Bonjour,
Nos Dacs filtrent raide à la fréquence de Nyquist. En FIR à phase linéaire, cela entraîne un pré-ringing que l'on peut voir sur les impulsions mesurées avec REW. On en avait parlé ici :
http://forum-hifi.fr/thread-12194.html
La question était de savoir si un préringing à cette fréquence (24kHz dans le cas d'un flux à 48kHz) pouvait avoir un impact audible. Mon opinion était que oui, du fait que les sons se combinent entre eux par phénomènes de battement. Mais d'une manière plus générale, d'après Wikipédia :
La somme de deux sinusoïdes équivaut à une sinusoïde de fréquence égale à la moyenne de leurs fréquences, multipliée (ou modulée) par une sinusoïde de fréquence égale à la demi-différence de leurs fréquences.
Cela avait fait l'objet d'un débat sur le fil du D70 vs Dacs audiophiles :
http://forum-hifi.fr/thread-12196-post-2...#pid272680
Je m'étais alors engagé à faire une campagne de mesure pour tenter d'en mesurer l'impact éventuel, c'est chose faite. En voici le compte rendu succinct
Protocole de test :
Le principe consiste à injecter sur la chaîne HiFi un signal sinusoïdal à fréquence élevée, de 15 à 21kHz, enregistrer ce qui sort des enceintes et analyser le spectre résultant.
La génération du signal, son enregistrement et son analyse ont été faites avec Audacity.
La chaîne se compose d'un Dac M2Tech Young, d'un ampli Nait XS et d'enceintes Focal DB908 (filtres refaits).
Le signal de test se compose alternativement d'un silence de 6 secondes et de sons sinusoïdaux de 1kHz (pour étalonnage) 15, 17, 19 et 21 kHz échantillonnés en 24 bit / 48kHz en mono sur le canal droit.
L'enregistrement passe par un micro Umik 1 à 70 cm des enceintes, à hauteur du tweeter. La captation est faite à volume très modéré.
Après enregistrement, le signal obtenu fait l'objet d'un post-traitement numérique qui consiste à enlever le bruit de fond ambiant (atténuation de 12 dB avec l'outil fourni par Audacity).
Le signal obtenu sera analysé par FFT avec une fenêtre de type Blackman de 1024 échantillons.
Voici une recopie écran du projet. En haut le signal généré, au milieu le signal enregistré, en bas le signal post-traité.
![[Image: signaux-c3a9mis-enregistrc3a9s-corrigc3a9s.jpg]](https://nard9.files.wordpress.com/2019/09/signaux-c3a9mis-enregistrc3a9s-corrigc3a9s.jpg)
Résultats attendus :
La formule de Wikipédia devrait entraîner les résultats suivants, pour un préringing à 24kHz (signal échantillonné à 48kHz) :
Fr Test Fr Moyenne Fr Modulation
15000 19500 4500
17000 20500 3500
19000 21500 2500
21000 22500 1500
Résultats obtenus
FFT du bruit de fond
![[Image: fft-bruit-de-fond-complet.jpg]](https://nard9.files.wordpress.com/2019/09/fft-bruit-de-fond-complet.jpg)
On voit que le salon est relativement bruité (enregistrement fait ce midi, fenêtres closes.)
Ce qui est dommageable, c'est qu'en plus des graves, j'ai tout un paquet d'harmoniques multiples de 1kHz qui vont compliquer l'analyse.
Ca ne vient pas des enceintes, elles sont très silencieuses. Même en collant l'oreille dessus, le chuintement est extrêmement faible (0,2 mV de tension à fort volume aux bornes de l'enceintes, mesurée avec un voltmètre électronique ayant 500 Hz de bande passante)
Après passage du réducteur de bruit (12 dB, post-traitement Audacity), le bruit de fond apparaît comme suit, c'est mieux :
![[Image: fft-bruit-de-fond-corrigc3a9-reste-550-650-935hz.jpg]](https://nard9.files.wordpress.com/2019/09/fft-bruit-de-fond-corrigc3a9-reste-550-650-935hz.jpg)
Résultats à 15 kHz
![[Image: fft-15khz-corrigc3a9.jpg]](https://nard9.files.wordpress.com/2019/09/fft-15khz-corrigc3a9.jpg)
Ceci est la FFT corrigée du bruit de fond. On ne distingue aucune fréquence résultant d'une combinaison avec le pré-ringing du Dac.
