Prise de son 96/48 khz

Eh oui, la performance de la technologie d'aujourd'hui tend à nous faire oublier que nos sens sont limités. Je pense que cette course dont tu parles est en fait une "bulle", et une bulle ça éclate : quid de la 3D ?

 

En général, on utilise les échantillonnages au dela de 96kHz pour de la prise de son de haute qualité et lorsque que l'on fait de l'editing.

 

"on utilise les échantillonnages au dela de 96kHz pour de la prise de son de haute qualité "

Et uniquement pour cela.

Comme on l'a expliqué avec Saint kro : il s'agit uniquement de conserver tous les détails du son original, et contrairement à ce que pense Progressif, l'oreille perçoit parfaitement la différence d'un son composé d'harmoniques, même à hautes fréquences, d'un son uniquement sinusoïdal, sinon je ne vois pas comme on ferait la différence entre un piano et une trompette (timbre différent)

Il est vrai que par facilité on se contente souvent d'une qualité audio dite "DVD" soit échantillonnage 48 Khz sur 16 bits.

Olivier

 

On n'atteindra jamais la précision de ça :
http://www.totalrewind.org/cameras/photos/cam_bg41.jpg

Je m'exprime peut être mal ; reprenons :

Un son complexe de fréquence 10 kHz a des harmoniques à 10 kHz ("fondamental"), à 20 kHz, à 30 kHz, à 40 kHz... Donc quelle que soit la forme d'onde, l'oreille ne percevra que le fondamental, càd un son sinusoïdal de 10 kHz.

Mais par contre, un son complexe de fréquence 1 kHz a des harmoniques à 1 kHz ("fondamental"), à 2 kHz, à 3 kHz, à 4 kHz... et l'oreille percevra tous ces harmoniques, donc l'onde avec toutes ces subtilités, le timbre du son ne sera pas dénaturé. Cela est possible car la fréquence de l'harmonique de plus haut rang ne dépasse pas 20 kHz.

 

Une longue digression pour ceux qui veulent en savoir plus par quelqu'un qui connait bien mieux l'audio que la vidéo

Sur la profondeur de quantification (16bits ou 24bits) le fait d’être en 24bits permet d'échantillonner une plus grande dynamique de signal, ça a assez peu d'impact si le niveau de prise de son est parfaitement réglé, la musique dépasse rarement la dynamique disponible en 16 bits sauf à enregistrer une grosse masse orchestrale...
Par contre ça à l’intérêt de repousser la limite de la saturation et de pouvoir remonter le niveau en post prod et récupérer des détails si on a mal réglé son niveau d'enregistrement à la prise.
Le mécanisme est le même que pour une image sous exposée, si le capteur a une grosse dynamique on récupérera des détails dans les noirs, sinon on remonte du noir... Avec le même inconvénient, en remontant le signal en post prod on remonte le bruit... La base fondamentale en audio c'est le réglage de niveau

Sur l'échantillonnage c'est plus compliqué... Shannon et Nyquist ont parfaitement raison sur un plan mathématique et en régime continu (son simple qui ne change pas dans le temps, une note tenue sur un flute par exemple). Au niveau physiologique c'est un peu différent, l'oreille ne coupe pas brusquement à 20khz et surtout son comportement est très différent en régime dynamique en particulier sur les attaques de sons, par exemple la frappe d'une cloche, l'analyse en "transformée de Fourier" montre bien des fréquences très au delà des fréquences audibles, mais le son est effectivement dénaturé (à l'oreille) si on coupe ces fréquences. Donc en "régime impulsionnel" (la frappe d'une percussion ou d'une corde de piano) la différente peut être sensible.
Il y a également des différences plus subtiles sur les sons dont le timbre évolue beaucoup et rapidement dans le temps, typiquement les instruments à vent dont le timbre varie beaucoup à l'attaque de la note puis en fonction du jeu de l’interprète, cela a à voir avec la reproduction des "formants", mais la c'est bien impossible à résumer dans un post

ça c'est pour la théorie acoustique mais il y a aussi un impact au niveau électronique, pour reproduire le signal acoustique dans des enceintes il faut à un moment le retransformer en analogique et ça se fait avec un filtre passe-bas, par exemple pour du 48Khz il faut filtrer tout ce qui est au dessus de 24khz (la moitié) pour retrouver un signal analogique et couper d'autant plus brusquement (c'est la "pente" du filtre) que les fréquences à éliminer sont proches de celles à garder. Pour l'oreille humaine on veut conserver les fréquences jusqu'à 20Khz, donc pour un signal à 48 Khz il faut filtrer à 24Khz et laisser passer le 20khz, c'est encore pire au format CD ou échantillonnage est à 44,1khz et donc le filtrage final à 22Khz..
Or il n'existe pas de filtre parfait, et plus la pente du filtre est raide plus il va engendrer de problèmes de phase (entre autres) sur les fréquences qu'il laisse passer, et donc sur le son au final... Donc il sera électroniquement beaucoup plus simple de filtrer sans dégâts un signal échantillonné à 192khz qu'à 48khz.
Il y a peut être aussi un impact lorsque l'on fait en post-prod des traitements très complexes comme passer par une reverb à convolution, c'est probablement vrai sur un plan théorique mais je n'ai jamais fait de tests pour voir, d'autant que c'est du matériel qui coute un bras en 96khz et 192khz.

