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Creative Labs X-Fi
DiversSon
Publié le Mardi 23 Août 2005 par Philippe Ramelet

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Page 1 - Introduction, la gamme



La gamme des Audigy 2 et 4 possédaient déjà un sérieux avantage sur la concurrence, notamment dans les domaines ludiques et multimédia. La qualité de restitution se plaçait en effet un cran au dessus des autres cartes son, le moteur d’effets pour la création et pour le jeu étaient les meilleurs disponibles sur une carte grand public et les performances étaient excellentes. A vrai dire, et étant donné la lente adaptation des jeux vidéos aux possibilités de ces cartes surpuissantes, nous ne demandions peu ou prou rien du plus. Si ce n’est peut être un effort sur la qualité des interfaces et le poids exponentiel des pilotes.

Mais pour survivre et pour faire face à l’amélioration des chipsets intégrés, Creative Labs se doit d’innover sans cesse et doit également savoir faire face à l’avenir. En effet, l’intérêt des cartes son Creative Labs pour les joueurs est jusqu’à présent la qualité des effets ainsi que leur faible impact sur les performances. Cela est du à une gestion essentiellement effectuée sur le DSP, donc de façon matérielle. Or, d’après les dernières informations disponibles à ce jour, le doprochain système d’exploitation de Microsoft, Windows Vista, devrait complètement remettre en cause la façon dont est gérée l’audio sur PC. En effet, Windows Vista abandonne complètement le principe de l’accélération audio matérielle et de DirectSound 3D et fait la part belle au traitement logiciel, c’est-à-dire effectué par le CPU.

Si l’on oublie nos belles cartes son et que l’on observe la tendance générale ainsi que la puissance croissante de nos processeurs, nous ne voyons pas d’objection flagrante à une telle évolution. D’après les informations disponibles, le moteur de son 3D dans Windows Vista sera flexible et son impact sur les ressources du processeur central sera modulable par les développeurs. Ces derniers pourront décider quel pourcentage des ressources sera attribuable au son : 2%, 5% ou 30% par exemple selon les besoin du jeu et les prétentions en matière d’exploitation de l’audio. Avec une partie traitement entièrement intégrée à l’OS, Vista fera donc fi des DSP et autres puces et n’aura besoin que de DAC et ADC sur la carte mère pour fonctionner.
La Gamme X-Fi
La gamme X-Fi sera déclinée en quatre cartes son distinctes :


Sound Blaster X-Fi XtremeMusic : Il s’agit de la carte seule, sans rack et sans X-RAM. Elle dispose de quatre connecteurs mini jack dont un dispose du principe Flexijack et peut donc être configuré en entrée S/PDIF, entrée ligne analogique ou entrée microphone. Elle sera vendue au prix de 129.99$.


Sound Blaster X-Fi Platinum : Il s’agit de la même carte que la XtremeMusic mais avec un rack interne 5’’1/4 et toujours sans X-RAM. En plus des entrées et sorties présentes sur la carte on trouvera sur le rack des E/S S/PDIF coaxiales et optiques, 2 entrées auxiliaires RCAx2, des E/S Midi, une sortie casque ainsi qu’une entrée microphone. La Platinum inclus également une télécommande infra rouge. Elle sera vendue au prix de 199.99$.


Sound Blaster X-Fi Fatal1ty FPS : Il s’agit d’une Platinum musclée et griffée du célèbre joueur de FPS Fatal1ty avec lequel Creative Labs a signé un partenariat. La Fatal1ty FPS inclus donc un rack interne 5’’1/4 mais dispose aussi de 64 Mo de X-RAM pour améliorer les performances. Elle devrait également inclure certaines améliorations propres aux FPS mais nous n’en savons pas plus pour le moment. Son prix sera de 279.99$.


Sound Blaster X-Fi Elite Pro : La carte la plus musclée de la gamme est livrée avec un rack externe imposant qui comprend des E/S S/PDIF optiques et coaxiales, des E/S Midi, deux E/S auxilaires jack 6.35 mm et RCAX2 et une entrée phono pour l’enregistrement en provenance d’une platine vinyle. La carte dispose de convertisseurs améliorés qui offrent un SNR de 116 dB au lieu de 109 dB pour les autres cartes. Elle intègre également 64 Mo de X-RAM et une télécommande IR. Elle sera livrée avec Cubase LE, Wavelab Lite et Amplitube LE. Son prix sera de 399.99$.

Page 2 - Le DSP X-Fi

Le DSP X-Fi
Toutes les cartes X-Fi seront basées sur le même DSP et partageront les caractéristiques suivantes :


Avec le X-Fi, Creative Labs entend modifier quelque peu notre approche des cartes son ainsi que les caractéristiques techniques auxquelles nous nous référons habituellement dans le monde de l’audio. Le rapport signal bruit, la résolution native ou encore la qualité des convertisseurs sont toujours à la page, mais le constructeur y adjoint aussi tout un arsenal de données issues du monde des processeurs et de la 3D : puissance de calcul, nombre de transistors, fréquence du core, précision de la gravure, voltages…

Honnêtement, cela n’apporte strictement rien à l’utilisateur. Si ce n’est que d’un point de vue marketing, de tels chiffres ont toujours été plus vendeurs que du blabla. Surtout dans un domaine aussi subjectif que le son. Nous n’hésiterons toutefois pas à vous les délivrer dans le détail puisqu’ils permettent de comprendre les choix techniques effectués par Creative Labs sur le X-Fi.

