{"id":65,"date":"2008-06-15T18:22:11","date_gmt":"2008-06-15T16:22:11","guid":{"rendered":"http:\/\/linux.leunen.com\/?p=65"},"modified":"2008-06-15T18:22:11","modified_gmt":"2008-06-15T16:22:11","slug":"analyse-spectrale-des-fichiers-mp3","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.leunen.com\/linux\/2008\/06\/analyse-spectrale-des-fichiers-mp3\/","title":{"rendered":"Analyse spectrale des fichiers mp3"},"content":{"rendered":"<p>J&rsquo;aurais pu mettre aussi comme titre: influence du taux de compression sur la largeur du spectre. En effet, je ne me suis, ici, int\u00e9ress\u00e9 uniquement \u00e0 la coupure haute du spectre en fonction du taux de compression. Une des techniques utilis\u00e9es dans le codage mp3 pour comprimer le son est de supprimer les fr\u00e9quences hautes soit-disant inaudibles. Plus on compresse et plus la fr\u00e9quence de coupure est basse et donc moins le spectre est large. C&rsquo;est ce qu&rsquo;on va voir ici.<\/p>\n<p>En analogique, pour conna\u00eetre la fr\u00e9quence de coupure haute d&rsquo;un \u00e9quipement, on l&rsquo;alimente avec un <em>bruit blanc<\/em> (densit\u00e9 spectrale constante pour toutes les fr\u00e9quences) ou un <em>bruit rose<\/em> (densit\u00e9 spectrale invers\u00e9ment proportionnelle \u00e0 le fr\u00e9quence) et on mesure le spectre r\u00e9sultant. Dans le cas d&rsquo;un algorithme de compression, il n&rsquo;est pas possible de proc\u00e9der ainsi. Un bruit blanc est un signal qui s&rsquo;apparente \u00e0 un signal al\u00e9atoire et est incompressible. Pour pouvoir tout de m\u00eame mesurer cette fr\u00e9quence haute, je me suis servi d&rsquo;un court morceau de musique contenant un spectre suffisamment \u00e9tendu dans l&rsquo;aigu. Il s&rsquo;agit d&rsquo;un extrait du morceau <em>Brothers in arms<\/em> de <em>Dire Straits<\/em>.<\/p>\n<p>Pour rappel, le spectre d&rsquo;un signal s&rsquo;\u00e9tend en g\u00e9n\u00e9ral jusqu&rsquo;\u00e0 20 kHz dans les fr\u00e9quences hautes. Plus les fr\u00e9quences hautes sont coup\u00e9es plus le son ressemble \u00e0 un son t\u00e9l\u00e9phonique. M\u00eame si ces fr\u00e9quences hautes sont inaudibles pour l&rsquo;homme, elles participent \u00e0 l&rsquo;ensemble du son et sont n\u00e9cessaires. Couper ces fr\u00e9quences revient \u00e0 d\u00e9t\u00e9riorer la qualit\u00e9 du son.<\/p>\n<p>Ci-dessous, le diagramme repr\u00e9sente le spectre de l&rsquo;extrait de musique sans compression. C&rsquo;est le spectre obtenu apr\u00e8s rippage en wav de l&rsquo;extrait de musique.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/linux.leunen.com\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/original.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-71\" title=\"original\" src=\"http:\/\/linux.leunen.com\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/original.png\" alt=\"sans compression\" width=\"450\" height=\"220\" srcset=\"https:\/\/www.leunen.com\/linux\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/original.png 450w, https:\/\/www.leunen.com\/linux\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/original-300x146.png 300w\" sizes=\"(max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Ci-dessous, les diagrammes repr\u00e9sentent le spectre pour des taux de compression de 64, 128, 192, 224 et 320 kbits\/s. La compression a \u00e9t\u00e9 obtenue au moyen de l&rsquo;encodeur <em>lame<\/em> qui est r\u00e9put\u00e9 pour sa bonne qualit\u00e9. Voyez comme le spectre est r\u00e9duit dans les fr\u00e9quences hautes pour des taux de compression \u00e9lev\u00e9s. Les graphes sont dessin\u00e9s avec <em>gnuplot<\/em> et avec l&rsquo;abscisse lin\u00e9aire plut\u00f4t que logarithmique pour bien faire ressortir les diff\u00e9rences.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/linux.leunen.com\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_64.