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Tirer parti des disques HDCD - Octobre 2013
Dernière révision janvier 2014

Tirer parti des disques HDCD - Octobre 2013, par Eric Juaneda

Introduction
  A l'heure de la musique matérialisée et dématérialisée, il n'est sans doute pas inutile de faire un point sur le format HDCD et comment en exploiter son plein potentiel.

Tirer parti des disques HDCD
Vous avez probablement dans votre collection plusieurs disques encodés en HDCD. Le HDCD n'a rien à voir avec le SACD ou une musique haute définition que vous pouvez acheter sur Internet (24bit 96KHz). Le HDCD est un CD d'apparence standard que vous pouvez lire sur n'importe quelle platine CD ou ordinateur.


HDCD


Qu'est-ce qu'un HDCD, en quoi diffère-t-il d'un CD standard ?
L'encodage HDCD a été mis au point par la société Pacific Microsonic. Cet encodage permet de dépasser certaines limitations liées au format du CD (16bit 44.1kHz - 96db). Pour bénéficier des avantages du HDCD, le système de lecture doit embarquer un décodeur HDCD. Un disque encodé en HDCD est lisible même sur les lecteurs n'étant pas équipés de décodeur HDCD.

En quoi consiste l’encodage HDCD ?
L’encodage HDCD va jouer sur deux points de la restitution sonore : sa résolution et sa réponse en fréquence. Pour bénéficier de tous les avantages du décodage HDCD, le signal musical doit être restitué avec un convertisseur numérique analogique ayant une résolution au moins égale à 20 bit et travailler à une fréquence d’échantillonnage au moins égale à 88.2kHz.

Le codeur HDCD encrypte à l’intérieur du signal musical des données destinées au décodeur HDCD. Ces données sont encryptées dans le 16 ème bit de données.
Sur le disque HDCD, les signaux sonores de forte amplitude sont partiellement compressés et les signaux de faible amplitude sont partiellement amplifiés. Le décodeur HDCD va effectuer l’opération inverse afin d’obtenir un signal linéaire. Ce procédé limite la distorsion à faible niveau et permet de gagner jusqu'à 24db de résolution. Ceci porte la résolution théorique à 120db au lieu de 96db. Cette plein résolution est rarement exploitée à 100%. La courbe d’encodage est illustrée en figure 1 – Peak extension limit curve.

Peak extension limit curve
figure 1 – Peak extension limit curve


L’amélioration en fréquence va influer sur la restitution des signaux haute fréquences. L’encodeur HDCD va tenir compte des limitations du format d’enregistrement (44.1kHz) ainsi que des déformations liées au filtre de suréchantillonnage. L’encodeur HCDC va encrypter des données afin que le décodeur HDCD corrige au mieux ces déformations et colle au plus près du signal musical original. Cette correction est variable d’un instant à l’autre.


Faq
Un disque restitué en HDCD est’ il équivalent à un master de studio enregistré en 24 bit ?
  Le HDCD, avec une limitation de 16bit/44kHz, va tenter de s’approcher au plus près du master de studio.

Vais-je entendre une différence entre un HDCD et un studio master ?
  Cela va dépendre des qualités de restitution de votre système audio complet.

Un HDCD peut’ il être de meilleure qualité qu’un studio master ?
  Non. Au mieux vous ne percevrez pas de différence.

Le codage HDCD est ’il transparent sur un lecteur non équipé d’un décodeur HDCD ?
  Non. Le système de compression/expansion liée au codage du HDCD est clairement audible sur un lecteur non équipé d’un décodeur HDCD.

Le HDCD encrypte les données destinées au décodage dans le 16ème bit. Cela veut ’il dire que la musique est codée sur 15 bits ?
  Non. Le codage dans le 16ème bit ne représente tout au plus que 5% des données (1% à 2% en réalité). Ces bits de codage sont transparents.

Quand j’extrais un fichier du HDCD vers mon disque dur, celui-ci est-il automatiquement décodé ?
  Absolument pas. Il est extrait tel qu’il est gravé sur le CD.

Comment reconnais-t-on un HDCD d’un CD standard ?
  Dans la plupart des cas, aucun logo ni info sur le livret n’indique que le disque est encodé en HDCD !

Existe-t-il de la musique en ligne encodée en HDCD ?
  Quand vous achetez de la musique en ligne en qualité CD (16bit 44.1KHz) il s’agit bien souvent du contenu exact du CD. Ainsi, vous pouvez acheter de la musique encodée en HDCD sans le savoir.


Lire un disque HDCD et en tirer pleinement parti
Peu de lecteurs CD ou convertisseurs externes intègrent un décodeur HDCD. Depuis le rachat de Pacific Microsonic par Microsoft en 2000, le lecteur Windows Media Player intègre un décodeur HDCD. Lors de la lecture, un petit logo HDCD apparait en bas à gauche de la fenêtre.


Windows Media Player with HDCD logo

Windows Media Player affichant le logo HDCD


Configurer votre PC pour une lecture HDCD
Les meilleurs résultats sont obtenus quand la carte-son est configurée sur 24bit 88.2kHz. La fréquence de 88.2kHz est rarement disponible. A défaut, configurez la carte-son sur 24 bit 44.1KHz ou 24 bit 96kHz.

Vous noterez que Windows Media Player effectue le décodage HDCD uniquement lors de la lecture d'un CD. Un fichier musical lu à partir du disque dur ne sera pas décodé en HDCD.

