Bonjour
Comme on peut lire beaucoup de choses au sujet des volumes numériques, voici quelques éléments pour essayer de fixer les idées.
Naturellement, je peux faire des erreurs, et il ne faut pas hésiter à les pointer.
Une piste 16 bits a des échantillons entiers compris tire 0 et 65536 (2 puissance 16)
Une piste 24 bits a des échantillons entiers compris entre 0 et 16777216 (2 puissance 24)
Il n'y a qu'une seule manière d'appliquer une atténuation de volume A, c'est de multiplier les échantillons par
[10 puissance A/20)]
Par exemple atténuer de 10 dB revient à multiplier les échantillons par 0.3162277...
Atténuer de 35 dB revient à multiplier les échantillons par 0.01778279...
Naturellement, on est obligé "d'arrondir" le dernier chiffre obtenu et de supprimer les chiffres au delà de 16 ou 24 bits. On y reviendra.
Commençons par prendre une piste 16 bits et appliquons lui une atténuation forte de 48 dB et restons en 16 bits. On a multiplié les échantillons par environ 0.004 et il est simple de se rendre compte que l'on n'a plus que 8 bits significatifs et plus 16. On a perdu 8 bits de définition et de dynamique.
C'est la catastrophe des volumes numériques en 16 bits au "tout début" et de l'idée assez générale de la mauvaise qualité des volumes numériques et de la perte de dynamique associée.
Mais à présent, sur cette piste 16 bits, faisons les calculs en 24 bits et conservons le résultat en 24 bits.
On a toujours perdu 8 bits, mais il en reste 16 et on n'a strictement rien perdu en dynamique.
Avec une piste 24 bits, en faisant les calculs sur 32 bits, et en appliquant une atténuation de 48 dB, puis en repassant en 24 bits, on perd 8 bits, mais on a bien conservé 24 bits et on a aucune perte de dynamique.
Quelles sont les "erreurs" commises en appliquant un volume numérique?
La seule que l'on fasse, c'est que l'on est obligé d'arrondir le dernier chiffre et que l'on est obligé de laisser tomber les chiffres qui suivent.
Ces erreurs d'arrondi et de troncature sont aussi sources de catastrophes dans les premières implémentations de volume numérique.
Parce qu'aussi étrange et surprenant que cela paraisse, si l'on effectue "simplement" cet arrondi de manière classique, on génère des distorsions numériques cumulatives sur toutes les fréquences, parfaitement audibles en 16 bits et très désagréables, un peu moins audibles en 24 bits mais néanmoins présentes.
Par exemple, tirer au hasard le dernier chiffre retenu pour l'arrondi est meilleur qu'un arrondi classique.
C'est le domaine du "dither", qui revient en gros à remplacer les distorsions numériques produites par les arrondis et troncatures par un bruit de niveau -144 dBFS, qui lui ne pose aucun problème audible.
On peut en plus repousser ce bruit au delà des fréquences audibles, c'est le domaine du "noise shaping".
Des DAC comme le Tambaqui de Mola Mola ou les Weiss 501/502 diposent de dither.
Vous pouvez voir Bruno Putzeys (Mola Mola, Kii, Purify, etc) en parler dans cette vidéo autour de 14 minutes.
Conclusion personnelle
Quand on dispose d'un DAC avec un "bon" volume numérique ET une impédance de sortie adéquate ET un niveau de sortie permettant un gain suffisant, on peut le brancher directement sur un bloc de puissance. Un préampli analogique devient non seulement inutile mais ne peut que dégrader le rendu global en ajoutant des composants sur le trajet du signal. Certes, il est possible qu'un préampli semble "améliorer" les choses même dans ce cas. Cela peut être des questions d'impédance ou de gain, mais sans doute pas de volume numérique.
Enfin, certains prétendent qu'il est possible de ne pas avoir d'arrondi à faire en choisissant bien les atténuations afin que les opérations "tombent" juste.
On est en présence d'entiers. Appliquer un volume numérique c'est multiplier par [10 puissance(A/20)], soit diviser par 1/[10 puissance(A/20)]
Si ce diviseur n'est pas entier, il n'y a aucune chance que la division "tombe juste".
Si ce diviseur est entier, il faut que cela soit un diviseur commun à tous les entiers entre 1 et 65536 pour une piste 16 bits. Mais pas de chance, le PGCD de ces nombres (Plus Grand Commun Diviseur) est 1. Idem en 24 bits.
Je ne nie pas que certains puissent entendre des différences avec ce type de volume dont personne ne sait vraiment comment il est fait.
Mais pour mémoire, une simple différence d'activité d'un FPGA peut conduire à des différences notables, ou bien sur les premiers lecteurs réseau Linn, une piste 16 bits et la même piste 16 bits passée en 24 bits en rajoutant des 0 ne sonnaient pas pareil (sans aucun volume numérique): les circuits utilisés en 16 et 24 bits étaient différents. Sur le Lumin A1, l'activation du volume numérique, même sans s'en servir en restant à 0 dBFS, dégradait le rendu parce qu'on passait par des circuits supplémentaires.
