Auteur Sujet: L'intérêt du suréchentillonage, combinaison filtre FIR et analogique  (Lu 9108 fois)

Proger

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Re : L'intérêt du suréchentillonage, combinaison filtre FIR et analogique
« Réponse #15 le: décembre 13, 2010, 19:22:54 pm »
Un bon DAC travaille en suréchantillonage même si il sort du 44KHz. D'ailleurs, on voit souvent des DAC avec fréquence interne de 32bits, alors que la sortie est en 24, voir 16. Après, un bon DAC, ça ne court pas les rues.

Un signal 44KHz est amplement suffisant pour l'oreille humaine, mais le passage en numérique entraine un signal par paliés.
Un peu comme une photo numérique ou analogique, quand on agrandit une pellicule, les angles sont bien arrondis, tandis que la photo numérique aura des pixels, l'anti-crénelage permet de corriger celà. (en partie)

C'est un peu comme vouloir de la netteté sur une photo en 2M (pour imprimer)
- soit on a un appareil 2M assez moyen, et le résultat est pas génial
- soit on a un excellent appareil 2M, et le résultat est très bon
- soit on a un appareil 10M et on est sûr que l'image sera très bonne réduite en 2M

En audio, c'est pareil, et on se retrouve à être en 192KHz à cause de la médiocrité générale du matériel audio du commerce. (acheter du 192KHz apporte une "garantie")

Menfin... je suis encore énervé ^^

LeChacal619

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Re : L'intérêt du suréchentillonage, combinaison filtre FIR et analogique
« Réponse #16 le: décembre 13, 2010, 19:35:18 pm »
C'est pas tout à fait pareil... Imagine une image réelle, prend une photo de merde très basse résolution. Ensuite, augmente la résolution de ton signal de merde en augmentant le nombre de points et en mettant du vide entre (c'est ce qui se passe quand tu fais un oversampling 192khz...). Ton image ne sera pas plus belle a regarder de loin que ton image de basse résolution.

Mais là c'est encore plus compliqué, parce que l'oreille ne réagit pas a l'amplitude seule du signal, mais a une bande de fréquence et avec une certaine résolution temporelle (plus la fréquence augmente, plus la résolution temporelle augmente, mais la bande de fréquence elle reste de même largeur).

C'est pourquoi on ne peut pas différencier avec autant de facilité une différence de 10hz sur un son de 10000hz qu'une différence de 10hz sur un signal de 40hz... A mon avis l'analyse psychoacoustique utilise un équivalent de la décomposition en "wavelet"...

Le filtrage numérique montre bien ce lien résolution fréquencielle/temporelle(samples). La résolution fréquencielle correspond a la longueur de la FFT (plus le signal analysé est long, meilleure est la précision) mais moins on peut localiser l'apparation de cette fréquence (si la FFT dure 2sec, on saura quelles composantes sont présentes en moyenne dans ces 2 secondes, mais pas si la composante est très présente au début et moins a la fin, ou très présente juste au milieu, ou présente partout entre le début et la fin). De même la courbe de déphasage ne donne pas plus d'information sur cette localisation temporelle. On sait qu'il faut un déphasage X ou Y pour qu'en aditionnant toutes les composantes on puisse retrouver le même signal, mais ca nous dit pas si la fréquence est localisée par exemple que sur une portion du signal analysé, si elle est a 0,1sec ou un multiple de la période de la composante sinusoidale : elle pourrait très bien être localisée a 0,2sec....