Résultat à 17 kHz
![[Image: fft-17khz-brut.jpg]](https://nard9.files.wordpress.com/2019/09/fft-17khz-brut.jpg)
Ceci est la FFT brute, on ne distingue pas grand chose en dehors du signal et du bruit de fond.
![[Image: fft-17khz-corrigc3a9.jpg]](https://nard9.files.wordpress.com/2019/09/fft-17khz-corrigc3a9.jpg)
Par contre, la FFT corrigée du bruit de fond permet bien de distinguer la fréquence moyenne attendue à 20500 Hz (24000 + 17000)/2. Ce qui est plus étonnant, c'est qu'on trouve également une fréquence égale à la fréquence de test moins la modulation (modulation = à la moitié de la différence des fréquences, soit 3500Hz).
Résultat à 19 kHz
![[Image: fft-19khz-corrige.jpg]](https://nard9.files.wordpress.com/2019/09/fft-19khz-corrige.jpg)
Cette FFT est également corrigée du bruit de fond. On retrouve les mêmes résultats que pour le 17 kHz.
Soit la fréquence moyenne attendue à 21500 Hz (à peu près) ainsi que cette surprise à la fréquence de test moins la modulation (19000 - 2500 = 16500 Hz).
Résultat à 21 kHz
Nada ! On observe uniquement la fréquence de test sans aucune combinaison avec le pré-ringing.
Conclusion
Il est très difficile de tirer des certitudes absolues de cette petite expérimentation, un biais a toujours vite fait de se glisser subrepticement dans le protocole ou pendant l'épreuve. Toutefois, il semble y avoir confirmation de la théorie selon laquelle les signaux se combinent avec le pré-ringing du Dac pour les fréquences de 17 et 19 kHz.
Le fait que rien n'ait été détecté à 15 kHz pourrait s'expliquer par le plus grand éloignement de cette fréquence avec celle du pré-ringing, entraînant un signal recombiné de moindre ampleur.
A 21 kHz, on dépasse la bande passante effective de mon système. Les tweeters ne restituent plus grand chose, on est sur des bruits de fond de l'ordre des -90 dB.
Ce qui m'a également surpris, c'est qu'aux fréquences où le test marche (17 et 19 kHz) on obtient non seulement la fréquence moyenne prédite par la théorie, mais aussi une fréquence modulée égale à la fréquence de test moins la fréquence de modulation. Il faudrait que je potasse un peu plus mais pfff... à mon âge. En fait, on trouve chaque fois la fréquence de test plus ou moins la fréquence de modulation...
Enfin, pour rassurer tout le monde, les interférences obtenues le sont à des niveaux extrêmement faibles, perdues dans le bruit de fond et à des fréquences élevées. Peu de chances qu'on les entende. Toutefois, cela ne veut pas dire qu'elles soient d'une totale innocuité pour le message sonore
Nos Dacs filtrent raide à la fréquence de Nyquist. En FIR à phase linéaire, cela entraîne un pré-ringing que l'on peut voir sur les impulsions mesurées avec REW. On en avait parlé ici :
http://forum-hifi.fr/thread-12194.html
La question était de savoir si un préringing à cette fréquence (24kHz dans le cas d'un flux à 48kHz) pouvait avoir un impact audible. Mon opinion était que oui, du fait que les sons se combinent entre eux par phénomènes de battement. Mais d'une manière plus générale, d'après Wikipédia :
La somme de deux sinusoïdes équivaut à une sinusoïde de fréquence égale à la moyenne de leurs fréquences, multipliée (ou modulée) par une sinusoïde de fréquence égale à la demi-différence de leurs fréquences.
Cela avait fait l'objet d'un débat sur le fil du D70 vs Dacs audiophiles :
http://forum-hifi.fr/thread-12196-post-2...#pid272680
Je m'étais alors engagé à faire une campagne de mesure pour tenter d'en mesurer l'impact éventuel, c'est chose faite. En voici le compte rendu succinct
Protocole de test :
Le principe consiste à injecter sur la chaîne HiFi un signal sinusoïdal à fréquence élevée, de 15 à 21kHz, enregistrer ce qui sort des enceintes et analyser le spectre résultant.
La génération du signal, son enregistrement et son analyse ont été faites avec Audacity.
La chaîne se compose d'un Dac M2Tech Young, d'un ampli Nait XS et d'enceintes Focal DB908 (filtres refaits).
