Lecteurs Réseau

Lecteur réseau : Un pivot de votre système Hi-Fi

Un lecteur réseau, souvent désigné comme un streamer audio, est une source audio conçue pour gérer la musique dématérialisée dans un système haute fidélité. Le lecteur réseau permet aux utilisateurs de streamer de la musique, depuis les plateformes de streaming, d'accéder à des bibliothèques de musique stockées sur des ordinateurs ou des NAS, ou d'avoir accès à des stations de radios internet tout en maintenant une qualité sonore élevée.

Lecteur réseau : Fonctionnement

Le lecteur réseau doit être connecté à un réseau domestique, soit par Wi-Fi, soit par câble Ethernet. Cette connexion lui permet d'accéder à Internet ainsi qu'aux fichiers musicaux stockés sur des dispositifs connectés au même réseau ou d'accéder aux services de streaming musical en ligne comme Spotify, Tidal, Qobuz ou Apple Music. Ces fichiers peuvent être dans divers formats, y compris des formats sans perte ou haute résolution comme FLAC, WAV, ALAC, et DSD.

Lecteur réseau : Application de gestion

La majorité des lecteurs réseau sont vendus sans télécommande ou avec une télécommande minimaliste. Habituellement, la gestion du lecteur se fait via une application dédiée développée par le fabricant de l'appareil. Cependant, toutes les applications ne sont pas forcément ergonomiques ni exemptes de défauts. Il est donc conseillé, avant tout achat, de tester l'application, car elle sera utilisée fréquemment non seulement pour configurer l'appareil mais aussi pour accéder aux services de streaming. Une application peu pratique ou comportant des défauts peut rapidement devenir source de frustration.

Les applications associées aux lecteurs réseau peuvent s'améliorer au fil du temps grâce à des mises à jour. Cependant, certaines marques, même après plusieurs années de commercialisation, ne parviennent pas à résoudre les problèmes de connectivité ou les défauts d'ergonomie.

Lecteur réseau : DAC

La plupart des lecteurs réseau, sinon tous, sont équipés de DAC (Digital Analog Converter) dont la performance varie selon la gamme du produit. Ces DAC sont essentiels car ils transforment les données audio numériques en signaux analogiques, qui sont ensuite traités par les composants suivants du système audio. Dans toutes les configurations, ce signal numérique doit être converti en analogique donc le signal sera obligatoirement traité par un DAC.

Lecteur réseau : Comment est traité le signal ?

Le lecteur réseau reçoit le flux numérique des sources de musique, il décode cette information et peut y appliquer divers traitements numériques au signal. L'upsampling, le suréchantillonnage et correction de jitter sont des techniques de traitement du signal qui améliorent la qualité audio des systèmes Hi-Fi numériques ou sont nécessaires à sa bonne transmission.

Upsampling

L'upsampling est une technique qui consiste à augmenter la fréquence d'échantillonnage d'un fichier audio numérique. Par exemple, un fichier avec une fréquence initiale de 44,1 kHz, typique d'un CD, peut être converti en un fichier de 96 kHz ou plus. En augmentant la fréquence d'échantillonnage, l'upsampling réduit potentiellement le taux d'erreur lors de la conversion numérique-analogique et améliore la précision de cette conversion. Cela se traduit par une reproduction plus précise des signaux audio, avec moins de distorsions et un son plus riche en détails. L'upsampling permet également de mieux gérer le filtrage numérique nécessaire lors de la conversion numérique-analogique. Les filtres utilisés à des fréquences plus élevées peuvent avoir des pentes moins abruptes, ce qui réduit les effets indésirables et améliore la réponse transitoire du signal audio.

Toutefois, il est important de noter que l'upsampling ne crée pas de nouvelles informations audio. Il réarrange et étend les données existantes pour mieux s'adapter aux caractéristiques techniques du DAC et, idéalement, pour améliorer l'expérience d'écoute. Dans un lecteur réseau, l'upsampling est réalisé par des processeurs numériques sophistiqués qui utilisent des algorithmes avancés pour augmenter la fréquence d'échantillonnage sans ajouter d'artefacts audibles.

