Critères de qualités audibles

[thierryvalk]

La coloration est bien de la disto et l'exemple de l'ampli guitare est pertinent vu qu'il fait partie d'un instrument de musique.
Il doit donc participer au son alors qu'une électronique en hifi ne peut rien modifier au contenu a restituer.

Le tube a le grand avantage d'une saturation en douceur, certains DSP peuvent avoir ce comportement.

Pour la question des AOP, il faut voir dans quel contexte. Je doute très fort qu'un seul AOP puisse modifier le son. Par contre, 3, 4 voir bien plus sur le signal d'un micro par exemple, oui, forcément.
Mais là on n'est plus dans notre domaine.

[alka]

Le tube a le grand avantage d'une saturation en douceur, certains DSP peuvent avoir ce comportement.

ca me fait penser a une conversation avec JCB où il m'a expliqué avoir fait beaucoup d'efforts sur un ampli pour qu'au lieu d'écréter brutalement (trait droit), il écrete en douceur (arrondi). Parait que ça sonne bien mieux en cas de saturation.
dessin tres approximatif d'écrétage d'un sinus:


il s'agit de la meme chose ?

on préférerait ne pas écréter du tout mais ça peut arriver et rare sont les amplis diy qui ont une led clip.

[thierry38]

Une des solutions pour s'affranchir de l'ecrêtage est la multi amplification.(et multi HP).

un raisonnement simple qui me vient à l'esprit:
un piano(pianiste) joue ses cordes de façon indépendante (mécaniquement).
un orgue joue ses mouvements d'air indépendamment.
un groupe avec un bassiste,une contrebasse,une guitare,une harpe... joue de façon indépendante.

Pour cela un HP large bande (et donc un seul ampli) sera limité.
Le gros du problème est l'excursion dans les basses fréquences.(qui porte les autres F supérieures si 1 voie ou 2.)

[thierryvalk]

il s'agit de la meme chose ?

Oui, pense.
La saturation, c'est la génération d'harmoniques non prévues (au contraire d'un instrument de musique) et peuvent apporter beaucoup de problèmes :
- plus d'énergie dans les aigues avec dépassement des limites pour les tweeters.
- surtensions si charge inductives
- pointes de courant avec les capas
- départ d'oscillations
....

La multiplication des enceintes et amplis, c'est un peu le principe du HC ?
On peut avoir des systèmes avec de petites enceintes satellites et un caisson.
Mais la multiplication des HP entraine aussi des problèmes de géométrie.

Par contre l'on voit de temps à autre des DAC avec possibilité de mises en //, cela pourrait aussi se faire au niveau d'amplis voir d'étages à AOP.
Le but là n'est plus la saturation, mais la diminution du bruit et donc augmentation de la dynamique.

Le principe (si j'ai bien compris) :
On a des sources corrélées et non-corrélées, le bruit intrinsèque d'un AOP est non-corrélé et si l'ont met 2 AOP en // le signal lui sera corrélé.
En corrélé le gain est de 2 alors qu'en non-corrélé il sera que de racine 2 soit 1.4

[alka]

ok, je n'étais pas sur que l'on parlait de la même chose pour la saturation. Mon prochain ampli aura des leds clipping



Pour l'amélioration ratio S/B en mettant en parallèle, t'as parfaitement compris :
Additionner N fois le même signal c'est N * S
N bruits non correlés additionnés c'est racine(N) * B
Donc le S/B total de N étages paralleles est multiplié par N/racine(N)
On gagne 3dB de S/B a chaque mise en parallele. Evidemment, comme avec toutes les bonnes choses, il y a une limite a ce joli principe.

La mise en // de transistors en entrée est d'ailleurs utilisée dans la fabrication des AOPS. Dans les schémas logiques on en montre un seul, mais en réalité ils en mettent plusieurs.

Pour la même raison, on peut aussi mettre des dacs en // . C'est classique avec l'ES9018 par exemple: dac 8 voies utilisé en stereo avec un rapport S/B amélioré.