Mais la théorie ne dit pas tout :
- Ces effets "sensibles" dont je vous parle sont assez nettement audibles sur de très bonnes prises studio (d'instruments acoustique surtout), sur certain types de musique et par une oreille éduquée à l'écoute "analytique" ou par un mélomane averti le tout sur une chaine de reproduction à plusieurs milliers d'euros (ou dizaines de milliers en studio).
- Ces effets ne sont audibles que sur une prise "brute", toute compression dite "destructive" (mp3 ou mpeg) va lisser tout ça...
- Traiter correctement sur toute la chaine du 96khz ou encore plus du 192khz demande du matériel top niveau et un ingé son qui sait s'en servir.
- Sur du matériel d'entrée et de milieu de gamme le 96khz et encore plus le 192khz est avant tout un argument marketing, même sur une carte son de marque à 300€ (Focusrite par exemple, on ne parle pas de "bas de gamme") le résultat sera souvent pire en 192k qu'en 48k et au mieux pas plus mauvais en 96k. Mais encore une fois on parle d'écarts faibles, je ne connait pas d'exemple de cartes qui soient mauvaises en 192k, mais pour avoir un avantage significatif le ticket d'entrée est de toute façon en milliers d'euros...
- Enfin et c'est le principal argument, aussi bien en audio qu'en vidéo ou en photo et quelques soient les traitements magiques disponibles en numériques on ne récupère pas en post prod ce que l'on n'a pas capté à la source... Donc un couple micro/preamp de référence et un bon studio de prise de son, on est loin d'un micro directionnel en ambiance extérieure...

En pratique donc :
- Si vous avez du 24 bits dispo utilisez le, ça ne coute rien en post prod (ça alourdit un peu le fichier, mais bon c'est de l'audio...) et ça pardonne mieux les défauts de niveau à la prise.
- Tant qu'on parle de conditions de prises de son habituelles en vidéo aller au delà de 48Khz en échantillonnage n'a aucun intérêt et pas vraiment d’inconvénient non plus, si vous faites la prise en 96khz par inadvertance c'est pas grave

Et puis j'ai tendance à penser que d'une façon générale le bon outil c'est celui qu'on sait utiliser....
D'ailleurs si un jour vous avez le besoin et les moyens d'emmener un couple DPA sur le terrain, vous aurez probablement un ingé son pour faire la prise

 

Superbe exposé... Merci !
Connais-tu des références de microphones qui captent au delà de 20 kHz ?

 

Euh...
"Réponse en fréquence 20 Hz à 20 kHz"

 

Le U87 est une référence incontournable en "micro statique à grande membrane" pour le studio mais il n'y a pas une référence "absolue" un U87 marchera magnifiquement sur un violoncelle (à mon gout en tout cas) ou sur la plupart des voix, mais ça marchera pas pour une trompette ou pour une prise d'ambiance, et sur les voix un micro à ruban passe parfois mieux...
Sans parler du choix complétement subjectif de timbre (certains préfèrent les grosses membranes, d'autres les rubans, il y a même des chanteurs qui seront plus à l'aise avec un dynamique à 150€) ni de la maitrise qu'a le chanteur et encore plus de la maitrise de l'ingé son, ni des contraintes techniques de la prise de son qui parfois conditionnent le choix de micro, on ne sonorise pas un instrument sur scène comme on l'enregistre en studio, même un violoncelle

Et puis c'est souvent vrai mais ça l'est particulièrement pour les micros, plus l'outil est "avancé" techniquement moins il pardonne les approximations, le placement en particulier est un facteur essentiel, quelques centimètres en hauteur ou en "profondeur" change totalement le timbre et l'ambiance d'une prise. La principale différence entre une prise exploitable et une prise "de référence" c'est en gros 15 ans d’expérience...

Dans le domaine du "broadcast" (pas forcement vidéo) l'une des références majeures c'est le DPA 4041, particulièrement utilisé en "couple stéréo A-B" (on est qd même autour de 8000€ la paire, et je parle pas des preamps...) très utilisé par exemple sur des prises stéréos d'orchestre pour les retransmissions radio. La aussi, grosse expérience nécessaire...

Mais la question du micro qui capte au delà de 20 kHz, ou de la bande passante 20-20000 inscrite sur une fiche de mesure n'a pas forcement beaucoup de sens en pratique, encore une fois ce sont des mesures qui sont faites "en régime continu" mais ça ne dit pas grand chose du comportement dynamique. La plupart des micros statiques utilisés en studio (on va dire en gros tous les produits à partir de 600 ou 800 euros) sont capables de capter des transitoires qui à l'analyse comporte des fréquences au delà de 20khz, même si leur fiche technique dit "20hz à 20khz".

Après si on prend la question au sens strict la réponse d'homero est valide, il faut aller chercher dans les micros de mesures. Il y a chez Brüel & Kjær par exemple des micros avec une bande passante de 4hz à 100khz et qui supporte 170db de pression acoustique, 50db au dessus du seuil de douleur humain...
Mais encore une fois la mesure et la prise de son réelle sont deux choses différentes, même si il y a des liens évidemment, le fondateur de DPA cité plus haut est un ancien de Brüel & Kjær

 

Vous avez parfaitement répondu à ma question (en particulier Altilev ) Merci à tous.

 

Juste pour info, j'ai déjà capté des cris de Grand Rhinolophe (chauves-souris) avec des Sennheiser MKH 8020, à la fréquence de 82 kHz...
Amicalement, Antoine

 

ça doit être très intéressant à ralentir (au moins 5 fois) .