Le son HD

LE SON HD

COMMENT LE DECODER

 

A quoi sert vraiment le HDMI 1.3 pour les codecs audio HD ?

 

Il y a beaucoup de confusion sur le sujet des nouveaux formats audio non compressés et on fait croire beaucoup de choses aux néophytes, et aux autres aussi d'ailleurs... C'est dommage car le sujet est vraiment intéressant et il y a beaucoup à dire pour ceux qui veulent profiter des formats audio lossless sur leurs enceintes. Malheureusement pour les personnes qui pensent que tout ira bien avec un ampli HDMI 1.3 estampillé HD, tous ces logos ne sont ni nécessaires, ni suffisants pour pouvoir écouter du son audio HD (un des critères limitant aujourd'hui c'est : le lecteur Blu Ray ou HD-DVD utilisé décode-t-il ou non le format Dolby True HD/DTS-HD Master Audio. Un autre critère important c'est la qualité des convertisseurs D/A de l'ampli et sa qualité musicale; comme toujours en fait). 

- Les formats Audio HD
Pour simplifier je ne vais parler que du top du top, les formats qui font rêver tous les audiophiles : le Dolby True HD et le DTS-HD Master Audio. Notons déjà qu'il s'agit de deux concurrents (Dolby et DTS) qui proposent "leur" format audio Haute Résolution.

Dolby True HD : 24-bits/96 kHz
DTS-HD Master Audio : 24-bits/192 kHz 

Plus précisément ces formats audio-HD sont en fait du LPCM 24bits/192 kHz zippé. On dit que ces formats sont sans perte parce qu'en dézippant on retrouve le LPCM original. Dans le passé deux autres formes de zippages du son ont été (et sont encore) utilisés : le DVD-Audio et le SACD (24-bits/192 kHz dans les deux cas). Enfin, pour comparaison le format CD est également du format PCM, mais nettement moins bien échantillonné : 16-bits/44.1 kHz.

Pour faire simple, on dit que les formats 24-bits/192 kHz sont "parfaits" dans le sens où, aussi bien en dynamique qu'en plage de fréquence, ils dépassent les capacités de l'oreille humaine : on retrouve avec ces formats la qualité originale analogique de ce qui a été émis (contrairement au format du CD).

La nouveauté dans le DTS-HD Master Audio par rapport au SACD par exemple c'est le nombre de canaux codés (7.1), rendu possible par la capacité accrue du support (HD-DVD et Blu-Ray) (mais en 5.1 ou 7.1 le codage passe à 24-bits/96 kHz seulement).

La question est maintenant : comment transporter ce son 24 bits/192 kHz en numérique jusqu'aux convertisseurs de l'ampli ? (parce que le transporter en analogique, il n'y a pas de problème mais là on reste à la merci des DAC des lecteurs, souvent moins bons que des DACs d'amplis).

Ce qu'il faut savoir :
- Le dézippage des formats audio HD est fait (et sera toujours fait pour des questions d'authoring) dans le lecteur BR ou HD-DVD
- la norme HDMI depuis le 1.1 transporte les 8 canaux en PCM 192kHz/24bits jusqu'à un ampli 1.1
- les amplis HDMI 1.1 savent recevoir les canaux PCM jusqu'à 192kHz/24bits (la question est : qu'en font-ils après)

On voit qu'il est possible avec un simple ampli HDMI 1.1 de profiter du transport numérique des flux PCM Haute Résolution. 

- Alors quelle est la vraie question ?
La vraie question quand on achète un ampli et que l'on s'intéresse à l'audio HD n'est donc pas dans le transport par le cable HDMI (s'il a une prise HDMI1.1, le transport se fait parfaitement). 

La vraie question est : "quels sont les traitements que sait faire l'ampli avec ce son numérique LPCM 24bits/192 kHz stéréo, 5.1 ou 7.1 ?"