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-66\" title=\"mp3_64\" src=\"http:\/\/linux.leunen.com\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_64.png\" alt=\"mp3 64kbits\/s\" width=\"450\" height=\"220\" srcset=\"https:\/\/www.leunen.com\/linux\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_64.png 450w, https:\/\/www.leunen.com\/linux\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_64-300x146.png 300w\" sizes=\"(max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><\/a><br \/>\n<a href=\"http:\/\/linux.leunen.com\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_128.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-67\" title=\"mp3_128\" src=\"http:\/\/linux.leunen.com\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_128.png\" alt=\"mp3 128kbits\/s\" width=\"450\" height=\"220\" srcset=\"https:\/\/www.leunen.com\/linux\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_128.png 450w, https:\/\/www.leunen.com\/linux\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_128-300x146.png 300w\" sizes=\"(max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><\/a><br \/>\n<a href=\"http:\/\/linux.leunen.com\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_192.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-68\" title=\"mp3_192\" src=\"http:\/\/linux.leunen.com\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_192.png\" alt=\"mp3 192kbits\/s\" width=\"450\" height=\"220\" srcset=\"https:\/\/www.leunen.com\/linux\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_192.png 450w, https:\/\/www.leunen.com\/linux\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_192-300x146.png 300w\" sizes=\"(max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><\/a><br \/>\n<a href=\"http:\/\/linux.leunen.com\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_224.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-69\" title=\"mp3_224\" src=\"http:\/\/linux.leunen.com\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_224.png\" alt=\"mp3 224kbits\/s\" width=\"450\" height=\"220\" srcset=\"https:\/\/www.leunen.com\/linux\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_224.png 450w, https:\/\/www.leunen.com\/linux\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_224-300x146.png 300w\" sizes=\"(max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><\/a><br \/>\n<a href=\"http:\/\/linux.leunen.com\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_320.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-70\" title=\"mp3_320\" src=\"http:\/\/linux.leunen.com\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_320.png\" alt=\"mp3 320kbits\/s\" width=\"450\" height=\"220\" srcset=\"https:\/\/www.leunen.com\/linux\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_320.png 450w, https:\/\/www.leunen.com\/linux\/wp-content\/uploads\/2008\/06\/mp3_320-300x146.png 300w\" sizes=\"(max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><\/a><\/p>\n<p>A 64 kbits\/s, le spectre dans les hautes fr\u00e9quences d\u00e9passe difficilement les 10kHz. Plus le taux de compression diminue (plus le bitrate augmente) et plus la fr\u00e9quence de coupure haute s&rsquo;approche de celle du spectre original.<br \/>\nEn ce qui concerne la taille des fichiers obtenus, \u00e0 64 kbits\/s, le fichier est 21x plus petit que l&rsquo;original. A 128 kbits\/s, le fichier est 15x plus petit, \u00e0 192 kbits\/s 7x plus petit, \u00e0 224 kbits\/s 6x plus petit et \u00e0 320 kbits\/s le fichier est 4x plus petit.<br \/>\nOn peut donc estimer que 192 kbits\/s est un bon compromis pour un spectre pas trop rabot\u00e9 et un poids du fichier sensiblement r\u00e9duit. Si vous privil\u00e9giez la qualit\u00e9 sur la taille du fichier obtenu, 320 kbits\/s est certainement la valeur \u00e0 choisir comme taux de compression.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>J&rsquo;aurais pu mettre aussi comme titre: influence du taux de compression sur la largeur du spectre. En effet, je ne me suis, ici, int\u00e9ress\u00e9 uniquement \u00e0 la coupure haute du spectre en fonction du taux de compression. 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