Dans tout les cas, je maintiens qu'oversampler un signal de 44.1 en 192khz avant de convertir en analogique ne sert (presque) a rien si le signal n'est pas filtrer après oversampling d'une façon différente que le même signal de 44.1 directement convertit en analogique. Au mieux au lieu d'avoir des rampes de courants constants, on aura des petites impulsions, ce qui se rapprochera plus d'une interpolation théorique "parfaite" mais qui en aucun cas ne supprimera les harmoniques et donc empêchera les effets d'aliasing dû a l'échantillonage....
« Modifié: décembre 13, 2010, 20:41:57 pm par LeChacal619 »

blo06

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Re : L'intérêt du suréchentillonage, combinaison filtre FIR et analogique
« Réponse #17 le: décembre 13, 2010, 21:23:07 pm »
Salut,

@ Proger : les bits désignent la profondeur pas la fréquence. / à ton exemple photo, tu as raison mais tu prends le pb à l'envers : dans notre cas, on a tous la mm photo, c'est le CD. Pour reprendre ton ex, si j'ai une photo en 2Mpx que rééchantillone à 10Mpx, et que je réduis à 2Mpx, quel est l'intérêt ? Aucun, sauf à vouloir rajouter du bruit. :evil:

@Chacal : si la source (CD) est bien faite (cad bien filtrée entre autre ce qui est quasi tjs le cas), il n'y a aucun pb de repliement à la conversion (avec un CNA correct, cad quasi tous ajd). Car il n'y pas 50 conversions possibles mais une seule, et ça se calcule bien. Il faut arrêter de se dire que le conv A convertit mieux que le B, soit il marche, soit pas, l'avantage du numérique, c'est que c'est binaire :mrgreen:
La + part des pb sont créés ensuite, notamment par les ampli. Là encore, un matériel basique (des bons aop) remplit le contrat à 99,9%. :mrgreen:

Le reste c'est snake oil.  :evil:

A+

papourien

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Re : L'intérêt du suréchentillonage, combinaison filtre FIR et analogique
« Réponse #18 le: décembre 13, 2010, 22:51:03 pm »
tu prends le pb à l'envers : dans notre cas, on a tous la mm photo, c'est le CD.
<--- comme si tu changais le paysage ou la mire entre 2 test de capteur ou d'optique...

LeChacal619

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Re : L'intérêt du suréchentillonage, combinaison filtre FIR et analogique
« Réponse #19 le: décembre 14, 2010, 10:41:49 am »
 :twisted: :twisted: :twisted: :twisted: :twisted: :twisted: :twisted:

Grrrrrrrrrrr............

http://www-verimag.imag.fr/~tdang/Teaching/Slides_06/Cl-10/echan-Shannon.pdf

Page 11 : dans le diagramme : Signal continu ==> Filtre anti-repliement ==> Echantillonnage (C.A.N) ==> Traitement numérique ==> C.N.A. ==> Filtre de restitution

Page 13 :

- Bloqueur d’ordre zero : [...] Les composantes de fréquence supérieure a Fe/2 sont atténuées mais ne sont pas
totalement annulées.

- Interpolation linéaire (blocage d’ordre 1) : Forte atténuation des fréquences indésirables et une bande passante plus étroite)
meilleure qualité que le bloqueur d’ordre 0.
(en réalité c'est pas bande passante plus étroite mais bande de transition plus étroite...).

Le signal peut-être parfaitement reconstitué uniquement si le "filtre de restitution" est parfait, autrement dit que la conversion N.A. s'effectue avec une interpolation parfaite du signal discrétisé en cournt continu, c'est à dire avec un filtre qui prend en compte une infinité de points pour calculer l'interpolation des points. Autrement dit un filtre dont la bande de transition est nulle et qui atténue complètement les fréquences supérieures. C'est impossible en pratique, surtout que c'est du côté analogique et non du côté numérique !

Le signal échantillonné, restitué en continu sans filtrage, par impulsions parfaites, périodise le spectre a l'infini. En pratique, les impulsions ne sont même pas parfaites.... Ce qui a pour conséquence que le spectre ne se périodise pas a l'infini mais subit l'équivalence d'un filtrage passe-bas (plus les impulsions sont parfaites, plus le spectre se reproduit dans les H.F. et plus le signal reproduit comporte de fréquences inexistantes a l'enregistrement !!!).

