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Le son sur PC
DiversSon
Publié le Vendredi 16 Mai 2008 par Philippe Ramelet

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Page 1 - Introduction

L’existence des cartes son dédiées a-t-elle encore un sens ? Aujourd’hui, toutes les cartes mères sont équipées de chipsets audio qui remplissent peu ou prou toutes les fonctions dont l’utilisateur lambda a besoin : elles produisent un son à peu prés convenable (et surtout souvent en adéquation avec la qualité des enceintes utilisées), supportent le son multicanaux et, pour peu qu’on investisse un peu dans une carte mère haut de gamme, permettent l’encodage en Dolby Digital, voire en DTS. L’arrivée de Vista et la fin de l’accélération audio matérielle vient encore rogner un des domaines dans lequel certaines cartes son pouvaient encore faire la différence avec les chipsets.

On le voit, avec un budget un tant soit peu limité, on aura vite fait de reléguer la carte son au profit d’un processeur ou d’une carte graphique plus puissante. A qui la faute ? Aux utilisateurs qui ont des oreilles peu exigeantes ? A Microsoft qui a tué DirectSound3D ? Au leader du marché des cartes son dédiées qui malgré son quasi monopole n’a pas su convaincre et se renouveler ? Surement un peu des trois…mais là n’est pas vraiment l’objet de cet article. Car malgré l’intérêt décroissant que l’on porte sur la carte son, certains constructeurs continuent à nous proposer de nouveaux produits. Comme Asus par exemple, acteur inattendu sur ce marché, et sa Sonar D2, ou encore Auzentech avec la Prelude 7.1, première carte basée sur le X-Fi et non estampillée Creative Labs. Ce dernier continue bien entendu aussi à proposer une multitude de références sous le label X-Fi et demeure un poids lourd du marché.

Afin de faire le point sur les avantages et inconvénients des cartes haut de gamme actuellement proposées, nous avons comparé les principales d’entre elles : Auzentech Prelude 7.1, Asus Sonar D2/X PCI et PCI Express, Creative Labs X-Fi Extreme Gamer PCI Express et X-Fi Elite Pro PCI. Pour représenter les chipsets audio nous avons choisi le AD1988B d’Analog Devices présent sur notre carte mère de test Asus P5K Deluxe. C’est avec l’ALC889 de Realtek le chipset le plus utilisé sur les cartes mère récentes.

Ce comparatif est également l’occasion d’expliquer ce qui change ou pas pour les cartes son sous Vista et également de comparer les cartes PCI Express avec leur équivalent PCI.

Page 2 - Quel changement avec Vista ?

Vista : Qu’est ce qui change du coté audio ?

L’arrivée de Windows Vista a sonné le glas de DirectSound et DirectSound 3D. Sur le pourquoi du comment de cette disparition, Brian Schmidt de Microsoft expliquait avant tout que DirectSound était né en 1995, que l’API avait donc fait son temps et qu’elle n’apportait pas la flexibilité nécessaire aux programmeurs de jeux d’aujourd’hui. Il est amusant de noter que Vista est en même temps la seule version de Windows qui supporte DirectX 10.x et qu’il s’agit même d’un argument de vente en sa faveur…La raison réelle est plus pragmatique, il s’agit avant tout de s’affranchir de toute contingence matérielle afin d’avoir une gestion audio totalement « cross platform » entre le PC et la X-Box 360. Cette dernière a connu le jour avec un moteur audio entièrement géré de façon logicielle avec des calculs opérés par le processeur central, c’est l’XAudio. Avec Vista, vient l’X Audio 2, une nouvelle mouture du moteur audio qui sera supportée à la fois par Vista et par la X-Box.

L’X Audio 2 est le fruit de l’union entre X Audio (moteur audio de l’X-Box 360) et LEAP, pour Longhorn Extensible Audio processor. LEAP peut effectuer tout ce que les puces audio peuvent réaliser : mixage, sous mixage et application d’effets DSP logiciels. Un évolution, intégré à X Audio 2 permet également la gestion et le mixage de sons sous plusieurs formats (ADCPM, xWMA sous Windows) et a des taux d’échantillonnages différents, ce que ne permet pas DirectSound.