Le chip X-Fi, marqué CA-20K1 PAG, utilise donc pas moins de 51.1 millions de transistors, soit deux fois plus…qu’un Ge Force 2 Ultra…La différence avec une puce Audigy 2 est plus flagrante puisque cette dernière n’en comprenait que 4.61 millions. Si vous suiviez, c’est le moment ou vous devriez vous demander « mais pourquoi diable a t’on besoin de 11 fois plus de transistors sur le X-Fi ? ». La réponse de Creative Labs est limpide : « pour obtenir une plus grande puissance de calcul ». De fait, le X-Fi délivre pas moins de 10340 MIPs alors qu’un misérable Audigy 2 n’en délivrait que 424 !

Si vous suiviez encore, c’est le moment ou vous vous demanderiez pourquoi une telle puissance de calcul est nécessaire au X-Fi. Il faut savoir que l’architecture du chip est fixe et que chaque fonction dispose d’une puissance de calcul définie comme suit :


On a donc pas moins de 71% de la puissance de calcul dédiée au Sample Rate Converter. Pour résumer, les opérations de SRC sont nécessaires lorsque le DSP reçoit un signal qui n’est pas dans son taux d’échantillonnage natif. Pour les DSP Creative Labs et e-Mu ce taux d’échantillonnage natif est de 48 kHz. Si l’on a en entrée un signal en 44.1 kHz il faut donc préalablement le traiter afin qu’il arrive au DSP dans la bonne résolution. Sur l’Audigy 2, cette opération était effectuée par une puce Cirrus Logic CS8420 (qui contient 350 000 transistors). Sur le X-Fi, elle est réalisée en interne. L’intérêt premier est d’avoir une synchronisation parfaite entre la partie DSP et la partie traitement à proprement à dit.


Ensuite, cela a permis aussi à Creative d’adapter les opérations de SRC à ses besoins. Le problème le plus récurrent en matière de SRC et l’ajout d’harmoniques, sources de distorsion. Sur le CS8420, le THD+N à 1 kHz est de -117 dB, sur le X-Fi, le THD+N à 997 Hz est de -135 dB (pour une opération 44.1 kHz à 48 kHz, soit la plus délicate possible). Etant donné que les DACs présents sur la Sound Blaster Elite Pro (Cirrus Logic CS4398) offrent un THD+N de -107 dB (à 1 kHz), on a donc une opération de SRC qui sera la plus transparente possible puisque produisant une distorsion et un bruits inférieurs à ce que va rajouter le convertisseur en sortie. Sur un DSP fonctionnant en natif à 48 kHz l’intérêt d’un bon SRC est donc évident, mais la puissance de calcul qui lui est dédiée sur le X-Fi vient relativiser un gain en puissance annoncé 24 fois supérieur par rapport à la gamme précédente. En effet, sur l’Audigy 2 le Sample Rate Converting était effectué sur une puce externe et il représente 71% de la puissance de calcul ajoutée par cette opération sur le X-Fi.

Si l’on compare l’Audigy 2 et le X-Fi sans s’occuper du SRC, on obtient une puissance de calcul de 3000 MIPs, soit à peu prés 7 fois plus que l’Audigy 2, ce qui est déjà pas mal.


Page 3 - L’architecture du X-Fi

L’architecture du X-Fi
Pour le X-Fi, Creative Labs a développé une nouvelle architecture censée apporter plus de souplesse dans le traitement audio. Dans la topologie classique des processeurs audio, nous avons une suite de processus qui se succèdent et qui correspondent à des fonctions particulières et pré programmées de la puce. Cette topologie suit un cours fixe comme suit :


Il est bien sur possible d’outrepasser certains processus lorsque ce n’est pas nécessaire, comme le SRC. Globalement et pour 99% des traitement audio le filtre (atténuation, fréquence de coupure), le mixer (élément clé de tout processus audio pour les paramètres généraux ainsi que l’adressage dans la mémoire) et le traitement par le DSP sont obligatoires.

Sur le X-Fi, un brin de souplesse est apportée à cette topologie afin d’apporter plus de flexibilité, de traiter plus de flux da façon simultanée et surtout de mieux gérer les paramètres que sont la mémoire et la bande passante. C’est ce que Creative Labs nomme « Ring Architecture » :


On retrouve ici les processus DSP, filtre, mixer et SRC mais également d’autres éléments comme le Tank et le Transport sur lesquels nous reviendront. L’intérêt ici est de monter comment la carte va gérer jusqu’à 4096 flux internes simultanément grâce à une topologie plus flexible car ne suivant pas une suite de processus les uns à la suite des autres. Sur l’Audigy 2, on pouvait avoir 64 flux simultanés internes à cause du moteur d’effets qui était limité. Sur le X-Fi le moteur d’effets est un peu plus conséquent mais c’est surtout le fait de pouvoir effectuer toutes les opérations préalables de façon indépendantes qui permet une telle augmentation du nombre de flux gérés.

