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Upsampling

Mise à jour : 2014-05-17.

 

Upsampling :

L'upsampling est le changement de format numérique entre le signal de base issu du CD et son utilisation dans les appareils numériques, convertisseurs ou DAC. le terme Français est suréchantillonnage.
Il faut savoir que le signal numérique du CD est en 16 bits à 44.1 kHz. La conversion au format FLAC ne change rien au format numérique.

Ma chaîne est en tri amplification active, avec un filtre actif numérique BEHRINGER DCX 2496, appareil qui contient les 6 convertisseurs N/A de sortie.
L'adaptation des enceintes à la pièce d'écoute etait faite avec un égaliseur numérique BEHRINGER DEQ 2496.
Ces deux appareils peuvent travailler en 24 bits à 96 kHz, mais se règlent en 16 bits à 44.1 kHz en présence du signal issu du PC.


Premiers essais :

J'ai utilisé un certain temps un troisième appareil, le SRC 2496, qui est capable de convertir le signal numérique en 44.1, 48, 88.2 et 96 kHz à 16, 20 ou 24 bits. Mais ce n'est pas la bonne solution économiquement parlant.
La sortie du PC est faites par M2TECH HIFACE avec un câble numérique "de base" avec prises RCA analogique vers le SRC. Les câbles AES/EBU avec prise XLR sont des câbles analogique blindés.
Dans cette configuration l'upsampling en 96 kHz apporte un gain audible.


Evolution logicielle :

La bonne solution pour l'upsampling est de le faire directement dans FOOBAR avec un composant gratuit : Resampleur (SoX).
Ce composant se place dans le répertoire C:/Progam Files/foobar2000/components.
La configuration se fait dans File, Préférences, DSP. Vous faites passer Resampleur (SoX) dans la colonne Active DSPs.
Puis vous cliquez sur Resampleur (SoX), et sur Configure selected.
Passband se met à 92%, Phase réponse à 25%, Quality sur Best, et Target samplerate à la valeur acceptée par votre DAC.
Dans mon cas, avec les BEHRINGER, c'est 96000 Hz.
Les explications détaillées sur les réglages, par Lechacal619, sont dans une discussion sur le forum.
J'ai conservé les mêmes réglages avec un upsampling à 96 kHz, et la solution marche au moins aussi bien que ce que faisait le SRC.


La recherche de la musicalité :

Le SRC peut se synchroniser sur le flux numérique entrant de trois façons différentes : Sur son horloge interne, sur une horloge extérieure ultra précise, sur le signal entrant. Les essais ci-dessus ont été fait avec la synchronisation sur l'horloge interne. Je suis passé ensuite avec la synchronisation sur le signal entrant puisque HIFACE dispose d'une horloge très précise pour envoyer le flux numérique.
Au niveau des câbles numérique, j'ai remplacé la liaison HIFACE / SRC par un câble CANARE certifié 75 Ohms y compris sur les prises. J'ai aussi mis du câble 110 Ohms sur les liaison AES/EBU. Le chapitre sur les câbles de modilation numérique vous donnent tout les arguments techniques.
Ces améliorations apportent un gain non négligeable à l'écoute.
C'est dans cette configuration que j'ai refaits des essais sur l'utilité de l'upsampling, et que je suis revenu au format de base des CD, le 44.1 kHz. (16, 24 ou 32 bits est sans effet à l'écoute, rajouter des 0 dans un mot numérique ne change pas le mot numérique...)

Dans une configuration de câbles et de synchronisation l'usampling est utile et apporte un gain.
Après une optimisation des cables et de la synchronisation, l'upsampling apporte une perte.
Vous comprendrez que je ne conseille plus rien : Essayez, écoutez, et choisissez...


Avec l'interface USB HIFACE il est possible de configurer la sortie du PC en 24 bits.
Dans les Préférences, Playback, Output, vous avez une ligne Output data format qui peut prendre 4 valeurs : 8, 16, 24 et 32 bits.
Réglez le sur 24 bits, pour être compatible avec le DEQ (ou en 32 bits si vous utilisez Convolver pour la correction de la phase acoustique).
(Vous n'avez pas cette option avec ASIO4ALL).

Attention, il existe aussi Resampleur (PPHS) un peu moins bon à l'écoute.
Ne vous trompez pas...

L'upsampling à 88.2 kHz est la multiplication par 2 du signal à 44.1 kHz.
L'upsampling théorique à 96 kHz est la multiplication par 320 du signal à 44.1 kHz puis la division par 147 pour avoir un signal exactement à 96 kHz.

Lorsque l'upsampling est utile, le gain a l'écoute de est particulièrement sensible dans la pureté des aigus.
Les ambiances sonores de salle d'un disque en live passe beaucoup mieux.
Le son du violon est beaucoup plus proche de la réalité.
L'image sonore s'agrandie dans les aigus de façon importante.

image967.jpg

Sur l'étagère du haut, il y a le mini PC avec souri, un disque dur externe de 320 Go.
Sur l'étagère du milieu il y a de haut en bas le SRC, le DCX, le DEQ et le lecteur de DVD, dans un montage mécanique qui laisse passer l'air entre les appareils. Vive le matériel PRO qui se monte en rack...
Sur l'étagère du bas il y a les trois amplis, le gros DENON POA 2200 pour les graves, deux petits NAD 3020 pour le large bande et le tweeter. Ils vont être surélevés...

 

Le SRC est-il utile ?

Avec Resampleur (SoX) et HIFACE, la totalité de ce que fait le SRC, pour une écoute de qualité, est devenu inutile.
Il indique bien que le signal qui lui arrive du PC est à 88.2 ou à 96 kHz, suivant ce que vous avez configuré.
Vous avez aussi l'indication de la fréquence d'échantillonnage du signal numérique dans le DEQ, menu I/O, page 1.

Avec un câble numérique RCA / XLR qui attaquerai directement l'entrée S/PDIF du DEQ, le SRC ne sert rigoureusement à rien.
Son seul intérêt et d'avoir un bouton ergonomique pour commuter facilement une entrée analogique et deux entrées numérique, ce que sait faire aussi le DEQ en passant par les menus.
Si vous ne l'avez pas, ne l'achetez pas.
Pour moi qui l'ai, je vais le retirer le la chaîne, pour ne pas multiplier les appareils.

 

A savoir :

Lorsque vous faites un upsampling, avec le PC ou avec un SRC, vous ne devez en aucun cas avoir de fichiers informatiques avec une fréquence d'échantillonnage supérieure à ce que vous demandez à l'upsampling : Pour moi qui règle mes appareils à 96 kHz, je ne dois pas avoir de musique enregistrée à 176.4 ou 192 kHz.
Il n'y a aucun problème avec un upsampling à 96 kHz à avoir de la musique elle aussi à 96 kHz.

J'ai reçu un avis contraire de Jean, qui ne concerne que Resampleur (SoX) sous Foobar :

Je ne pense pas qu'il soit nécessaire de mettre en garde les utilisateurs a ce sujet, car le Resampler (SoX) permet de faire au mieux le downsampling : En supprimant l'aliasing et en conservant l'information dans le bande audible sans aucune distorsion (surtout si le downsampling concerne du 192 ==> 48 kHz et que la case "allow aliasing" est décochée).
Je ne vais pas rentrer dans les détails mais je pense et je suis convaincu que le downsampling se fait sans aucun distorsion ou effet audible dans la bande de reproduction communément adoptée : 20 Hz à 20000 Hz.


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