HI-Res

Le principe fondateur est de pouvoir reproduire la musique telle qu’elle a été produite par les studios d’enregistrement. 

À de rares exceptions, tous les studios produisent des enregistrements, nommés masters, au format PCM dont la résolution est de 24 bits, voire 32 bits et la fréquence d’échantillonnage est de 96 kHz, voire 192 kHz ou plus. 

Pour les CD, l’enregistrement est compressé pour tenir sur le disque à 16 bits et 44,1 kHz. 

Le DVD pouvant contenir davantage de données est compressé en 16 bits et 48 kHz. 

Le Blu-Ray pouvant accueillir plusieurs Go de données permet d’éviter la compression du signal audio PCM et de conserver l’intégralité des informations du master de studio en 24 bits et 96 kHz. C’est la Hi-Res. 

La musique peut être dématérialisée sous forme de fichiers informatiques. Des codecs comme le FLAC compressent les données pour le stockage et les décompressent sans perte lors de la lecture. 

La Hi-Res permet donc d’accéder à la qualité sonore du master de studio à condition de disposer de l’enregistrement (disque, fichier ou streaming) et du matériel permettant sa restitution. 

La Hi-Res fait souvent polémique sur son intérêt, car elle permet l’enregistrement et la restitution de très hautes fréquences et d’ultrasons non perceptibles par l’oreille humaine. 

Il est vrai qu’une fréquence d’échantillonnage de 96 kHz autorise des fréquences audio de 48 kHz par canal en stéréo et que l’audition humaine se limite à 20 kHz. Toutefois, le corps humain ne perçoit pas le son que par ses oreilles. Les yeux et certains os sont sensibles aux ultrasons. Il en va d’ailleurs de même avec les infrasons, le squelette et la cage thoracique sont sensibles à des fréquences inférieures à 20 Hz. Sinon, à quoi servirait le tube de 16 Hz des grandes orgues si ce n’est pour faire vibrer les auditeurs. 

Afin de trancher la question, l’AES (Audio Engineering Society) a conduit et publié (lien) une méta-analyse des études scientifiques sur la perception de la Hi-Res. 

Elle met en évidence que les auditeurs ne perçoivent pas les fréquences supérieures à 20 kHz quand elles sont les seules diffusées. Mais, ces mêmes auditeurs perçoivent leurs absences quand ils comparent à l’aveugle un même titre au format CD et au format Hi-Res. Et, il est précisé qu’il s’agit de sujets non entrainés. Un sujet entrainé est souvent un mélomane audiophile. 

La fréquence d’échantillonnage ne se limite pas à un gain de fréquences audio suivant le théorème de Shannon-Nyquist. C’est avant tout le nombre d’échantillons mesuré du son par seconde. La précision de mesure est donc bien meilleure à 96 000 fois par seconde qu’à 44 100 fois par seconde. Cette précision se retrouve lors de la conversion numérique analogique. 

Enfin, la résolution a une conséquence directe sur la plage dynamique. 

Elle passe d’environ 90 dB pour les 16 bits du CD à environ 140 dB avec les 24 bits du format Hi-Res. 

Cette dynamique plus élevée diminue fortement le niveau du bruit de fond qui lui devient inaudible.