La partie DSP a été améliorée par rapport à l’Audigy 2 et bénéficie de la technologie Quartet DSP. Le DSP est appelé ainsi car il peut gérer 4 threads simultanément. Le DSP est également Single Instruction Multipe Data (SIMD) et possède deux data paths SIMD. Les jeux d’instruction supportent à la fois les calculs en virgule flottante et en entiers. Le but de cette architecture est de pouvoir calculer rapidement des opérations de traitement audio à la fois dans le domaine de la fréquence et dans le domaine temporel (Frequency domain & Time domain).

La nouveauté apportée par le X-Fi est en effet l’accent mis sur le traitement des effets via le domaine de la fréquence aux cotés des effets propres au domaine temporel. Un effet représentatif du domaine temporel est par exemple la réverbération : le son subit une altération supplémentaire pour simuler un environnement spécifique ou une taille de pièce donnée. L’égalisation ou les effets de positionnement sont par contre des effets propres au domaine de la fréquence. L’Audigy 2 était principalement basée sur les effets propres au domaine temporel, le X-Fi en profite tout autant mais a également besoin d’un supplément de puissance de calcul pour pouvoir également appliquer un grand nombre d’effets propres au domaine de la fréquence.

Page 4 - Transport Engine, X-RAM, Tank Engine & Filter Engine

Transport Engine & X-RAM
Pour le X-Fi, Creative Labs a repensé la façon dont la carte doit interagir entre ses différents composants, le bus PCI, la mémoire centrale et éventuellement la mémoire embarquée sur la carte. Le but du Transport Engine est de combiner plusieurs milliers de canaux DMA et de gérer leur destination ainsi que leur priorité. Les priorités de calcul sont ainsi renouvelées à chaque cycle d’horloge en fonction des besoins en matière de bande passante ou alors de latence. Le gain de puissance apporté par le X-Fi nécessite une organisation optimisée qui ne va pas gâcher la bande passante déjà limitée du bus PCI. On notera à l’occasion que toutes les cartes X-Fi annoncées jusqu’à ce jour fonctionnent sur bus PC 2.1 et non pas en PCI Express. Une telle évolution est toutefois prévue mais seulement lorsque le bus PCI Express aura été largement diffusé.

Vous l’aurez remarqué, nous avons plusieurs fois fait allusion au terme X-RAM et à la présence de mémoire embarquée sur les cartes X-Fi. Ceux qui ont suivi l’évolution des cartes son depuis les débuts se souviennent déjà de l’AWE32 qui pouvait embarquer des modules de mémoires de 2, 4 ou 8 Mo. A l’époque, cette mémoire servait simplement à charger les banques de sons nécessaires au synthétiseur MIDI.

Sur le X-Fi, Creative Labs nous ressert cette vieille sauce mais dans un but différent. Les cartes X-Fi Elite Pro et Fatal1ty intègrent en effet 64 Mo de SDRAM, contre 2 Mo pour les versions inférieures. Le but de cette « X-RAM » est de permettre au DSP de gérer de façon performante jusqu’à 128 voix gérées matériellement. Son utilisation n’est pas permanente puisqu’elle dépend de la façon dont seront programmés les jeux pour l’utiliser. Parmi ceux disponibles pour le moment on trouve Battlefield 2 qui gère la X-RAM en natif et UT2003 et 2004 qui le gèrent via un patch spécifique.

Loin d’être un gadget, le principe de la X-RAM est relativement noble. Les développeurs de jeux utilisent actuellement pour l’audio des méthodes de compression comme le MP3, l’ogg ou le WMA, et utilisent souvent des taux d’échantillonnage faibles comme 8 ou 22 kHz. En réduisant le taux d’échantillonnage ils améliorent l’espace disque occupé par le jeu et également la quantité de mémoire système ou de swap dont la partie audio du jeu va avoir besoin, le tout au détriment de la qualité. L’utilisation de codecs de compressions modernes possède aussi des avantages certains mais toute compression nécessite aussi une décompression, et donc de la puissance de calcul qui pourrait être utilisée ailleurs. D’autres jeux utilisent aussi la méthode du streaming : on charge les sons en provenance du disque dur par paquets successifs dans la mémoire. Cela permet de réduire la quantité de mémoire occupée simultanément par l’audio mais demande aussi plus d’accès disques, et donc une perte de performances.

