L'audio haute résolution est inutile pour les auditeurs de tous les jours – voici pourquoi

Lorsque nous parlons de résolution dans le contexte des écrans, nous parlons de choses comme le nombre de pixels par pouce, qui détermine le nombre de couleurs individuelles et la quantité de détails que vous pouvez emballer dans un certain espace. Cela a conduit à une croyance générale qu'une résolution plus élevée est toujours meilleure dans toutes choses, mais ce n'est pas vrai avec l'audio – soupçon un certain point, il n'est pas pertinent et peut même être nocif.

Qu'est-ce que la résolution audio?

Il y a deux nombres importants lorsque l'on parle de la qualité de l'audio: le taux d'échantillonnage et la profondeur du bit.

La fréquence d'échantillonnage détermine le nombre de fois par seconde qu'un son donné est échantillonné. Ainsi, par exemple, une fréquence d'échantillonnage de 20 kilohertz signifie que le dispositif audio prend 20 000 mesures par seconde. Un taux d'échantillonnage de 40 kHz signifie que le dispositif audio échantillonne 40 000 fois par seconde.

Alors, à quel point cela va-t-il? En réalité, il n'y a pas de limite supérieure sur la fréquence d'échantillonnage, bien que la fréquence d'échantillonnage la plus élevée que vous verrez couramment sur quoi que ce soit est d'environ 384 kHz, ce qui correspond à plus de 384 000 échantillons par seconde.

L'autre mesure importante est la profondeur de bits, ce qui détermine la différence du niveau audio entre le son le plus silencieux d'une chanson et le plus fort. 16 bits sont très courants, mais vous verrez également généralement des chansons et des fichiers audio avec 24 bits et 32 ​​bits également. Un peu de profondeur de 16 correspond à une différence de son d'environ 94 décibels, tandis que 32 bits correspond à plus de 194 décibels.

Des taux d'échantillonnage élevés et des profondeurs de bits sont principalement inutiles

Le taux d'échantillonnage détermine donc la quantité d'informations sur un son enregistré, et la profondeur du bit détermine l'intensité relative maximale des sons enregistrés. Pourquoi les nombres plus élevés ne sont-ils pas meilleurs?

Taux d'échantillonnage élevés: pas pour les oreilles humaines

Un taux d'échantillonnage élevé peut être utile, et en fait, il existe un nombre minimum pour l'écoute normale: environ 44 kHz.

Une oreille humaine optimale et intacte peut entendre des sons jusqu'à environ 20 kHz. La plupart des adultes ne peuvent pas entendre des sons aussi élevés, alors que l'usure normale dégrade les fréquences que nous pouvons entendre. À quelques exceptions rares, les humains ne peuvent rien entendre au-dessus de cela – pas quelque chose que je considérerais comme une grande perte. Si vous ne me croyez pas, demandez simplement à votre chat ou à votre chien ce qu'il pense du son d'un sifflet de chien.

Lorsque vous souhaitez enregistrer un son, vous avez besoin d'une fréquence d'échantillonnage au moins le double de la fréquence du son. Donc, si vous vouliez enregistrer le son d'un sifflet de chien qui produit une tonalité de 23 kHz, vous devrez goûter au moins 46 kHz.

Il y a un théorème mathématique à ce sujet appelé le théorème de Nyquist-Shannon.

Mais attendez, si les humains ne peuvent pas entendre grand-chose (ou quoi que ce soit) au-dessus de 20 kHz, donc une fréquence d'échantillonnage supérieure à 40 kHz n'est-elle pas un déchet? Dans la plupart des situations, oui – c'est pourquoi l'écrasante majorité de la musique que vous rencontrez est de 44,1 kHz ou 48 kHz.

Il y a quelque chose à dire pour donner des ingénieurs audio, enregistrer des artistes et des archivistes une certaine marge, donc l'enregistrement à 96 kHz ou même 192 kHz (si votre équipement le prend en charge) est logique, mais si vous êtes écoute À la musique, même les auditeurs les plus astucieux ne peuvent pas les distinguer de manière fiable.