Je reprends les 3 types de traitements que peut faire un ampli sur du LPCM tels que cités dans le post de référence du forum AVS :

- Traitements de bases : équilibre des volumes entre les canaux, ajustement des distances, gestion numérique du canal .1 (caisson de basse)
- Traitements Surround : passer des sources 2.0 ou 5.1 en 7.1, THS select 2, qui améliore la qualité des sons optimisés pour les cinémas pour des pièces plus petites
- Equalisation (i.e. ajustement du volume pour des bandes de fréquences précises)

Exemples (toujours tirés du post AVS) : 
- Le Panasonic XR57 ne fait aucun traitements, même pas les traitements de bases
- La série des Onkyo x04 ne fait pas les traitements surround, mais sait recevoir du PCM 5.1 en numérique
- L'Onkyo 605 sait recevoir du PCM 7.1 mais ne fait pas de traitements surround (et pourtant il est HDMI 1.3, preuve que ça n'a pas forcément de rapport).
- Le HK645, le Marantz 6001, 7001, 8001 reçoivent du PCM 5.1 en numérique et font tous les traitement surround.
- Les derniers Denon, les Yamaha RX-V661/HTR-6060, le Pioneer Elite 81TXV, le Onkyo 805,etc... reçoivent du PCM 7.1 en numérique et font tous les traitements surround.

On voit donc que si l'on n'est uniquement intéressé par du son stéréo ou 5.1 en 24 bits/192kHz en numérique, un ampli HDMI 1.1 de la série des Onkyo x04 suffit.

- Mais alors qu'est-ce que ça veut dire que les amplis HDMI 1.3 "décodent les formats audio HD" ?
Ca veut dire que, contrairement aux amplis HDMI 1.2, ils savent dézipper le contenu Dolby True-HD. Mais c'est doublement inutile : les lecteurs font déjà ce dézippage(a), et aucun lecteur ne transmettra probablement jamais le contenu zippé aux amplis (problème de norme HD-DVD et BR : le mixage et divers traitements doivent être faits dans le lecteur).
Mais alors à quoi serviront ces décodeurs HD dans les amplis ? A rien
Mais ils coûtent chers ? Oui
Qui les payent ? Vous
Quels seraient les avantages d'un décodage dans l'ampli ? Aucun : c'est un dézippage. Que ça soit dézippé dans le lecteur ou dans l'ampli c'est pareil.

- Alors à quoi devrais-je faire plutôt attention si je veux profiter du son HD ?
- Le lecteur BR ou HD-DVD décode-t-il le Dolby True HD ?
- Le lecteur BR ou HD-DVD décode-t-il le DTS-HD Master Audio ? (sauf erreur aucun lecteur ne le décode actuellement)
- Quelle est la qualité d'encodage de ma source (film, concert) ?
Noter que le HD-DVD ne supporte le 24-bit/192 kHz que pour 2 canaux. Pour 8 canaux on passe à 24-bit/96 kHz. Et dans la réalité, pour référence, l'encodage moyen d'un film sur BR ou HD-DVD aujourd'hui c'est seulement 16 bits/48 kHz (ça peut monter à 24 bits/48 kHz pour les films à gros budget). 
- Comment mon ampli traite-t-il les canaux LPCM reçus par le cable HDMI 1.1 ou 1.2 ou 1.3


Pour le son, ok j'ai compris, HDMI 1.3 ne sert à rien, mais pour le deep color 12 bits (transporté uniquement par le HDMI 1.3) ? 
Aucun lecteur BR ou HD-DVD actuel ne sait le prendre en compte (ils sont en 8 bits).
Aucune source ou support ne sont prévus à court ou moyen terme.

Conclusion et recommandations :

- On a besoin d'une base de donnée des lecteurs BR et HD-DVD décodant le Dolby True HD et le DTS Master Audio (les lecteurs actuels comme le Panasonic BD10 ne sont pas assez puissant pour décoder le DTS Master Audio)

- On a besoin de la liste des amplis HDMI avec 6 critères par exemple : "gère le PCM 2.0", "gère le PCM 5.1", "gère le PCM 7.1", "gère les effets surround vers 5.1 et 7.1", "gère le Bass Management", "DAC utilisé".

- On n'a pas forcément besoin d'une liste des amplis HDMI 1.3 incluant des décodeurs Audio HD (ce qui contribue à entretenir la confusion)

- On a besoin d'une liste des films, concerts, disques encodés en Dolby True HD ou DTS Master Audio et de leur qualité d'encodage (96 kHz, 192 kHz ?)