La disparition de l’accélération matérielle de la part de la carte son ou du chipset audio n’est pas en soi une catastrophe. Sur les puces AC97 et HDA, quasiment toutes les opérations étaient effectuées par le processeur central, y compris les effets et une grande partie du mixage. C’est ce qu’avait permis DirectSound 8.0 (sorti en 1999) en permettant l’ajout d’effets DSP logiciels à un buffer DirectSound. On ne devrait donc pas subir de conséquences notables sur les performances de nos PC dans les jeux. D’autant plus que XAudio2 intègre une fonction qui permet de réduire de façon dynamique le taux d’échantillonnage des sources sonores. Cela permet aux programmeurs de fixer un plafond de ressources utilisables par le moteur XAudio2, par exemple 6%, et de décider qu’au delà, la qualité du son sera sensiblement dégradée, mais le jeu restera jouable. On notera que l’API supporte les taux d’échantillonnages de 1 à 200 kHz ainsi que les résolutions de 8 à 24 bits, ce qui laisse aussi la porte ouverte à la gestion du son HD dans les jeux.

Le fait également d’abandonner une architecture basée sur le modèle des buffers devrait laisser plus de flexibilité et plus de possibilités pour gérer une multitude de sons simultanés. Sous DirectSound, un son= 1 buffer, avec certains chipsets comme l’ALC889A ou l’AD1988 testé ici, pourtant pas d’entrée de gamme, qui ne supportent que 32 voix DS3D simultanées, les limites sont rapidement atteintes. A titre de comparaison, le dernier opus de Ridge Racer peut produire jusqu’à 18 sons distincts uniquement pour les bruits de la voiture du joueur.

Page 3 - 3D et effets sous X Audio 2

Gestion de la 3D et des effets sous X Audio 2

Avec X Audio 2, peut importe que vous ayez un DSP sur votre carte son capable de gérer les effets à merveille, ils sont forcément effectués de façon logicielle. Les effets DSP dans X Audio 2 son nommés xAPO (plus ou moins pour software audio processing objects). Un xAPO agit comme un wrapper léger de traitement audio combiné à une librairie d’effets paramétrables. Les effets les plus courants sont la réverbération, le filtrage, l’écho, les occlusions et obstructions mais aussi d’autres types comme la modification du pitch et du tempo ou encore de la granularité. Les effets peuvent être codés de façon à être optimisés pour les processeurs SSEx si nécessaire.

Du côté de la gestion 3D, X Audio 2 reprend une architecture différente de DirectSound 3D. Sous ce dernier, les buffers 3D et l’objet DirectSound3DListener étaient utilisés pour déterminer la position d’une source sonore dans l’espace sous forme de coordonnées x, y et z et ensuite le son était traité de façon à ce qu’il semble provenir de l’endroit correspondant.

Avec X Audio 2, cette notion disparaît au profit d’une autre architecture. Tout d’abord, ce n’est plus le son du jeu qui stocké en mémoire puis traité et envoyé par DirectSound mais c’est au sein du jeu lui-même que certaines opérations sont déterminées. Ainsi, le développeur d’un jeu peut choisir sur quelles enceintes il va envoyer un son ou pas. Il pourra par exemple utiliser exclusivement l’enceinte centrale pour les dialogues, dans la mesure ou votre système dispose d’un kit 5.1 ou plus. Le jeu peut également faire calculer des volumes différents pour chaque enceinte reliée à votre PC en fonctions de données x, y et z du point d’écoute et de la source sonore. Ce calcul n’est pas effectué par X Audio 2 mais par une API complémentaire nommée X 3D Audio. Le seul but de X 3D Audio est de servir d’interface de calcul entre le jeu et X Audio 2. L’API ne connaît que deux fonctions : Initialize et Calculate. Elle peut gérer une infinité de sources sonores, calculer un cône de dispersion ou de diffraction sonore et gérer le positionnement par zone.

Cette séparation voulue entre les opérations de traitement et les opérations géométriques se distingue de DirectSound et permet a priori une plus grande flexibilité pour les programmeurs de jeux. C’est ce que nous devrions voir, ou pas, d’ici la fin de l’année puisque le SDK finalisé devrait être disponible en juin prochain.

Le test

Pour ce test, nous avons utilisé les logiciels de mesure Rightmark Audio Analyser 6.0 et Rightmark 3DSound 2.3, Entrance LTU 3.7 ainsi que le jeu Crysis. Les tests ont été effectués sous Windows XP Pro SP2 et Windows Vista Pro Edition SP1.
La configuration de test :

- Carte mère Asus P5K Deluxe
- Processeur Intel Core 2 Duo 4300@1.8 GHz
- 2 Go DDR2
- NVIDIA GeForce 8800 GT
- Forceware 169.21 (XP) et 169.25 (VISTA)

Page 4 - Analog Digital AD1988B

Analog Devices AD1988B

Référencé chez Analog Devices comme AD1988B, il s’agit d’un codec 7.1 de qualité honorable et qui représente le haut du panier de la gamme SoundMax. Il contient 5 paires de convertisseurs numérique à analogique (DAC) pour gérer les sorties en 7.1 et trois paires de convertisseurs analogique à numérique (ADC) pour gérer jusqu’à trois entrées simultanées. Une option permet également la gestion d’un « Quad Microphone Array », une sorte de microphone stéréo qui est inclus dans la boite de la carte mère P5K Deluxe par exemple.

