(Non) Oversampling
Le suréchantillonnage est apparu parce que les ingénieurs avaient besoin d'un moyen de surmonter les limitations des filtres analogiques abrupts et les inexactitudes des premiers DAC. À l'époque, convertir des signaux numériques en analogique sans suréchantillonnage nécessitait des filtres difficiles à construire et qui endommageaient souvent le son avec des problèmes de phase et des résonances non naturelles. Le suréchantillonnage a déplacé ces défis vers une plage de fréquences beaucoup plus élevée, permettant aux concepteurs d'utiliser des filtres plus doux tout en réduisant le bruit et la distorsion, rendant l'audio numérique plus pratique et abordable.
Cependant, dans cette quête de perfection de mesure, quelque chose a été perdu. Les DACs Non-Oversampling (NOS), bien que techniquement imparfaits, ont une manière de préserver le timing et les transitoires que de nombreux auditeurs trouvent plus engageants et réalistes. En évitant les étapes de filtrage numérique utilisées dans l'oversampling, les conceptions NOS éliminent certains artefacts qui peuvent donner à la musique une sensation de traitement ou de clinique, laissant le flux naturel de l'enregistrement briller.
Aujourd'hui, les conceptions NOS bénéficient des avancées dans la conception de circuits, des alimentations électriques plus propres et de la disponibilité de fichiers haute résolution qui repoussent les inconvénients du NOS bien au-delà de la plage audible. Cela signifie que les auditeurs peuvent apprécier les qualités organiques et fluides du NOS sans les limitations qui l'avaient autrefois freiné. En conséquence, le NOS est devenu un choix viable et souvent préféré pour ceux qui recherchent un son plus naturel, tandis que d'autres continuent de privilégier le suréchantillonnage pour sa précision technique. En fin de compte, le choix entre le NOS et le suréchantillonnage est devenu moins une question de savoir lequel est supérieur, et plus une question de ce que vous appréciez le plus dans votre expérience d'écoute.
Qu'est-ce que le NOS et l'oversampling ?
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NOS (Non-Oversampling):
Le DAC convertit le signal numérique en analogique sans augmenter le taux d'échantillonnage. Par exemple, un signal de 44,1 kHz reste à 44,1 kHz pendant la conversion D/A. -
Oversampling:
Le DAC augmente le taux d'échantillonnage (par exemple, 44,1 kHz → 352,8 kHz par 8x) en utilisant des filtres numériques avant la conversion D/A, suivie de la conversion à ce taux d'échantillonnage plus élevé.
Pourquoi l'oversampling a-t-il été inventé ?
Les premiers enregistrements audio numériques ont été confrontés à :
- Problèmes de filtre analogique abrupt : Pour éviter l'aliasing, un filtre analogique abrupt "mur de briques" près de 20 kHz était nécessaire, ce qui était difficile à concevoir sans distorsion de phase ni ondulation.
- Linéarité limitée des DAC : Les premiers circuits intégrés DAC avaient des inexactitudes, provoquant des distorsions.
L'oversampling a été inventé pour :
- Déplacez le besoin de filtrage abrupt vers des fréquences plus élevées (par exemple, 352,8 kHz au lieu de 44,1 kHz), permettant des filtres analogiques plus doux avec moins de problèmes de phase.
- Réduisez le bruit de quantification dans la bande audible en le répartissant sur une bande passante plus large.
Cela a rendu les DAC moins chers, plus faciles à concevoir et a amélioré les performances mesurées.
Qu'est-ce qui était utilisé avant le suréchantillonnage ?
Les premiers lecteurs CD (par exemple, Philips TDA1540, TDA1541) utilisaient :
- NOS DAC, s'appuyant entièrement sur des filtres analogiques abrupts.
- Grands, lourds et coûteux étages de filtres analogiques avec des problèmes de phase près de la coupure.
L'oversampling est devenu la norme à la fin des années 1980 en raison du coût, de la performance et de la praticité.
Pourquoi le NOS est-il populaire aujourd'hui ?
Les audiophiles ont découvert que :
- Les DAC NOS peuvent sonner de manière plus naturelle, fluide et engageante, malgré un roll-off mesurable des hautes fréquences et de l'aliasing.
- Ils évitent les artefacts de pré-résonance (pré-écho) introduits par les filtres de suréchantillonnage numériques, qui peuvent sembler non naturels à certains auditeurs.
- Ils conservent des caractéristiques de timing et de transitoires que certains perçoivent comme plus réalistes.
Pourquoi le NOS est-il "meilleur" maintenant qu'avant ?
- Les conceptions modernes de DAC NOS bénéficient de réseaux de résistances de haute précision, d'un meilleur horlogage et d'alimentations à faible bruit, améliorant la linéarité et le bruit par rapport aux conceptions antérieures.
- Avec des fichiers modernes haute résolution (96/192/384 kHz), le NOS devient plus pratique puisque la chute de haute fréquence est repoussée bien au-delà de l'audition humaine, réduisant ainsi les inconvénients du NOS.
- Les concepteurs utilisent parfois un filtrage analogique doux pour réduire l'aliasing sans nuire aux transitoires.
Le NOS est-il souvent préféré à l'oversampling aujourd'hui ?
Pas universellement :
- NOS est populaire dans les cercles audio haut de gamme et puristes qui privilégient la naturalité à la perfection des mesures.
- Les DACs à suréchantillonnage ont souvent une distorsion et un bruit mesurés plus faibles, ce qui les rend plus adaptés à ceux qui privilégient la transparence et la précision.
- Certains DAC modernes (par exemple, Holo Audio, Audio-GD) offrent des modes NOS en plus de l'oversampling, permettant aux utilisateurs de choisir en fonction de leurs préférences.
Overview of (Non) Oversampling DACs from Magna Hifi