Le mot de la fin

Pour résumer je dirais, en ce qui concerne les entrées HDMI :

- les amplis HDMI 1.3 sont des amplis "Audio HD 7.1 ready", "SACD LPCM 5.1 ready" et "SACD DSD 5.1 ready" 
- les amplis HDMI 1.2 sont pour la plupart des amplis "Audio HD 5.1 ready" et "SACD LPCM 5.1 ready"
- les amplis HDMI 1.1 sont parfois "Audio HD 5.1 ready" et/ou "SACD LPCM 5.1 Ready"

Et si on considère les connections analogiques, tous les amplis avec entrée analogique 5.1 sont Audio HD 5.1 ready et tous les amplis avec entrées analogiques 7.1 sont Audio HD 7.1 ready. Elle est pas belle la vie ?

Compléments :

Voici des extraits du site http://www.dolby.com qui confirment l'inutilité du HDMI 1.3 pour l'audio HD par rapport au PCM transmis par le HDMI 1.1 et 1.2. J'ai juste traduit en français. Les liens pointent vers les documents originaux en anglais :

Tous les liens et extraits dans ce qui suit viennent de http://www.dolby.com :

Décodage dans le lecteur et conséquences :

www.dolby.com a écrit:Dans les lecteurs HD l'audio sera traité de la même façon. La bande sonore provenant du disque sera décodée dans le lecteur en un signal PCM multicanal. Le PCM est le format que les lecteur utilisent pour faire toutes les opérations de traitement audio internes, y compris le mixage.

Les implications de ce décodage effectué à l'intérieur du lecteur sont importantes : le fait que les lecteurs ferton le mixage audio en interne signifie qu'il n'est plus possible (ou nécessaire) de sortir les données audio brutes encodées en bitstream depuis le lecteur, comme il était typique de le faire avec les DVD.




A propos du décodage dans l'ampli (A/V) : 

www.dolby.com a écrit:Pour décoder les données brutes bitstreams, l'ampli doit supporter le nouveau protocole dolby True HD et incorporer le nouvel algorithme de décodage. En outre il sera nécessaire de choisir des disques HD dans lequel l'éditeur aura permis que le flux audio bruit 5.1 ou 7.1 en bitstream contourne le processus de décodage/mixage interne au lecteur et soit envoyé directement aux sorties HDMI 1.3 du lecteur. On s'attend à ce que certains disques HD permettent ceci, mais ils représenteront une minorité de titres. De toutes façons la qualité sonore sera fondamentalement la même que si l'audio est décodé dans le lecteur en signaux PCM et transportés par une connexion HDMI vers l'ampli.

Avec 6 ou 8 canaux audio 24-bit/96 kHz à traiter avec ces nouveaux formats HD, les exigences de post-traitement DSP pour un ampli font plus que doubler. Plutôt que de dédier de considérable ressources DSP pour décoder le signal brut à l'intérieur de l'ampli lui-même, il est plus judicieux d'utiliser les ressources des processeurs DSP de l'ampli pour faire les post-traitements haute résolution comme le management des basses, l'équalisation de la pièce ou des enceintes, le décodage Dolby Pro Logic® IIx ou d'autres types de traitements digitaux du signal.



A propos du MLP :

www.dolby.com a écrit:Le MLP sans perte, la technologie du DVD-audio, offre la haute-résolution audio PCM pour les producteurs de contenus et les auditeurs les plus exigeants. Il compacte les données PCM avec une précision bit à bit, en réduisant de moitié l'espace disque requis sans compromis sur la qualité. Le MLP sans perte supporte des taux de transferts jusqu'à 9.6 Mbps et de 1 à 6 canaux discrets.

Le Dolby True HD, pour les media HD, offre un nouveau niveau de qualité audio, avec une précision bit à bit par rapport au master de studio. Il est construit sur le MLP sans perte en incorporant des taux de transferts plus élevés, des canaux additionnels, un support de mixage stéréo amélioré, et d'importantes capacités de métadata. Le dolby TrueHD supportes des transferts de données jusqu'à 18 Mbps and de 1 à 8 canaux discrets.