Et 192 kHz n'est même pas le taux d'échantillonnage le plus élevé que vous verrez annoncé. Les cartes sonores modernes, les services audio « Hi-Fi » et les entreprises connexes essaient souvent de vendre un taux d'échantillonnage de 384 kHz comme une sorte de perk. Cependant, à moins que vous ne soyez un canin, même 192 kHz est exagéré, et 384 kHz n'est qu'un cas de « le plus grand nombre doit être mieux. »

Profondeur de 32 bits: plus grand n'est pas mieux

La musique est plus excitante lorsqu'elle est plus dynamique – ce changement entre un son silencieux un moment et un son fort, le prochain rend les choses intéressantes. Si la profondeur du bit vous permet de créer une plus grande différence entre les sons, alors un nombre plus grand permet sûrement une musique encore plus excitante?

Encore une fois, la réalité de l'audition humaine (et de notre technologie) a rapidement mis cette idée. Une profondeur de bit de 32 bits permet une plage dynamique maximale de 194 décibels. Peu importe ce que vous définissez comme le son le plus silencieux d'une piste, passer de ce son à quelque chose qui est 194 décibels plus fort est littéralement impossible. Il serait si fort qu'il détruirait instantanément et définitivement votre audition. Vous feriez face à des lésions cérébrales.

Même si vos oreilles étaient prouvées pour la tâche, les limites pratiques des locuteurs, des DAC et des amplificateurs vous empêcheraient de faire un tel son.

Tenez-vous à des fichiers audio 24 bits, sauf si vous êtes intéressé à tenter d'enregistrer la différence de son entre une brise douce se déplaçant à travers l'herbe et le son d'une météorite de la taille d'une ville qui se brise dans une planète.

Des taux d'échantillonnage élevés font entendre les sons que vous pouvez entendre

Lorsque vous envoyez un signal audio à un haut-parleur, un composant du haut-parleur appelé un croisement divise le signal. Une partie du signal est envoyée au tweeter, qui reproduit des sons à haute fréquence comme des sifflets, des flûtes et d'autres choses comme ça. Vos woofers produisent les sons à faible fréquence.

Cela est fait parce que différents types de woofers et de tweeters sont spécialement conçus pour produire un son de haute qualité dans une gamme de fréquences spécifique. Si vous essayiez de faire en sorte qu'un subwoofer produit les sons d'une flûte, par exemple, cela ne fonctionnerait pas très bien. De même, votre tweeter vous implorera de vous arrêter si vous essayez de le faire reproduire la basse battante qui imprègne tant de musique.

Tous L'équipement audio – pas seulement les haut-parleurs – est essentiellement conçu pour fonctionner autour de la gamme de l'audition humaine. Lorsque vous commencez à introduire des signaux au-dessus de la plage d'audience humaine (par exemple à 30 kHz ou 60 kHz), la seule chose que vous faites est d'augmenter les chances de ces signaux interférant avec les sons que vous voulez réellement entendre, quelque chose appelé distorsion d'intermodulation.

La distorsion d'intermodulation, en fonction de la configuration de votre équipement, peut se produire de votre DAC à votre amplificateur à vos haut-parleurs, mais le résultat final n'est jamais bien. Au mieux, vous ne le remarquerez pas. Au pire, il dégrade sensiblement les sons que vous peut Écoutez, ce qui vous donne une pire expérience d'écoute.

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Au lieu de payer une prime pour les fichiers audio absurdes qui sont échantillonnés à 384 kHz (ou pire, échantillonné à 384 kHz) avec une profondeur de bits de 32 bits, mettez cet argent vers un plus beau amplificateur, de meilleurs haut-parleurs ou une solide paire d'écouteurs à la place. Si vous aimez la façon dont les amplificateurs de tube colorent parfois le son de la musique, achetez-en un. Si vous aimez la nostalgie de Vinyl Records, commencez à construire une collection.

Votre dollar fait plus pour votre expérience d'écoute si vous le dépensez là-bas que sur des fichiers audio « haute résolution ».