convertisseur numérique analogique et les "drives"

> bonjour,

une revue sur la hifi teste un convertisseur numérique analogique et
écrit:

"Ainsi, il est très important d'utiliser un drive de qualité [. ..]."

Bonjour,
voilà un post qui peut entrainer une masse importante de réponses.
Les revues de Hi-FI sont souvent des catalogues de pub pour flatter
l'ego du journaliste pseudo technicien musicole (concaténation de
musicologue de masturbologue invention perso sous aucun
copyright ::) ) et l'acheteur potentiel.
Quelques bons articles de techniciens issus soit de l'ex ORTF ou de
l'Ircam, quelques bons comme Jean Higara, Jean-Marc Plantefève etc...
voir dans les revues audiophiles.
Bref, revenons à SPDIF, là nous sommes dans le domaine informatiq ue...
Lecture d'un CD par une diode laser, puis mise en forme des trains de
bits, encadré par bits de parités et synchro ( je fais simple ).
Débit moyen d'une lecture CD à 44,1 KHz: 2, 8 mb/sec. Alors comme il
n'y a pas de sens aller-retour si le récepteur considère une erre ur il
ne peut demander au lecteur une autre passe de lecture.
Donc il faut un lecteur qui sache reconnaître les erreurs et de les
corriger, ( théorie...).
Et puis la part la plus importante: La synchro à 44,1 KHz, la plus
propre possible, afin d'éviter les dérives ( appelé le fadin g en
radiofréquence ). Donc une horloge ( Workclock ) de qualité, par
exemple dans un studio numérique, la chaîne numérique est pi lotée par
une horloge maître,
car cette horloge va synchroniser le convertisseur.
Donc il semble bien qu'il faille un lecteur de qualité, surtout au
niveau horloge, (nb il existe des kits horloge pour améliorer certain
lecteur genre Philips cd 723).
Alors alors combien cela coûte, dans le milieu home-studio, un lecteur
genre tascam CD-01U par exemple (autour de 500 € ) .
En Hi-Fi au dessous de 1000€ tu es dans le monde grand public, rega rdé
comme des "cheapcustomer" par les "certains d'avoir fait le meilleur
choix" surtout d'avoir acheté leur système chez le bijoutier du
coin...qui les a traité comme des Seigneurs..... vu le chèque....
Je ne te parle pas des câbles ( surtout pas....) mais pour le SPDIF un
coax correct, des prises correctes, genre Neutrick, câble Sommer
Mogami et voilà du bon tranquille.
cdlmnt.

<david.bonnafous@math.ups-tlse.fr> a écrit dans le message de news:
ufxzhck8y.fsf@math.ups-tlse.fr...

bonjour,

une revue sur la hifi teste un convertisseur numérique analogique et
écrit:

"Ainsi, il est très important d'utiliser un drive de qualité [...]."

Pouvez-vous me dire s'il y a des differences entre le flux de bits (au
format SPDIF ?) transmis par un "drive" bas de gamme et un "drive" en
marbre et or massif ?

cordialement,

David Bonnafous.

Dans la littérature on trouve des tests (je n'ai plus les références) qui
montrent que le flux de bits issus de la lecture d'un CD est pratiquement
exempte d'erreurs (et ne sollicite pratiquement pas les systèmes de
détection:correction d'erreur) et ce presque quel que le soit le lecteur
dans la mesure ou le disque est en bon état.

La qualité de restitution est presque qu'uniquement fonction de la
transformation Numérique/Ananlogique du lecteur qui attaque ensuite l'ampli.

bluebart <bart@netaveyron.net> writes:

Bref, revenons à SPDIF, là nous sommes dans le domaine informatique...
Lecture d'un CD par une diode laser, puis mise en forme des trains de
bits, encadré par bits de parités et synchro ( je fais simple ).
Débit moyen d'une lecture CD à 44,1 KHz: 2, 8 mb/sec. Alors comme il
n'y a pas de sens aller-retour si le récepteur considère une erreur il
ne peut demander au lecteur une autre passe de lecture.
Donc il faut un lecteur qui sache reconnaître les erreurs et de les
corriger, ( théorie...).