Avec le X-RAM, les développeurs de jeux pourront choisir de charger tous les sons dans les 64 Mo de mémoire directement accessibles par le DSP. Au chargement d’un niveau, le logiciel charge les sons nécessaires dans la X-RAM et le DSP les a à disposition, sans latence et sans aucune perte de performances au niveau du processeur central, de la mémoire ou du disque dur. Cela est donc bénéfique à tous les niveaux et peut permettre aux jeux d’utiliser beaucoup plus de son de façon simultanée. D’après Creative Labs, l’apport indirect de l’utilisation de la X-RAM serait d’améliorer encore plus l’impact du son 3D sur les performances dans les jeux, mais cela reste à vérifier.

X-Fi Tank Engine & Filter Engine
Le Tank Engine du X-Fi est en fait un moteur numérique de delay. Il gère donc les effets propres au domaine temporel :

- la réverbération
- le chorus
- les effets inter-auraux
- les réflexions

Le Tank Engine tire ce nom particulier du temps ou l’on utilisait des réservoirs (tank en anglais) de mercure pour produire des effets de delay.

De son coté, le Filter Engine propose toute une série de filtres programmables ou directement implémentés en hardware dans la puce. Les filtres s’appliquent à tous les domaines et tous les types de traitement audio : filtre de réverbération, filtre d’égalisation, spatialisation 3D et calibrage particulier en fonction du périphérique de reproduction (enceintes 2.1, 5.1, casque etc.). La puissance dédiée au Filter Engine est assez importante car c’est lui qui contient notamment les algorithmes de virtualisation 3D pour casque auxquels le X-Fi fait la part belle.

Parmi les filtres proposés et encodés directement dans le X-Fi on retrouve :

- off
- parametric EQ 4-parameter
- parametric EQ 5-parameter
- low-shelving
- high-shelving
- dual-shelving
- peak (band-pass)
- notch (band-reject)
- low-pass resonator
- high-pass resonator
- direct coefficient 4-parameter
- direct coefficient 5-parameter


Page 5 - L’architecture modulaire

L’architecture modulaire
Autre nouveauté sur le X-Fi : l’architecture modulaire. Ici, c’est de drivers dont il s’agit, et également d’interface avec l’utilisateur. Et là, tenez vous bien, asseyez vous, reprenez votre souffle, inspirez, expirez : Creative Labs a développé une interface et des drivers optimisés pour les cartes X-Fi ! Depuis quelques années, nous n’avons en effet pas cessé d’exprimer notre désarroi devant le nombre de modules pour accéder aux options ainsi que les différents emplacements auxquels ces modules se trouvaient. De même, la mémoire physique occupée par ces interfaces et les drivers était 10 fois supérieure aux cartes de la concurrence, ce qui n’était pas acceptable. Avec le X-Fi, Creative Labs innove grâce à l’architecture modulaire. Derrière cette magnifique appellation qui sent bon le jasmin et la fleur de lotus, se cache une idée simple : selon que l’on joue, que l’on enregistre de la musique, que l’on écoute des MP3 ou que l’on utilise un sampler, on a pas besoin des mêmes fonctionnalités.

Le X-Fi propose donc 3 modes différents qui correspondent à des usages spécifiques. Pour chaque mode, le driver charge un panneau de configuration différent et supprime les fonctionnalités qui ne sont pas nécessaires. De même, l’aspect de l’interface est totalement modifié selon les modes :

- petite console regroupant les options d’effets et d’enceintes pour le mode jeu
- console imposante de type table de mixage pour le mode création
- platine hi-fi pour le mode multimédia


Si l’on regarde la mémoire physique utilisée par le X-Fi, interface mise à part nous avons plusieurs processus de détection et d’aide qui occupent 22.8 Mo. Ensuite, nous avons l’interface à proprement dit qui selon le mode choisi occupe une taille variable dans la mémoire physique :

- 24.5 Mo en mode multimédia
- 42 Mo en mode création
- 21.5 Mo en mode jeu


Au vu de ce chiffre, on peut légitimement se dire qu’on l’a échappé belle ! Grâce à l’architecture modulaire, nous avons une carte son qui occupe donc (lorsqu’elle est active et affichée à l’écran) « seulement » 44 Mo (au mieux), contre 60 Mo auparavant avec les multiples consoles de l’Audigy 2 ZS par exemple. L’architecture modulaire permet donc d’en mettre plus, mais de façon compartimentée. Creative Labs ne fait toujours pas dans la légèreté, mais a au moins le mérite d’avoir trouvé un pis aller à la lourdeur de ses applications.


On notera que dorénavant, toutes les options sont accessibles via l’unique console, selon le mode choisi. On a donc plus différents modules à lancer les uns après les autres et dont l’emplacement n’était pas toujours judicieusement choisi. Les aficionados de l’Audio HQ pourront toutefois se rassurer, celui-ci existe toujours sous le nom de Creative Audio Console. Il regroupe un grand nombre de fonctionnalités importantes mais aucune n’est absente de la console centrale.

Page 6 - 24 bits Crystalizer

24 bits Crystalizer
Pas avare en nouveautés, Creative Labs a doté le X-Fi d’une technologie nommée 24 bits Crystalizer. Cette dernière est un jeu d’algorithmes intégrés au X-Fi et qui d’après Creative Labs améliore la qualité de restitution de tous les types de contenus 16 bits, et en particulier les MP3. Le 24 bits Crystaliser s’applique donc à différentes utilisations : l’écoute de musique ou le jeu.