Amicalement
Comme on peut lire beaucoup de choses au sujet des volumes numériques, voici quelques éléments pour essayer de fixer les idées.
Naturellement, je peux faire des erreurs, et il ne faut pas hésiter à les pointer.
Une piste 16 bits a des échantillons entiers compris tire 0 et 65536 (2 puissance 16)
Une piste 24 bits a des échantillons entiers compris entre 0 et 16777216 (2 puissance 24)
Il n'y a qu'une seule manière d'appliquer une atténuation de volume A, c'est de multiplier les échantillons par
[10 puissance A/20)]
Par exemple atténuer de 10 dB revient à multiplier les échantillons par 0.3162277...
Atténuer de 35 dB revient à multiplier les échantillons par 0.01778279...
Naturellement, on est obligé "d'arrondir" le dernier chiffre obtenu et de supprimer les chiffres au delà de 16 ou 24 bits. On y reviendra.
Commençons par prendre une piste 16 bits et appliquons lui une atténuation forte de 48 dB et restons en 16 bits. On a multiplié les échantillons par environ 0.004 et il est simple de se rendre compte que l'on n'a plus que 8 bits significatifs et plus 16. On a perdu 8 bits de définition et de dynamique.
C'est la catastrophe des volumes numériques en 16 bits au "tout début" et de l'idée assez générale de la mauvaise qualité des volumes numériques et de la perte de dynamique associée.
Mais à présent, sur cette piste 16 bits, faisons les calculs en 24 bits et conservons le résultat en 24 bits.
On a toujours perdu 8 bits, mais il en reste 16 et on n'a strictement rien perdu en dynamique.
Avec une piste 24 bits, en faisant les calculs sur 32 bits, et en appliquant une atténuation de 48 dB, puis en repassant en 24 bits, on perd 8 bits, mais on a bien conservé 24 bits et on a aucune perte de dynamique.
Quelles sont les "erreurs" commises en appliquant un volume numérique?
La seule que l'on fasse, c'est que l'on est obligé d'arrondir le dernier chiffre et que l'on est obligé de laisser tomber les chiffres qui suivent.
Ces erreurs d'arrondi et de troncature sont aussi sources de catastrophes dans les premières implémentations de volume numérique.
Parce qu'aussi étrange et surprenant que cela paraisse, si l'on effectue "simplement" cet arrondi de manière classique, on génère des distorsions numériques cumulatives sur toutes les fréquences, parfaitement audibles en 16 bits et très désagréables, un peu moins audibles en 24 bits mais néanmoins présentes.
Par exemple, tirer au hasard le dernier chiffre retenu pour l'arrondi est meilleur qu'un arrondi classique.
C'est le domaine du "dither", qui revient en gros à remplacer les distorsions numériques produites par les arrondis et troncatures par un bruit de niveau -144 dBFS, qui lui ne pose aucun problème audible.
On peut en plus repousser ce bruit au delà des fréquences audibles, c'est le domaine du "noise shaping".
Des DAC comme le Tambaqui de Mola Mola ou les Weiss 501/502 diposent de dither.
Vous pouvez voir Bruno Putzeys (Mola Mola, Kii, Purify, etc) en parler dans cette vidéo autour de 14 minutes.
Conclusion personnelle
Quand on dispose d'un DAC avec un "bon" volume numérique ET une impédance de sortie adéquate ET un niveau de sortie permettant un gain suffisant, on peut le brancher directement sur un bloc de puissance. Un préampli analogique devient non seulement inutile mais ne peut que dégrader le rendu global en ajoutant des composants sur le trajet du signal. Certes, il est possible qu'un préampli semble "améliorer" les choses même dans ce cas. Cela peut être des questions d'impédance ou de gain, mais sans doute pas de volume numérique.
Enfin, certains prétendent qu'il est possible de ne pas avoir d'arrondi à faire en choisissant bien les atténuations afin que les opérations "tombent" juste.
On est en présence d'entiers. Appliquer un volume numérique c'est multiplier par [10 puissance(A/20)], soit diviser par 1/[10 puissance(A/20)]
Si ce diviseur n'est pas entier, il n'y a aucune chance que la division "tombe juste".
Si ce diviseur est entier, il faut que cela soit un diviseur commun à tous les entiers entre 1 et 65536 pour une piste 16 bits. Mais pas de chance, le PGCD de ces nombres (Plus Grand Commun Diviseur) est 1. Idem en 24 bits.
Je ne nie pas que certains puissent entendre des différences avec ce type de volume dont personne ne sait vraiment comment il est fait.
Mais pour mémoire, une simple différence d'activité d'un FPGA peut conduire à des différences notables, ou bien sur les premiers lecteurs réseau Linn, une piste 16 bits et la même piste 16 bits passée en 24 bits en rajoutant des 0 ne sonnaient pas pareil (sans aucun volume numérique): les circuits utilisés en 16 et 24 bits étaient différents. Sur le Lumin A1, l'activation du volume numérique, même sans s'en servir en restant à 0 dBFS, dégradait le rendu parce qu'on passait par des circuits supplémentaires.
Amicalement