En informatique les bits gravés sur les CDROM sont lus bien plus vite
que pour la reproduction sonore et la moindre erreur de lecture est
inacceptable. Les lecteurs disposent de mémoires tampons et de
firmware pour corriger d'éventuelles erreurs. Les fabriquants de
"drives" achètent des unités de lecture de CD à des fabriquants
d'électronique qui intègrent déjà firmware et mémoire, n'est ce pas ?

Et puis la part la plus importante: La synchro à 44,1 KHz, la plus
propre possible, afin d'éviter les dérives ( appelé le fading en
radiofréquence ). Donc une horloge ( Workclock ) de qualité, par
exemple dans un studio numérique, la chaîne numérique est pilotée par
une horloge maître,
car cette horloge va synchroniser le convertisseur.

la dérive temporelle ne s'appelle-t'elle pas "jitter" ?

Il me semble que les (certains seulement ?) convertisseurs determinent
la frequence du flux entrant et utilisent leur propre horloge pour la
conversion en analogique, n'est-ce pas ? (dans les docs on lit
"jitter-jail", "recloking",...)

cordialement,

david.bonnafous@math.ups-tlse.fr a écrit :

bonjour,

Bonjour,
je vais (essayer de) completer les données des autres réponses.

une revue sur la hifi teste un convertisseur numérique analogique et
écrit:

"Ainsi, il est très important d'utiliser un drive de qualité [...]."

Pouvez-vous me dire s'il y a des differences entre le flux de bits (au
format SPDIF ?) transmis par un "drive" bas de gamme et un "drive" en
marbre et or massif ?

Comme il a été dit le SPDIF est à sens unique et donc les erreurs de
transmission sont des erreurs. Le plus souvent dans le domaine grand
public le le drive a une horloge et il met les ticks de l'horloge dans
le signal SPDIF et le DAC (Digiatal Analogic Convertiser) prend ces
tick comme référence. Il faut donc que l'horloge du drive soit bonne.

Je viens d'en faire l'expérience sur mon PC qui me sert de source HiFi,
je viens de passer du SPDIF de la carte mére au SPDIF du carte son pro
(une RME), pleins de problèmes d'aigu "sale" ont été corrigé et c'est
pas de petit detail, c'est tres nette.


C'est pas forcement une fortune, une carte RME on en trouve neuve a 190€
, ensuite prendre le DAC Behringer SRC2496 a 144€ neuf et vous avez
une source qui bat largement des lecteur CD de plus de 1000€

Olivier

en ce 08/11/2007 10:56, bluebart nous disait:

Bref, revenons à SPDIF, là nous sommes dans le domaine informatique...

Ce n'est pas aussi simple, à mon n'humbl'avis.
D'abord, il faut se mettre en tête une bonne fois pour toutes qu'un
signal "numérique" ça n'existe pas.
Tous les signaux utilisés pour transmettre des données sont analogiques,
et sont toujours interprétés comme la variation dans le temps d'une
grandeur, que celle-ci soit une tension, un courant, une intensité
lumineuse ou un champ électromagnétique.
Bon, d'accord, le plus souvent il y a un dispositif d'horloge sur lequel
on se base pour déterminer si, au top, c'est zéro ou un, et basta.
Mais dans le cas du S/PDIF, IL N'Y A PAS d'horloge autre que celle
dérivable du signal entrant, et cette dérivation repose sur la
détermination de l'instant précis où le signal dit numérique passe de
zéro à un ou inversement. Il s'agit donc pour le récepteur d'observer la
transition entre les états haut et bas du signal, et cette transition
peut être n'importe quoi, molle, moche, bruitée, pire: instable! et
n'est que très rarement un front bien net et bien raide.
Cette incertitude sur le moment exact de la transition est à l'origine
du jitter dans la transmission. Ce jitter sur une fréquence moyenne de
2,8 MHz environ se traduit après synchronisation par un PLL en un autre
jitter sur la fréquence d'échantillonnage (44100 Hz), lequel se traduit
dans la conversion numérique en analogique par une incertitude sur la
position exacte de l'échantillon dans le temps, et au final on a une
sorte de bruit et/ou de distorsion qui vient nous brouiller l'écoute.