Le 24 bits Crystalizer s’active depuis la console de configuration et est accessible depuis les mode jeu et entertainment (multimédia). Il s’active également depuis la télécommande pour peu que l’on possède une version avec rack. La fonction possède une échelle variable d’application allant de 0 à 100 par paliers de 10.

Son principe est simple, plus on augmente le niveau du 24 bits Crystalizer, plus celui-ci accentue certains passages qui lui semble le nécessiter. Les passages « améliorés » sont choisis par l’algorithme qui possède un système d’analyse particulier développé par Creative Labs. Ces derniers ont en effet tenté d’identifier ce qui pouvait manquer dans la reproduction des MP3 ou des CD Audio par rapport à des enregistrements studio. Le 24 bits Crystalizer accentue donc certaines parties afin de restituer plus de dynamique au son. On observe notamment un gain dans le son des percussions (plus claires) ainsi que dans les basses qui sont plus percutantes.

La réalité n’étant hélas pas toujours aussi heureuse que la théorie, nous avons effectué quelques tests avec le 24 bits Crystalizer sous différents environnements :

Ecoute de musique :

Nous avons écouté plusieurs morceaux encodés en MP3 ou provenant de CD Audio. Sur les 10 titres sélectionnés, seul deux nous ont paru effectivement « améliorés » par rapport à l’original. Il s’agissait d’une part d’un MP3 (Galvanize de Chemical Brothers) et d’un morceau de CD Audio des chœurs de l’armée rouge, enregistré dans de piètres conditions. Pour tous les autres morceaux le 24 bits Crystalizer ne nous pas apparu apporter un plus significatif si ce n’est une augmentation du volume (voila qui n’était pas prévu au programme) et une accentuation sur certaines fréquences. L’intérêt dans certaines configurations est réel mais les modifications opérées sont un peu trop grossières pour que l’on parle encore de fidélité. Les modifications apportées sont plus ou moins audibles selon le réglage du 24 bits Crystalizer. Sur les deux morceaux qui nous en sembler en profiter nous avons remarqué que dépasser 50% apportait beaucoup trop de modifications par rapport à l’original et que le son était fortement dégradé.

Il est certain qu’augmenter le volume parait toujours flatteur à l’oreille, surtout si l’on passe directement de l’un à l’autre pendant la lecture, l’oreille humaine étant particulièrement sensible aux différences brutales. Mais ce n’est pas à proprement parler une amélioration du son.

Afin de vérifier une éventuelle augmentation du volume « cachée » de la part du 24 bits Crystalizer nous avons monitoré la sortie casque du rack de l’Elite Pro avec un voltmètre. Afin d’avoir un signal constant nous avons choisi de jouer un signal à 1 kHz sans limite de durée avec le volume à 78% de sa capacité. Le résultat est le suivant :


Manifestement, le 24 bits Crystalizer ne se contente pas d’ajouter un peu dynamique par ci par là et de rehausser certaines fréquences. Le volume est sensiblement augmenté, en particulier sur le bas et le haut du spectre, avec un relâchement sur les fréquences médianes entre 300 Hz et 5 kHz. Afin de vérifier cela, nous avons effectué deux tests de la bande passante à l’aide de RMAA 5.5, en activant le 24 bits Crystalizer ou pas. Voici le résultat :


Apparemment, le 24 bits Crystalizer agit comme un compresseur multi bande, comme en trouve dans les appareils de mastering studio

Dans les jeux :

Nous avons testé le 24 bits Crystalizer sous Doom 3 et Battlefield 2. Dans la mesure ou dans ce type d’application la fidélité importe peu et où ce sont surtout les émotions et les impressions qui comptent, on peut dire que cette technologie atteint ici son but. Combiné avec le CMSS 3D, le 24 bits Crystalizer rehausse la plupart des sons et donne une plus grande impression de consistance. C’est donc une application viable pour le jeu dans la mesure ou l’on ne pâtira pas d’une modification trop importante par rapport aux sons originaux, ce qui n’est pas le cas pour la musique.

Page 7 - CMSS 3D, le test

CMSS 3D
Avec le X-Fi, Creative Labs remet au goût du jour le CMSS 3D. La fonction de virtualisation CMSS est présente dans les cartes son Creative depuis la SB Live !, elle était également présente sur les décodeurs externes du fabricant comme sur le DTT3500 par exemple. Fort du rachat de Sensaura et des technologies de virtualisation de cette société, Creative Labs a amélioré son concept et l’a particulièrement adapté pour l’utilisation avec un casque.

On trouve donc maintenant une option CMSS 3D pour le casque qui possède des algorithmes spécifiques. Lorsqu’il est activé, le CMSS 3D pour casque crée 8 hauts parleurs virtuels qui vont permettre de restituer un son surround. Cela fonctionne également avec des enceintes surround mais d’une autre manière. Dans ce cas, le driver va supplanter l’aspect multicanaux de la source, et va travailler à partir de la source en stéréo, que ce soit pour un film, de la musique ou un jeu. C’est donc l’algorithme qui va décider ou placer les différents sons en fonction de leur nature.