Suréchantillonnage

L'objectif principal du suréchantillonnage est de préparer le signal numérique de manière à optimiser la performance du convertisseur numérique-analogique (DAC). En augmentant la fréquence d'échantillonnage et la profondeur de bit, le suréchantillonnage modifie le signal de manière à optimiser la conversion du numérique à l'analogique, réduisant ainsi les risques de distorsions. En élevant le taux de bits, le suréchantillonnage permet une représentation plus précise et plus fine des variations subtiles dans le signal audio. Le processus de suréchantillonnage utilise des filtres numériques complexes pour éviter l'introduction d'artefacts sonores qui peuvent dégrader la qualité audio. Ces filtres, souvent des filtres FIR (Finite Impulse Response), sont conçus pour être efficaces à des fréquences d'échantillonnage élevées, minimisant l'impact des opérations de filtrage sur la qualité du son.

En plus d'améliorer la qualité sonore, le suréchantillonnage rend également le DAC plus efficace. Les DAC fonctionnent mieux avec des fréquences d'échantillonnage plus élevées, car cela leur permet d'utiliser des filtres analogiques avec des caractéristiques plus douces, réduisant ainsi les risques de distorsion audible et augmentant la clarté du son. De ce fait, le suréchantillonnage contribue à une meilleure intégration entre le lecteur réseau et le DAC, facilitant une reproduction sonore plus fidèle et agréable.

Upsampling & Suréchantillonnage

La différence entre l'upsampling et le suréchantillonnage réside dans les aspects spécifiques du signal audio qu'ils modifient pour améliorer la qualité de reproduction sonore.

L'upsampling se concentre exclusivement sur l'augmentation de la fréquence d'échantillonnage d'un signal audio numérique. Par exemple, un signal audio original échantillonné à 44,1 kHz (la fréquence standard pour les CD) pourrait être upsampled à 96 kHz ou plus. Cette augmentation de la fréquence d'échantillonnage peut aider à rendre les filtres numériques nécessaires dans les convertisseurs numérique-analogique (DAC) moins agressifs, ce qui peut réduire certains types d'erreurs de conversion et améliorer la qualité du son.

Le suréchantillonnage, en revanche, inclut non seulement l'upsampling, mais aussi l'augmentation de la profondeur de bit du signal audio. Cela signifie qu'en plus d'augmenter la fréquence d'échantillonnage, le suréchantillonnage peut convertir un signal de, disons, 16 bits à 24 bits, augmentant la résolution du signal audio. Cette augmentation de la profondeur de bit réduit le bruit de quantification et améliore la dynamique du signal, résultant en une qualité audio nettement améliorée avec moins de distorsions et un meilleur rendu des détails subtils dans la musique.

En résumé, alors que l'upsampling traite uniquement la fréquence d'échantillonnage, le suréchantillonnage s'attaque à la fois à la fréquence d'échantillonnage et à la profondeur de bit, offrant ainsi une amélioration plus complète de la qualité du signal audio avant qu'il ne soit converti en analogique par un DAC.

Correction de jitter (gigue)

Le jitter se réfère à des variations indésirables du timing dans les signaux numériques, particulièrement dans les horloges qui contrôlent la transmission et la conversion des données numériques en signaux analogiques. Le jitter peut être causé par divers facteurs, y compris les interférences électromagnétiques, les fluctuations de l'alimentation électrique, et les imperfections des composants électroniques. Dans le monde de la haute fidélité, le jitter affecte le timing avec lequel les échantillons numériques sont lus et convertis, ce qui peut conduire à une distorsion du signal analogique résultant, dégradant ainsi la fidélité du son reproduit.

Lecteur réseau : Formats

Les lecteurs réseau sont conçus pour gérer une large variété de formats de fichiers audio. Cette compatibilité avec différents formats garantit que les utilisateurs peuvent profiter de leur musique préférée, quel que soit le type de fichier mais il vaut mieux, lorsque cela est possible, privilégier certains types de formats comme le FLAC, ALAC, MQA ou DSD.