Le signal de test se compose alternativement d'un silence de 6 secondes et de sons sinusoïdaux de 1kHz (pour étalonnage) 15, 17, 19 et 21 kHz échantillonnés en 24 bit / 48kHz en mono sur le canal droit.
L'enregistrement passe par un micro Umik 1 à 70 cm des enceintes, à hauteur du tweeter. La captation est faite à volume très modéré.
Après enregistrement, le signal obtenu fait l'objet d'un post-traitement numérique qui consiste à enlever le bruit de fond ambiant (atténuation de 12 dB avec l'outil fourni par Audacity).
Le signal obtenu sera analysé par FFT avec une fenêtre de type Blackman de 1024 échantillons.
Voici une recopie écran du projet. En haut le signal généré, au milieu le signal enregistré, en bas le signal post-traité.
Résultats attendus :
La formule de Wikipédia devrait entraîner les résultats suivants, pour un préringing à 24kHz (signal échantillonné à 48kHz) :
Fr Test Fr Moyenne Fr Modulation
15000 19500 4500
17000 20500 3500
19000 21500 2500
21000 22500 1500
Résultats obtenus
FFT du bruit de fond
On voit que le salon est relativement bruité (enregistrement fait ce midi, fenêtres closes.)
Ce qui est dommageable, c'est qu'en plus des graves, j'ai tout un paquet d'harmoniques multiples de 1kHz qui vont compliquer l'analyse.
Ca ne vient pas des enceintes, elles sont très silencieuses. Même en collant l'oreille dessus, le chuintement est extrêmement faible (0,2 mV de tension à fort volume aux bornes de l'enceintes, mesurée avec un voltmètre électronique ayant 500 Hz de bande passante)
Après passage du réducteur de bruit (12 dB, post-traitement Audacity), le bruit de fond apparaît comme suit, c'est mieux :
Résultats à 15 kHz
Ceci est la FFT corrigée du bruit de fond. On ne distingue aucune fréquence résultant d'une combinaison avec le pré-ringing du Dac.
Résultat à 17 kHz
Ceci est la FFT brute, on ne distingue pas grand chose en dehors du signal et du bruit de fond.
Par contre, la FFT corrigée du bruit de fond permet bien de distinguer la fréquence moyenne attendue à 20500 Hz (24000 + 17000)/2. Ce qui est plus étonnant, c'est qu'on trouve également une fréquence égale à la fréquence de test moins la modulation (modulation = à la moitié de la différence des fréquences, soit 3500Hz).
Résultat à 19 kHz
Cette FFT est également corrigée du bruit de fond. On retrouve les mêmes résultats que pour le 17 kHz.
Soit la fréquence moyenne attendue à 21500 Hz (à peu près) ainsi que cette surprise à la fréquence de test moins la modulation (19000 - 2500 = 16500 Hz).
Résultat à 21 kHz
Nada ! On observe uniquement la fréquence de test sans aucune combinaison avec le pré-ringing.
Conclusion
Il est très difficile de tirer des certitudes absolues de cette petite expérimentation, un biais a toujours vite fait de se glisser subrepticement dans le protocole ou pendant l'épreuve. Toutefois, il semble y avoir confirmation de la théorie selon laquelle les signaux se combinent avec le pré-ringing du Dac pour les fréquences de 17 et 19 kHz.
Le fait que rien n'ait été détecté à 15 kHz pourrait s'expliquer par le plus grand éloignement de cette fréquence avec celle du pré-ringing, entraînant un signal recombiné de moindre ampleur.
A 21 kHz, on dépasse la bande passante effective de mon système. Les tweeters ne restituent plus grand chose, on est sur des bruits de fond de l'ordre des -90 dB.
Ce qui m'a également surpris, c'est qu'aux fréquences où le test marche (17 et 19 kHz) on obtient non seulement la fréquence moyenne prédite par la théorie, mais aussi une fréquence modulée égale à la fréquence de test moins la fréquence de modulation. Il faudrait que je potasse un peu plus mais pfff... à mon âge. En fait, on trouve chaque fois la fréquence de test plus ou moins la fréquence de modulation...
Enfin, pour rassurer tout le monde, les interférences obtenues le sont à des niveaux extrêmement faibles, perdues dans le bruit de fond et à des fréquences élevées. Peu de chances qu'on les entende. Toutefois, cela ne veut pas dire qu'elles soient d'une totale innocuité pour le message sonore