Mastering et compression destructive du son

Des difficultés sur votre mastering ? Besoin d'un ingénieur de mastering ?

Aujourd’hui, l’achat de musique est de plus en plus dématérialisé. Même si la production de vinyle revient pour quelques audiophiles fortunés, même si je peux aujourd’hui acheter des enregistrements au format « Master studio 24 bits », le format CD se meurt petit à petit et l’auditeur achète de plus en plus de musique dans des formats compressés et/ou dématérialise lui-même sa collection grâce à des outils spécifiques. Les nouveaux formats consommés sont les formats : MP3, AAC, WMA et OGG(pour les geeks)…et ces quatre formats utilisent des technologies à base d’effet de masquage et de compression destructive de données.

Alors, lors du mastering, quel format choisir ? Si le format AAC est obligatoire pour le marché des consommateurs Apple, qu’en est-il des autres formats ?

Formats compressés et débit binaire

Tout d’abord, pourquoi compresser et quelle est la compression utilisée ?

Le format 44-16 stéréo consomme 1411 kbits/seconde. Malgré les progrès de la fibre optique pour internet, le prix en chute des mémoires dans les appareils portables, le business de la musique en ligne et les habitudes de consommation ralentissent le retour vers des formats moins compressés. Néanmoins, des débits internet plus rapides l’évolution des formats permettent de livrer  des fichiers son moins compressés (le mp3 est passé progressivement de 64kbps à 128 puis 160 et aujourd’hui 320 kbps).

Le principe des 4 formats de compression est de ne représenter que des fréquences « utiles » en masquant des informations sur des fréquences difficilement audible par l’oreille humaine. On va donc commencer par supprimer des informations par un effet de masquage puis on va ré-échantillonner en définissant une nouvelle quantification (profondeur de dynamique) et en mettant en œuvre des algorithmes de compression de données.

La variable la plus classique pour étiqueter la qualité d’un format compressé est le débit binaire.

Comme je vous le disais quelques lignes plus haut, le format wav (ou AIFF) 44-16 consomme 1411 kbits/ seconde et ce quelque soit le signal représenté. L’idée a été de redéfinir ce débit pour s’adapter aux contraintes d’internet et du stockage des appareils. Pour rappel, les premiers lecteurs mp3 disposaient de 128 à 256 Mo au départ. On est bien loin des cartes SD de 64 Go à l’heure où j’écris ces lignes. Les débits pré-ADSL plafonnaient à 7 ko/s….ma première connexion ADSL plafonnait à 64 ko/s et il m’aurait fallu près d’une heure pour télécharger un album de musique en 320 kbps.

Ce bon vieux mp3, mes oreilles et mon mastering ! ;-)

Pour stocker de l’information téléchargeable par des connexions pré-ADSL, les premiers titres étaient encodés dans un format mp3 128 kbits/s voire 64 kbps. Une horreur au niveau musical mais qui satisfaisait bon nombre d’auditeurs, heureux de pouvoir entendre la mélodie de leurs titres préférés sur ce tout petit baladeur. Ce format donnait une musique plate, avec des basses molles, des aigus avec des effets d’aliasing abominables et c’est tout une génération (vous avez dit Y ? …) dont les oreilles ont été éduquées a cette qualité sonore….

La technologie VBR (Variable Bit Rate) permet de définir le débit binaire maximum tout en offrant la possibilité au logiciel de compression de réduire le Bit rate (débit Binaire) lors de certains passages plus calme nécessitant moins de résolution (fade out long par exemple).

Au moment où j’écris cet article (en 2014), les débits sont plutôt de 320 kbits/s et cela change quand même pas mal de choses. Si le format mp3 est un peu dépassé techniquement parce qu’il a été un des premiers formats de compression, les autres normes se sont servies du format en l’améliorant et offrent aujourd’hui des rendus proches de la qualité CD. Certains croient encore que seule la qualité CD donne le bon son !

Un test en aveugle a été réalisé par les créateurs du site de musique classique « Musiclassics » et le test a eu lieu dans un grand studio parisien avec de l’excellent matériel audiophile (très haut de gamme) en mettant en œuvre des écoutes comparatives dans les différents formats précités. Le premier test a été réalisé avec une quinzaine de professionnels et d’amateurs avertis (audiophiles, mélomanes). Lors de la sélection de la meilleure restitution, les auditeurs devaient classer les 4 formats suivant :

  • Format CD
  • MP3 320 kbps
  • AAC 320 kbps
  • WMA 320 kbps

Bien entendu, lors de ce test, les auditeurs ne savaient pas quelle versions ils écoutaient et devaient simplement restituer par un score l’extrait écouté. Et le verdict est…..

