Comment le DSP peut amener l’audio vers de nouveaux sommets en 2016

En lisant le dernier roman Soumission de Michel Houellebecq, j’ai été frappé par l’une des déclarations qu’il a faites et comment elle se rapporte à l’avenir de l’audio. Le protagoniste fictif du livre, parlant d’un auteur qu’il a étudié, déclare: "Son chef-d’œuvre était une impasse – mais n’est-ce pas le cas de n’importe quel chef-d’œuvre?"

L’audio haut de gamme est un chef-d’œuvre. L’ingénierie audio traditionnelle a été perfectionnée, du moins dans le sens où elle a été poussée aussi loin que possible. Bien sûr, les nouveaux amplis et DAC peuvent sembler légèrement meilleurs que ceux que nous avons actuellement. La résolution des fichiers numériques peut être portée à des niveaux encore plus élevés. Les améliorations de la production de masse augmenteront légèrement la qualité des haut-parleurs. Pourtant, l’ingénierie audio analogique traditionnelle et numérique de base est pratiquement dans une impasse. Aucune amélioration de la conception de l’amplificateur, du DAC ou du haut-parleur passif n’est susceptible d’entraîner une amélioration significative de la qualité sonore.

La bonne nouvelle est que nous verrons des améliorations significatives dans la reproduction audio en 2016 et au cours des prochaines années. Alors que je me promenais dans la salle d’exposition et que j’assistais à des présentations à l’ Audio Engineering Show à New York en octobre, il était évident pour moi que le traitement numérique du signal, ou DSP, présentait de nombreuses possibilités pour un meilleur son dans n’importe quel système… et pour un meilleur son également de produits plus petits et moins chers.

Le DSP est désormais intégré à de nombreuses puces d’amplification de classe D, et il est également disponible dans des modules faciles à programmer, tels que ceux de Danville Signal Processing. Alors que les entreprises audio haut de gamme comme Bowers & Wilkins, Dynaudio, MartinLogan et d’autres ont commencé à créer des produits actifs, c’est-à-dire des haut-parleurs sans fil, des barres de son et des subwoofers, elles utilisent de plus en plus le DSP. De nombreux audiophiles, peut-être marqués par des souvenirs de modes DSP au son terrible dans des récepteurs AV bon marché, réagissent négativement à toute mention de DSP. Je soupçonne, cependant, que le DSP passera de ces produits bas de gamme à des produits haut de gamme plus élitistes, car les avantages du DSP sont trop puissants pour être ignorés.

Nous pensons souvent que les fabricants haut de gamme passent le temps qu’il faut pour affiner leurs produits, mais la réalité est que le temps de développement est toujours une ressource limitée pour toute entreprise, et aucun produit n’est jamais parfait. Il y a toujours un moment où les ingénieurs doivent dire: «C’est assez bien. Le DSP permet aux ingénieurs, dans le temps de développement dont ils disposent, d’expérimenter de nombreuses autres possibilités de réglage du produit.

Dans la conception audio analogique traditionnelle, un ingénieur peaufine un produit en modifiant physiquement une ou plusieurs pièces, comme une résistance ou un condensateur. Avec DSP, l’ingénieur affine les performances à l’aide d’une interface de contrôle exécutée sur un ordinateur. J’ai inclus une capture d’écran (ci-dessous) de l’interface d’égalisation paramétrique d’un DSP Quickfilter Technologies QF3DFX pour vous donner une idée. Pour tout filtre, l’ingénieur spécifie la fréquence centrale, le Q (bande passante), la quantité d’amplification ou de réduction et le type de filtre (passe-haut, passe-bande, passe-bas, etc.). Tout changement ne prend que quelques secondes. L’ingénieur a le temps d’expérimenter davantage et d’ajuster un produit à un niveau de performance supérieur à celui qui pourrait être atteint dans le domaine analogique.

Le DSP permet également un niveau de précision que les circuits analogiques ne peuvent pas atteindre de manière abordable et pratique. À l’aide du DSP, un ingénieur peut régler les filtres de croisement des haut-parleurs à une fraction de décibel près ; avec les circuits analogiques, les croisements sont généralement conçus par incréments de 6 dB, de sorte que l’ingénieur est limité, par exemple, à une atténuation haute fréquence de -12 dB sur un woofer où une atténuation de -14,5 dB est ce qui est réellement le meilleur.

Les fréquences de filtre peuvent être spécifiées jusqu’à des fractions de hertz avec DSP. Avec l’analogique, une telle précision est pratiquement impossible car les condensateurs et inductances utilisés dans les circuits analogiques sont généralement fabriqués avec des tolérances de 5 ou 10 %. Sur, par exemple, un filtre passe-haut pour un pilote de milieu de gamme dans un haut-parleur, même une tolérance de cinq pour cent dans un condensateur entraînerait une plage d’erreur d’environ -25 à +30 Hz.

Notez que l’interface QF3DFX propose 10 bandes de filtrage par canal. Cela permet à l’ingénieur d’éliminer les résonances mineures du haut-parleur et de l’enceinte et les défauts de réponse sans augmenter le coût des pièces ou la complexité du circuit. Faire cela avec des filtres analogiques prendrait plus de temps, augmenterait considérablement le coût des pièces et pourrait avoir un impact sur la qualité du son.

Cela ne fait qu’effleurer la surface du potentiel du DSP car je n’entre même pas dans les autres capacités du QF3DFX. Et les grosses puces DSP de sociétés comme Analog Devices et Texas Instruments peuvent faire bien plus que le QF3DFX relativement peu coûteux.

Bien sûr, les audiophiles peuvent craindre que le DSP nécessite la conversion des signaux analogiques en numérique, mais les effets extrêmement subtils de la conversion d’un signal analogique en numérique et inversement sont de plusieurs ordres de grandeur moins importants que les améliorations de performances offertes par le DSP.

Bottom line: Les haut-parleurs fonctionnent mieux avec DSP.

Un indice de ce que DSP peut faire était visible au salon AES, où le stand Barefoot Audio a attiré certaines des plus grandes foules. Non seulement la société utilise DSP pour régler ses moniteurs d’enregistrement (illustrés ci-dessus) à la perfection – et pour obtenir beaucoup plus de basses que leurs petites enceintes ne le suggèrent – mais elle utilise également DSP pour créer son MEME (Multi-Emphasis Monitor Emulation) La technologie. Avec la torsion d’un interrupteur, MEME permet aux moniteurs Barefoot d’imiter le son du légendaire moniteur NS-10M de Yamaha (et qui n’est plus fabriqué), des moniteurs d’enregistrement classiques Auratone en forme de cube et d’un système hi-fi grand public typique.

Les audiophiles ne voudront peut-être pas qu’un interrupteur sur leurs haut-parleurs émule différents sons, mais ils en voudront peut-être un qui ajuste le haut-parleur à différents environnements acoustiques… ou fournit un contrôle doux et non invasif de l’équilibre tonal. Le salon AES a prouvé que le DSP devient plus puissant et plus facile à utiliser. Ce sera passionnant d’entendre ce que les concepteurs de produits audio accompliront avec lui en 2016.