DAC SMSL DO300: Filter Off, Ca marche. Pour savoir comment rdv au #12

[tades]

Bonjour

J'ai remplacé il y a quelques mois mon SMSL SU-8 V2 (alimentation modifiée)  par un DO300 (lui aussi modifié)
Pour un gain espéré en S/N de plus de 10dB. Et effectivement le gain de dynamique est bien là et permet d'utiliser ce DAC comme concentrateur des différentes entrées (hormis LP) donc 
les 2 lecteurs CD (en opto ou en I2S pour ce qui me concerne)
 et je garde les sorties AES et Coax pour l'Emerson avec une toute petite préférence pour le AES qui rend aussi bien que le Coax avec un cable sans pédigree

En explorant les menus, je découvre le choix de filtre PCM "Filter Off"(FO)
Tentant d'essayer 
Un tour sur ASR (je sais c'est mal) et je constate que Filter Off (FO) a un niveau de sortie 4.2dB > aux autres filtres 
et donc que mon préféré Linear Fast (LF)

Tentative d'écoute comme ça sans autre préconçu
1ere impression Filter Off( FO) plus vivant mais beaucoup moins clean que Linear Fast (LF)
retour sur ASR (je sais, j'aggrave mon cas) et je lis que pour l'utiliser il faut suréchantillonner à 384kHz sinon chute de 3 dB par octave dans les aigus (à partir de 10 ou 12kHz) (si 44 ou 48Khz d'échantillonnage)
Pas de bol Wattson Emerson me limite à 192. C'est pas si grave grave (-1dB/octave autant dire tout à fait corrigeable si le coeur vous en dit

Je mets le suréchantillonnage à 192kHz
Toujours aussi vivant et un peu moins "moins clean" qu'à 48kHz. Je ne sais pas vraiment choisir. 
J'appelle un ami, qui ne m'aide pas car il confirme mes impressions mais ne sait pas mieux choisir entre vie et propreté...

Retour sur ASR (pitié, il y a des gens de bonne volonté même parmi la scientologie), et là un gars m'oriente sur un article d'Archimago qui est sensé m'éclairer sur mon problème .. les gars c'est simple c'est un problème de filtre anti-repliement.
http://archimago.blogspot.com/2018/11/nos-vs-digital-filtering-dacs-exploring.html
Alors, autant je comprend l'ami Niquist quand il dit qu'un signal à 24.1 donne la même image qu'un signal à 20kHz quand on utilise un échantillonnage à 44.1 (repliement autour de 44.1/2), 
autant je ne comprends pas grand chose quand on me dit que je vais avoir un repliement de mon signal à 22kHz ou plus en sur-échantillonnant à 192kHz quand un 384kHz est attendu... Euh vous voyez ma tête là???

J'en appelle à l'ami John Mulcahy et à son programme REW à la rescousse
Là pas de mesure d'image fantôme ni d'aliasing
mais une bonne vieille mesure de distorsion et je me lance...
Résultat sans ambiguité 
le Signal en position FO est plus distordu que celui obtenu avec le LF de 2 à 6 ou 8dB suivant les fréquences

Donc j'en reviens à la position Linear Fast ... fin de l'aventure FO

Mais un autre enseignement et une question .. 
en position Linear Fast, en utilisant comme source le CD REW créé par Pda0 "lu" par Foobar2000 (F2k pour les intimes), je m'amuse à faire des mesures en sur-échantillonnant à 48, 96 et 192kHz

Et bien la distorsion est 2 à 3dB inférieure à 48kHz qu'à 192kHz... avez vous des explications??

[Nard]

Bonjour Tades,

En l'absence de filtres, tu vas avoir plusieurs phénomènes.

Tout d'abord, une atténuation du signal mathématiquement prévue par le théorème de Shannon-Nyquist. Elle n'empêche pas une parfaite reconstruction du signal mais doit être corrigée par le filtrage. Il est donc normal que le phénomène apparaisse en son absence.

Ensuite, des fréquences miroirs symétriques par rapport à la moitié de la fréquence d'échantillonnage, c'est le phénomène de repliement.

Enfin, des fréquences parasites liées au fonctionnement ZOH des puces de conversion digital-analogique. En effet, la théorie prévoit que les échantillons sont ponctuels, c'est à dire d'une durée infiniment brève. Or, pour des raisons pratiques, les électroniques de la plupart des dacs maintiennent la valeur de tension de l'échantillon jusqu'à l'échantillon suivant. La différence entre ce signal et le signal théorique est une distorsion constituée d'une multitude de signaux à haute fréquence (les marches d'escalier)

[tades]

Merci Nard pour ce complément d'info qui confirme ce que je retrouvais bien dans mes mesures

Tu l'as vu dans mon message initial, je suis un peu perdu et ne comprends pas trop cette histoire de fréquence miroir
Saurais-tu m'expliquer un peu mieux cette notion et pourquoi elle m'impacte alors que justement je croyais que le fait de sur-échantillonner avait pour but de repousser la fréquence de filtrage et d'éviter ce phénomène de fréquence miroir ?
Et pourquoi ça ne marche pas en sur-échantillonnant à 192khz (limite de Emerson) et que c'est supposer fonctionner si j'avais pu atteindre 384kHz (alors que je ne mesure aucune amélioration de distorsion entre 48kHz et 192kHz, bien au contraire)

Vivement que le sous-marin remonte à la surface !

