Suréchantillonnage, vraiment utile et perceptible ?

Pour la plupart des personnes en quête de la quintessence du son parfait, le suréchantillonnage ou oversempling est le Saint Graal, le paramètre qu'il faut absolument activer, sinon, la musique n'est pas "écoutable". Beaucoup de personnes sont unanimes et affirment entendre une amélioration significative, alors que d'autres non. Qu'en est-il réellement ? C'est ce que nous allons essayer de déterminer.

Le protocole

Pour se faire, j'ai utilisé deux appareils différents, mon ampli Yamaha RX-V567, ainsi que mon smartphone Xiaomi Redmi note 8t, le tout relié à ma carte son intégrée de ma carte mère Msi z170 a gaming pro équiper du chipset Realtek ALC 1150. Les fichiers utilisés sont encodés en flac Hi-res 24 bits à 192 kHz et le même en qualité CD 16 bits 44,1 kHz, trouvable sur cette page, lien ci-dessous.

Album : Bellezza Crudel - VIVALDI (CD-resolution)

Titre : Cantata Rv 679: Che Giova Il Sospirar, Povero Core - Aria: Cupido, Tu Vedi

Artiste : Antonio Vivaldi

Compositeur : Jan Gunnar Hoff

Genre : Musique classique

Pour la capture, j'ai utilisé le programme Audacity paramétré en 24 bits 192 Khz, puis effectué une réduction du bruit pour mieux discerner l'onde. Enfin, l'analyse spectrale est faite avec Spek.

2L High Resolution Music .:. free TEST BENCH

http://www.2l.no/hires/

• Spectre original

24 bits à 192 kHz

Afin de mieux discerner l'onde sonore, j'ai appliqué l'effet "Réduction de bruit..." avec Audacity. Comme on peut le remarquer sur la première capture d'écran le son n'est pas limité avec des fréquences très proches des 40 kHz, contrairement à la qualité CD vers les 21 kHz de la seconde.

16 bits à 44,1 kHz

• Sur la droite, se trouve l’échelle en dB du volume sonore de chaque fréquence. Plus le son tire sur le bleu, moins le son est fort, vers le rouge, il est fort.
• Sur l’abscisse, le temps que dure le morceau.
• Sur l'ordonnée, l'échelle des fréquences en kHz.

Le matériel utilisé

• Ampli Yamaha RX-V567

Il est relié en HDMI à ma carte graphique Nvidia qui se chargera de transférer la musique et l'ampli, du décodage de l'audio, puis relié en Jack à l'entrée en ligne, elle, configurée en 24 bits en 192 kHz. Le mode direct de l'ampli est activé.

• MediaMonkey

Pour la lecture de ces fichiers, MédiaMonkey est le lecteur audio que j'ai retenu et configuré en sortie WASAPI pour outrepasser le mixeur de Windows. Technique que l'on appelle bit-perfect ou mode direct.

Pour la capture de l'original Hi-res, je laisse le paramètre sur "Mode exclusif" et "Choix automatique de format (par piste)", ce qui revient à envoyer le son dans sa qualité d'origine, ici 24 bits à 192 kHz.

Ensuite pour la seconde capture, le morceau en qualité CD (16 bits à 44,1 kHz), comme la loi dit que l'on doit, dans la mesure du possible, rester sur un multiple de la fréquence original, j'active le Suréchantillonnage "24 bits à 176,4 kHz". Cela évitera tout problème de conversion du passage entre les fréquences issues du monde de la musique et celles de la vidéo.

• Poweramp Android - Xiaomi Redmi note 8

Pour Poweramp, on est sur le même protocole, qu'avec MediaMonkey, sauf qu'ici, on active la sortie Haute résolution, nommée Rééchantillonneur.

Ici, aucun échantillonnage, n'est activé dans la mesure ou le fichier est en 192 kHz 24 bits et le rééchantillonneur lui aussi en 192 kHz 24 bits.

On passe ensuite en 176,4 kHz 24 bits pour la lecture de la piste au format CD (16 bits à 44,1 kHz)

Passons à l'analyse spectrale des captures

• Compatibles Hi-res

Tout d'abord, on vérifie que la prise Jack de ces deux appareils n'est pas bridée et restitue le plus fidèlement possible le son en Hi-res (24 bits 192 khz). Nous allons les comparer à l'analyse spectrale des fichiers flac originaux.

Original, Yamaha, Redmi note 8t

On remarque que mes deux appareils, qui m'ont servi pour ce test, sont bien capables de faire transiter un son Hi-res, car les fréquences vont au-delà des 22 kHz de la qualité CD.

• Suréchantillonnage qualité CD

Est-ce réellement utile ? Voyons tout cela en image avec Spek.

Original CD, Yamaha, Redmi note 8t

Pas besoin de long discours. Même si l'analyse spectrale effectuée avec Poweramp est largement la moins fidèle, on peut le dire que le suréchantillonnage n'a pas ou peu changé la donne. On ne se retrouve en aucun cas avec un morceau devenu Hi-res, de bien meilleure qualité, car aucunes fréquences ne dépasses les 21 kHz, alors que l'on devrait avoir des pics caractéristiques de tout son codé en 24 bits avec une fréquence échantillonnage supérieur au 44,1 kHz. 

A l'écoute, une différence notable ?

