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LPCM : le format audio non compressé.

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Linear Pulse Code Modulation :LPCM

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SOMMAIRE :

  1. LPCM : Linear Pulse Code Modulation.
  2. Le LPCM et l’informatique (format, codec et carte son).
  3. Le LPCM dans votre salon (Hifi et Home-Cinéma).

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LPCM : Linear Pulse Code Modulation.

Le LPCM est le format audio PCM numérique d’origine et non-compressé, PCM en opposition au DSD utilisé sur le Super Audio CD. Sa qualité dépend directement de la qualité d’échantillonnage en Hertz et en Bits effectué sur un son naturel (analogique), plus cette qualité sera haute plus le signal se rapprochera du son original et naturel et plus il sera complexe à décoder. Si on reste au niveau musique et cinéma pour le public on peut échantillonner de 44.1Khs/16Bits et jusqu’à 192Khz/24Bits.

Le CD offre un LPCM à une qualité 44.1Khz/16Bits, le DVD Vidéo offre un LPCM à 48Khz/24Bits, le DVD-Audio et le Blu-Ray offrent un LPCM à 192Khz/24bit qui est considéré comme le format audio haute définition le plus proche du spectre naturel. Cependant le support de ce format à 198Khz/24Bits non-compressé n’est pas très fréquent et il sera compressé grâce à des format lossless (sans pertes), de préférence, comme le Dts HD Master Audio et le True HD, qui sont des codecs, qui permettent d’encoder un tel taux en multi-canal (7.1 ou 5.1).

Comme format de compression sans perte on pourra compter aussi sur le MLP qui est plus utilisé sur le DVD-Audio (à ne pas confondre avec le DVD vidéo et ni avec l’audio d’un DVD). Le MLP est utilisé sur le DVD-Audio pour encoder un LPCM stéréo à 192Khz/24Bits ou un stéréo Quadro et un 5.1 à 96Khz/24 Bits, il sera utilisé sur le Blu-Ray-Disc que très rarement.

Au niveau professionnel l’échantillonnage LPCM le plus élevé est de 384 Khz/32Bits (DXD) à virgule flottante (floating Point) pour la technologie PCM, en opposition à la technologie DSD utilisé pour enregistrer les Super Audio CD, en général d’un échantillonnage de 2.8 MegaHertz/ 1 Bit (DSD64) et avec un maximum de  5,6 MHz/1Bits  (DSD128) au niveau professionnel.

  1. En savoir plus sur le son, les taux d’échantillonnage et les supports.
  2. En savoir plus sur Dolby, le True HD et le MLP.
  3. En savoir plus sur le Dts HD Master Audio.
  4. En savoir plus sur le DVD-Audio ou le Super Audio CD.

Le LPCM et l’informatique.

Le LPCM peut se conserver tel quel en informatique grâce au support de ce format par plusieurs logiciels (codec, filtres et lecteurs) mais en fonction de son taux d’échantillonnage il peut s’avérer lourd et complexe à traiter. Il existe plusieurs façons de traiter le LPCM, soit il est traité en numérique et envoyé via la sortie SPDIF (coaxial, optique ou HDMI) vers un ampli, soit il est converti en signal analogique et envoyé vers un ampli ou un système de baffle via les sorties analogiques (Jack, RCA, D-SUB, …).

Via une sortie SPDIF : La plupart des chipsets audio ou des cartes son prennent en charge pas plus de 48Khz, certaines cartes son traitent le 96Khz  et n’envoient que du stéréo en LPCM (seul les flux audio Dts et Ac3 sont envoyés en multicanal). Seules les dernières cartes son comme la Xonar HDAV 1.3 de Asus et la  X-Fi Home Theater HD de Auzentech permettent l’envoi d’un signal LPCM 7.1 à 192Khz/24Bits en passthrough, on parlera alors de codec AES3 (AES3 = LPCM via HDMI)(Passthrough ou bitstream = signal envoyé direct vers l’ampli sans traitement).

