Profondeur de bits et bruit de quantification
La profondeur de bits établit combien de niveaux peut prendre chaque échantillon : 16 bits = 65 536 niveaux, plage dynamique théorique d'environ 96 dB ; 24 bits = environ 16,7 millions de niveaux, environ 144 dB théoriques ; 32 bits float = virgule flottante, pratiquement impossible à saturer à l'intérieur du DAW. Quand on réduit la profondeur de bits (par exemple de 24 ou 32 float à 16 bits pour le CD), les valeurs sont arrondies : l'erreur d'arrondi est le bruit de quantification, qui dans les passages faibles (queues de réverbération, fade-outs) devient une distorsion corrélée au signal (une « rugosité » granuleuse).
Qu'est-ce que le dither
Le dither est un bruit de très bas niveau ajouté avant la réduction de bits. Il rend l'erreur de quantification aléatoire et non corrélée au signal : au lieu de la distorsion, on obtient un souffle constant très faible (autour de −90/−96 dBFS à 16 bits), et les détails sous le dernier bit restent audibles « à travers » le bruit.
- TPDF (densité de probabilité triangulaire) : le dither standard, transparent et sans modulations.
- Noise shaping : déplace l'énergie du bruit vers les fréquences où l'oreille est moins sensible (au-dessus de 15 kHz), réduisant le bruit perçu de plusieurs dB. Exemples commerciaux : POW-r (types 1, 2, 3), iZotope MBIT+, les dithers de FabFilter Pro-L 2 et d'Ozone.
- Plus de noise shaping n'est pas toujours mieux : avec de nombreuses conversions ou des traitements supplémentaires, le bruit déplacé vers le haut peut s'accumuler.
Règles pratiques
- Dither une seule fois, comme dernière étape, quand on réduit la profondeur de bits (typiquement 24 → 16 pour le CD).
- Pas de dither si tu exportes en 32 bits float.
- En exportant en 24 bits depuis un projet en float, le dither est théoriquement correct mais son effet se situe à des niveaux inférieurs au bruit de n'importe quelle installation ; beaucoup d'ingénieurs l'appliquent quand même, d'autres non : ce n'est une erreur dans aucun des deux cas.
- Après le dither, on n'élabore plus (ni gain, ni EQ, ni normalisation), sinon il faut le refaire.
- Pour le streaming, on livre en général en 24 bits : la plateforme fera ses propres conversions.
- Fade-outs et queues : le dither est plus important justement là.
Conversion de la fréquence d'échantillonnage (SRC)
Passer de 48 kHz (ou 96 kHz) à 44,1 kHz demande un filtre anti-aliasing et un rééchantillonnage. Un bon SRC est transparent ; un mauvais introduit de l'aliasing ou une perte d'aigus. Conseils :
- Travaille à la fréquence de la livraison principale quand c'est possible (44,1 ou 48 kHz pour la musique ; 48 kHz pour la vidéo).
- Si tu dois convertir, utilise des algorithmes de haute qualité (iZotope RX, SoX, le SRC du DAW en qualité maximale) et convertis avant le limiteur final, puis recontrôle le true peak (la conversion peut modifier les crêtes inter-échantillons).
- Ordre typique en fin de chaîne : traitements → SRC → limiteur (true peak) → dither → export.
Dans FL Studio
Dans la fenêtre d'export, choisis WAV avec une profondeur de 16, 24 ou 32 bits float ; pour l'export en 16 bits, active l'option de dithering (FL propose le dither avec noise shaping). La qualité de rééchantillonnage (interpolation) se règle dans les options d'export (choisis la qualité la plus élevée pour le rendu final). Beaucoup de limiteurs de mastering (Pro-L 2, Ozone Maximizer) ont un dither intégré : dans ce cas, désactive celui de l'export pour ne pas l'appliquer deux fois.
Exemple
Master d'un EP en la mineur : projet en 48 kHz/32 float, livraison pour le streaming en 44,1 kHz/24 bits et pour le CD en 44,1/16. Chaîne : EQ → compression → SRC 48 → 44,1 (haute qualité) → limiteur avec true peak −1 dBTP → export 24 bits (dither TPDF léger) pour le streaming ; depuis la même chaîne, export 16 bits avec dither noise-shaped pour le DDP du CD. Contrôle final : fade-out final écouté au casque à fort gain pour vérifier l'absence de distorsion granuleuse.
Exercice
Exporte un long fade-out en 16 bits sans dither et avec dither TPDF ; monte les deux de 40 dB (uniquement pour l'écoute) et compare : entends-tu la différence entre distorsion et souffle ?
Liens
« Formats et livraison », « Limiting, clipping et true peak », « Master pour le streaming », « Gain staging ».