[alka]

j'en profite pour faire un apparté (joli mot pour dire HS ou presque ) a propos de sources corellées et non correllées.
corellé et non-corellés sont des notions statistiques
corellés = suffisamment identiques
non-corellés = suffisamment différents

En musique stéréo, on considère que les canaux L et R sont non-corellés. Si on écoute 2 enceintes L et R a équidistance, on obtient 3dBSPL de plus que si on écoutait une seule.
Si on écoutait en mono, les signaux seraient identiques (donc corellés) et on obtiendrait 6dB de plus avec deux enceintes qu'avec une seule.
Avec une enceinte MTM ou les deux HPs M sont mis en //, donc sujets au même signal, donc sources corellées, c'est bien +6dB aussi.

Amusant de savoir que deux musiciens (violonistes par exemples) qui jouent ensemble la même partition sont considérés comme deux sources non corellées.

revenons a la musique dans nos salons.
La plupart de la musique stereo, si ce n'est toute, est mixée en mono en dessous de 150Hz (parfois on lit 120Hz)
Dans son salon, en stereo avec deux enceintes, les médium et aigus des deux enceintes s'additionnent statistiquement comme non-corellés alors que les basses s'additionnent comme des sources corellées.
Deux conclusions :
- en stereo, on entend plus les basses que les médium/aigus, ce qui tombe bien puisque les isotoniques montrent qu'il faut plus de niveau pour les percevoir a égalité.
- des sources corellées c'est le risque d'avoir des ventres (+6dB) et des creux (- infini dB) selon déphasage dû au placement. Vu la longeur d'onde < 150Hz, peu de chances d'avoir des déphasages significatifs à cause des enceintes sauf a etre très très décalé. On sera en revanche soumis aux modes de la pièce, ce qui est une autre affaire.

[thierry38]

Pourquoi ne pas définir le mot "corrélé" (ou accepter la définition) comme en phase.
tout ne que mélange de sinus(cos).

[thierryvalk]

Je pense qu'en phase, bien que juste, n'est pas suffisant.
Il me semble qu'il y a aussi la notion de durée.
Si l'on prend 2 bruits blancs, ils sont non corrélés bien que par moment en phase pour certaines fréquences.

Et delà, j'ai des questions sur le fonctionnement d'un sonomètre.
Pour un peu voir le niveau d'écoute chez moi, j'utilise par moment mon smartphone avec une appli qui fait sonomètre avec analyseur de spectre + maximums.
Ces max. sont-ils réellement des max instantanés ou une moyenne haute ?
Idem lorsque l'on parle de dynamique range d'un enregistrement ?

[alka]

pour moi aussi la notion de corrélation se rapproche de "etre en phase" mais pas tout a fait équivalent. Pour des sinus ou des signaux périodiques ça doit etre pareil. Pour des signaux aléatoires comme de la musique qui mélangent plein de fréq en meme temps et changeante dans le temps, on parle de corrélation. Suis pas absolument sur, mais je dirai que deux signaux dont on ferait a chaque instant une fft pour mesurer la phase a chaque fréquence et qui seraient tout le temps en phase (ou déphasage linéaire) doivent etre correlées a 100%.
Sur un exemple : deux enceintes qui diffusent le même signal musical mono sont des sources correlées mais si on n'est pas a équidistance, elles ne sont pas en phase dû à la différence de distance. Sont pas non plus du même niveau. Elles sont corrélées et pas en phase (déphasage linéaire).

j'ai des questions sur le fonctionnement d'un sonomètre.
Pour un peu voir le niveau d'écoute chez moi, j'utilise par moment mon smartphone avec une appli qui fait sonomètre avec analyseur de spectre + maximums.
Ces max. sont-ils réellement des max instantanés ou une moyenne haute ?
Idem lorsque l'on parle de dynamique range d'un enregistrement ?

un sonometre a toujours besoin d'un temps d'intégration. Sur ceux que j'utilise il y a deux modes : fast et slow. Ils affichent un RTA qui varie selon le signal, moyenné par ce temps d'intégration, un peu comme les moyennes de REW. Les valeurs peak sont affichées avec une rémanence avec un délai plus lent pour avoir le temps de voir les pics. Sur un de ceux que j'ai eu on pouvait même figer les pics.

