samedi 27 mars 2010

De l'influence du bruit sur la restitution numérique

La bruit est en théorie l'opposé du silence. Paradoxalement, lorsque l'on parle d'opérations d'échantillonnage et de conversion analogique/numérique, le bruit prend tout son sens et devient d'une aide non négligeable pour apporter plus d'efficacité aux algorithmes mathématique appliqués.

Dans le processus de reproduction sonore prenant en compte les données numériques d'un CD codé sur 16 bits et avec un échantillonnage de 44.1Khz, l'adjonction d'un léger bruit de fond apporte une plus grande efficacité. L'opération consistant à ajouter un bruit de fond est appelée "Dithering" du mot anglais Dither. Sans adjonction, les  signaux de faibles intensités sont écrêtés avec une plus grande approximation que les signaux de grande amplitude. L'adjonction de bruit permet d'augmenter la modulation des faibles signaux et tenter de les couper avec plus de finesse.
De plus, le bruit ajouté peut être réparti selon les parties du spectre avec une intensité différente pour une meilleure efficacité par exemple dans les hautes fréquences.

Le bruit de fond étant moins décelable et moins gênant que la distorsion, cette opération apporte un plus à la reproduction sonore.

Par exemple sur les schéma suivants :


La courbe A en entrée correspond à la courbe B en sortie sans Dithering et F avec Dithering
La courbe C montre la courbe d'erreur sans Dithering et G avec Dithering
La courbe D montre la puissance de sortie sans Dithering et H avec Dithering

Le mécanisme de dithering a repoussé la distorsion en dehors des zones audibles tout en apportant un surcroit de définition aux petits signaux.

Application aux lecteurs de CD:

Les lecteurs de CD traditionnels sont munis de composants intégrés qui réalisent sans aucun doute ces opérations sans qu'aucune intervention ne soit nécessaire. En plus des processus de sur échantillonnages permettant aux filtres complexes programmés de convertir une musique toujours plus fluide et naturelle, le mécanisme de Dithering est appliqué également dans certain cas de figure.

Sur les lecteurs informatique, cette fonction n'est pas toujours disponible et naturellement pas sur les convertisseurs intégrés des cartes son bas de gamme. Il est possible de réaliser l'opération de Dithering à la lecture de morceaux à l'aide de certains logiciels comme foobar ou les plugins VST tel que Sonoris Dither ou Ultimate Dithering.

Sur  foobar :

Sur foobar il est possible de programmer le Dither dans les paramètres de sortie du son :

Dès que la quantification de 16 bits est choisie, vous pouvez opter pour le Dithering. Ce dernier va consommer un peu plus de CPU que l'utilisation normale du logiciel, mais globablement vous devriez saisir une différence à la restitution avec une amélioration des micro-informations.

Bibliographie :
Dithering : Wikipedia
Le monde de la conversion D/A : article
Explication technique de Nika Aldrich de Cadenza Recording : article au format pdf
Reason France : le fil de discussion et les exemples pour aller plus loin

samedi 13 mars 2010

Câble HP YBA Diamond

YBA, société française d'origine récemment rachetée par Shanling, jouit d'une bonne réputation. L'ensemble de ses infrastructures et créations ont été déménagées, mais il subsiste quelques perles issues de la recherche et développement menées par Yves Bernard André du temps où il contrôlait la société. On trouve entre autre les câbles de sa conception. Le Diamond s'affiche clairement comme le haut de gamme chez YBA. On trouve également toujours à l'heure actuelle le modèle Glass, moins abouti et d'un rapport qualité prix discutable.

Le câble à l'allure est constitué d'une gaine de couleur gris clair relativement épaisse et rigide rappelant les gaines utilisées en électricité pour conducteur souple. Le moins qu'on puisse dire c'est qu'elle est d'une couleur douteuse et pas très sympathique pour un environnement hifi, le noir aurait tout de même été le bienvenu. La gaine externe fait environ 10mm, fort probablement d'un plastique courant utilisé en isolation électrique. Un blindage par tresse de cuivre couvre 4 sections écrantées cuivre également de 3 conducteurs. C'est un bon point, car cela amène au câble une excellente immunité contre les interférences extérieures. Les conducteurs sont au nombre de 12, groupés et tressés par 3. Chaque tresse utilise une géométrie relativement classique connue pour limiter les interférences entre les conducteurs utilisés. Chaque conducteur est en cuivre mono brin, rigide et couvert d'une gaine FEP rigide également. Ils semblent être chacun d'un diamètre de 0,6mm².