Formats Lossless (sans perte)

Le concept de "lossless", ou sans perte, se réfère à une méthode de compression et de stockage des données qui permet de conserver l'intégralité de l'information audio originale. Lorsque l'audio est compressé de manière lossless, les données sont réduites en taille sans éliminer aucune des informations contenues dans le fichier audio. Cela diffère significativement des méthodes de compression avec perte, où certains détails du signal audio sont irrémédiablement perdus pour réduire la taille du fichier. La compression sans perte utilise des algorithmes qui reconstituent précisément le fichier audio original lors de la décompression.

FLAC

Le format FLAC (Free Lossless Audio Codec) est un codec audio très apprécié. Le FLAC préserve chaque bit d'information du fichier audio original. Cela signifie que la qualité audio est maintenue intacte, permettant une expérience d'écoute optimale qui est fidèle à l'enregistrement original. Bien que le FLAC ne supprime aucune information audio, il utilise des techniques de compression pour réduire la taille des fichiers. En général, le FLAC réduit la taille des fichiers audio, sans perte de qualité, de 30 à 60 % par rapport à leurs équivalents non compressés comme WAV ou AIFF. Cette efficacité rend le FLAC idéal pour stocker de grandes bibliothèques musicales sans sacrifier la qualité. Le FLAC est un format entièrement ouvert et libre de droits, ce qui facilite son adoption par les développeurs et les fabricants de matériel audio.

Le format FLAC permet d'intégrer des métadonnées étendues telles que les tags ID3, couvertures d'album, et d'autres informations textuelles qui peuvent être stockées avec le fichier audio. Il est également adapté pour le streaming audio grâce à sa capacité à être décodé rapidement, ce qui est crucial pour une lecture en continu sans interruptions. Le FLAC supporte non seulement l'audio stéréo mais aussi l'audio multicanal, et il peut gérer des résolutions bien supérieures à celle du CD standard (16 bits / 44,1 kHz). Il est capable de supporter des résolutions allant jusqu'à 32 bits et des fréquences d'échantillonnage jusqu'à 655 kHz, rendant le format idéal pour toutes les formes d'enregistrements audio haute résolution.

DSD

Le format DSD (Direct Stream Digital) est un type de signal audio numérique, il a été développé initialement par Sony et Philips pour le Super Audio CD (SACD) et est devenu populaire parmi les audiophiles pour sa capacité à offrir une qualité sonore exceptionnelle. DSD utilise une méthode de modulation appelée modulation Sigma-Delta (ΣΔ), qui diffère fondamentalement des formats PCM (Pulse Code Modulation) utilisés dans les CD audio, les fichiers WAV, FLAC, et autres. Au lieu de quantifier le signal audio en échantillons à des intervalles réguliers avec une précision de bit fixe (comme 16 bits ou 24 bits), le DSD enregistre le flux audio comme une série de bits uniques à une fréquence d'échantillonnage très élevée (2.8224 MHz pour le DSD64, qui est la forme la plus commune de DSD). Cette fréquence est 64 fois supérieure à celle d’un CD audio, d'où le nom DSD64. Il existe également des formats DSD de résolutions supérieures, comme DSD128, DSD256, DSD512, et DSD1024.

Le DSD est réputé pour son incroyable fidélité audio. Le DSD offre une image sonore plus naturelle et un espace acoustique plus riche comparé au PCM. Ceci est attribué au faible niveau de distorsion dans les hautes fréquences et à une reproduction plus précise des détails subtils dans la musique. Contrairement au PCM, qui nécessite des étapes de filtrage et de conversion complexes, le flux en un bit du DSD permet une conversion numérique-analogique plus simple et plus directe. En raison de sa haute fréquence d'échantillonnage et de la nature en continu de son encodage, les fichiers DSD sont substantiellement plus grands que les fichiers audio PCM ou compressés. La lecture de fichiers DSD nécessite des lecteurs réseau et des DAC spécifiques qui supportent le format. De plus, bien que le nombre d'enregistrements disponibles en DSD soit en croissance, il reste beaucoup plus limité comparativement aux enregistrements en formats PCM.

