Le "HIRES" est-il inutile ?

Abstact : il y a deux paramètres : la largeur de bits : 16, 24 , 32 (qui joue sur les niveaux de volume et donc la dynamique, ou rapport signal/bruit ; et la fréquence d’échantillonnage (qui détermine la bande passante 44.1KHz d’échantillonnage permet de reproduire jusqu'à 22.05KHz, 96KHz d’échantillonnage permet de reproduire jusqu'à 48KHz, etc...). Le CD contient du 16 bits échantillonné à 441KHz.

En illustration ci-dessus : vous pouvez admirer un superbe exemple de désinformation marketing au sujet de la musique "HIRES" (HIRES c'est plus de 48KHz, et plus de 16bits).

De fait : la légende urbaine la plus en vogue, résultant de cette désinformation est contenue dans le terme "HIRES", qui conduit le grand public à penser que la "résolution" audio est plus grande à 96KHz (HIRES) qu'à 44.1KHz (CD).

Commençons par la fréquence d’échantillonnage :

Il est prouvé que l'échantillonnage 44.1KHz permet de reconstruire exactement un signal analogique jusqu'à 22KHz, sans aucune approximation : si on superpose les deux signaux (soustraction de signal) :

(signal master analogique) - (signal CD converti en analogique) 

= 

(silence total) + (bruit à -100dB)

NB : bruit -100dB inaudible à +20cm du tweeter. 

Ceci est démontré sans équivoque dans cette video de Xiph.org :

Les échantillons supplémentaires du Hires (au dessus de 44.1KHz) ne servent pas à augmenter la "résolution" du signal entre 0Hz et 22KHz : comme démontré ci-dessus ils ne servent à rien dans cette plage de fréquence : ils servent uniquement à monter plus haut en fréquence : dans les ultrasons.

La résolution d’échantillonnage est exactement la même dans le spectre audible ! L'échantillonnage 96KHz permet seulement d'enregistrer les ultra-sons jusqu'à 48KHz, c'est à dire : ajouter une bande de fréquences, totalement inutile puisqu'elle est complètement inaudible : au delà des 22KHz du CD. 

Si on veut faire une analogie avec la vidéo : les 48KHz ou plus du Hires pour nos oreilles : correspondent pour nos yeux à un écran qui diffuserait des infra-rouges et des micro-ondes ......

L'oreille d'un enfant de 5 ans entend jusqu'à environ 18KHz, celle d'un adulte jusqu'à environ 16KHz (si elle est en bon état), et celle d'un musicien ayant quelques heures de scène ou de studio sans bouchons de protection : moins de 15KHz.

Parlons un peu de la largeur de bits :

La largeur de bits n'influe pas sur la "résolution" en amplitude (finesse de volume), mais plutôt la "plage de codage" de l'amplitude, et donc sur le rapport signal/bruit : les pas d'amplitude sont les mêmes qu'en 16bits jusqu'à environ 92dB, 24bits permet juste de monter, inutilement, jusqu'à 140dB. La "résolution" en amplitude est la même en 24bits et en 16bits. Seule la dynamique change.

Un point qui est trop souvent oublié est la définition de la "dynamique". La dynamique est un rapport logarithmique entre le niveau du plus haut signal musical qu'on puisse obtenir, et le niveau le plus faible qu"on puisse obtenir : ce niveau est celui du bruit (on parle de plancher de bruit, ou noise floor en anglais).

"Apprécier" l'intégralité de la dynamique d'un enregistrement consiste donc à monter jusqu'au niveau de pression acoustique maximum permettant encore de ne pas entendre le moindre bruit. En dessous de ce niveau de volume acoustique : on n'a pas besoin de toute la dynamique disponible.

 

Pour apprécier la dynamique du CD (environ 100dB après décodage) dans un local d'écoute "normal" dont le niveau de bruit acoustique ambiant est de l'ordre de 20dB : il faudrait pousser le volume audio au delà du seuil de la douleur : 120dB à 1m ! (ce qui demanderait un ampli de 2 X 1000W RMS avec des enceintes de 90dB de sensibilité). 

Bon.. ça c'était le CD...

Maintenant pour comprendre que la dynamique du 24 bits ne sert strictement à rien en écoute, faisons la même démonstration : pour apprécier les 140dB de dynamique du Hires dans un local d'écoute ayant un bruit acoustique ambiant de 20dB : il faudrait monter le volume audio à 160dB/1m, ce qui pourrait soit détruire les tympans, voir provoquer diverses hémorragies internes selon la résistance de l'idiophile qui tenterait l'expérience (faire voler les fenêtres et détruire une partie des murs...aussi) .... bien entendu il faudrait l'amplification nécessaire à ladite expérimentation : soit un ampli hypothétique de 2 X 1 million de Watts RMS ... et les enceintes de 90dB de sensibilité qui vont avec...

Le Hires est-il inutile ?

Le Hires serait donc inutile ? en fait c'est pire : il peut dégrader la restitution audio.

Certaines études tendent à démontrer que les fréquences ajoutées du Hires dégradent la restitution dans le spectre audible, par intermodulation dans l'électronique : se référer à l'article de Xiph.org qui fournit même quelques fichiers WAV qui permettent de tester chez vous ces affreuses intermodulations xiph.org).

Voici une représentation plus proche de la réalité :

En vert la plage de fréquences audibles par une jeune oreille : Le reste c'est des ultrasons, qui au mieux sont totalement inutiles, au pire générateurs d'intermodulations dans l'électronique.

PS : j'ai rencontré des amateurs de HIRES qui m'ont expliqué que nous n'entendons pas seulement avec nos oreilles mais également avec les os du nez : qui transmettent les fréquences ultrasoniques jusqu'au cerveau, activant les synapses responsables de la sensation auditive au delà de ce que peuvent faire nos pauvres organes dédiés à l'audition issus de millions d'années d'évolution : les oreilles !! Je vous laisse juger du caractère totalement burlesque de cette croyance.

Vous pouvez continuer à écouter de l'excellent FLAC 44.1KHz ou 48KHz, ou du CD : il ont exactement la même résolution audio, sinon meilleure, que les downloads "HIRES" !

La "haute résolution" n'existe pas réellement en fait : c'est une invention du marketing. Les formats 24 bits/96/192/384Khz ne servent qu'à une seule chose : travailler le son au DSP en studio.