Dynamic Range d'un enregistrement c'est différent et je vois les mots employés différemment selon le contexte. Le DR que je connais est un même terme bien particulier. https://www.kvraudio.com/product/tt_dyn ... foundation C'est à ça que tu penses ou à la "dynamique" qui est la différence entre le max et le min d'un signal (cad entre le niveau peak et le bruit) ?
Pour des mixeurs qui jouent avec les limiteurs-compresseurs, c'est le premier sens (DR = différence entre niveau peak et niveau RMS) et il ne se mesure pas avec un sonometre a ma connaissance.

[thierryvalk]

Supposons une note "simplifiée" que voici :

Le premier graphe, la note, le second avec redressement et en bleu ce qui serait la valeur RMS.
Où se situe le peak ?
Le point le plus haut en rouge ? (électriquement, oui), le point le plus haut en RMS ? ou un autre qui serait par exemple plus faible vu que cette note est très courte et qu'en réalité on n'aura pas une seule note isolée.

[alka]

sur un signal pareil ... pas super représentatif de musique !
dabord, la valeur RMS d'un signal n'est pas une courbe mais une valeur, un seul chiffre ou un trait horizontal si dessiné sur ce schéma. La courbe bleue c'est autre chose.
le peak c'est le max
la valeur rms c'est le chiffre que donnerait un multimetre true-rms. Il y a moyen de le calculer mathématiquement. Sur de la musique, le mesurer avec les outils disponibles chez les mixers audio devant leur table et si tu l'as en .wav avec le TT-Meter dont le lien est plus haut.

un dessin avec différents signaux. la valeur RMS de chacun c'est le trait en pointillets rouge. Pour le signal carré, RMS=max.
Le CF, crest factor, traduit le Dynamic Range de chaque signal

[thierryvalk]

Ouias ...

la valeur RMS d'un signal n'est pas une courbe mais une valeur, un seul chiffre ou un trait horizontal si dessiné sur ce schéma

Par ce que tu prend une durée : 1 seconde, 1 plage , un disque ....?

Mis à part pour le sinus et le carré, c'est tout de même un peu flou. (pour moi)

Sur un CD l'on a 16bits avec 6dB/ bits donc 96dB entre le point zéro (au plus bas et non le zéro d'un graphe) et le max.
Si je considère tes graphiques, la ligne CF 13 est déjà à plus d'un tiers donc niveau max de l'ordre de 35dB.

Enfin, la question finale est justement de savoir où l'on se trouve et qui est qui.
Dans les 96dB, on a le bruit. En fait les bruits vu que l'enregistrement possède du bruit qui est rajouté au bruit des diverses électroniques.
Ensuite, la musique avec son niveau moyen, ensuite une réserve pour les peaks et sans doute une petite réserve au cas-ou pour éviter la saturation.
Ca c'était coté support et électroniques.

Coté écoute dans la salle, il y a aussi du bruit, un niveau d'écoute "confort" puis aussi des peaks.

Si l'on veut savoir ce que représente par exemple un SN à -100dB par rapport à un SN à -120dB, il faudrait trouver la relation de tout ce petit monde.
Tout en tenant compte comme on là vu de la courbe de sensibilité de notre oreille.

[alka]

la valeur RMS d'un signal n'est pas une courbe mais une valeur, un seul chiffre ou un trait horizontal si dessiné sur ce schéma

Par ce que tu prend une durée : 1 seconde, 1 plage , un disque ....?

ben c'est toi qui décide : si tu mesures pendant 1 seconde t'as la moyenne sur 1sec. Si tu mesures plus longtemps t'as la moyenne sur plus longtemps. Mais au final, une moyenne c'est une moyenne : un seul chiffre.