En entrée comme en sortie le codec intégré supporte les résolutions courantes de son SD et HD : 16 à 24 bits ainsi que les taux d’échantillonnages de 8 à 192 kHz. La qualité de restitution (Dynamic Range) est annoncée en sortie à 101 dB maximum. Ce qui n’est pas tout à fait le cas en pratique, ce que nous verrons lors des tests. Selon les constructeur et les modèles de cartes mère, le codec supporte également un ou plusieurs ports S/PDIF à travers lesquels il est possible d’envoyer un flux encodé en DTS ou Dolby Digital Live via un module logiciel, comme le fait la Sonar D2X d’Asus par exemple. Les capacité de gestion 3D sont limitées avec 32 voix DS3D simultanées supportées. Nous verrons que le chipset n’occupe guère plus de ressources cpu que les autres dans les jeux mais que la qualité sonore s’en ressent sensiblement dans certaines situations. Du côté des extras, pas de drivers ASIO spécifique pour ce codec et un simple driver OpenAL 1.1 limité. L’interface du pilote est très simple et sans fioritures.

Page 5 - Asus Sonar D2 / Sonar D2X

Asus Sonar D2 / Sonar D2X

Le second opus de la Sonar d’Asus est livrée en deux parfums différents : Sonar D2 sur bus PCI et D2X sur bus PCI Xpress. A priori la différence entre les deux versions se résume à ce simple détail physique mais d’un point de vue tactique pour le choix des composants d’un mini pc, c’est un point qui peut se révéler décisif. Les deux partagent en effet les mêmes caractéristiques, à commencer par une puce estampillée Asus V200 mais qui est en fait un chipset C-Media CM8788.

La Xonar D2 intègre le DTS Connect. Celui-ci apporte le DTS Interactive qui permet d’encoder n’importe quel flux en DTS Surround et de l’envoyer via les sorties S/PDIF sur un décodeur externe. Le DTS Connect intègre également le DTS Neo :PC, cette technique de « virtualisation » permet de convertir un son stéréo en son surround. Et comme si ce n’était pas assez, la Xonar D2 intègre aussi le Dolby Digital Live qui est l’équivalent du DTS Interactive chez Dolby. La carte est livrée avec des drivers ASIO 2.0 et supporte une résolution maximale de 24 bits et un taux d’échantillonnage maximal de 192 kHz. Elle supporte aussi le Dolby ProLogic II et le Dolby Headphones.
Les cartes PCI et PCI Express ne diffèrent que par la présence d’un bridge PCI <- -> PCi Express PEX9111 sur la D2X. Nous verrons que manifestement la version PCI Express n’est pas toujours avantagée par rapport à la version PCI, bien au contraire.

Petit plus produit sous Vista, alors que jusqu’à présent seules les cartes X-Fi pouvaient encore effectuer une accélération des processus audio de façon matérielle via Alchemy et OpenAL, les cartes Asus D2 et D2X proposent également cela via DS3D GX 2.0. Il s’agit d’une technologie dont les principes techniques demeurent mystérieux mais permet d’utiliser les capacités d’accélération des cartes sous Vista. Mieux encore, la dernière mise à jour amène carrément une pseudo compatibilité avec l’EAX jusque dans sa version 5.0 ! Manifestement, certaines fonctions comme l’Environment Morphing , l’Environmental Panning et l’Environment Occlusion ne sont pas supportés. Il s’agit d’une simulation via l’EAX 2.0 des effets de l’EAX 5.0, effectuée entièrement par un DSP logiciel. Dans les jeux et applications proposant une option EAX Advanced HD ou EAX 5.0, les cartes D2 et D2X sont reconnues comme compatibles.

Il est intéressant de voir qu’à l’instar d’une X-Fi avec Alchemy, avec le GS 2.0 activé, les performances de nos cartes Asus sous Vista ont été (très légèrement) améliorées.

Dernier point qui ne concerne que la D2X sur port PCi Express : le PCB de la carte mesure 18 cm. La conséquence est que sur notre carte mère de test (pourtant une ASUS !) il n’est pas possible de mettre la carte dans le port PCI Express 1X si l’on a quatre barrettes de mémoire car celle-ci empiète sur le slot mémoire. La solution est donc soit de déplacer ses barrettes (si c’est possible) soit de mettre la carte son sur un port 16X, ce qui fonctionne parfaitement mais bloque à ce moment là les possibilités de Crossfire.