Si vous essayez de lire un fichier audio échantillonné à 192Khz hors que votre carte ne le supporte pas, soit le signal est downmixé par un logiciel de post-traitement comme Ac3Filter ou les ffdshow, en fonction des capacités de votre carte, soit il ne sera pas lu. Avec l’avance technologique en matière de carte son, on voit de plus en plus de personnes qui numérisent et archivent leur musique, en provenance de Super Audio CD ou DVD-Audio, à des hauts taux d’échantillonnage et quelques sites se mettent à proposer ce genre de fichiers musicaux en téléchargement

Via les sorties analogiques : Le signal numérique est converti en signal analogique par votre carte son (DAC), plus le signal numérique possède un haut taux d’échantillonnage plus le son analogique sera de qualité et la courbe proche du signal naturel et d’origine. Certaines cartes proposent un  7.1 analogique à relier vers un système de baffles ou vers un ampli ou convertisseur A/N. C’est la seule façon de profiter d’un LPCM multicanal.

  1. En savoir plus sur les cartes son Hifi et Home-Cinéma.
  2. En savoir plus sur les modes de connexions analogiques/Numériques.

Le LPCM et les formats audio : Le format Wave, qui est un container et non un codec, permet de conserver ce LPCM d’origine sans l’encoder avec un autre codec comme le wma, le Flac ou le Monkey’s audio. Mais le format Wave est de plus en plus obsolète pour plusieurs raisons, premièrement il est bridé à 2 Go qui est le poids d’un LPCM stéréo 192Khz/24Bits de 40 minutes.

Deuxième raison le format MKA de Matroska (extension .mka), plus connu pour ses Mkv, n’a pas de limite de stockage, gère très bien le LPCM et permet l’édition de tags, d’incruster des illustrations et informations et de gérer des fichiers menu, chapitres, .Cue, etc…

Troisième raison, des codecs très performants comme le WavPack, le Flac et le Monkey’s audio permettent de compresser le LPCM jusqu’à 192Khz/32bit (et à virgule flottante pour le Monkey et le WavPack), et en multi-canal (pour le flac et le WavPack ) sans dégrader sa qualité. Le format AIFF est, quant à lui, un  format propriétaire de Apple, donc utilisé sur Mac Os X, qui permet comme le Wave d’encapsuler du LPCM non-compressé. Le LPCM est dans ce cas renommé Big Indian.

Le LPCM et les codecs audio : le LPCM peut être compressé sans pertes grâce à différents codecs. Le choix de ce codec dépendra de notre utilisation et de la qualité du signal LPCM.L Pour de la musique et comme on vient de le voir on utilisera entre autre le Flac qui peut encoder sans pertes jusqu’à 192Khz/32bits et 8 anaux, le Monkey’s Audio qui peut encoder sans pertes jusqu’à 192Khz/32Bits à virgule flottante en stéréo, le WavPack qui peut compresser sans perte un 192Khz/32Bits à virgule flottante jusqu’à 8 canaux.

Pour une utilisation home-cinéma, même si on peut se servir du Flac et du WavPack, c’est le Dts HD et le True HD qui seront les plus utilisés. Comme on l’a vu plus haut, même si les codecs ont récemment été intégrés à Windows Vista et Xp avec des logiciels comme les ffdshows TryOut Béta6 et quelques logiciels de lecture comme VLC, Total Média theater3 et WinDVD, le décodage se fera en downmix à 48Khz/24Bits. Seul l’ajout de carte son qui permet le passthrough de ces signaux via HDMI vous permettra de profiter de tous les taux d’échantillonnage.

  1. En savoir plus sur le WavPack (multicanal/192Khz/32Bits à virgule flottante).
  2. En savoir plus sur le Flac (multicanal/192Khz/32 bits).
  3. En savoir plus sur le Monkey’s Audio (stéréo/192Khz/32 Bits à virgule flottante).
  4. Analyses de fichiers Audio à différents taux d’échantillonnage et différents encodages.
  5. En savoir plus sur la carte son Xonar HDAV 1.3 d’Asus.