Pour la suite, je dois sortir, j'y reviens plus tard ce soir.

[alka]

je baigne dedans depuis des années et j'ai l'impression que c'est connu de tous. Je me met en mode pédagogie au risque de faire des répétitions, d'enfoncer quelques portes ouvertes et en espérant répondre.

Sur un CD comme tu dis, le signal en 16bits peut prendre des valeurs de 0 à 2^16, soit une plage d'un ratio 96dB entre la plus grande et la plus petite valeur. Je n'aime pas appeler ça dynamique car c'est un mot tres surchargé.
Le bruit de l'enregistrement (bruit lors de la prise son, bruit de l'electronique de mixage, etc.) fait partie du signal enregistré sur le CD.

Dans son salon, le signal numérique lu par la platine (on omet les erreurs de lectures et de jitter) aura toujours une plage de 96dB de valeurs possibles. La conversion en analogique en revanche dépend du rapport S/B du dac. S'il est inférieur a 96dB, il remplacera du signal par du bruit et rabotera le bas de la plage utile. Idem pour les éléments suivants de la chaine. D'où l'intéret d'avoir une electronique de reproduction ayant un rapport S/B supérieur a 96dB. (tazz ou tcli expliqueraient qu'il y a des techniques subtiles de reconstituer une partie du signal même en présence de bruit mais on va rester simple)
Avec un SACD, encodé sur 24bits, la plage passe à 144dB.

Pour un CD, niveau max de signal possible c'est 0dBFs. Le plus faible -96dBFs. Fs=Full Scale=pleine échelle.
Lors de la production du CD, la personne qui fait le mix peut décider de ne pas aller jusqu'au 0dBFs et laisser une marge entre le pic max du signal et le max absolu 0dBFS, ca s'appelle headroom dans leur jargon. De ma connaissance, ce n'est plus le cas depuis longtemps et les morceaux sur CD vont jusqu'au 0dBFs.

Ce qu'on peut dire a ce stade, c'est que 0dBFs correspond un niveau sonore au point d'écoute de N dBSPL et que le niveau mini est de N-96dBSPL. Le niveau sonore N dépend de l'ampli, des enceintes, de la distance etc.

J'y reviendrai mais pour l'instant parlons des conditions d'écoute.
La "dynamique" de la pièce.
Dans une pièce il y a du bruit de fond. En appartement en centre ville de l'ordre de 50 à 60dBSPL est courant. Moins la nuit. Au fond d'une cave à la campagne ça descend vers 30 à 40dBSPL. Un sonomètre mesure très bien ce niveau de bruit correspondant au silence.
Pour fixer les choses, disons 40dBSPL de seuil de bruit.
Sachant que le niveau maximal sonore écoutable par l'oreille sans douleur est de l'ordre de 110dB, cela laisse une plage maximale exploitable de 110 - 40 = 70dB. La réalité est plutot de l'ordre de 105 - 50 = 55dB. Dans tous les cas, c'est nettement moins que ce que le support CD offre. Si on est comptable, on voit que 96dB de plage de signal est très théorique et qu'une partie significative des 16bits ne sert a rien ! alors pourquoi 24 ou 32 bits... on se demande. La pièce est le facteur le plus limitant pour l'écoute audio à bien des égards!
Un autre calcul intéressant c'est de dimensionner l'équipement nécessaire pour reproduire 105dBSPL peak chez soi au point d'écoute. C'est HS ici.

Que mesure un sonomètre ?
La pression sonore en dBSPL. Il "écoute" et fait une moyenne RMS sur une durée donnée (mode fast ou slow permet de choisir sa vitesse de réaction) et affiche un chiffre. Il fait aussi une pondération des fréquences pour se rapprocher de la perception humaine. Z=sans pondération, A=coupe les basses et aigus, C=avec des basses. Pour moi le plus réaliste pour de la musique est le C. A c'est bon pour la voix.
Pour un bruit permanent (le silence ou un bruit amplifié par exemple) le niveau sonore mesuré par un sonometre est stable. Si c'est de la musique, ben ça change tout le temps.