Foobar et le plug-in HDCD
Certains logiciels comme Foobar intègrent un plug-in HDCD. Ce décodeur n'exploite pas l'extension en fréquence du HDCD. Le décodage effectué par Windows Media Player peut dans certains cas offrir une qualité sonore supérieure.

Que va ton percevoir lors d'une lecture en HDCD ?
L'ingénieur du son qui encode en HDCD à une certaine latitude dans le choix des filtres qu'il peut activer ou non en fonction des effets à compenser. Ainsi les résultats varient d'un disque à l'autre et même d'un morceau à l'autre au sein d'un même disque. A l'écoute, la différence s'étage du spectaculaire au plus subtil.

Le HDCD présente-t-il un réel gain qualitatif ?
Le processus encodage HDCD, décodage HDCD représente-t-il un réel gain comparée à un CD traditionnel enregistré en 16bit linéaire ?

Il est clair que lire un HDCD sur un équipement qui n'est pas équipé d'un décodeur HDCD est un non-sens d'un point de vue qualitatif. C'est malheureusement le sort de plus de 99.9% des disques codés en HDCD.

De quel ordre est le gain qualitatif entre un HDCD décodé en 24bit 88.2kHz et son homologue codé en 16bit 44.1kHz linéaire ?

Toute cette mécanique HDCD est-elle réellement justifiée ?

Pour répondre à ces interrogations, j'ai procédé aux opérations suivantes :
  • 1. Lecture du HDCD décodé par Windows Media Player,
  • 2. Enregistrement de la lecture en numérique 24bit 88.2KHz,
  • 3. Conversion du fichier 24bit 88.2kHz en 16bit 44.1kHz via un logiciel tiers.
Nous voilà en présence de trois fichiers :
  • Un fichier HDCD 16 bit non décodé (extraction CD),
  • Un fichier HDCD 24bit 88.2kHz décodé,
  • Un fichier 16 bit 44.1kHz linéaires.
Comparons à l'écoute ces trois fichiers :

Le fichier 24bit 88.2KHz donne les meilleurs résultats d'écoute. Les timbres sont soyeux, l'étagement de l'espace sonore est respecté, les graves descendent bas, ils sont propres et détaillés. Un véritable régal. La sensation sonore est proche de celle d'écouter un master de studio enregistré en 24 bit.

Le fichier 16 bit 44.1KHz est très proche. Les timbres sont un peu plus râpeux qu'en 24bit et l'espace sonore un peu moins profond. Le niveau de qualité global est excellent.

Comparé aux deux autres, la lecture du fichier HDCD non décodé est caricaturale. Les détails sont grossis à la loupe, les plans sonores sont entassés les uns sur les autres, les timbres sont très distordus, la dynamique est compressée. La compression/expansion lié à l'encodage HDCD est loin d'être transparente. Ce type d'écoute conviendra parfaitement pour la lecture sur un autoradio ou sur un système de reproduction sonore de petite qualité. Il donne une impression détaillée avec des écarts de niveau sonores faibles.

Conclusion

Quand le HDCD a été mis au point, le studio-master ainsi que le SACD n'étaient pas commercialisés. Ce format permettait de s'approcher au plus près des qualités du studio-master avec un simple lecteur CD. Ce qui constituait un réel progrès. Aujourd'hui, avec la disponibilité de certains studio-master en musique dématérialisée (24bit 44.1KHz à 384KHz) ou du SACD, le HDCD devient moins attrayant.
La lecture d'un disque HDCD sur un système qui n'est pas équipé d'un décodeur HDCD est un non-sens d'un point de vue qualitatif.

Pour les utilisateurs de source dématérialisée, il est intéressant de se pencher sur cette problématique de décodage HDCD. Dans bien des cas, les fichiers sont stockés sur disque dur tel qu'ils sont gravés sur le CD.
Tous les disques HDCD ne sont pas forcément disponibles en studio master et vous ne souhaitez peut être pas racheter plusieurs fois le même enregistrement sous prétexte qu'il est disponible en divers qualité d'enregistrement.

Pour les utilisateurs de lecteur CD qui ne sont pas équipés du décodeur HDCD. La solution consistant à décoder le HDCD afin de le convertir en 16 bit linéaire en vue de graver un nouveau CD est une excellente solution. Ce nouveau CD maison donnera de meilleurs résultats sonores que l'original encodé en HDCD.


Références
Pour ceux qui souhaitent aller plus loin, vous pouvez consulter le document publié par Pacific Microsonic expliquant le principe du HDCD.

Compatible Resolution Enhancement in Digital Audio Systems [PDF 26 pages, 318Ko]
Keith O. Johnson, AES Fellow and Michael W. Pflaumer, AES Member
Pacific Microsonics, Incorporated


Quelques HDCD
HDCD DEB Souad Massi
DEB (2003)
Souad Massi
ref: 077264-2
HDCD TIME OUT The Dave Brubeck quartet
TIME OUT (1997)
The Dave Brubeck quartet
ref: CK65122
HDCD Panique Celtique Manau
Panique Celtique (1998)
Manau
ref: 547 405-2
HDCD Norwegian mood Kari Bremnes
Norwegian mood (2000)
Kari Bremnes
ref: FXCD 221
HDCD Svarta Bjorn Kari Bremnes
Svarta Bjorn (1998)
Kari Bremnes
ref: FXCD 200
HDCD You'd have to be here Kari Bremnes
You'd have to be here (2003)
Kari Bremnes
ref: LC07147
HDCD Live at Fip Hadouk trio
Live at FIP (2007)
Hadouk trio
ref: MEL003
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