Le LPCM dans votre salon (Hifi et Home Cinéma).

Comme on l’a vu plus haut vous pouvez profiter d’un LPCM à différents taux d’échantillonnage grâce à plusieurs possibilités : lecteurs DVD-A, CD et Disques Blu-Ray. Là aussi vous pouvez soit relier votre lecteur en analogique via autant de câble RCA que le nombre de canaux proposé : 2 pour du 2.0, 3 pour du 2.1, 4 pour de la stéréo Quadro, 5 pour un 4.1 quadro avec sortie caisson de basse, 6 pour un 5.1 et 8 pour un 7.1.

Le LPCM est alors converti en signal analogique pour être envoyé vers l’ampli qui le reconverti en numérique pour être décodé, plus l’échantillonnage du LPCM de départ sera élevé plus le signal analogique sera de qualité. Ou envoyé en numérique, mais dans ce cas de figure une prise HDMI est préférable pour profiter de tous les échantillonnages possibles. Car à part quelques rares appareils qui proposent plusieurs sorties coaxiales ou optiques pour un même signal, une seule sortie optique ou coaxiale ne permet pas le transfert d’un stéréo 192Khz.

Côté supports comme pour la vidéo nous sommes entrés dans l’ère du son haute définition, seul le Disque Blu-Ray propose les formats audio LPCM 192Khz, non compressé ou compressé en Dolby True HD et Dts HD Master Audio qui sont les meilleurs formats audio jamais conçus avec lesquels une prise HDMI est obligatoire et qui permettent de restituer un LPCM sans pertes à tous les taux d’échantillonnages.

Soit les formats Dts HD et True HD sont envoyés en bitsream par votre lecteur vers votre ampli et c’est votre ampli qui le traite. Soit le lecteur décompresse les Dts HD et le True HD, sans pertes, en LPCM puis les envoie vers votre ampli comme le fait la PlayStation3.

Seul le DVD-Audio permet d’écouter de la musique HD en 2.0, 4.0 ou 5.1 de technologie PCM grâce au LPCM natif ou au MLP (LPCM compressé sans perte à 192Khz pour de la stéréo et 96Khz pour du multicanal). Il est aussi possible de télécharger de la musique HD légalement en payant via des sites qui le proposent ou illégalement via des logiciels P2P (interdit par la loi HADOPI).

Le Super Audio CD permet des conversions en LPCM à haut taux d’échantillonnage grâce à la qualité hors norme de son signal DSD qui permet un échantillonnage 2.8 MHz/1Bits (DSD 64) et  jusqu’à 5.6 Mhz/1Bits (DSD128) en milieu professionnel.

  1. En savoir plus sur les connectiques d’un ampli numériques et analogiques.
  2. En savoir plus sur les câbles Hifi et Home Cinéma.
  3. En savoir plus sur le DVD-Audio ou le Super Audio CD ou le Blu-Ray-Disc.
  4. En savoir plus sur les sites qui hébergent de la musique HD.
  5. En savoir plus sur le Oppo BDP-83, un des rares lecteurs DVD-A/BLU-RAY-DISC/SUPER AUDIO CD.

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10 commentaires

  1. avatar
    patimouche /

    :angel: bonjour,
    j’ai un tivx 6500a qui ne lit pas le dts hd mais le lpcm
    ce qui double le go
    le prob c’est qu’il ne se muxe pas avec mkvmerge,alors il faut muxer le mkv en m2ts et muxer le tout
    question? peut on transformer le dts,dtshd,ac3 en autre format sans perte de qualité ?
    merçi d’avance
    :blush:

  2. avatar

    Oui, on peut le transformer en FLAC 5.1 par exemple ;)

  3. avatar
    patimouche /

    merçi,je vais essayer
    impressionant ton site et surtout bien fait,felicitation
    j’aurai d’autre question mais c’est pas mon fort le clavier
    merçi encore

  4. avatar

    @patimouche – Merci ;)