Enfin un extrait de la FAQ Dolby True HD en pdf :

www.dolby.com a écrit:24. J'ai un ampli vieux de 2 ans. Comment puis-je profiter des bénéfices sonores du Dolby TrueHD ?

Si votre ampli a une entrée HDMI qui supporte le PCM multicanal ou un entrée muticanal analogique, il n'y a pas de problème.

25. Je suis sur le point d'acheter un nouvel ampli. Qu'est-ce que je devrais vérifier pour être sûr qu'il soit compatible pour jouer un contenu en DolbyTrueHD ?

Une entrée HDMI qui supporte le PCM multicanal ou bien des entrées analogiques multicanal sont tout ce dont vous avez besoin.

NOTA 

Attention, les sacd ne sont pas en pcm!!!
Le dsd est un signal 1 bit / 2,8 MHz

Le hdmi depuis le 1.2 permet de véhiculer le dsd.
Seul souci, c'est qu'il faut que le lecteur puisse l'envoyer ET que l'ampli le décode. Là on a du vrai dsd de bout en bout.

Maintenant certains lecteurs sortent le dsd en lpcm (ils le convertissent en interne) qui est traité par tous les amplis hd. A priori cette conversion ne fait pas trop de dégâts donc il paraît qu'on n'entend pas la différence avec du dsd pur (ça reste un signal hd quand même).

L'oppo par exemple propose les deux: soit dsd (pour ampli compatible) soit lpcm en hdmi. 
En analogique (sur les sorties 5.1), ça peut être la même blague: soit le lecteur travaille en dsd et le transforme directement en analogique soit il fait dsd -> PCM -> analogique.

Concernant la qualité des sorties analogiques, en réalité ça dépend de deux choses: quel appareil (lecteur ou ampli) a les meilleurs convertisseurs et quelle est la qualité de l'entrée 5.1 analogique de l'ampli (s'il renumérise cette entrée, autant arriver directement en numérique).

 

Récapitulatif du processus de dézippage du son HD via le lecteur :

Le processus c'est:


1) dolby (ou dts) hd 
2) dézippage et récupération du lpcm d'origine
3) traitements et dsp divers (en numérique) du lpcm
4) conversion par les dac en analogique
5) vers ampli de puissance (le réglage du volume étant dans les intermédiaires entre 3 et 5 selon si tu rentres en analogique ou numérique dans l'ampli)

Quand tu as directement une piste lpcm, tu supprimes les étapes 1 et 2.
Les codecs Dolby et Dts ne servent qu'à réduire le volume de la piste lpcm originale.

Les différences que tu entends entre Dolby hd, Dts hd et lpcm (attention je parle de hd! En sd on a bien dd < dts << dts plein débit) viennent soit d'une différence de quantification (par ex. sur un même br, la piste dts hd avec une meilleure résolution lpcm quel la piste Dolby hd - alors que les deux sont capables de la même chose si on veut) et/ou de différences de traitement (genre l'ampli qui ne peut pas faire tous ces dsp avec du Dolby hd).
Après, que l'étape 2 soit faite dans le lecteur ou l'ampli, si elle est faite correctement et le transfert aussi, ce n'est pas ce point ci qui va faire la différence. Par contre les points 3 et 4 peuvent bcp jouer entre le lecteur et l'ampli...

 

Voilà !!! Vous savez tout maintenant !!!

 

Le choix de ms-audio :

 

Moi ce que j’utilise c’est ce procédé là :

Dezippage du son HD (ainsi que tout les formats son d’ailleurs…) par l’oppo puis redirection en analogique 7.1 (5.1 pour mon cas) vers l’entrée analogique 7.1 de mon préampli (SD…) donc utilisation de 6 câbles de modulation RCA (L – C – R – LS – RS – SUB) .

Et voilà !!! mon préampli SD (qui ne posséde pas de hdmi…) devient un sublime préampli HD !!!

Et je vous assure sans crainte que c’est LA MEILLEURE SOLUTION !!! ET DE LOIN !!!

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Date de dernière mise à jour : 29/11/2013