Les erreurs possibles, tant à l'extraction du CD que dans la
transmission, si elles ne doivent pas être traitées à la légère, ne se
traduisent que très rarement par des défauts de restitution. Je me suis
amusé à bricolzer des WAV pour y introduire des erreurs, genre un
échantillon isolé pris au hasard et mis à zéro ou à n'importe quoi, et
il faut bien forcer le trait avant d'arriver à quelque chose d'audible
(plusieurs dizaines d'échantillons successifs trafiqués, donc une
"erreur" qui dure 1 ms ou plus).
Alors que des améliorations même modestes dans la précisison des
horloges se traduit immédiatement par une amélioration à l'écoute.

Et pour en revenir au sujet, il n'y a pas de réponse universelle.
Evidemment, un bon transport ( ou "drive") à faible jitter associé à un
convertisseur doté d'une bonne réjection du jitter donnera de meilleurs
résultats (et ça s'entend!) que le contraire.
Entre les deux, faible jitter au départ, réjection quelconque à
l'arrivée, ou jitter élevé avec une bonne réjection, tout est cas d'espèce.
Mais j'ai la faiblesse de croire qu'il vaut mieux, dans tous les cas,
avoir le moins possible de jitter au départ, et donc un très bon transport.
Et je m'inscris totalement en faux contre l'affirmation qui voudrait que
tous les transports se valent et que seule compterait la qualité du DAC.
En étant d'autant plus à l'aise pour le faire que je croyais le
contraire il y a peu d'années...

Donc une horloge ( Workclock ) de qualité, par
exemple dans un studio numérique, la chaîne numérique est pilotée par
une horloge maître,

Ne pas se faire d'illusion à ce sujet: le wordclock c'est avant tout une
signalisation de la fréquence, pas une référence d'horloge.
Pour ça, il faudrait utiliser un géné de master clock (typiquement à 256
fois le Fs) et la distribution de ce master clock sans y ajouter de
jitter n'est pas une mince affaire!

JLM

(intervention tardive pour cause d'absence!)

en ce 08/11/2007 18:53, david.bonnafous@math.ups-tlse.fr nous disait:

Il me semble que les (certains seulement ?) convertisseurs determinent
la frequence du flux entrant et utilisent leur propre horloge pour la
conversion en analogique, n'est-ce pas ? (dans les docs on lit
"jitter-jail", "recloking",...)

Ah, les docs écrites par les marketeux... et quand j'entends
"reclocking", je sors mon oscillo ;-)
Utiliser sa propre horloge en lieu et place de l'horloge transmise par
le S/PDIF, ben c'est tout simplement ne pas respecter celle-ci.
On va vous dire: oui, mais je mets un buffer. So what? Si les fréquences
sont un tant soit peu décalées, soit le buffer s'assèche, soit il
déborde au bout d'un certain temps, clic, cloc, ou pop à la clé.
S'il est assez vaste pour que ça n'arrive pas pendant, disons, les 3 à 5
minutes d'un morceau de variété, combien de temps à votre avis
s'écoulera-t-il avant que la musique commence à réjouir vos noneilles?
Et quid d'un CD de live non stop?

