Carte son vs ampli

[Acidnitrix]

Bonjour,

Je me pose quelques question vis à vis des "cartes sons" / dac / ampli.
Mon PC est équipé d'une carte mère Asus B85 pro-Gamer (Chipset Realtek ALC1150) , sans être une carte sons dédié la partie audio est plutôt bien travaillée sur ce modèle (impédance de 300 ohms pour les casques, protection des interférences). Ce chipset prends en charge les fichiers jusqu'en 24 bits / 192 kHz.

Pour la partie nomade (PC portable / Smartphone) j'ai un Fiio E7 qui lui ne gère que jusqu’à 24/96. Dans le coup j'ai pas grands intérêt utiliser le DAC du Fiio E7 quand je veux écouter au casque sur le PC ? Ou vous pour vous un DAC "dédié" fera mieux qu'un intégré ?


Merci de vos réponse.

[Nash]

Bonjour,

=> Dans le coup j'ai pas grands intérêt utiliser le DAC du Fiio E7 quand je veux écouter au casque sur le PC ?

Le Realtek ALC1150 n'est pas un bon DSP.
De plus, il intègre souvent un micro logiciel pour rehausser certaines fréquences (typiquement, explosion et coup de feu pour les jeux).
Les amplis de sortie sont ...minables. Sortir du 24 bits / 192 kHz sans un étage de sortie de qualité est inutile.
Ne pas se fier à 1 seule caractéristique
Un DAC est aussi important que l'étage d'amplification/filtrage analogique. (sans parler de l'alimentation, de la protection parasite etc.)


=> Ou vous pour vous un DAC "dédié" fera mieux qu'un intégré ?

C'est certain, vu les étages de sortie de ta carte mère.

Par contre est ce qu'un DAC fera mieux qu'une carte son Asus Xonar Essence STX2? Cela dépend du DAC

A plus,

[Acidnitrix]

Merci pour ta réponse. Je n'en attendais plus.
Je vais rester sur mon e07k dans le coup
Je suis pas très calé vis a vis des éléments techniques que tu cites. A tout hasard tu saurais ou trouver des "cours" sur ce genre de sujet ?

[kazcou]

Juste un petit un truc : une carte son c'est un DAC (digital-to-analog converte)

[Nash]

Bonjour,

Pour les cours, tu peux commencer sur wikipedia puis suivre les liens.

Expliquation simplifié de la génération du son pour ton PC:

Ta musique est stockée sur ton disque dur (par exemple) et tu lance une lecture (avec Foobar ou autre).

1 Le processeur lit le disque dur et envoi le flux audio vers ton Realtek ALC1150.
2 Puis, décodage du flux (exemple .flac). c'est un algorithme de décodage. c'est un programme complexe et pas simple a expliquer.

3 Le DAC en faite, le Convertisseur Analogique Numérique CAN. Mais c'est plus classe de dire DAC
C'est ton Realtek
Il s'agit en faite de l'étage le plus simple (techniquement):



En entrée, chaque bit se voit pondérer d'une valeur (différente hauteur de son).
Puis amplificateur monté en sommateur additionne toutes ces valeurs.
Le nombre de bit d'entrée c'est le poid binaire (ex: 16 ou 24bits) souvent appelé a tord, la résolution.

La résolution c'est la plus petite différence de valeur:


Déjà tu as un point de plus par rapport à de nombreux "connaisseur".

Une résolution ne peut être donnée en bit. Par exemple, en audio elle est donnée en Volt.



Sans rentrer dans les détails, la fréquence d'échantillonnage (la vitesse à laquelle les bits arrivent en entrée) est très importante (96Khz par exemple).



Le signal en créneaux est ensuite filtré. Afin d'extraire la valeur moyenne à chaque instant du signal (pour faire simple).

Puis des amplificateurs linaires rehaussent le signal et l'adapte en impédance (plus de volt, plus de courant).

Enfin le signal audio analogique est disponible sur le jack ou tu branche ton casque.

