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Décalage de fréquence audio

42 réponses
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Geo Cherchetout
Bonjour,

Avec l'aide d'Audacity, par exemple, je crée une tonalité de 1000 Hz d'une
durée quelconque que j'exporte vers un fichier 1000.wav. Je peux ensuite
lire ce fichier sur n'importe quel ordinateur et mesurer avec précision et
avec un même fréquencemètre la fréquence du signal délivré en sortie de
carte son.

D'un pc à un autre, j'observe que cette fréquence n'est jamais exactement la
même, l'écart relatif pouvant atteindre 1/10000 (Un dixième de hertz dans
mon exemple) et probablement encore plus avec d'autres pc. Un tel décalage
peut avoir de fâcheuses conséquences quand il s'agit, par exemple, de
diffuser un même contenu musical en différents points d'un même local d'écoute.

J'aimerais savoir si la fréquence mesurée dépend de l'horloge de la carte
son, de celle du processeur, ou d'une autre horloge, et s'il existe des
possibilités de synchronisation permettant de lutter efficacement contre
l'effet signalé.

10 réponses

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Nicolas George
Geo Cherchetout , dans le message <klbdpv$6dl$, a
écrit :
Comme je suis honnête et ne comprends pas tout, je vais essayer de monter à
44,1 kHz et, si possible, 24 bits, mais je crains que l'écart relatif
restera le même ou sera si peu changé que je ne pourrai pas le constater. À
bientôt et merci.



Le format d'échantillons n'aura aucune influence, les cartes vont de toutes
façons convertir au même format en interne.

Pour la fréquence d'échantillonnage, ça sera probablement pareil, mais j'en
suis moins certain.
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didier gaumet
Le 25/04/2013 14:02, Geo Cherchetout a écrit :
[...]
Grâce à ntp, mes deux pc sont maintenus à la même heure, ce qui est à
mes yeux un exemple de synchronisation de l'horloge système avec une
horloge de référence. Ceci me conduit à supposer, mais sans en être sûr,
que ce n'est pas cette horloge là qui est en cause mais celle de la
carte son, et que l'horloge des cartes son est donc autonome. Est-ce
exact ? Si oui, n'est-ce pas une erreur de conception et ne suffirait il
pas de mettre fin à cette autonomie ? Et comment ? (Sous Linux)


[...]

une suggestion peut-être inadaptée: en plus de la synchro ntp, utiliser
Jack en réseau, avec un ordonnanceur temps-réel sur chaque machine).
Plus d'infos (en anglais) là:
http://jackaudio.org/netjack
http://jackaudio.org/linux_rt_config
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Alain Naigeon
"Geo Cherchetout" a écrit
dans le message de news: klaqgq$221q$
Bonjour,

Avec l'aide d'Audacity, par exemple, je crée une tonalité de 1000 Hz
d'une durée quelconque que j'exporte vers un fichier 1000.wav. Je peux
ensuite lire ce fichier sur n'importe quel ordinateur et mesurer avec
précision et avec un même fréquencemètre la fréquence du signal
délivré en sortie de carte son.

D'un pc à un autre, j'observe que cette fréquence n'est jamais
exactement la même, l'écart relatif pouvant atteindre 1/10000 (Un
dixième de hertz dans mon exemple) et probablement encore plus avec
d'autres pc. Un tel décalage peut avoir de fâcheuses conséquences
quand il s'agit, par exemple, de diffuser un même contenu musical en
différents points d'un même local d'écoute.

J'aimerais savoir si la fréquence mesurée dépend de l'horloge de la
carte son, de celle du processeur, ou d'une autre horloge, et s'il
existe des possibilités de synchronisation permettant de lutter
efficacement contre l'effet signalé.



Je n'ai pas la réponse, je remarque simplement que la précision de
l'horloge
d'un PC en bon état paraît sensiblement meilleure que le 1 / 10 000.
En effet, supposons deux synchronisations par ntp à une semaine
d'intervalle, ce qui correspond à plus de 600 000 secondes. Le 1 / 10
000
cumulé sur la semaine s'élèverait donc à 60 secondes, ce qui, vous en
conviendrez sans doute, est nettement supérieur au décalage que nous
pouvons observer en une seule semaine.