Dans le cas du "bloqueur d'ordre 0" c'est des rampes de courants constants, ce qui agit en quelque sorte comme un filtre passe-bas, et supprime une partie des images spectrales ce qui évite de reproduire les fréquences supérieures à celles qu'il faut reconstituer (contenues dans le signal discrétisé).

http://www.tele.ucl.ac.be/EDU/ELEC2900/2900_1.pdf

Page 4 : '"Si les conditions du théorème sont satisfaites, il n’y aura pas de recouvrement,
appelé repli (aliasing en anglais)
et on peut retrouver le signal analogique de
départ en isolant la version utile des versions répétées du spectre, pondérée
par le bon facteur de gain."

Bon alors ils n'appellent pas sa recouvrement, mais pour moi c'est quasiment la même chose. En fait l'aliasing c'est des fréquences supérieures qui se retrouvent en bas par modulation avec les fréquences limites de l'échantillonnage, ici il s'agit des "images spectrales" qui se modulent avec l'image spectrale "utile" et qui déforment le signal dans la partie utile du spectre....

Vous voyez bien qu'il faut filtrer les images spectrales ! Je vais faire un prog pour vous montrer la différence entre un signal discrétisé, oversamplé par un facteur 100, et :

1- reproduit par un C.N.A par rampes de courants constants (bloqueur d'ordre 0)
2- reproduit par un même C.N.A. (bloqueur d'ordre 0) qui fonctionne avec une fréquence supérieure (oversampling de facteur 100)
3- reproduit toujours par un C.N.A. bloqueur d'ordre 0, qui fonctionne cette fois avec un signal oversamplé par facteur 100 ET FILTRE !!!!!

Vous allez voir la différence visuellement c'est flagrant, et vous pourrez constater par vous même le meilleur rapprochement entre la courbe interpolée "idéalement" (ou très proche en tout cas:  avec un filtre d'ordre extrêmement élevé) en fonction des 3 cas.

PS : entre le cas 2 et 1, le 1 se rapproche mieux de la courbe théorique que le 2, qui pourtant fonctionne avec oversampling du signal.... A méditer !
« Modifié: décembre 14, 2010, 11:13:30 am par LeChacal619 »

LeChacal619

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Re : L'intérêt du suréchentillonage, combinaison filtre FIR et analogique
« Réponse #20 le: décembre 14, 2010, 11:06:03 am »
Voilà les 3 cas (respectivement graphe 2,3,4 dans l'ordre du haut vers le bas, le graphe 1 -du haut- est le signal a la frequence de sampling originale)

http://picasaweb.google.com/lh/photo/21A-5_bcGG7hT3PrArOv8Q?feat=directlink

blo06

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Re : L'intérêt du suréchentillonage, combinaison filtre FIR et analogique
« Réponse #21 le: décembre 14, 2010, 18:11:05 pm »
le pict en question:


donc ça valide ce que j'ai dit :mrgreen:


A+
« Modifié: décembre 14, 2010, 18:17:47 pm par blo06 »

LeChacal619

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Re : L'intérêt du suréchentillonage, combinaison filtre FIR et analogique
« Réponse #22 le: décembre 29, 2010, 16:58:55 pm »
Non ca ne valide pas ce que tu as dis... La courbe bleu est la courbe théorique (presque idéalement interpolée) alors que la rouge est la courbe réalisée par le convertisseur... Dans le graphe 3, les impulsions sont très courtes car on fonctionne a un oversampling important et PAS filtré donc tout les samples ajoutés sont a 0, du fait que le signal n'est pas filtré.... Mais dans le graphe 4 (oversampling et très bien filtré), le signal généré par le convertisseur fonctionnant en oversampling x100 par rampes de courant constants est bien plus proche de la courbe théorique continue que le signal continu généré par le convertisseur qui fonctionne sans oversampling !