Parmi les personnes ayant une vision critique du monde, un stéréotype est enraciné selon lequel les formats audio haute résolution (avec une fréquence d'échantillonnage de plus de 44,1 Hz et une quantification de plus de 16 bits) dans les équipements de reproduction audio domestique ne sont qu'un stratagème marketing créé pour ceux qui ne connaissent pas sur les seuils de perception. Comme, il y a des améliorations au-delà des seuils de la perception humaine.
Pendant longtemps, j'ai été enclin à une opinion similaire, jusqu'à ce que je commence à noter périodiquement que j'aime davantage certains des albums les plus subjectifs (pour des raisons inexplicables). Je ne peux pas dire que je peux facilement passer le test aveugle et déterminer avec une grande précision où se trouve le hirez et où est le mp3 avec un débit binaire de 320 kbps. Mais en écoutant les enregistrements au format AIFF avec une fréquence d'échantillonnage de 192 kHz et une résolution de 32 bits, il me semble que je remarque des améliorations subtiles dans la plage dynamique et lors de la lecture à basse fréquence.
Je ne fais pas vraiment confiance à mes oreilles. J'ai douté de mes propres conclusions et j'ai décidé de découvrir quelque chose sur la possibilité théorique d'entendre ces différences.
À ma grande surprise, je n’ai pas trouvé les histoires de spécialistes du marketing, mais des évaluations faisant autorité de spécialistes AES (Audio Engineering Society). Mes recherches n'ont pas donné de réponse définitive, mais je suis devenu moins catégorique à propos des highres.
Sur la base de mon expérience personnelle, j'ai écrit plus d'une fois que la haute résolution n'est requise que par des personnes qui ne sont pas suffisantes pour écouter, mais qui ont besoin de savoir que la qualité sonore est impeccable. Après avoir analysé les découvertes des ingénieurs du son et des spécialistes de la psychoacoustique, j'ai réalisé qu'il y avait encore une possibilité théorique d'entendre la différence.
Fréquence et autres paramètres de «résolution»
La principale question posée aux chercheurs au cours des deux dernières décennies: est-il judicieux d'augmenter le taux d'échantillonnage des enregistrements et de reproduire l'équipement audio? La question a été posée à propos du fait que le seuil physiologique d'audibilité est limité à une plage de 16 Hz à 21 kHz.
Selon l'un des pionniers de la psychoacoustique russe, professeur à l'Université de Saint-Pétersbourg, docteur en sciences techniques, membre du Conseil de coordination pour l'acoustique de l'Académie russe des sciences, président du département AES de Saint-Pétersbourg Irina Aldoshina, personne n'a encore donné de réponse définitive à la question.
Le fait est que, malgré le manque de preuves de tests à l'aveugle, partout où le sujet identifie sans ambiguïté la highresis, il existe de nombreuses hypothèses théoriques selon lesquelles une «résolution» élevée peut affecter la perception subjective.
Ainsi, le professeur de l'Université de Montréal McGill V. Voychik a écrit que l'une des façons d'augmenter le réalisme du signal musical et de créer l'effet de «présence», d'augmenter la «transparence» est d'augmenter la fréquence d'échantillonnage au-dessus de 44,1 kHz. En conséquence, l'expansion de la gamme supérieure de fréquences reproductibles au-delà de 20 kHz. (après avoir lu ceci, je doutais de son statut d'expert, mais en vain)
Il a également noté que pour créer un signal réaliste, en plus de la fréquence d'échantillonnage, il était nécessaire d'augmenter la "résolution des systèmes de reproduction et (!) D'enregistrement (!) Dans les domaines temporel, spatial et dynamique. Le professeur canadien a fait une telle conclusion en se basant sur les rapports annuels de l'AES, ainsi qu'en s'appuyant sur la connaissance de la complexité de la physiologie de l'audition et de la neurophysiologie de la perception auditive.
ADC: intervalle d'échantillonnage, filtres et «transparence»
Il est connu que pour convertir un signal audio analogique en un signal numérique, il est nécessaire d'effectuer un échantillonnage, une quantification et un codage. Ces processus se produisent pendant l'enregistrement numérique ou lors de la numérisation de matériel analogique. Pour cela, un ADC est utilisé. Le processus d'une telle transformation se déroule conformément au théorème de Kotelnikov-Shannon-Nyquist.