Les données affichées constructeur montrent une résistance de 0,01 Ohm/m et une capacité de 250 pF/m. Ces éléments ne sont pas particulièrement bon dans l'absolu par rapport à d'autres produits, mais prouvent au regard de la musicalité affichée que les mesures ne veulent à priori pas dire grand chose ...


La spécificité annoncée par le constructeur au regard des câbles est qu'ils sont étudiés pour fonctionner à longueurs fixes multiples de 1,23m. D'après YBA, cette longueur est optimale pour obtenir le meilleur résultat de reproduction. Les longueurs multiples de 1,23m peuvent être panachées selon la distance des enceintes à volonté. A vrai dire si les propriétés sont optimales à ces multiples de longueur, il faudra tout de même essayer de ne pas allonger la distance asymétrique de manière trop importante pour éviter un décalage de quelques ms sur les son entre les enceintes.

Livré nu ou muni de banane, il est vivement conseillé de les visser directement sur les borniers d'enceintes si possible pour éviter les chutes d'impédance liées aux bananes ou fourches. D'ailleurs, à cet effet mes essais prouvent que la façon dont sont reliés les câbles fait varier considérablement le rendu final. Le rendu optimal s'est révélé présent en câblant les deux borniers et en évitant les straps sur les blocs de 2 conducteurs séparés.


L'écoute :


La première impression est saisissante, le mot qui vient à l'esprit est fidélité. La justesse des timbres est réellement confondante. La scène sonore apparaît ample sans pour autant être d'une extension extraordinaire en profondeur et placée à juste distance sans exagération ni déformation.
Le registre sonore est réellement confondant de naturel avec toujours ce sentiment de justesse dans le placement des instruments caractéristiques des câbles haut de gamme. Pourvu que les électroniques soient capable de grandes prestations, le Diamond les suivra avec brio sur ce terrain particulier. Sur cet aspect particulier le soucis du détail et de la justesse font ressortir la grosse majorité des défauts d'enregistrements et de défauts de mixage (positionnement et répartition stéréo). Ce qui est en général plus ou moins lissé ou inaudible est là d'une netteté confondante !
Les cuivres sont d'une extrême justesse au niveau du timbre, sans excès, l'image est très bien maitrisés et leur placement aisé à suivre. On notera peut être une légère dureté du haut médium par moment sur certains enregistrements. A cet égard le choix du câble de modulation se révèle donc délicat vu l'excellent niveau de restitution proposé par ces câbles.
Les cordes, le piano et plus généralement les instruments à percussion sont extrêmement bien reproduits avec toujours ce timbre naturel. D'aucun pourrait y voir un excès d'aseptisation par moment, mais en aucun cas de nature rédhibitoire.
Les voix sont bien placées, à nouveau c'est le naturel qui vient à l'esprit, sans coloration, avec une transparente justesse qui porte l'écoute au plaisir.
Les micro-informations sont fort détaillées sans projection ou détourage peu réaliste. Sur ce point une foule d'informations totalement inaudibles sur certains autre câbles de gamme inférieure apparaissent. La lisibilité des chants et contre chants se fait avec réelle aisance.
Le placement des instruments est ici plutôt précis et séduira sans aucun doute les amateurs de masses orchestrales où pour peu que l'on dispose d'excellentes enceintes, le rendu est réellement exceptionnel sur ce point.

Le rendement semble également au rendez-vous avec une puissance excellemment conservée depuis l'amplification vers des enceintes même réputées molles ou difficile à bouger. On notera enfin que la résolution est du meilleur ordre, le spectre est à priori très large d'un bout à l'autre repoussant les électroniques et enceintes dans leurs deniers retranchement.

En conclusion on peut dire qu'il s'agit ici d'une écoute fort naturelle qui séduira certainement les amateurs de musique classique transparente en restitution.Parfaitement en adéquation avec du matériel haut de gamme, il saura rendre justice aux électroniques et enceintes de qualité capable de beaucoup. Il convient toutefois de faire attention à l'utilisation de ce type de câble sur du matériel moyen de gamme sur lequel au final, des câbleries plus démonstratives rendront certainement mieux justice à la musique.

mardi 9 mars 2010

HDCD, format révolu ?

Il y a quelque temps j'écrivais un article sur dbPowerAmp et abordais le fait que ce dernier soit capable de décoder le format HDCD.

Le HDCD (High Definition Compatible Digital) est un format astucieux mis au point par les ingénieurs Keith Johnson and Pflash Pflaumer de la société Pacific Microsonics. Cette dernière à l'époque avait également produit plusieurs micro-circuits et convertisseurs numérique-analogique (DAC) basés sur ce principe.