Vous êtes sûr de vouloir le savoir ?

Bon, d’accord, le verdict est que la meilleure qualité sonore est à égalité donné par les formats WMA et AAC, ils sont suivis de peu par le format CD puis vient ensuite le format MP3 qui finit bon dernier.

Les formats WMA et AAC ont même tendance à « sublimer » l’expérience d’écoute

on dirait du mastering !

Vous pourriez en tirer des conclusions ? Certainement mais le test ne s’arrête pas là, le test a été mis en ligne et plusieurs centaines de participants ont pu tester sur leur système d’écoute. Le test permettait donc aux participants de choisir leur chaine audio, passant du casque audio à la chaine hifi haut de gamme en passant par des monitors studio. Le résultat est sans appel !  Les 4 formats obtiennent les mêmes résultats que lors d’un tirage aléatoire et sont donc à égalité !!!!! Format CD, AAC 320, WMA 320, MP3 320 sont à égalité au niveau du public….Ouie ! Ca fait mal !

Prenons l’approche d’Apple avec le format AAC et écoutons ce que leur service marketing a à nous dire :

« L’encodage  d’Apple  est  un  procédé  en  deux  étapes. La  première  consiste  à utiliser  la conversion avancée de  la  fréquence d’échantillonnage  (SRC)  afin  de rééchantillonner  le  master  à  une  fréquence  de  44,1  kHz.  Puisque  cette conversion  SRC  produit  un  fichier  de  32  bits  à  virgule  flottante,  elle  peut conserver des valeurs qui seraient hors de la gamme des amplitudes autorisées.

Cette étape intermédiaire essentielle bloque l’aliasing et le clipping au cours de la  conversion  SRC.  Le  fichier  32  bits  à  virgule  flottante  est  alors  envoyé  a l’encodeur, ce  qui  explique  la  qualité  inégalée  du  produit  fini. Nos  encodeurs utilisent  ensuite  chaque  bit  de  résolution  disponible,  en  préservant  toute  la gamme  dynamique  d’un  fichier  source  de  24  bits et en  éliminant le  dithering. « 

Prenons maintenant le résultat du test : pour les pros et semi-pros, le format AAC et le format WMA sont à égalité. Je pourrais rajouter le format OGG qui est un équivalent au niveau qualité du format AAC tout en étant plus respectueux du signal au niveau du rendu des aigus. Le format Ogg est plus ou moins boycotté par l’industrie car il ne propose pas de gestion des droits DRM…

Purée pour les uns

Maintenant, quand on connait les résultats du test « musiclassics » et que l’on sait que 95% de la population écoute la musique sur des Smartphones et/ou des systèmes son de qualité faible à moyenne….on peut effectivement penser que les nouveaux formats de compression suffisent pour une sortie de mastering. N’oublions quand même pas que ces formats suppriment des informations qui pourraient manquer pour tout traitement ultérieur (quel impact peut bien avoir un booster, un équaliseur sur un signal ainsi manipulé).

Et caviar pour les autres

A côté de cela, nous sommes nombreux à aujourd’hui travailler en 24 bits et le passage en 16 bits est quand même réducteur sur le rendu des plus belles interprétations. Certes, même un mix en 96-24 n’a pas la même couleur que le son original même si cela reste le graal pour les puristes de l’enregistrement classique… mais on est vraiment très proche de l’émotion du réel si l’on ne cherche pas à saturer ces 24 bits par une « loudness war » imbécile à ce niveau là.

Il est aujourd’hui possible d’acheter ses titres au format « Studio master » qui sont encodés en 24 bits et avec des fréquences d’échantillonnage allant de 44,1 kHz jusqu’à 192 kHz suivant les enregistrements. Ce ne sont pas des réencodages à partir de CDs mais bien des encodages de sortie de studio… enfin du son dans nos petites oreilles. Seul Apple bloque le format dans ses ipods, iphones, Ipads…pour des questions de droits DRM mais vous pourrez les écouter sur vos macs (I-tunes sait les lire) et vos PC et là, c’est la claque !

Vous récupérez le son qui est sorti de la console sur de grosses bandes. Pour info, le disque « Thriller » de Mickael Jackson a été encodé en 192-24 et là, c’est la claque en 2,5 Go… au niveau de la vidéo, vous connaissiez la VHS (lol), vous avez découvert le DVD et maintenant le Blu-ray…le « studio master » permet de virer les limitations du 16 bits et d’accéder à une vraie profondeur dans le son.

C’est là que vous devez aller, que vous devez entrainer vos oreilles. Vos masters, vos mixs s’amélioreront obligatoirement…

A bientôt

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