Les DSP 32 bits

Depuis l'introduction du CD au début des années 1980, la technologie numérique est devenue le standard pour l'enregistrement et le stockage de l'Audio Haute Fidélité. Il n'est pas difficile de comprendre pourquoi: les signaux numériques sont robustes; ils peuvent être transmis et copiés sans distorsion. Un autre avantage des signaux audionumériques est la facilité avec laquelle il est possible de les manipuler. La technologie du Traitement Numérique du Signal a tellement progressé que dans la quasi totalité des produits audio se trouvent une ou plusieurs puces DSP. Encore une fois, les raisons du succès des DSPs sont simples: stabilité, fiabilité, reproductibilité, amélioration des performances et programmabilité signifient que les fonctions de traitement du signal peuvent être réalisées pour une fraction de coût et de l'encombrement requis par la circuiterie analogique équivalente tout en offrant de nouvelles  fonctionnalités impossibles à réaliser en analogique. De fait, pour une vaste majorité de personnes, le terme "digital" ou "numérique" est devenu synonyme de grande qualité et de Haute Fidélité.
L'augmentation incessante des performances et la réduction continue des coûts de matériel DSP a permis de générer de nouvelles applications ainsi que de créer de nouveaux marchés pour l'audionumérique, à la fois dans les secteurs professionnels et grand public. Le DVD Vidéo, le DVD Audio et le son numérique Surround pour la maison, la radio numérique (DAB) ne sont seulement que quelques exemples de cette technologie encore émergente. La demande quant à l'amélioration des performances, de la rapidité et de la souplesse d'utilisation des DSPs s'est accrue au fur et à mesure que de nouvelles fonctionnalités leur ont été ajoutées. C'est ainsi qu'un même processeur DSP peut aujourd'hui être utilisé pour le mélange, l'égalisation, la limitation de dynamique de signaux audio et en même temps, pour de la compression de données audio numériques.

Des processeurs 32 bits: Pourquoi faire ?

Que ce soit dans le domaine analogique ou le domaine numérique, le rapport signal/bruit et la plage dynamique utilisable sont des paramètres fondamentaux pour caractériser ou juger de la performance d'un système audio. Il est donc normal qu'une unité de traitement numérique du signal affiche un rapport signal/bruit bien meilleur que celui des sources qui fournissent les signaux analogiques ou numériques. En d'autres termes, les concepteurs de ces systèmes DSP doivent veiller à ce que le plancher de bruit de ces unités DSP ne soit supérieur à ceux des convertisseurs A/N et N/A afin d'assurer une transparence totale et un respect des spécifications imposées par les différents formats de codage audio. Le DSP doit offrir une dynamique propre très supérieure à celle des convertisseurs qui lui sont associés. L'idéal est d'avoir 8 bits de marge pour couvrir les bruits de calcul du DSP. Afin de maintenir un rapport signal/bruit élevé, toutes les opérations de calcul DSP doivent être effectuées avec la marge de précision nécessaire et avec l'indispensable capacité de stockage des données intermédiaires. Cette marge de précision permet de couvrir les erreurs de troncature et d'arrondi qui contribuent au bruit de calcul généré par le ou les unités DSP du système.

L'émergence des convertisseurs A/N et N/A 24 bits

Avec l'apparition des nouvelles technologies de convertisseurs A/N et N/A 24 bits permettant d'offrir la qualité professionnelle à des coûts compatibles grand public, les processeurs DSPs conventionnels 16-24 bits sont mis à rude épreuve, d'autant que les instances de normalisation du DVD ont fait évoluer les formats numériques de données audio à 24 bits pour des fréquences d'échantillonnage pouvant atteindre 96 KHz et 192 KHz. Ces convertisseurs 24 bits utilisant une architecture Sigma-Delta Multibits sont maintenant disponibles et bien que leur rapport signal bruit soit encore éloigné de la limite théorique de 148 dB, la plupart d'entre eux taquinent les 110 à 120 dB, ce qui correspond à une qualité professionnelle. L'AD1853 en est un exemple, ce convertisseur Numérique Analogique accepte les données de 16,20 et 24 bits à des fréquences d'échantillonnage allant de 32 à 192 KHz et affiche un rapport signal bruit de 12àdB. Véritable usine de traitement du signal, il embarque la circuiterie lui permettant de corriger les défauts inhérents aux techniques de conversion, en particulier la réduction de tonalités parasites ainsi qu'une réduction de la sensibilité au jitter. Grâce à leur format de calcul en virgule flottante, les processeurs 32 bits disposent d'une dynamique uncomparable et très supérieure à celle de leurs homologues 16 et 24 bits.

Vers le DSP idéal pour un son parfait