En pratique, le CMSS 3D du X-Fi fonctionne plutôt bien, et c’est surtout avec le casque que nous avons obtenu les meilleurs résultats. Il est en effet frustrant lorsque l’on possède une carte son surround et des enceintes surround de ne pas pouvoir bénéficier de leurs bienfaits lorsque la nuit tombe. Car le casque devient souvent un passage obligé pour ne pas polluer nos proches ou nos voisins avec des rafales de mitrailleuses ou le bruit du moteur d’une Lamborhini Murcielago coursée par la police de la route. C’est là qu’un bon algorithme de virtualisation tombe à pic pour continuer à obtenir un son surround le plus naturel possible. Et c’est le but atteint par le CMSS 3D qui nous a bien plus convaincu que le 24 bits Crystalizer.

Les effets de déplacement sont rendus de façon nuancée et on peut clairement identifier les sons passer de gauche à droite ou en diagonale. L’effet de hauteur est également rendu de façon correcte, même si les nuances ne sont pas aussi optimales que sur le plan horizontal. On notera que sur ce point Creative labs a une longueur d’avance sur les algorithmes de SRS et de Dolby qui sont efficaces mais uniquement dans les films et possèdent de gros points faibles comme le rendu vertical qui laisse à désirer, lorsqu’il n’est pas inexistant.
Le test
Les tests ont été effectués sur le PC suivant :

- OS Windows XP Pro SP1
- Carte mère ABIT AA8 Duramax i925
- Processeur PIV 560 3.6 GHz
- 2 Go de DDR2-SDRAM
- HDD Maxtor DiamondMax Plus 120 Go SATA
- Carte graphique NVIDIA GeForce 6800 GT
- Lecteur DVD-Rom Aopen
- Sound Blaster X-Fi Elite Pro
- Casque AKG K171 Studio
- Enceintes MegaWorks 650D

Les logiciels suivants ont été utilisés :
- DirectX 9.0c
- RMAA 5.5
- RM3DS 1.24 et 1.4
- Wavelab + Waves Master Bundle
- Battlefield 2 Demo
- Dungeon Siege 2 Demo
- UT2004
- Doom 3 1.3
- NCH Tone Generator
- FRAPS

Page 8 - RMAA 5.5

RMAA 5.5
Pour tester la Sound Blaster X-Fi nous avons utilisé le logiciel RMAA 5.5 pour les tests objectifs combiné d’une part à une carte son Terratec MIC8 et d’autre part en loop ainsi que plusieurs sources d’écoutes pour les tests subjectifs. RMAA 5.5 permet notamment de vérifier le respect de la bande passante, le rapport signal bruit et la distorsion de manière précise et objective.

La courbe de la bande passante indique si la carte reproduit avec équilibre les fréquences sur l’ensemble du spectre sonore. Le second test jauge le bruit de fond de la carte, et indiquant la sensibilité de la carte aux interférences diverses de l’environnement informatique : alimentations, transformateurs ou écrans d’ordinateur. Le rapport signal bruit est donc un bon indicateur sur la qualité des composants mais il ne faut pas oublier qu’il s’agit d’un test qui est opéré sans signal.

En complément, nous indiquons donc le dynamic range (étendue dynamique), une valeur qui correspond à un test similaire mais en présence d’un signal, ce qui permet d’avoir une idée plus exacte des possibilités du système testé. Ensuite, on teste la distorsion harmonique totale ou THD. C’est une étude sur la fidélité où l’on note l’apparition d’harmoniques alors que l’on envoie une onde sinus simple mais de fort niveau (-3 dB) dans la carte. L’IMD, ou Intermodulation Dirstorsion, mesure les distorsions et l’addition d’interférences dues à la combinaison des fréquences et des harmoniques à la sortie de la carte. Enfin, le Stéréo Crosstalk mesure les éventuelles interférences entre les deux canaux stéréo.

Résultats en 16 bits / 44.1 kHz


Les résultats en 16 bits / 44.1 kHz sont très bons, mais on ne note aucune amélioration par rapport à la gamme précédente. Si ce n’est un respect de la bande passante à la limite de l’excellence. On notera qu’il est logique de stagner aux alentours des 96 dB puisqu’il s’agit de la limite théoriquement accessible dans cette résolution.

Résultats en 16 bits / 48 kHz


La non plus, mis à part la bande passante, rien d’extraordinaire puisqu’on est légèrement en deçà de l’Audigy 4 pro.

Résultats en 24 bits / 96 kHz


C’est en 24 bits / 96 kHz que la Sound Blaster X-Fi prend toute son ampleur. Le SNR et le dynamic range sont tout simplement les plus hauts atteints à ce jour par une carte grand public. Dans cette résolution et à ce taux d’échantillonnage c’est définitivement la meilleure carte à ce jour.