Le principe du HDCD réside dans un ingénieux codage sur 20 bits des informations au lieu de 16 en conservant l'échantillonnage à 44.1KHz du CD traditionnel. La dynamique des enregistrements s'en trouve améliorée de 6db (codé sur 1 des bits supplémentaire), le gain et les signaux de bas niveau y gagnent également. L'ensemble des informations complémentaires sont insérées sous forme de codage dans le LSB  apparaissant comme un bruit pseudo-aléatoire occupant les bits les moins significatifs du message sonore à un moment donné. Comme le codage utilise un seul bit et qu'il est calculé pour un lissage avec les 15 restant (dither), il devient totalement inaudible pour un lecteur traditionnel.

Microsoft a racheté la société en Septembre 2000 et sa technologie en pour 65 M$, cela a de facto signé l'arrêt de mort du format pour l'industrie du disque concernée...

Article technique sur le HDCD (format PDF) : ici
Article en anglais sur l'enregistrement HDCD : ici

vendredi 5 mars 2010

Votre NAS pour la dématérialisation, partie 2

Dans la série des articles publiés sur la dématérialisation je vous ai proposé de préparer un NAS à partir d'un PC neuf et à faible consommation pour alimenter votre système iTunes ou foobar.

Ce second article traite de foobar. Nous allons nous attacher à montrer la navigabilité de l'accès local depuis foobar au NAS et depuis la télécommande à distance Remote d'Apple.

foobar offre la possibilité d'accéder à des bibliothèques partagées à distance. La version utilisée ici est 1.0.0.0 couplée à freenas 0.7 (4919). la pile de contrôle UPNP/DLNA de FreeNAS est assurée par le module FUPPES. foobar est quant à lui équipé d'un plugin permettant à la fois de partager ses données (serveur) et d'explorer une bibliothèque à distance (client)

Freenas dispose d'un service intégré de streaming de musique compatible avec tout système via le protocole DLNA. A travers le protocole UPNP, la bibliothèque du NAS est publiée sur le réseau, reconnue par foobar et son contenu affiché. La pile de protocole UPNP/DLNA est implémentée par le module complémentaire UPnP/DLNA Renderer, Server, Control Point 0.99.21

Déclaration de la bibliothèque partagée :

La configuration de FreeNas pour la publication des morceaux de musique est relativement simple :

Activez le service en précisant le répertoire où vous avez stocké les morceaux sur le NAS comme dans l'exemple ci dessous où un partage a été créé et monté sous le nom itunes. Les fichiers musicaux et la base de données doivent être dans un répertoire séparés.


Une fois les paramètres réglés, un passage sur l'interface d'administration de FUPES permet de vérifier que les morceaux sont bien publiés :



Le NAS est maintenant publié comme un partage réseau \\freenas\iTunes :


Sur ce partage, comme sur Fuppes 3 morceaux sont visibles, les morceaux identifiés sont uniquement les fichiers MP3 (ou FLAC), le format Apple n'est pas pris en charge par défaut :


Du côté de foobar la configuration est simple, dans le menu File, choisissez l'option Préférences. Cherchez la section UPNP :


Désactivez la partie Serveur en cliquant sur le bouton à droite des deux zones de texte :



Une fois cette opération réalisée, foobar affichera les morceaux de votre bibliothèque FreeNAS

Accès à la bibliothèque partagée : 


Dans le menu View, Sélectionnez UPnP Browser :


Une fenêtre apparait et permet de parcourir la liste des serveurs UPnP. Parmi ceux-ci le NAS est affiché :


Dans la zone principale de l'écran foobar, le contenu de la bibliothèque est affiché :


L'ensemble des fichiers du NAS sont visibles sous une liste de lecteur "Default" uniquement, ils n'apparaissent pas dans la liste générale :


Il n'est pas possible de faire des recherche à l'aide de la commande principale de recherche, les pistes n'apparaissent pas dans la liste. La navigabilité directe est donc très réduite. De même les pochettes ne sont pas affichées ...

Accès à distance : 

Un bon point, la bibliothèque partagée se configure aisément avec le module Remote d'Apple. Naturellement la liste de lecture correspondant au NAS porte le nom d'UpNP, ce n'est pas très convivial, mais efficace :


Lorsque l'on parcoure la liste de lecture, une surprise nous attend, les fichiers dont le format n'est pas pris en charge ne sont pas ignorés par défaut mais affichés sous forme de numéro d'index ...
Dans notre cas il s'agit des fichiers au format Apple M4A qui pourtant peuvent être lus du fait que le décodeur ALAC est bien installé sur foobar localement. Manifestement le module FUPPES ne permet pas de lire les tags Apple ...