Il n'y a pas de différence notable, et je ne me suis pas dit Waouh, quel son extraordinaire. Et pour cause, cela n'apporte rien techniquement parlant ou peu. Pourtant, sur certains morceaux de ma collection, j'ai effectivement perçu, un son très légèrement plus vibrant, qui rendait la piste écoutée très légèrement plus vivante, avec des notes qui s'exprimaient plus et ne s’arrêtaient pas immédiatement. Delà à dire que la musique, une fois le traitement appliqué était transcendé, je n'en suis pas si sûr. Bien évidemment avec du matériel plus haut de gamme, ces subtilités aurait sûrement été plus flagrantes. Pour moi, on est bien sur un mythe, plus qu'une véritable amélioration. Ce qui compte avant tout le master écouté. Un mauvais mastering, restera mauvais. Un article y est consacré, lien ci-dessous.

Loudness ou guerre du volume, décompressions l'audio !!! - pciste

http://pciste.over-blog.com/2019/08/loudness-ou-guerre-du-volume-decompressions-l-audio.html

Conclusion

J'ai mis en évidence que le suréchantillonnage, ne sert pratiquement à rien et ne fait en aucun cas passer un son CD en Hi-res 24 bits à hautes fréquences. Tant que le signal, n'est pas dégradé, à la limite pourquoi pas. La seule condition valable est pour moi, d'adapter les caractéristiques techniques à son matériel, musique en 24 bits 192 kHz sur un ampli ne supportant que le 96 kHz max par exemple.

Qu'en pensez-vous ? Entendez-vous une différence ? La zone des commentaires est parfaite pour débattre du sujet.

Comments

[Pat]

Bonjour, je tombe sur votre article intéressant après une recherche sur cette question.

Je partage votre analyse mais il faut rajouter qu'entendre des fréquences au-delà de 21 kHz dépasse largement la plupart des personnes ; quelques-unes perçoivent très bien les hautes fréquences, mais l'oreille vieillie avec le temps et on ne perçoit plus ces hautes fréquences. On perd parait-il en moyenne 1000 Hz tous les 10 ans... et cela dès 20 ans je crois.
J’ai passé la quarantaine depuis 4 ans et j'ai fait le test avec un bon micro, casque Hifi de bonne qualité, dans un silence total, en simulant des fréquences avec Audacity comme lors d'un test d'écoute : Eh bien, il y a 7 ans je percevais 16500-17000 Hz (autour de 80 dB en sortie) que j’entendais à peine mais perceptible ; désormais je n’entends plus ces fréquences et j’entends plus qu’autour de 15000Hz…
J’entends pourtant toujours bien, je veux dire par là que je n’ai pas eu de dégâts suite à un concert très fort, je préserve mon audition. D’ailleurs, les 2 ou 3 tests d’audition faits dans le cadre de la médecine de travail ou de ma propre initiative montrent que la limite de test dans le haut du spectre est de 8 kHz…. Ce qui est déjà très aigu. Donc, lorsque l’on parle de très haute définition sonore, cela n’est valable que ;
1- Avec une très bonne prise de son
2- Du très bon matériel capable de retranscrire cela

Plusieurs signes confortent cela :

La majorité des ventes de CD Classique / baroque sont toujours qualité CD.
D’ailleurs, pour la question des vinyles, à la Fnac des Ternes à Paris, au rayon musique classique, je n’ai vu qu’un très petit nombre d’œuvre en 33 tours et la musique classique à la plus grande exigence pour la restitution sonore.
Au sujet du suréchantillonnage, dans le menu du baladeur Acoustic Research AR-M2 il est par ailleurs précisé dans les paramètres "Rééchantillonner au taux le plus élevé" :
"Toujours utiliser le taux d'échantillonnage le plus élevé accepté par le DAC (sauf pour le DSD). Cela fera généralement BAISSER la qualité audio à cause du rééchantillonnage."
La très haute définition est intéressante en multicanal comme le fait le SACD mais sinon j’ai le sentiment qu’elle est surtout un enjeu marketing pour vendre plus cher certains albums.
Un autre paramètre est la fatigue auditive à son rôle aussi et modifie la perception, surtout dans le grave, que l’on entend moins bien.
Et puis le subjectif joue aussi beaucoup, les majors de la musique l’on bien compris et cela fait vendre.
Avec mon expérience et quelques albums en haute définition, je ne perçois pas d’apport ou pas très peu, comme vous dites, ce n’est pas « waouh ».
Pour ma part, la plupart de mes écoutes se font en 16 bits 44100 Hz ou 48kHz et avec le changement d’amplificateur récemment de haute volée, je redécouvre à nouveau mes CD ! Impressionnant les informations qu’il peut contenir. (Si l’enregistrement est bien réalisé) et je réalise que toute la chaine audio doit être de qualité, à chaque fois que j'ai fais un changement, j'ai vu immédiatement la différence, en largement mieux.

Cordialement

[pciste]

Bonjour,

Je suis bien d'accord, qu'avec l'âge l'audition diminue rapidement. Moi aussi, la fréquence max audible est autour de 15000 kHz. Il faut savoir que même les hautes fréquences inaudibles donnent de la musicalité au morceau. Plus une musique est échantillonnée, plus elle contient d'harmonique, ce qui est largement plus bénéfique que de la haute fréquence. De toute façon, personne n'a réellement prouvé que la hi-res avait un quelconque bénéfice sur la qualité de la musique écoutée. Je le pense également, que du marketing Si déjà, tous les cd étaient masterisés en exploitant la pleine capacité de la qualité qu'offre un fichier 16 bits 44100 Hz. Comme tu le dis la musique classique et le jazz sont au top. Pour le reste, actuellement non. Un bon mastering, c'est la base. Sauf qu'actuellement, on en est loin, très loin. Certes le fichier ne fait pas tout, toute la chaine a une importance capitale. Mais bon, ce n'est ce que recherche la majorité des gens qui souhaite juste écouter de la musique, pas des fréquences ou un vinyl de bonne qualité.