, le bruit de fond de l'ampli. diffusé par les haut-parleurs ! Donc, un appartement parisien, moins exigeant en puissance qu'une salle de concert, reste exigeant en terme de bruit de fond. Les installations de plein air sont vraisemblablement surtout puissantes, au détriment des autres caractéristiques.

Thierry

[Charles Fortin]

Bonjour Thierry. Pour la frequence d'echantillonage de 44.1kHz, celle-ci est directement responsable de la limitation a 20kHz "environ" et ne peut pas reproduire efficacement les harmoniques superieures a 20kHz contenues dans plusieurs instruments de musique, meme l'oreille y est sensible et on ne s'en rend pas toujours compte, tu me fais remonter un souvenir tres loin que j'avais completement oublie, on me l'avait deja prouve en me faisant ecouter les memes enregistrements en 16 bits soit en 44.1kHz versus 96kHz avec un lecteur enregistreur DAT Tascam professionnel qui offrait deux choix de frequence d'echantillonnage (on l'utilisait pour enregistrer et ensuite envoyer un master a la compagnie pour le pressage des CD) le son etait moins etouffe sur 96kHz. Pour le choix d'un systeme de son qui se trouvera dans un cinema, on se fit en general sur les specifications du constructeur et la norme THX dont l'appareil est suppose respecter. Il y a aussi la reputation d'une marque qui jouera en faveur du choix final. Je connais en expert en calibration et corrections acoustiques de salles de concert ou tout autre type, mais il est a la retraite et vu qu'on est hors-circuit au niveau professionnel, on ne se parle pas beaucoup. Il faut que j'y aille mais on peut continuer un autre fois si tu veux. Bien a toi. Charles.

[jaimilson]

Bonjour Charles,

Pour la frequence d'echantillonage de 44.1kHz, celle-ci est directement responsable de la limitation a 20kHz "environ" et ne peut pas reproduire efficacement les harmoniques superieures a 20kHz contenues dans plusieurs instruments de musique, meme l'oreille y est sensible et on ne s'en rend pas toujours compte, tu me fais remonter un souvenir tres loin que j'avais completement oublie, on me l'avait deja prouve en me faisant ecouter les memes enregistrements en 16 bits soit en 44.1kHz versus 96kHz avec un lecteur enregistreur DAT Tascam professionnel qui offrait deux choix de frequence d'echantillonnage (on l'utilisait pour enregistrer et ensuite envoyer un master a la compagnie pour le pressage des CD) le son etait moins etouffe sur 96kHz.

Ce n'est pas totalement une surprise : le traitement auditif (essentiellement de l'oreille interne) n'est pas une transformée de Fourier, mais est beaucoup plus proche d'une transformée en ondelettes... Et là s'arrêtent mes réflexions, car je ne suis pas un familier des transformées temps-fréquence ! Peut-être il y en a-t-il un qui nous lit ?

Cordialement,
Thierry