Lisons maintenant un morceau :


La lecture démarre, le contrôle du morceau est bien effectif, mais la pochette n'est pas affichée ...

Pou vérifier s'il s'agit d'un défaut du plugin pour Remote de foobar ou non en affichant maintenant la bibliothèque interne du PC par Album et plus la liste de lecture UPNP, les albums sont bien affichés (même si leur affichage est lent) :


A l'écoute les pochettes sont bien affichées, j'en déduis qu'il s'agit d'une limitation fort peu sympathique du partage de fichier UPNP de freeNAS...


Diffusion multi-room:

Un couplage à Airfoil aurait été apprécié pour permettre une redirection du flux vers une borne Apple Airport Express.

En conclusion le partage de fichiers sur NAS à l'aide de foobar par UPNP se révèle extrêmement limitatif et n'apporte pas la convivialité souhaitée pour l'écoute de musique dématérialisée. Il vaut donc mieux s'en tenir à l'accès par partage réseau avec toutes les limitations de lenteur d'accès et d'incidence sur la reproduction potentielle que cela suppose.

mercredi 3 mars 2010

Votre NAS pour la dématérialisation, partie 1

Dans la série des articles publiés sur la dématérialisation je vous propose de préparer un NAS à partir d'un PC neuf et à faible consommation pour alimenter votre système iTunes ou foobar.

Nous allons étudier les modifications nécessaires à chaque logiciel pour voir les informations de la bibliothèque partagée par le service NAS et surtout nous attacher à voir la navigabilité, accessibilité et mode de contrôle pour l'écoute locale ou distante.

Ce premier article traite de iTunes, le prochain sera sur foobar.

iTunes offre la possibilité d'accéder à des bibliothèques iTunes à distance depuis plusieurs versions. La version utilisée ici est 9.0.3.15 couplé à freenas 0.7 (4919).

Freenas dispose d'un service intégré de streaming de musique compatible avec iTunes via le protocole DAAP. A travers le protocole mDNS utilisé par Bonjour, la bibliothèque du NAS est publiée sur le réseau, reconnue par iTunes et son contenu affiché via DAAP. La pile de protocole DAAP est implémentée par l'excellent module libre de droit FireFly.

Déclaration de la bibliothèque partagée :

La configuration de FreeNas pour la publication des morceaux de musique est relativement simple :

Cochez la case Zeroconf/Bonjour :


Puis activez le service en précisant le répertoire où vous avez stocké les morceaux sur le NAS comme dans l'exemple ci dessous où un partage a été créé et monté sous le nom itunes. Les fichiers musicaux et la base de données doivent être dans un répertoire séparé.


Une fois les paramètres réglés, un passage sur l'interface d'administration de firefly permet de vérifier que les morceaux sont bien publiés :


Le NAS est maintenant publié comme un partage réseau \\freenas\iTunes :


Sur ce partage, comme su FireFly Songs=5, il existe 5 morceaux identifiés comme le montre le contenu du partage ci-dessous où cohabitent fichiers MP3 et M4A :


Du côté de iTunes la configuration est simple, dans le menu Edition, choisissez l'option Cochez la case Rechercher les bibliothèques partagées puis validez à l'aide de la touche OK :


Une fois cette opération réalisée, iTunes affichera les morceaux de votre bibliothèque FreeNas à l'aide du nom que vous avez choisi au niveau du service iTunes/DAAP. Ici "Bibliothèque NAS"

Accès à la bibliothèque partagée : 

La bibliothèque est affichée dans la liste des éléments partagés :


Les éléments sont correctement listés mais ne présentent aucune illustrations, la navigation par list ou coverflow est grisée :


La recherche ne fonctionne pas non plus sur la bibliothèque partagée.

Bonus : Contrôle de iTunes à distance via Remote

L'accès à distance par Remote ne présente pas la bibliothèque partagée et il n'est donc pas possible de parcourir ni d'écouter les morceaux stockés à distance avec la télécommande.

La navigation est donc quasi impossible à distance, tout comme le contrôle ou l'écoute. Cette solution est à mon sens à proscrire et il vaut mieux compter sur dossier partagé à distance via SAMBA sur le NAS vu par l'ordinateur comme une bibliothèque "locale".

Naturellement cette dernière solution est peu engageante et ne va pas dans le sens d'une dématérialisation avancée. Pour permettre une réelle utilisation avec souplesse, il aurait fallu que le système iTunes supporte nativement la connexion sur le NAS et pas uniquement par artifice de serveur DAAP.

Nous verrons dans le prochain article ce qu'il en est de l'accès par foobar au service NAS.