L'autre ruse souvent invoquée, c'est le "sample rate converter": magie
du système, un S/PDIF 44.1 pourri de jitter ressort en un splendide 96
ou 192 KHz blanc bleu nickel chrome.
Ce qui n'est pas faux, mais on oublie de vous préciser que l'opération
est assimilable à une conversion numérique/analogique basée sur
l'horloge (pourrie...) dérivée du S/PDIF entrant, et suivie d'une
reconversion en numérique basée sur l'horloge (éventuellement
irréprochable) du circuit de SRC. En clair, les effets pervers du jitter
entrant ont été inscits en dur et définitivement dans le circuit
sortant, et puis c'est tout.
Un constructeur au moins, Benchmark, emploie une autre astuce: le signal
entrant est comparé en permanence à un créneau à fréquence beaucoup plus
élevée. Le résultat (je simplifie) est un signal S/PDIF dont les fronts
incertains ont été remplacés par ceux bien plus propres du créneau, mais
les "tops", les instants des transitions, sont en quelque sorte
"arrondis" à la valeur temporelle du créneau le plus proche. Cela dit,
le résultat n'est pas franchement mauvais.
Une variante, pour laquelle je n'ai pas de retour d'expérience, est
basée sur l'hypothèse que le jitter est peu gênant, voire totalement
imperceptible, s'il est purement gaussien, parfaitement décorrélé du
signal entrant. Le procédé, quelque peu paradoxal, consiste alors à
_rajouter_ du jitter (gaussien) au S/PDIF entrant, afin de noyer le
poisson (hi hi) du jitter corrélé. Une sorte de ditherisation du jitter,
si on veut.
Une solution honnête qui (peut bien) marche(r), c'est un petit buffer
(pour limiter la latence) en amont du DAC, l'horloge de celui-ci étant
pilotée par un VCXO (un quartz dont la fréquence peut être ajustée un
chouïa par application d'une tension). Un circuit annexe, genre
micro-contrôleur, mesure le taux de remplissage du buffer et ajuste,
mais avec beaucoup de circonspection, la fréquence du VCXO (typiquement
à l'aide d'un d'un DAC de résolution modeste) afin que le buffer tourne
rond et que son niveau de remplissage reste dans les limites fixées.
On réalise ainsi un circuit équivalent à un PLL dont la fréquence de
coupure serait extrêmement basse (la période, ou inverse de cette
fréquence, est de l'ordre de la durée de remplissage du buffer), ce qui
est radical pour virer le jitter, mais dont le délai de verrouillage est
raisonnablement court (pareil...), même sur un signal entrant pas beau à
voir.
Ouais, bon, j'ai peur que ça soit un peu compliqué, tout ça ;-)
(quoi que, avec votre adresse e-mail?)
Mais ça marche, promis!

JLM

en ce 09/11/2007 00:25, shal nous disait:

Je viens d'en faire l'expérience sur mon PC qui me sert de source HiFi,
je viens de passer du SPDIF de la carte mére au SPDIF du carte son pro
(une RME), pleins de problèmes d'aigu "sale" ont été corrigé et c'est
pas de petit detail, c'est tres nette.

:-)
RME rulez!
Lynx2, aussi.
Et Squeezebox, of course.

Et virez-moi ces platines CD!

Le test: Patricia Barber, "Cafe blue", Ode to Billy Joe, la précision et
la stabilité dans l'espace du claquement de doigts qui scande le morceau.

JLM

Jean-Louis Matrat <noname@noplace.com> wrote:

S'il est assez vaste pour que ça n'arrive pas pendant, disons, les 3 à 5
minutes d'un morceau de variété, combien de temps à votre avis
s'écoulera-t-il avant que la musique commence à réjouir vos noneilles?

Si la sortie du buffer et plus lente que l'entrée ce sera instantanné :)

FiLH

--
Le fondement du constat bourgeois, c'est le bon sens, c'est-à-dire
une vérité qui s'arrête sur l'ordre arbitraire de celui qui la parle.
Roland Barthes.
http://www.filh.org

bonjour,

En premier, une remarque inutile: la difficulté du jitter existe pour
les convertisseurs parceque les signaux spdif contiennent une horloge
précise difficile à respecter, n'est-ce pas ? C'est pourquoi, il
existe maintenant de nombreuses techniques pour la respecter en
minimisant le terrible jitter et pour certain DAC convertir les
échantillons PCM du flux spdif à la bonne fréquence sans plus de
soucier des tics de l'horloge de la source (Chord DAC64, 5 secondes de
buffer!).

Je vous soumet l'avis des ingénieurs de LessLoss, en anglais, dans
leurs pages de démystifions:

http://www.lessloss.com/myths.html

Le mythe en question c'est "You need a good transport to hear the best
quality possible."

Nonsense! What you need is any average transport with a digital
output. If no digital volume control or processing is present, they
all have the same digital information coming out of the digital
output. To appreciate the truth of this, we suggest reading this
fine article by Professor Kelin J. Kuhn. (Please save it to your
disk by right-clicking, as it might not open if you just click on
it, as it is a zipped file.) The point is to slave the digital
source to the Master DAC 2004. Additional synchronous reclocking
reduces Jitter and no expensive transport is needed to achieve the
top quality.