Conclusion:
Prendre un CNA d'instrumentation a 48bit nécessite une alimentation très stable. Dans ton cas, l'alimentation du Realtek ALC1150 n'est pas stable car les appels en courant très rapide du processeur (entre autre) font varier la tension de plusieurs mV. Et donc, ta résolution n'est pas stable. Prendre un CNA sans une alimentation irréprochable est inutile.
Le bon point c'est que l'une des alimentations les plus stable est la batterie.

2em constat:
Tu n'auras JAMAIS le signal entrant parfaitement converti, c'est impossible. En effet, nous venons de dénaturé le signal avec:
La précision de nos résistance R, 2R, 4R etc.
L' imprécision de l'alimentation
Les dérives de l'ampli sommateur
Les défauts de notre étage de filtration
Etc...


Et c'est grave docteur ?

En faite non, car notre audition est ... minable.
L'oreille entend jusque 18-22KHz (et la c'est du champion du monde).
Nous sommes surement à 16-18KHz max au réveil.

En plus, nous n'avons pas la même sensibilité à la musique.
Certain l'aime "chaude", en faite c'est de l'ajout de distorsion sur les harmoniques pairs (ampli à lampe électronique).
D'autre "froide" ou précise etc.

Mais pourquoi on entend une différence échantillonnage en 24KHz, 48KHZ et 96KHz?
Pour échantillonner correctement un signal il faut au minimum 2 fois la fréquence max d'entrée => 20KHz X 2 => 40KHz.
De plus afin d'éviter le recouvrement spectral (entre autre) il faut se situer à 4 fois cette fréquence. Phénomène problématique en hyperfréquence. Je te rassure, ca se voit bien à l'analyseur de spectre et ca se discerne sur certain passage de musique.


Voila, j'ai essayer de rester simple

A plus,

[Acidnitrix]

Merci pour toutes ces précisions. Donc si je comprends bien la différence entre 16 et 24 bits c'est simplement le nombres de valeurs différentes qu'on va pouvoir utiliser (d'ou la pauvreté des sons 8 bits), et la fréquence d’échantillonnage représente le nombre de fois par seconde que l'on va relevé une valeur.

[Franck.T]

Si je reprend un PC fixe une asus ASUS Essence STX II ira rapidement dedans ... Elle peu suffire à nombre d'utilisateur mais surtout c'est du bon matos upgrade des AOP , drive du 600ohms bref ça va super bien !

[Adhafera]

Pas mal l'explication Nash ! C'est super bien vulgarisé (un plaisir à lire !)

En entrée, chaque bit se voit pondérer d'une valeur (différente hauteur de son).
Puis amplificateur monté en sommateur additionne toutes ces valeurs.
Le nombre de bit d'entrée c'est le poids binaire (ex: 16 ou 24bits) souvent appelé a tord, la résolution.

Tout à fait exact pour un encodage PCM (le DSD, c'est autre chose)

 Une résolution ne peut être donnée en bit. Par exemple, en audio elle est donnée en Volt.

Certes, mais la résolution en volt n'est pas très pertinente comme info. Ce qui est important, c'est de savoir le nombre de "marche" que peut reproduire le DAC. 8bits, on n'a que 256 marches disponibles pour reconstituer le signal ; 16 bits, on en a 65536 !

Le signal en créneaux est ensuite filtré. Afin d'extraire la valeur moyenne à chaque instant du signal (pour faire simple).

De lisser le signal pour gommer les marches quoi ;)

2em constat:
Tu n'auras JAMAIS le signal entrant parfaitement converti, c'est impossible. En effet, nous venons de dénaturé le signal avec:
La précision de nos résistance R, 2R, 4R etc.

Sachant que plus aucun dac actuel n'utilise de dac 2^(i)R, ni même de réseau R/2R. Ils travaillent déjà tous en courant (et non en tension) et c'est quasiment tout le temps du delta sigma

Les dérives de l'ampli sommateur

Qu'entends-tu par la dérive des ampli sommateurs ? Un sommateur ça ne dérive pas, c'est l'intégrateur qui dérive si non asservi.