--

Français *==> "Musique renaissance" <==* English
midi - facsimiles - ligatures - mensuration
http://anaigeon.free.fr | http://www.medieval.org/emfaq/anaigeon/
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Alain Naigeon
"Philippe" a écrit dans le message de news:
klb6g7$vp6$
Le Thu, 25 Apr 2013 14:02:55 +0200, Geo Cherchetout a écrit :

Grâce à ntp, mes deux pc sont maintenus à la même heure, ce qui est à
mes yeux un exemple de synchronisation de l'horloge système avec une
horloge de référence. Ceci me conduit à supposer, mais sans en être
sûr,
que ce n'est pas cette horloge là qui est en cause mais celle de la
carte son, et que l'horloge des cartes son est donc autonome. Est-ce
exact ? Si oui, n'est-ce pas une erreur de conception et ne suffirait
il
pas de mettre fin à cette autonomie ? Et comment ? (Sous Linux)
Il est possible que mes questions n'aient aucun sens, mais je ne le
saurai qu'en les posant...



Cette même heure est une illusion: entre la question au serveur, la
réponse et la mise a l'heure de chaque PC, tu as forcément au bout du
bout une différence qui est bien moins que la seconde mais bien plus
que
ce qui pourrait synchroniser du son.

si tu veux synchroniser des PC, tu fabriques une horloge maître avec
un
signal GPS, c'est le plus précis accessible aujourd'hui mais là, je
suis
au bout de ce que je peux dire. La suite est en plein dans mon domaine
d'incompétance.




Il n'a pas dit qu'il veut synchroniser ses PC, pour l'instant il veut
déjà
*comprendre* d'où vient la dérive !

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Alain Naigeon
"siger" a écrit dans le message de news:

Geo Cherchetout a écrit :

Le 25/04/2013 11:05, *Philippe* a écrit fort à propos :



De plus je ne vois pas non plus le soucis pour de la diffusion,
si tu veux te passer de l'horloge du PC, il y a d'excellents
convertisseurs numérique vers analogique en USB asynchrone ou
bien même la sortie SPDIF de la carte son.





Ma question porte sur le décalage observé entre les signaux lus
par deux pc dotés chacun d'une carte son ordinaire sur port PCI.
(Je précise). Si j'interprète bien ta réponse, tu me proposes de
diffuser les signaux issus d'un unique pc ?



Ce que je comprends de ce qu'a dit Philippe est : utiliser 2 ou
plusieurs PC avec chacun une interface audio de qualité. En tous cas
vérifier de cette manière pour etre sûr que le problème ne vient pas
des cartes son premier prix ou des chipsets.

Vous pouvez aussi essayer de passer de 44,1 khz à 96. Peut-être que le
décalage sera divisé par 2.



S'il s'agit d'une dérive physique, analogique (température, calibration
des éléments constituant les circuits oscillants, etc), il n'y a aucune
raison que ce soit divisé par deux (ce n'est pas une erreur de
codification
numérique).
Si tu fais une escalier de 20 marches pour descendre de deux mètres,
au lieu de 10 marches, eh ben... il reste toujours deux mètres à
descendre !

--

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Geo Cherchetout
Le 25/04/2013 22:10, *Alain Naigeon* a écrit fort à propos :

Je n'ai pas la réponse, je remarque simplement que la précision de
l'horloge
d'un PC en bon état paraît sensiblement meilleure que le 1 / 10 000.
En effet, supposons deux synchronisations par ntp à une semaine
d'intervalle, ce qui correspond à plus de 600 000 secondes. Le 1 / 10
000
cumulé sur la semaine s'élèverait donc à 60 secondes, ce qui, vous en
conviendrez sans doute, est nettement supérieur au décalage que nous
pouvons observer en une seule semaine.