A titre de comparaison, voici les résultats obtenus en 24 bits / 96 kHz avec les deux puces HDA disponibles à ce jour :


Entrée ligne 1 16 bits / 44.1 kHz


Aucun problème pour l’enregistrement via l’entrée ligne analogique avec le X-Fi. Les performances étaient déjà très correctes sur l’Audigy 4 Pro, elles sont un poil meilleures sur l’Elite Pro.

Page 9 - Son 3D & Benchmark

Son 3D & Benchmark
Théoriquement, les produits Creative labs de la gamme Audigy 2Z et 4 Pro étaient arrivés au minimum d’utilisation processeur qu’une carte son fonctionnant sous DirectSound3D. Nous obtenions en effet les taux les plus bas et l’architecture de DS3D ne permet pas vraiment de descendre au-delà. Afin de promouvoir et de pérenniser son architecture face à l’arrivée de Vista et des incertitudes qui vont avec, Creative Labs a donc donné au X-Fi quelques petits plus.

Le support EAX jusque dans sa version 5.0 est toujours d’actualité, le support DS3D également, mais avec le X-Fi ce sera OpenAL qui devrait permettre d’aller plus loin. Au passage l´EAX 5.0 est une évolution des versions 3.0 et 4.0. Elle apporte notamment la possibilité de gérer jusqu´à 128 voix traitées et positionnées ainsi que le support de la X-RAM.

OpenAL est une API destinée à devenir l’équivalent de l’OpenGL dans le domaine audio. Elle offre une librairie de fonctions et un langage proche du C++ qui permet d’utiliser les fonctions audio d’un DSP ou d’une puce afin de jouer, de positionner un son et de lui appliquer des effets. Sa spécificité est avant tout d’être multi plateforme et donc de pouvoir s’appliquer de façon identique sur un PC sous Windows ou sous Linux, sur un Mac ou sur tout appareil qui serait compatible avec ce langage. Ce qui est notamment le cas de la XBox de Microsoft, de la PS2 de Sony et de la GameCube de Nintendo. Supportée, une fois n’est pas coutume, par Creative Labs, cette API fonctionne de façon indépendante vis-à-vis de DirectX.

Elle est pour le moment utilisée de façon intensive sur les plateformes Apple et Linux mais n’a pour le moment pas eu un tel succès sous Windows étant donnée l’omniprésence de DirectX et de ses modules DirectSound 2D et 3D. On retrouve pourtant des jeux avec une partie audio codée en OpenAL, c’est le cas de tous ceux basés sur l’Unreal Engine comme Unreal Tournament 2004 ou encore Jedi Knight II. Sur PC, les seuls périphériques compatibles OpenAL sont pour l’instant les cartes de la gamme Audigy ainsi que feu l’APU SoundStorm de NVIDIA. Mais il se pourrait qu’à l’avenir OpenAL prenne une envergure un peu plus large du fait des choix opéré par Microsoft dans Vista. Afin de préserver son pré carré, Creative Labs a donc tout intérêt à propager une alternative aux solutions DirectX à venir et c’est ce rôle que doit tenir OpenAL.

Jusqu’à présent, les Audigy pouvaient fonctionner sous OpenAL mais n’offraient pas de résultat satisfaisant par rapport à DirectSound 3D. La qualité était bien au rendez-vous mais les performances largement inférieures, ce qui fait qu’il n’y avait aucun intérêt à utiliser OpenAL. Le X-Fi possède par contre un driver openAL natif plus performant et offre en conséquence des performances dignes de ce nom. C’est ce que nous avons pu vérifier avec UT 2004 :


A l’avenir, si les développeur utilisent OpenAL de façon convaincante et tirent parti de l’architecture du X-Fi et notamment des possibilités offertes par la X-RAM, la meilleure façon d’avoir du bon son 3D avec un minimum d’impact sur les performances devrait passer par OpenAL. Mais cela, seul l’avenir le dira…

Nous avons également effectué des tests avec la versions 2.0 de RightMark 3DSound mais en utilisant les algorithmes de la version 1.24. Cela afin de conserver et comparer les résultats des tests OpenAL (seulement disponibles sur la version 2.0) avec les résultats DS3D.


On voit que les gains apportés par l´OpenAL et par le driver du X-Fi procurent un gain significatif lorsque l´on augmente le nombre de buffers utilisés. La Sound Blaster X-Fi Elite Pro et l´Audigy 4 Pro sont au coude à coude jusqu´à 32 voix mais l´écart se creuse lorsque l´on dépasse ce nombre.

Du coté de DS3D les performances n’ont pas énormément évolué comme on peut le voir sur ce tableau :


On note toutefois que le X-Fi est un plus à l’aise dès que l’on atteint les 32 et surtout 64 voix utilisées, dernier réglage dans lequel les Audigy commencaient à voir le taux d’utilisation processeur grimper notablement. Nous avons également vérifié que l’utilisation de 127 voix n’avait pas trop d’impact sur les performances, ce qui n’est pas le cas. Un bon point pour le X-Fi de coté là donc.