PS je ne te parle pas encore de la distorsion ZOH, car c'est pour moi une notion complétement nouvelle . est-cela qui explique le surplus de 2 ou 3 dB de distorsion observée à 192kHz?

[Nard]

Quand tu suréchantillonnes à 192 kHz, le miroir est à 96 kHz. Ainsi, un signal à 22 kHz produit une "image" à 170 kHz. Tu ne devrais donc rien avoir entre 22 et 170 à partir d'un fichier 44,1 kHz suréchantillonné à 192.

Si tu pouvais suréchantillonner à 384, alors les images se retrouveraient au-delà de 362.
Dans les deux cas, peu de chances qu'elles parviennent aux enceintes !

Le ZOH, de son côté, est un pb différent. C'est lui qui produit un signal en marches d'escalier. Ces marches correspondent à des suites de fréquences harmoniques impaires très élevées, dont certaines, les plus basses, peuvent être retranscrites par l'étages analogique du dac et la chaîne. 

Je ne sais pas dans quelle mesure ces fréquences sont corrélées au signal, donc si elles se traduisent sous forme de bruit ou de distorsion. Je suppose qu'il y a un peu des deux et c'est sans doute ce que tu observes

---

https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Repliement_de_spectre

[Nard]

Je reviens un peu sur le sujet pour apporter quelques corrections car ça fait longtemps que je ne m'étais pas penché là-dessus et j'ai fait quelques confusions.

Voici les zones de fréquences où apparaissent les conséquences du repliement et celles où apparaissent celles du ZOH. 

On voit que le spectre du ZOH est aux alentours de 1,5 fois la fréquence d'échantillonnage, ce n'est donc pas lui le responsable des distorsions.

Par contre, sur cette mesure Stereophile d'un dac Holo Spring en mode NOS, on voit d'une part, (en rouge) l'arrondissement de la réponse en bruit blanc liée au ZOH et ses images miroirs, d'autre part (en bleu) les images miroirs d'un signal à 19kHz et surtout, les miroirs de ses harmoniques qui forment un joli bouillon de fréquences.

Tout rentre dans l'ordre avec un bon filtrage à la fréquence de Nyquist.


Donc, pour résumer, en l'absence de filtrage, les miroirs des distorsions produites par le dac se retrouvent dans la bande audio (notamment la 3eme harmonique à 57 kHz a un reflet à 31 kHz et un autre à 13 kHz)

[tades]

Super intéressant.
Je découvre (sans moyen de regarder ce qui se passe chez moi) ce beau "peigne" d'harmoniques indésirés qui vu les amplitudes mises en évidence par Stereophile doit bien être responsable de cette montée de la distorsion
Cette montée de la distorsion semble d'ailleurs à peine corrélée à la Fréquence, peut-être un ou 1.5dB de plus à 6000Hz qu'à 100 ou 200Hz , ce que ne semble pas exclure un phénomène miroir,

Pour ma part, puisqu'en aval du DAC j'ai des DCX2496, je retiens que j'ai intérêt à mettre un filtrage le plus violent possible (Butterworth 48dB/oct) au dessus de 20kHz pour couper d'éventuelles images à 22kHz.
Je m'en vas essayer cela sur mon DO300 en position Filter Off

Merci beaucoup pour tes recherches qui me font découvrir un monde...

[Nard]

Je t'en prie, c'est avec plaisir !

A vrai dire, j'avais hésité à répondre car c'est un peu trapu tout ça... Mais comme aucun spécialiste n'a voulu s'y pencher, j'ai partagé le peu que j'aie là-dessus.

Pendant qu'on y est, histoire d'aller un peu plus loin, tu vas pouvoir tester différentes combinaisons entre un filtrage brickwall plus ou moins linéaire et pas de filtrage du tout. Ce sera peut-être un moyen de te forger une opinion quant à savoir si l'oreille est plus sensible aux distorsions d'amplitude (en l'absence de filtrage) ou aux distorsions temporelles (filtrage abrupt), celles qui ne sont jamais mesurées par Amir  (ni personne d'ailleurs) et qui occasionnent la perte de la troisième dimension

[tades]

J'ai déjà une vague idée quand je vois l'effet de quelques millimètres de décalage entre bas medium et haut medium...
Autant te dire que sans REW je n'y serai jamais arrivé mais que l'oreille reste l'arbitre en dernier ressort.
Et pourtant j'ai choisi des filtrages à pente raide aux bornes des 3 voies

[Nard]

Bah, reviens-nous dire quand tu auras expérimenté.
Je serais très curieux d'avoir ton avis, d'autant que pour ma part, je ne me suis guère engagé dans cette voie

[tades]

Je ne sais pas si je vais pouvoir expérimenter très loin, L'utilisation de filter off en 192khz d'échantillonnage amène quand même une sacrée pollution,
particulièrement perceptible sur des enregistrements très dynamiques (de pianos par exemple)