Tests Audiométriques :

 

Cette partie concerne une série de tests effectués personnellement. J'ai créé, dans un logiciel, des sons spécifiques réputés pour être difficiles à quantifier pour un algorithme de compression audio. Une fois créés, les sons ont été :

 

 Gravés en mode audio sur un CD-ROM, enregistrés en liaison S/PDIF sur un modèle de salon MiniDisc (dernière génération ATRAC)

 Lus sur ce même modèle et gravés en liaison numérique sur un graveur de salon

 Extraits en protocole .WAV de ce dernier CD puis analysés fréquentiellement et temporellement.

 

Afin de comparer les résultats, j'ai également converti ces sons tests .WAV en .MP2 et .MP3 avec 4 taux de compression différents : 320 kbits / sec, 128 kbits / sec ("Qualité CD"), 64 kbits /sec et 32 kbits / sec et j'ai ensuite reconverti ceux-ci en .WAV pour analyses.

 Cliquez sur cette icône pour extraire les fichiers sons résultats des différents encodages. Pour comprendre la nomenclature des fichiers, ouvrez le fichier texte "codefile.txt" extrait avec les fichiers wav.

 

 

 

Structures des différents sons tests :

 

  Impulsion.wav est un son de type transitoire constitué d'un bruit blanc d'environ 3 ms

 Impulsion2.wav est un autre type de transitoire mais beaucoup plus longue, 25 ms

 Sontest5.wav est un son continu de 5 secondes contenant un grand nombre d'harmoniques (tous les 200 Hz jusqu'à 17 000 Hz) et réputé pour mettre en défaut la qualité de reproduction des algorithmes de compressions de données.

 Train3ms.wav est une suite de sept Impulsion.wav espacées de 3 ms

 Train5ms.wav est une suite de sept Impulsion.wav espacées de 5 ms

 Train10ms.wav est une suite de sept Impulsion.wav espacées de 10 ms

 Train15ms.wav est une suite de sept Impulsion.wav espacées de 15 ms

 

 

 

 

 

Résultats des tests :

 

En regardant les images des contenus fréquentiels et temporels, pensez à extraire les sons de l'archive auto-extractible afin de comparer en écoutant les résultats des différents encodages.

 Cliquez sur cette icône pour extraire les fichiers sons résultats des différents encodages. Pour comprendre la nomenclature des fichiers, ouvrez le fichier texte "codefile.txt" extrait avec les fichiers wav.

Résultats avec Impulsion.wav

Résultats avec Impulsion2.wav

Résultats avec Sontest5.wav

Résultats avec Train3ms.wav

Résultats avec Train5ms.wav

Résultats avec Train10ms.wav

Résultats avec Train15ms.wav

 Cliquez sur cette icône pour extraire les fichiers sons résultats des différents encodages. Pour comprendre la nomenclature des fichiers, ouvrez le fichier texte "codefile.txt" extrait avec les fichiers wav.

 

 

Commentaires et conclusions :

 

Il serait déplacé de juger objectivement de la qualité générale des systèmes ATRAC, mp2 et mp3 avec une série de tests aussi rudimentaires que les miens, car ces algorithmes de compression sont le fruit de bon nombre d'années de recherches et d'expériences autrements plus scientifiques que mes analyses ici présentes. Aussi, je me contenterai uniquement de commenter les différences, points communs entre les tests d'encodages, et d'en tirer des conclusions sur les conséquences directes que ceux-ci peuvent avoir sur l'enregistrement de tel ou tel type de son. Il est fortement conseillé d'écouter et de comparer les sons tests originaux avec les fichiers wav résultants des différents encodages contenus dans l'archive auto-extractible avant de lire ce qui suit, car mes commentaires résultent, en majeure partie, de l'écoute avant/après encodage. Les images des contenus fréquentiels et temporels sont présentes pour illustrer mes propos.

 Cliquez sur cette icône pour extraire les fichiers sons résultats des différents encodages. Pour comprendre la nomenclature des fichiers, ouvrez le fichier texte "codefile.txt" extrait avec les fichiers wav.

 

 

La bande passante varient nettement en fonction du taux de compression des algorithmes mp"x" :

Débit (en kbits / sec)

Bande passsante mp2

Bande passsante mp3

320

20 - 20 000 Hz

20 - 20 000 Hz

128

20 - 18 000 Hz

20 - 20 000 Hz

64

20 - 15 000 Hz

20 - 15 000 Hz

32

20 - 6 000 Hz

20 - 10 000 Hz

 

L'algorithme ATRAC Type R nous montre ici, sans conteste, ses défaillances. En écoutant le résultat de l'encodage de Sontest5.wav, la différence avec l'original est tout de même très nette. La palme de l'encodage pour ce son test revient au mp3 qui l'encode à la perfection, le mp2 fatiguant dans les aigus à 320k et sa qualité devenant intolérable à partir de 128k. Le mp3 obtient encore de bons résultats à 32k et 64k par rapport au mp2.

