Lexique de la mesure audio
Principes fondamentaux : Sont envoyés vers l’appareil évalué des signaux de tests parfaitement purs, dénués de toute coloration et atteignant les limites techniques absolues des formats 24bits et 16bits sans compression. Est alors mesuré ce qui est reproduit par l’appareil, ce que ce dernier ajoute, ou enlève, au signal d’origine. Par essence, le rôle de la mesure en audio est donc bien celui d’analyser des défauts, des transformations induites par l’appareil, du signal qu’il restitue comparé à celui qu’il a initialement reçu. Certes, tout instrument de musique génère des harmoniques qui lui sont propres, et tout mastering possède un bruit et une dynamique intrinsèques, mais ce qui est créé par l’électronique n’existe pas dans l’enregistrement initial. En définitive : la mesure a pour finalité l’évaluation de la fidélité, de la transparence d’un appareil. Cette fidélité, ou par opposition cette coloration, peut être quantifiée, observée et analysée de manière parfaitement objective par différents outils et indices :
- Le THD+N (« Total Harmonic Distortion + Noise ») est la somme de la Distorsion Harmonique Totale et du Bruit (DHT+B). Il s’agit vulgairement de l’ensemble des irrégularités mesurées autour d’une fréquence de test, sinusoïdale (souvent 1kHz) et à pleine amplitude (0dBFS). Tout élément observé hors de cette tonalité fondamentale est considéré comme une anomalie générée par l’appareil qui est mesuré. Il s’agit aujourd’hui de la valeur étalon pour évaluer les performances objectives des électroniques. Il est exprimé soit par une valeur négative en décibel (dB), soit en pourcentage.
- Le SINAD (« Signal to Noise and Distortion ») est la valeur opposée, donc positive, du THD+N. Un SINAD de 100dB est donc égal à un THD+N de -100dB. Les valeurs respectives sont ainsi interchangeables. Pour le SINAD comme pour le THD+N, leur chiffre seul est un indice relativement abstrait, si dénué de contexte. Il reste donc important d’analyser quel élément perturbateur est dominant (le bruit ou la distorsion harmonique). Le profil de distorsion de l’appareil s’observe également par l’amplitude des pics harmoniques qui apparaissent au-delà de la fréquence fondamentale. Les harmoniques de rang pair (2e, 4e, 6e) et impair (3e, 5e, 7e) pouvant donner des colorations sonores différentes. Ces éléments sont montrés en détails dans les graphiques FFT ci-dessous.
- Le SNR (« Signal-to-Noise Ratio »), ou Rapport Signal/Bruit, traduit l’amplitude du signal (fondamental), relative au bruit généré par l’appareil. Un SNR de 100dB signifie simplement que le bruit sera 100 décibels moins fort que le signal reproduit. Il est nécessaire qu’il soit le plus élevé possible pour assurer les capacités d’un appareil à pouvoir reproduire les qualités d’amplitudes et de dynamique d’un enregistrement. La Dynamic Range (DR, ou « plage Dynamique » en Français) devra d’ailleurs correspondre à une valeur identique. On indiquera par convention la Dynamic Range pour les DACs et le SNR pour les amplificateurs. Les méthodes de mesures sont légèrement différentes, mais la valeur finale recherchée reste la même. Le test Noise Level (niveau de bruit) évalue quant à lui le seuil de bruit de fond lorsque qu’aucune tonalité n’est jouée, et qui est souvent propre à l’alimentation d’un DAC ou d’un amplificateur.
- L’IMD (« Intermodulation Distortion »), ou Distorsion d’Intermodulation, est une somme de distorsion donnée, avec cette fois pour référence un ensemble de plusieurs tonalités. Elle permet ainsi d’analyser le comportement d’un appareil lorsqu’il a à charge de reproduire plusieurs signaux simultanés, en pointant les perturbations générées autour de ces derniers. L’IMD est mesurée sous plusieurs standards : SMPTE (deux fréquences de 60Hz et 7kHz), CCIF (deux fréquences de 19kHz et 20kHz), et enfin, Multitone, qui simule un signal musical, avec 32 tonalités générées en même temps, ici de 10Hz à 22kHz. Ces mesures sont capitales, car pointent rapidement des défauts qui se traduisent dans le domaine audible : par exemple, un appareil qui saturerait sa reproduction du médium, quand il aurait à traiter en même temps une forte amplitude de fréquences graves.
- La Réponse en Fréquence (« Frequency Response », abrégée FR) montre les variations d’amplitude, en dB, sur l’ensemble du spectre. Elle est mesurée ici de 10Hz à 44.1kHz. Il est attendu, pour un appareil idéal (neutre), une ligne parfaitement droite quelle que soit la charge (pour un amplificateur) ou la fréquence d’échantillonnage (pour un DAC). Un appareil montrant d’importantes variations sera considéré comme coloré.
- Le « Jitter », Gigue en Français, est la conséquence d’un phénomène de latence qui peut intervenir dans le processus de conversion Numérique vers Analogique. Il s’agit donc d’une caractéristique propre aux DACs et principalement à l’implémentation de leurs horloges. Il se mesure par un « J-Test », qui correspond à une fréquence sinusoïdale de 12kHz (sous une fréquence d’échantillonnage de 48kHz), modulée avec un signal carré de 250Hz. Le phénomène observé est alors l’apparition de pics (« sidebands »), répartis de manière symétrique autour de la fréquence fondamentale. Plus ces pics sont importants, plus la gestion du Jitter est mauvaise et pourrait, dans certains cas, se traduire dans le domaine audible.
- La Diaphonie (« Crosstalk ») est principalement un concept de séparation entre les différents canaux. Elle se mesure en analysant la distorsion et le bruit (relatifs à l’ensemble des fréquences) lorsqu’elle est mesurée sur un canal muet, pendant que l’autre joue à pleine amplitude. Il s’agit donc d’observer la pollution induite par un canal sur un autre, et inversement. La valeur est exprimée en décibels positifs et indique une perturbation moins importante plus son chiffre est élevé. Cette donnée diminue généralement de façon graduelle en montant dans les hautes fréquences. Le chiffre choisi ici est basé sur la séparation à 1kHz.
Louis M - VintageFlanker