A quoi est sensible l'oreille quand on écoute de la musique ?
L'oreille est sensible au niveau sonore moyen (RMS) de la musique bien plus qu'aux pics. (études de psycho accoustique). On entend les pics mais si on écoute successivement Musique1 (Crest Factor=6) et Musique2(CF=13) montrés dans l'image ci-dessus, sans toucher aucun autre réglage, bien que le niveau peak des deux soit identique à 0dBFs, la deuxième sera percue 7dB moins forte que la première. Un sonomètre devrait montrer la même différence.

Avec Musique2 on peut percevoir des pics vraiment forts par rapport au niveau moyen (13dB au dessus), ce que d'aucuns appellent percevoir la dynamique de la musique. Ce qui en réalité est percevoir le crest factor.
Paradoxalement, on peut écouter Musique2 plus fort que Musique1.
Explication. Spontanément, on règle le volume selon le niveau moyen souhaité. (ce qui explique au passage qu'on doit changer le réglage de volume quand on change de CD car les mixeurs n'ont pas mixé au même niveau moyen bien que le 0dBFS soit le même pour tous)
Admettons que notre niveau d'écoute spontané préféré soit de 80dBSPL pondéré C au point d'écoute. On tourne le volume pour percevoir ce niveau préféré et cela positionne le niveau RMS du signal. Le niveau max avec Musique1 sera de 86dBSPL alors que Musique2 ira à 93dBSPL. La perception du niveau sera la même dans les deux mais Musique2 paraitra plus dynamique. L'oreille accepte plus facilement d'écouter fort si le niveau moyen est raisonnable, elle a le temps de se reposer et reste tolérante aux pics (c'est lié au mécanisme stapédien dans l'oreille). Musique2 est aussi plus exigeante pour le système de reproduction qui devra pouvoir passer 7dB de plus sans distordre, un vrai challenge quand on monte en niveau.

Qui fixe le niveau RMS d'un titre (ou d'un CD) ?
C'est fait lors de la production (mixage). Les outils des tables de mixage savent viser un niveau moyen RMS demandé et compressent+limitent les pics en conséquence. C'est un choix "artistique" il est généralement fixé par titre pour une cohérence globale d'un CD.
Malheureusement comme dit dans un des post précédents, en écoutant plus fort on a court terme le sentiment que c'est mieux, donc des tas de production foireuses se sont mises à monter le niveau moyen. C'est tout l'objet de la loudness war : pour que la musique paraisse plus forte, on la compresse davantage même si on perd en détails.

Des outils électroniques permettent de mesurer le niveau RMS d'un flux en continu (certains VU metres). Si on a le CD (ou des .wav, mp3, flac,...) on peut utiliser les logiciels comme TT-DR meter qui analysent les morceaux, déterminent le niveau peak et rms et en déduisent le DR (Dynamic Range, proche du Crest Factor) soit par titre, soit pour un CD complet. J'utilise le plugin TT-DR dans foobar ca permet de savoir. J'utilise aussi replaygain de foobar depuis des années pour éliminer ce probleme de différence de niveau moyen par CD. Quand on fait des playlists avec des titres venant de plusieurs CDs, sans replaygain on devient dingue car il faut changer le volume quasiment a chaque titre!
Ce souci n'existe pas en HC ou pour le braodcast TV car les niveaux sont normalisés.

voilà un pavé! ca t'apprendra a poser des questions qui touchent a tout

allez, pour la route et pour bien montrer les méfaits de la loudness war : le même titre "Something" des Beatles dans des CDs selon les époques.



En clair : quand on voit "remix" sur un CD ce n'est pas forcément un gage de meilleure qualité !

[thierryvalk]

voilà un pavé! ca t'apprendra a poser des questions qui touchent a tout

Oui, mais beaucoup de points sur lesquels je ne suis pas d'accord.