Avec Impulsion.wav : L'encodage en mp3 s'est révélé impossible à tous les niveaux de compression ! ATRAC donne une qualité moyenne (il donne la sensation d'être plus court que l'original). Le mp2 est sans nul doute le meilleur encodage pour ce son test, la différence est minime à 320k, audible à 128k, médiocre à 64k et intolérable 32k.

Le mp3 se ridiculise avec Impulsion2.wav. Même à 320k, la différence est intolérable. En revanche, ATRAC se défend très bien dans l'encodage et rivalise avec le mp2 jusqu'à 128k (la différence est minime). A 64k, la qualité devient médiocre et intolérable à 32k.

C'est en comparant les résultats avec Train3ms.wav que l'on s'aperçoit de l'importance de l'écoute. En effet, la différence graphique (contenus fréquentiels et temporels) n'est pas l'image de la différence de sensation (on s'attend à pire), notamment avec ATRAC. Cette différence est tout de même nettement audible par rapport aux résultats du mp2 qui me semblent parfaits à 320k. Le mp3 est correct mais on sent tout de même un léger changement de couleur, déjà à 320k. Le mp2 tient encore la route à 128k alors que le mp3 abdique. A 64k, le mp2 m'étonne encore mais ATRAC se voit donc encore une fois recalé par le mp2 et le mp3.

Avec Train5ms.wav, ATRAC se situe entre l'audible et le médiocre (plus près du médiocre). Le mp3 me paraît plus correct que le mp2 cette fois ci (en chipotant) mais la différence est minime. La qualité ATRAC s'apparente à celle du mp3 à 128k. Le mp2 reste correct à 128k où l'on commence à sentir une légère différence de couleur sonore. Le mp3 flanche franchement à 64k tandis qu'au même taux, le mp2 étonne malgré une bande passante restreinte. A 32k, le mp3 "croasse" tandis que le mp2 garde un contenu temporel encore reconnaissable.

Il faut tout de même une ouïe très fine pour distinguer Train10ms.wav et ses résultats à 320k en mp2 et mp3. Le mp3 est ici plus à son aise à 320k. ATRAC, quant à lui, dévoile un bruit de quantification (un peu métallique). C'est à 128k que la différence devient nette entre mp2 et mp3, la distorsion générée par l'encodage ATRAC est totalement différente de celle du mp3 et il est difficile de donner le taux de compression du mp3 auquel le niveau de distorsion de l'ATRAC se rapporte. A 32k, le mp2 donne l'impression d'écouter le 320k avec un filtre passe-bas à 6 000 Hz, ce qui n'est pas le cas des 2 autres algorithmes : le mp3 transforme Train10ms.wav en moteur de tracteur et ATRAC laisse transparaître de la distorsion.

Train15ms.wav laisse un bruit métallique avec ATRAC. Pas de problème à 320k pour le mp2 et mp3, comme précédemment, c'est à 128k que la différence est nette entre les 2 algorithmes. A 64k et 32k, c'est toujours le mp2 qui l'emporte largement.

 

 

Le grand vainqueur des tests est sans nul doute le mp2 qui semble privilégier la temporalité du son quel que soit le taux de compression; on reconnaît toujours la sémantique, "l'essentiel" du son et sa nature malgré que la bande passante se restreigne avec de faibles débits. En effet, en diminuant le taux de compression, le mp2 semble tronquer uniquement la bande passante, ce qui n'est pas le cas du mp3 dont l'algorithmie varie en fonction de celui-ci. Même si les résultats avec ATRAC ne sont pas formidables, il faut noter que la distorsion engendrée par l'encodage est quasiment toujours la même (bruit métallique) et que la temporalité des sons à été respectée, ce qui classe tout de même ATRAC au-dessus du mp3 qui encode un peu ce qu'il veut, avec une qualité aléatoire (rappelons-nous des résultats désastreux avec Impulsion.wav et Impulsion2.wav). Il est quelque part rassurant que la distorsion soit homogène sur ce type de sons, celà démontre une certaine stabilité de l'algorithme d'encodage ATRAC qui, même avec des sons pour lesquels il n'est pas conçu, parvient à en saisir l'essentiel. N'oublions pas que ces sons tests ne sont ni musicaux, ni naturels, très mathématiques et que l'ATRAC conventionnel n'est pas un CODEC comme le mp2 ou mp3 mais un algorithme plutôt dédié à la musique ou à la prise de son. Encodez votre morceau favori en mp3 à 320k et enregistrez le également sur MiniDisc, la différence n'est-elle pas frappante entre les 2 encodages ? (surtout avec un bon casque)

 Cliquez sur cette icône pour extraire les fichiers sons résultats des différents encodages. Pour comprendre la nomenclature des fichiers, ouvrez le fichier texte "codefile.txt" extrait avec les fichiers wav.

 

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