ALAC

Le format ALAC (Apple Lossless Audio Codec) est un format de compression audio développé par Apple Inc. Il a été introduit en 2004 et est intégré dans le logiciel iTunes, ainsi que dans les iPods et autres produits Apple. En 2011, Apple a rendu le codec open source, ce qui a permis une adoption plus large par d'autres fabricants de matériel et développeurs de logiciels. Bien qu'étant une création d'Apple, le format est désormais compatible avec une variété de dispositifs non Apple. ALAC est un format sans perte au même titre que le FLAC, il conserve donc toutes les données audio originales du fichier source. Les fichiers ALAC offrent la même fidélité audio que les fichiers non compressés tels que WAV ou AIFF, mais avec une taille de fichier réduite, généralement d'environ 40 à 60 % de l'original. ALAC est particulièrement populaire parmi les utilisateurs de produits Apple car il est entièrement pris en charge par l'écosystème Apple, y compris iTunes, Apple Music et tous les périphériques iOS.

ALAC supporte des résolutions allant jusqu'à 32 bits et des fréquences d'échantillonnage jusqu'à 384 kHz. La seule véritable différence comparé à d'autres codecs audio sans perte comme le FLAC, en dehors de la fréquence d'échantillonnage maximale un peu plus faible, est sa compatibilité native avec les produits Apple, ce qui le rend plus pratique pour les utilisateurs de cet écosystème.

MQA

MQA, qui signifie Master Quality Authenticated, est un format de fichier audio conçu pour offrir un son de haute qualité tout en réduisant la taille du fichier pour faciliter le streaming et le téléchargement de musique en haute résolution. Développé par Meridian Audio en 2014, le MQA vise à préserver la qualité sonore des enregistrements studio originaux tout en restant suffisamment compact. MQA utilise ce qu’on appelle le "folding" audio pour emballer efficacement des informations audio haute résolution dans des fichiers de taille plus petite sans perte significative de qualité.

Grâce à sa taille réduite, le format MQA est idéal pour le streaming de musique en haute résolution. Chaque fichier MQA contient une sorte de signature numérique qui authentifie la provenance du fichier et confirme qu'il est identique à la source originale approuvée en studio. Le format MQA peut être lu sur n'importe quel appareil. Si l'appareil est équipé d'un décodeur MQA, les auditeurs bénéficieront de tous les avantages du format. Si l'appareil ne prend pas en charge le décodage MQA, le fichier sera lu à une qualité comparable à celle du CD.

WAV

Le format WAV, ou Waveform Audio File Format, est un format de fichier audio standard développé conjointement par Microsoft et IBM en 1991. Il est largement utilisé dans le monde Windows et est devenu un format de base pour l'audio non compressé et de haute qualité. Il conserve toutes les données audio originales sans aucune perte, ce qui le rend idéal pour les applications nécessitant une haute fidélité sonore, comme le montage audio, la post-production cinématographique, les effets sonores, la diffusion radio et les concerts en direct.

Traditionnellement, les fichiers WAV ne supportaient pas bien les métadonnées telles que les tags ID3 que l'on trouve dans les fichiers MP3. Cependant, des améliorations ont été apportées pour permettre l'intégration de plus de métadonnées dans les fichiers WAV, bien que la prise en charge ne soit pas aussi universelle que dans d'autres formats compressés.

L'inconvénient majeur de l'utilisation de fichiers WAV est leur taille. Étant donné qu'ils ne subissent aucune compression, les fichiers WAV occupent beaucoup d'espace de stockage. Par exemple, une minute de musique stéréo enregistrée à 44,1 kHz et 16 bits (qualité CD) peut occuper environ 10 Mo de stockage. Pour des résolutions et des fréquences d'échantillonnage plus élevées, la taille peut augmenter considérablement.

AIFF

Le format AIFF (Audio Interchange File Format), développé par Apple en 1988, offre une qualité audio non compressée et haute fidélité, similaire à celle du format WAV. Toutefois, il se distingue principalement par une meilleure gestion des métadonnées. Contrairement au WAV, l'AIFF permet d'incorporer des informations supplémentaires telles que le nom de l'artiste, le titre de l'album, le genre musical, et même l'illustration de l'album, facilitant ainsi l'organisation et la navigation dans les collections musicales.