C'est facile à vérifier. Je désactive à l'instant ntpd sur mes deux pc (qui
ont une petite seconde d'écart en cette fin de journée) et vous donne
rendez-vous dans une semaine au plus tard.
Mais d'ici-là ces ordinateurs seront au moins sept fois à l'arrêt pendant de
longues heures. Supposons que l'horloge rtc, qui tourne en permanence,
prenne de l'avance, et que l'horloge système, celle qui pourrait
éventuellement jouer un rôle dans mes écarts de fréquence, prenne du retard,
l'erreur de l'une ne risque-t-elle pas de masquer celle de l'autre ?
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Geo Cherchetout
Le 25/04/2013 22:10, *Alain Naigeon* a écrit fort à propos :

Je n'ai pas la réponse, je remarque simplement que la précision de
l'horloge d'un PC en bon état paraît sensiblement meilleure que le 1 / 10
000.



Cela mérite d'être vérifié mais je remarque aussi que l'erreur sur la
fréquence nominale d'un quartz semblable à celui de mes cartes son peut
atteindre 30 ppm, sans compter les 30 ppm de dérive possible en dix années
et en négligeant celle due à la température :
http://elcodis.com/parts/2835060/BF20BA1-24576MHZ.html#datasheet
Avec un tout petit peu de malchance on peut donc parfaitement arriver à un
écart de 50 ppm entre deux cartes. (J'ai dit 100 par flemme de fouiller dans
mes archives mais l'écart réellement mesuré à l'oscilloscope n'était que de
50 ppm.)
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Hugolino
Le 25-04-2013, Geo Cherchetout a écrit :
Bonjour,



Yo !

Avec l'aide d'Audacity, par exemple, je crée une tonalité de 1000 Hz
d'une durée quelconque que j'exporte vers un fichier 1000.wav. Je
peux ensuite lire ce fichier sur n'importe quel ordinateur et mesurer
avec précision et avec un même fréquencemètre la fréquence du signal
délivré en sortie de carte son.



OK

D'un pc à un autre, j'observe que cette fréquence n'est jamais
exactement la même, l'écart relatif pouvant atteindre 1/10000 (Un
dixième de hertz dans mon exemple) et probablement encore plus avec
d'autres pc. Un tel décalage peut avoir de fâcheuses conséquences
quand il s'agit, par exemple, de diffuser un même contenu musical en
différents points d'un même local d'écoute.



facheuses conséquences ?
une dérive de 1/10000 est obtenue par effet Doppler quand on déplace le
recepteur (une oreille, par exemple) à une vitesse égale à 1/10000e de
la vitesse du son, soit 340/10000=0,0340 m/s ou 34 mm/s.

Si tu dodelines (j'aime bien le verbe "dodeliner"... sais pas pourquoi)
de la tête avec une amplitude de 34 millimètres et une période de deux
secondes (en ayant la source, non pas devant toi, mais sur le coté),
alors tu l'as ta dérive de 1/10000...

J'aimerais savoir si la fréquence mesurée dépend de l'horloge de la
carte son, de celle du processeur, ou d'une autre horloge, et s'il
existe des possibilités de synchronisation permettant de lutter
efficacement contre l'effet signalé.



L'effet signalé est nul.


--
Il n'y a que trois sortes de gens : ceux qui savent compter et ceux qui
ne savent pas.
Hugo (né il y a 1 546 648 994 secondes)
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Geo Cherchetout
Le 29/04/2013 02:14, *Hugolino* a écrit fort à propos :

L'effet signalé est nul.



Oui, si tu veux, mais moi je parlais de l'effet objectif et non de l'effet
subjectif.
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Geo Cherchetout
Le 29/04/2013 02:14, *Hugolino* a écrit fort à propos :

L'effet signalé est nul.



Oublions svp ma réponse précédente. Je ne sais pas pourquoi Seamonkey ne me
propose pas de le supprimer, mais de toute façon je m'y prends un peu tard.

Suppose à présent que l'auditeur perçoive simultanément la tonalité à 1000,0
Hz et la tonalité à 1000,1 Hz. Es tu sûr qu'il ne va remarquer aucun effet ?
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