The only difference you hear between a good transport and a bad
transport is in the Jitter content. But the only reason you
actually hear this Jitter content is because your transport is
digital Master and your DAC is digital Slave. This is a backwards
setup if you are looking for quality sound reproduction. The
professional digital market knew this from the start. The consumer
market promotes this as 'new technology' or 'prestigeous' and
therefore very expensive.

A votre avis, ils sont stupides et incompétents ou en hifi chacun peut
bien penser ce qu'il veut, voir même, ils ont raison ?

cordialement,

en ce 17/11/2007 07:28, david.bonnafous@math.ups-tlse.fr nous disait:

En premier, une remarque inutile: la difficulté du jitter existe pour
les convertisseurs parceque les signaux spdif contiennent une horloge
précise difficile à respecter, n'est-ce pas ? C'est pourquoi, il
existe maintenant de nombreuses techniques pour la respecter en
minimisant le terrible jitter et pour certain DAC convertir les
échantillons PCM du flux spdif à la bonne fréquence sans plus de
soucier des tics de l'horloge de la source (Chord DAC64, 5 secondes de
buffer!).

Je suppose que vous avez perçu la contradiction entre "pour la
respecter" et "sans plus se soucier"...
La "bonne fréquence", c'est celle qui est transmise par le signal
S/PDIF, point. Si le DAC travaille à une fréquence différente, tôt ou
tard, selon la taille du buffer, celui-ci sera vidé ou débordera.

Je vous soumet l'avis des ingénieurs de LessLoss, en anglais, dans
leurs pages de démystifions:

http://www.lessloss.com/myths.html

Vi, je connais.

Le mythe en question c'est "You need a good transport to hear the best
quality possible."

Nonsense! What you need is any average transport with a digital
output.

Ce dont j'étais moi aussi convaincu il y a encore quelques années...

The only difference you hear between a good transport and a bad
transport is in the Jitter content.

Bien entendu.

But the only reason you
actually hear this Jitter content is because your transport is
digital Master and your DAC is digital Slave.

C'est pas la "only reason"! Si l'escalve est bien discipliné, ça marche
bien. Par exemple avec le système que j'ai déjà décrit, voir lien plus bas.

This is a backwards
setup if you are looking for quality sound reproduction.

Tout dépend de la façon dont c'est fait.

A votre avis, ils sont stupides et incompétents ou en hifi chacun peut
bien penser ce qu'il veut, voir même, ils ont raison ?

Question: à quoi ça sert de se proclamer le maître si on n'a aucun moyen
d'empêcher l'esclave de n'en faire qu'à sa tête?
S'il n'y a pas un moyen sérieux et efficace d'asservir le transport à
l'horloge du DAC, c'est bullshit. Même avec du "multi-staged synchronous
re-clocking", ce qui ne veut pas dire grand'chose. Reclocking par
rapport à quoi?

Il existe des "bricoleurs" (rien de péjoratif...) qui ont mis au point
des modifs de transports pour effectivement les asservir au DAC (de leur
cru, le DAC, de préférence).
Il y a http://www.empiricalaudio.com/frPace-Car.html par exemple.
C'est une démarche intéressante, mais je pense qu'il est probablement
plus efficace, pour le même budget global, d'utiliser un lecteur
intégré, quitte à y greffer une superclock, qui là jouera son rôle à
plein: un seul maître pour tout le monde! Et les intégrés ne supportent
pas les déficiences du S/PDIF...

Autrement, celui qui rajoute du jitter pour mieux réduire ses effets est
là: http://www.jitter.de/english/engc_navfr.html
Et j'ai trouvé chez Wolfson le papier qui détaille le principe du PLL à
très basse fréquence de coupure:
http://www.wolfsonmicro.com/uploads/documents/en/A%20high%20performance%20SPDIF%20receiver_Oct%202006.pdf
(les Whie Papers , à droite de la page
http://www.wolfsonmicro.com/products/WM8804/ )

Bonnes lectures...

JLM