Formats Lossy (avec perte)

Les formats audio "lossy", ou avec perte, sont des méthodes de compression de données qui réduisent la taille des fichiers en éliminant des informations sonores. Cette approche est très utilisée pour le stockage et la transmission de musique numérique, car elle permet de minimiser l'espace de stockage nécessaire et d'optimiser la bande passante pour le streaming.

MP3

Le format MP3, ou MPEG-1 Audio Layer III, est un format de compression audio avec perte très répandu, connu pour sa capacité à réduire considérablement la taille des fichiers audio tout en maintenant une qualité sonore relativement élevée. Grâce à sa forte compression, le MP3 permet de stocker de grandes quantités de musique sur des dispositifs ayant une capacité limitée, il est également largement supporté par presque tous les dispositifs de lecture de musique numérique.

Bien que le MP3 puisse offrir une qualité sonore acceptable, la compression avec perte signifie que certains détails audio sont irrémédiablement perdus. Cette perte de qualité peut être perceptible surtout dans la Haute Fidélité. Le processus de compression du MP3 peut également affecter la dynamique de la musique, rendant les pistes audio moins vives et émoussant les différences subtiles entre les sons forts et doux.

AAC

Le format AAC, ou Advanced Audio Coding, est un format de compression audio avec perte qui a été développé pour succéder au format MP3 en offrant une meilleure qualité sonore à des taux de compression similaires ou même inférieurs. Le AAC est le résultat d'une collaboration entre plusieurs entreprises et institutions technologiques, dont Dolby, Sony et Nokia. Le AAC est conçu pour être plus efficace que le MP3 en termes de compression audio, permettant une meilleure qualité sonore à un débit binaire équivalent ou même plus bas. Cela est dû à l'utilisation de blocs de transformation plus flexibles et d'une fenêtre de codage qui s'adapte mieux aux propriétés psychacoustiques de l'audition humaine. En comparaison avec le MP3, le AAC est capable de gérer des fréquences plus élevées et offre une meilleure réponse dans les fréquences basses à des taux de compression similaires.

AAC est largement utilisé dans l'industrie du streaming et des médias en ligne en raison de son efficacité et de sa qualité supérieure par rapport au MP3. Des plateformes comme YouTube et les services de streaming musical tels que Apple Music utilisent le format AAC pour diffuser leur contenu audio. Le format est également standardisé par l'ISO et fait partie de la famille des standards MPEG-4 et MPEG-2. Le AAC supporte un éventail plus large de fréquences d'échantillonnage (de 8 kHz à 96 kHz). En outre, il existe différentes extensions du AAC, comme HE-AAC (High Efficiency AAC), qui est optimisé pour les applications à faible débit, en utilisant des techniques comme la codification spectrale de bande (SBR) pour améliorer l'efficacité.

Pour les utilisateurs qui ont des contraintes de bande passante ou de stockage mais qui ne veulent pas sacrifier trop de qualité audio, l'AAC représente un compromis valable entre efficacité de stockage et fidélité audio. Toutefois, pour les systèmes Hi-Fi haut de gamme où la qualité audio est la priorité absolue, les formats sans perte comme FLAC ou ALAC sont préférables.

OGG

Le format OGG, souvent appelé Ogg Vorbis en référence à son codec de compression audio le plus courant, est un format de fichier ouvert et libre de droits développé par la Xiph.Org Foundation. OGG est un format de compression audio avec perte qui offre une qualité sonore supérieure à celle du MP3 à des taux de bit comparables. Contrairement à certains autres formats populaires, Ogg Vorbis n'est pas restreint par des brevets ou des licences, ce qui permet aux développeurs et aux fabricants de l'utiliser librement sans coût supplémentaire. En terme de qualité, il est similaire au format AAC. Pour des installations Hi-Fi, nous recommandons donc d'éviter ce format excepté pour des raisons particulières.