Selon le même théorème, la restauration exacte du signal d'origine dans la transformation inverse n'est possible que lorsque la fréquence d'échantillonnage est supérieure à deux fois la fréquence maximale dans le spectre du signal d'origine.
Ainsi, il semblerait que la fréquence d'échantillonnage de 44,1 kHz (format CD DA) devrait en théorie être suffisante pour transmettre avec précision l'ensemble du spectre audible, c'est-à-dire fd> 2fv. Mais tout n'est pas si simple, le problème réside dans les intervalles d'échantillonnage.
Les experts de l'AES écrivent qu'au moment de l'échantillonnage, le signal doit être constant et traverser la basse fréquence dite filtre anti-crénelage qui coupe le signal à fd / 2 pour empêcher les artefacts de se produire. Ces filtres se trouvent dans tous les ADC. Ce filtre provoque la dispersion des caractéristiques d'impulsion du signal d'origine, qui se produit en raison de l'inégalité des caractéristiques AF et AF et de la non-linéarité de phase dans la bande passante.
Le résultat de cet effet secondaire du filtre est la dispersion temporelle du signal et la présence dans chaque échantillon d'éléments d'information des précédents. En raison du dynamisme et de la complexité du signal musical, cette dispersion peut avoir un certain effet sur la perception subjective. Bien que les experts disent que pour cela, vous devez être un auditeur très attentif et expérimenté avec des oreilles «dorées» exceptionnelles.
Lors de la conversion à une fréquence de 44,1, un intervalle d'échantillonnage de 22,7 μs est utilisé. Voychik, Aldoshina et d'autres spécialistes AES prêtent attention aux problèmes de caractéristiques temporelles du format. Les capacités dynamiques de la conduite lors de l'exécution du fort permettent d'atteindre des pics de 120-130 dB en 10 μs, les dulcimers permettent d'obtenir une montée instantanée de 136 dB en 7 μs.
En conséquence, les intervalles de temps d'échantillonnage utilisés lors de l'enregistrement d'un CD sont très éloignés des capacités dynamiques des instruments. Dans les formats highres modernes, ces intervalles sont plus courts (de 1 à 0,16 μs) et donc, au niveau de la dynamique, ils sont capables de transmettre le son de façon plus précise et plus réaliste.
De plus, en tant que caractéristique importante du réalisme («naturel») du son pendant la lecture, les experts AES considèrent "Transparence". Cette caractéristique timbrale subjective du son est inhérente au son qui, selon de nombreux experts, est plus proche du naturel. Les chercheurs notent que cette fonctionnalité dépend également directement des paramètres de temps d'enregistrement, c'est-à-dire à partir de l'intervalle d'échantillonnage.
L'échographie: est-elle nécessaire ou non?
Les scientifiques et les passionnés, lors de l'enregistrement d'instruments vivants à l'aide d'instruments de précision, ont commencé à remarquer la présence d'ondes ultrasonores dans le spectre de ces instruments depuis les années 70.
Un exemple est le spectre d'un tube, où les ondes sont des composants enregistrés avec une fréquence de 40 kHz et un niveau allant jusqu'à 60 dB, le violon et l'alto ont des composants ultrasoniques jusqu'à 100 kHz, avec un niveau allant jusqu'à 85-90 dB.
Malgré le fait que l'oreille humaine ne peut pas percevoir les ondes avec une fréquence supérieure à 20 kHz (dans de rares cas, 22 kHz - en règle générale, chez les enfants), la présence de composantes hautes fréquences prononcées modifie la structure temporelle du signal.
Fletcher, Kuznetsov et d'autres auteurs qui ont étudié les sons d'instruments vivants ont noté qu'un tel effet temporaire peut affecter de manière significative la perception subjective du son, malgré le fait que la fréquence elle-même n'est pas perçue à l'oreille.
Ces informations répondent en théorie à la question de l'opportunité d'augmenter le taux d'échantillonnage. Au moins lors de l'enregistrement en jouant des instruments acoustiques en direct.
Résidu sec
Malgré le fait que les tests à l'aveugle ne confirment pas encore de différences significatives dans la perception des formats conventionnels et hirez, au niveau théorique ils ont une plus grande fidélité de reproduction. De plus, les intervalles d'échantillonnage, une diminution du niveau de dispersion temporelle, ainsi que la capacité de reproduire les composantes ultrasonores du signal suggèrent que la différence entre les CD DA classiques et les formats haute résolution peut être perceptible et significative pour la perception subjective.
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