En vrac et juste pour commencer
Un sonomètre pour mesurer le bruit de fond ne sera pas souvent utilisable car lui même a son bruit propre de l'ordre de 35dB.

On a parlé du corrélé et non- corrélé , donc ceci

cela laisse une plage maximale exploitable de 110 - 40 = 70dB

N'est pas tout a fait exact.

Par exemple, on entend le bruit d'un lecteur de CD ou d'un disque dur.
Pourtant, a mon avis bien inférieur au bruit de fond d'une pièce et pour avoir fait le test, aucune différence à la mesure avec ou sans ce bruit.

[alka]

voilà un pavé! ca t'apprendra a poser des questions qui touchent a tout

Oui, mais beaucoup de points sur lesquels je ne suis pas d'accord.

c'est ton droit. Mais tu noteras que j'ai bien fait attention de ne pas donner un avis mais des faits. Les faits sont tétus comme disait ma grand mère

En vrac et juste pour commencer
Un sonomètre pour mesurer le bruit de fond ne sera pas souvent utilisable car lui même a son bruit propre de l'ordre de 35dB.

ben choisis un sonometre adapté Comme toujours, choisir l'outil de mesure adapté à la grandeur mesurée.
Plein de sonometres sont donnés pour 30 - 130dB ça doit se trouver.
Et puis 35dB de bruit de fond dans une pièce c'est déjà très bien ! c'est dur d'avoir moins.

On a parlé du corrélé et non- corrélé , donc ceci

cela laisse une plage maximale exploitable de 110 - 40 = 70dB

N'est pas tout a fait exact.

Par exemple, on entend le bruit d'un lecteur de CD ou d'un disque dur.
Pourtant, a mon avis bien inférieur au bruit de fond d'une pièce et pour avoir fait le test, aucune différence à la mesure avec ou sans ce bruit.

Les bruits fantomes n'existent pas : Mesure avec micro en RTA a l'endroit ou tu l'entends puis mesure avec et sans ce disque qui tourne. Si les deux mesures sont identiques, deux options : change de micro ou arrete de rever aux disques durs Avec un sonometre qui ne donne qu'un chiffre moyenné et pondéré, on peut facilement passer a coté de faibles bruits ciblés. Chacun son role.
Par exemple, je suis occupé en ce moment par un bruit centré sur 80 à 100Hz qui s'entend super bien la nuit en un point précis ... onde stationnaire dans la pièce, a 50cm près grrr.... a la mesure avec mon smartphone en RTA je le vois tres bien. en dBA on ne voit rien du tout!

Ensuite, comme a chaque fois on est dans des cas particuliers et des détails, c'est toujours possibles de contredire. Il peut se passer plein de choses : par exemple un micro qui montre une pointe de bruit suspect a 4kHz pile où ton oreille a un creux de perception, ben tu ne l'entends pas alors qu'il existe. cf les isotoniques.

Bon, le coeur de cette partie du message c'est que le bruit de fond de la pièce réduit sérieusement la "dynamique" disponible. On peut chipoter sur les chiffres, un peu moins a telle ou telle fréquence, mais ça ne change pas grand chose à l'affaire.

Autre chose ?

[thierryvalk]

Voici le test, avec et sans lecteur CD.

[alka]

c'est vraiment rouge avec CD et bleu sans ? cad davantage de bruit quand le lecteur est absent !!!
tu peux m'en vendre quelques uns de ces lecteurs CD ? ils sont bien comme bass-trap.


Sans rire, ces mesures sont top accidentées pour en tirer quelquechose. Chez moi une mesure de bruit ne ressemble pas du tout à ça !
Tu pourrais faire une autre série de mesures : en RTA 1/6 ou 1/12 (pas en spectrum), average sur 8 mesures, windows Hann.
affichage de 20 à 20k car sous 10Hz c'est de la pollution.
t'attend bien longtemps que ça se stabilise avant de stopper le RTA puis d'enregistrer.

Ah oui, pense à stopper le lave-linge pendant la mesure