De plus afin d'éviter le recouvrement spectral (entre autre) il faut se situer à 4 fois cette fréquence. Phénomène problématique en hyperfréquence. Je te rassure, ca se voit bien à l'analyseur de spectre et ca se discerne sur certain passage de musique.

Le recouvrement scpectrale apparait uniquement si Shanon n'est pas respecté (donc si Fech < 2*Fmax). Echantilloner à plus de deux fois la fréquence max du signal à reproduire est donc inutile.

Quelques tests ;)
Dac 4bits en R/2R
Dac 8bits en R/2R
Numérisation et dénumérisation d'un signal audio via Arduino

Merci pour toutes ces précisions. Donc si je comprends bien la différence entre 16 et 24 bits c'est simplement le nombres de valeurs différentes qu'on va pouvoir utiliser (d'ou la pauvreté des sons 8 bits), et la fréquence d’échantillonnage représente le nombre de fois par seconde que l'on va relevé une valeur.

C'est ça. Après, ça ne sert à rien d'avoir une quantification trop importante : Entre 24 bits et 32 bits par exemple, je ne vois pas trop l'intérêt pour une application audio : de toute manière le filtre de sortie va lisser les valeurs donc la différence sera minime.

[Nash]

Bonjour,

Je précise que je ne veux pas étaler de la science

Certes, mais la résolution en volt n'est pas très pertinente comme info. Ce qui est important, c'est de savoir le nombre de "marche" que peut reproduire le DAC. 8bits, on n'a que 256 marches disponibles pour reconstituer le signal ; 16 bits, on en a 65536 !

Oui, et en plus c'est plus vendeur



Sachant que plus aucun dac actuel n'utilise de dac 2^(i)R, ni même de réseau R/2R. Ils travaillent déjà tous en courant (et non en tension) et c'est quasiment tout le temps du delta sigma


Oui, mais expliquer le fonctionnement avec un CNA double rampe ou un CAN à approximations successive c'est pas l'idéal

C'est souvent des étages a rampe/compteur avec second CNA en contre réaction (pour corriger en tension et fréquence).

Dans tout les cas l'alimentation est importante.


Qu'entends-tu par la dérive des ampli sommateurs ? Un sommateur ça ne dérive pas, c'est l'intégrateur qui dérive si non asservi.

Erreur, je n'aurai pas du dérive mais non linéarité. Non linéarité de la courbe de fonction de transfert (c'est jamais une droite parfaite), non linéarité en fréquence et en phase.


C'est ça. Après, ça ne sert à rien d'avoir une quantification trop importante : Entre 24 bits et 32 bits par exemple, je ne vois pas trop l'intérêt pour une application audio : de toute manière le filtre de sortie va lisser les valeurs donc la différence sera minime.

Tout à fait d'accord, en plus tu ne convertie plus que du bruit de fond. L'intérêt de monter plus haut en intéressant, entre autre, en instrumentation.


En tout les cas, ca fait plaisir d'échanger sur le sujet

[GourouLubrik]

Je rappel qu'il y a des Delta Sigmas dans le haut du panier qui sortent en tension à niveau lineout (~2v) et non en courant, comme les Wolfson 874x, Cirrus Logic CS439x (qui a racheté Wolfson) ou les AKM 43xx / 44xx, ou les TI PCM52xx.

Après j'ignore comment ils travaillent en interne, ils bossent peut être en courant et intègrent les résistances de conversion I/V dans le package. Quand on voit la qualité des résistances laser trimmed d'un PCM 1704UK... ça montre qu'on peut mettre de bonnes résistances dans un package de circuit intégré aussi. cependant, c'est également ce qui serait également responsables de son cout de production élevé - mais il faut dire que vu que c'est du sign magnitude R-2R, il en faut un paquet, alors que 2 ou 4 suffisent pour un I/V (suivant la présence de sorties différentielles).

[Acidnitrix]

Ok je sors les rames !