En pratique, les résultats observés sous la démo de Dungeon Siege 2 et Battlefield 2 confirment ceux observés dans le benchmarck synthétique RightMark 3DS. On note l’écart inexistant entre l’Audigy 4 Pro et le X-Fi en mode DirectSound 3D. A l’inverse, la supériorité de ces cartes vis-à-vis du chipset HDA de Realtek est nette. Nous avons testé le mode « X-Fi » offert par BF2 dans ses options audio. Celui-ci offre un nombre de voix accru et utilise le driver OpenAL fourni par Electronics Art. Il est possible de changer ce driver OpenAL par une version plus récente mais au prix d’une certaine instabilité. Dans le jeu, on observe que la qualité du son n’est pas diminuée mais que les performances sont en très légère augmentation, reste à vérifier cet état de fait sur d’autres jeux. On notera qu’un patch spécial X-Fi et développé pour la X-RAM devrait être prochainement disponible pour UT2004, nous n’hésiterons pas à le tester pour l’inclure dans ce comparatif.

Page 10 - Conclusion

Son 3D et benchmark
Une toute nouvelle architecture, des fonctionnalités intéressantes, une façon de gérer le son et l’interface avec l’utilisateur mieux pensée, tout cela, le X-Fi l’apporte et propose pour le moment une évolution intéressante en matière d’audio sur PC.

Pour qu’il y ait une révolution, il faudrait que les possibilités du X-Fi soient largement diffusées et utilisées dans les jeux. Et cela reste pour le moment du domaine de l’hypothèse. OpenAL est un standard qui existe depuis longtemps et qui n’a jamais réussi à percer du fait de l’omniprésence de DirectSound. Avec l’arrivée de Vista, soit théoriquement dans un an, soit OpenAL se sera imposé comme une alternative viable, soit il restera cantonné à quelques titres comme c’est le cas aujourd’hui. Le support sur des jeux comme Battlefield 2 laisse toutefois entrevoir un avenir possible, mais rien n’est encore joué.

Quel est donc pour l’instant l’intérêt d’acheter une carte X-Fi si l’on possède dore et déjà une Audigy 2 ou 4 Pro ? Au vu des gains nuls en 16 bits / 44.1 KHz, soit la majorité du contenu que l’on utilise sur nos PC, aucun plus significatif ne se montre à l’horizon d’un point de vue strictement qualitatif. Les performances dans les jeux sont pour le moment identiques tant que nous resterons sur une plateforme majoritairement exploitée sous DirectSound. De ce coté là, pas d’arguments massue du coté du X-Fi non plus donc.

Il faut donc chercher dans les à cotés, et notamment au niveau de la création musicale. Grâce à l’architecture modulaire, ceux qui veulent utiliser leur carte son pour enregistrer ou produire de la musique disposent enfin d’une interface un peu moins « playskool » qu’auparavant. De plus les possibilités du DSP sont accrues et les effets en temps réel sont paramétrables à volonté. Ajoutons à cela les possibilités du MIDI 3D qui permettent de positionner et d’enregistrer des sons MIDI dans l’espace et cela donne un petit plus intéressant. On notera également la présence de drivers ASIO 2.0 qui fonctionnent avec une latence minimale jusqu’en 24 bits / 96 kHz. De ce coté là, nous avons donc une nette amélioration mais qui ne vous concerne pas si comme la majorité des utilisateurs, vous utilisez votre carte son pour jouer et écouter de la musique.

Pour cette majorité, le X-Fi présente deux points essentiels qui font sa nouveauté. Le premier est le 24 bits Crystalizer, mais nous avons trouvé que cette fonction n’était pas vraiment pertinente d’un point de vue musical. Dans les jeux par contre elle se révèle intéressante, ce qui est un bon point. Le second point fort est le nouveau CMSS 3D qui bénéficie du savoir faire de Sensaura en la matière. L’algorithme de virtualisation pour le casque fonctionne extrêmement bien et permettra d’obtenir un son surround correct sans utiliser d’enceintes. On notera d’ailleurs qu’avec une telle solution, l’investissement dans un bon casque se révèlera bien plus payant que dans des enceintes surround, plus chères et dont la qualité n’arrive pas forcément au niveau des casques haut de gamme.

Pour l’instant donc, si votre utilisation de l’audio sur PC se résume au jeu et à l’écoute de musique, une mise à jour vers le X-Fi depuis une Audigy 2 ou 4 n’a pas vraiment de sens. Pour upgrader et se débarrasser de son chipset ou d’une carte obsolète, c’est par contre un met de choix. Le seul écueil sera alors le prix des cartes qui est assez élevé. L’Xtrememusic offre un prix assez classique pour le haut de gamme puisqu’on devrait la trouver aux alentours de 130 euros. Mais les versions avec rack et notamment la Fatal1ty et l’Elite Pro qui intègrent la X-RAM seront des produits élitistes. Dépenser près de 400 euros pour une carte son multimédia n’est peut être pas une priorité pour tout le monde ...
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