    Sinon, un logiciel très intéressant et gratuit pour la conversion LPCM/DTS-HD/FLAC, etc, c’est eac3to µGUI . tu pourras trouver le téléchargement et tutoriel sur le site de mon confrère (très bien fait aussi ;) :

    http://www.homecinema-hd.com/downloads.html

  5. avatar

    Bonsoir Messieurs.
    Pour moi tout cela est du Chinois, mais peut-etre pourriez-vous m’aider à résoudre mon problème:
    j’ai enregistré du son en format LPCM avec ma camera Sony AVCHD NX5E mais mon ordi de montage (Casablanca S3000) ne reconait pas ce format!! j’aurais dû enregistrer le son au format Dolby pour que je puisse le lire sur le Casa et donc l’utiliser pour sonoriser ma vidéo. Puis-je « transformer » le codec LPCM en un codec qui serait lû par le casa en passant par mon ordi de bureau en telechargeant un logiciel particulier (lequel?)! Avez-vous besoin d’infos plus précises?! si oui je peux essayer de les trouver mais encore une fois c’est du chinois pour moi?
    D’avance merci pour votre aide à tous

  6. avatar

    Bonjour,

    Le mieux reste effectivement de convertir le format LPCM en Dolby digital. Il existe plusieurs softs qui le permettent, comme eac3to.

  7. avatar

    @Nicolas Bécuwe

    Monsieur Bécuwe,
    un grand merci pour votre information très rapide. je vais telecharger ce logiciel et essayer de comprendre son fonctionnement. Notament voir la destination du fichier que je souhaite convertir/ je suppose que je dois creer un dossier quelque part , pour pouvoir ensuite le graver de façon à pouvoir l’utiliser comme une bande son extérieure à integrer dans mon montage images vidéo? Peut-etre viendrais-je de nouveau vers vous pour evoquer la suite, demander des précisions.

    dans l’immediat je vous remercie de votre aide.

    Cordialement. Patrice DURAND

  8. avatar

    Bonjour
    Etant novice sur le sujet du son pourriez vous m’éclairer s’il vous plaît.
    Un collègue me propose de me vendre le système muso de la marque naim et j’aimerai l’utiliser comme barre de son connecté à ma tv ou à un lecteur (PS3 ou ordi).
    Voici ce que j’ai lu sur le site naim audio :
    « L’entrée numérique peut être connectée à un téléviseur et prend en charge le son stéréo. Cependant, vous devez vous assurer que la sortie audio du téléviseur est réglée sur sortie stéréo PCM car mu-so ne prend pas en charge les sons avec un codage Dolby ou DTS. »
    Ce système ne propose pas d’entrée hdmi alors est ce que je peut vraiment m’en servir comme barre de son home cinema avec « l’effet de son gauche et droite » pour pour les films ou jeux fps par exemple?
    Si c’est le cas, vaut il mieu brancher le lecteur en hdmi a la tv pour la vidéo et en optique pour le son?
    Si ce n’est pas le cas, ben tampi
    Merci d’avance pour la ou les réponses.

  9. avatar

    @Valentin – Bonjour,

    Oui, c’est tout à fait faisable de connecter le lecteur Blu-ray en HDMI sur le TV et en Optique ou Coaxial sur le Mu-so. En général tous les lecteurs permettent de sortir en LPCM sur les pistes DTS et Dolby ou sur la musique.

  10. avatar
    Hyunkel /

    petite question dont je n’arrive pas à avoir la reponse confirmée à 100% :
    j’ai une Xbox one S, et un ampli qui decode le dts:x et dolby atmos.
    La Xbox ne peut envoyer en bitsream que du dts 5.1 et du dolby digit 5.1 (on attend la màj qui rectifiera cela). Elle peut aussi envoyer du 5.1 ou du 7.1 en lossless(LPCM ?). Mais dans ce cas, l’ampli m’affiche « multi Ch ».
    Voici la question : les pistes dolby atmos arriveront- elles à ressortir comme elles ont été encodées (au niveau spatialisation) avec la sortie « lossless » de la Xbox one S?

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