Page 6 - Auzentech Prelude 7.1

Auzentech Prelude 7.1

Une carte son X-Fi c’est bien, certains, mauvaises langues, diront aussi qu’une X-Fi sans Creative Labs, c’est encore mieux…Ce sont ceux là même qu’Auzentech veut séduire avec sa Prelude 7.1. Il s’agit de la première carte non estampillée Creative Labs et basée sur le chipset X-Fi. Dans nos rêves les plus fous, cette Prelude 7.1 viendrait combler de cruels manques : apporter une X-Fi avec le support de l’encodage Dolby Digital et avoir tout simplement des drivers simples, complets, légers et correctement organisés. Pour le premier volet, c’est gagné, la Prelude est bel et bien une X-Fi avec le support du Dolby Digital Live via la sortie numérique coaxiale. La compatibilité avec le DTS Interactive est également prévue pour la fin 2008. Pour le second volet, grosse déception, l’interface des pilotes est exactement la même que celle des X-Fi Creative Labs ! Au vu de l’interface de la Meridian 7.1, nous aurions pu attendre une belle interface de la part d’Auzentech pour la Prelude…que nenni.

Mais cette carte a plus d’un tour dans son sac. On retrouve sur la carte le DSP X-Fi CA-20K mais aussi 64 Mo de X-RAM, un composant essentiel pour profiter à 100% de l’OpenAL dans les jeux qui le supportent. Là ou Auzentech a voulu apposer sa « patte », c’est au niveau des convertisseurs dont le choix a bénéficié d’un soin tout particulier. Sur la Prelude, les convertisseurs numérique à analogique (DAC) sont des AKM AK-4396. Il sont sur le papier équivalents au CS4398 de Cirrus Logic qui équipe les X-Fi de Creative Labs. En revanche, premier avantage, chaque convertisseur est secondé par un pré ampli de type OPA2134 de chez BurrBrown. Celui-ci apporte au son une touche particulière, on le retrouve notamment dans les préamplis pour casque en hi-fi. Encore un petit plus qui plaira aux amateurs de mods et d’upgrades en tous genres, le pré ampli de la sortie stéréo avant est enchâssé et remplaçable au lieu d’être soudé au PCB. Par défaut, celui-ci est un National LM4652, connu pour sa bande passante très linéaire et une faible distorsion. Auzentech propose sur son site une série d’upgrades de chez Analog Devices ou Texas Instruments en fonction de vos gouts et de votre budget sur cette page . Il est possible de commander sa Prelude 7.1 directement sur le site du constructeur avec le pré ampli de son choix. Attention, le surcout peut aller de 50 à 250$ selon le modèle choisi !

La comparaison avec une X-Fi haut de gamme (Fatality ou Elite Pro) est avantageuse pour la Prelude à condition de ne pas avoir besoin des entrées et sorties supplémentaires…mais aussi et surtout à condition de ne pas trop se soucier du prix. La Prelude est en effet vendue aux alentours de 200 euros TTC.

Page 7 - Creative Labs X-Fi Elite Pro

Creative Labs X-Fi Elite Pro

Trois ans après sa sortie, la X-Fi Elite Pro est toujours d’actualité. Outre des caractéristiques techniques attrayantes, elle offre également un rack externe d’entrées et sorties. Celui-ci 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 de la gamme. Elle intègre également 64 Mo de X-RAM et une télécommande IR.

A titre de rappel, la X-RAM intégrée à cette carte ainsi qu’à la Prelude 7.1 d’Auzentech sert uniquement dans les jeux dont la partie audio contient du code Open AL et si les développeurs ont décidé de l’utiliser. Avec la X-RAM, ces dernier peuvent 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 peut permettre aux jeux d’utiliser beaucoup plus de son de façon simultanée.

Un des autres intérêt du X-Fi était l’ajout de fonction de SRC (Sample Rate Converter) directement intégrée à la puce. 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. C’était un des points faibles de l’Audigy qui ne gérait aucun pass-through en 44.1 kHz et ne fournissait pas une conversion irréprochable.

Il est pertinent de noter que des cartes de la gamme X-Fi comme la Extreme Audio PCI Express testée dans cet article ne comprennent ni la X-RAM ni les fonctions de SRC, alors que cette dernière fonction est théoriquement inhérente aux cartes estampillées « XFi ».
Pour en savoir plus sur les composants et les fonctions de la X-Fi, comme le 24 bits Crystalizer ou le CMSS 3D, vous pouvez vous reporter à notre article précédent.

Page 8 - Creative Labs X-Fi Extreme Audio PCI-E

Creative Labs X-FI Extreme Audio PCI-E

La X-Fi EXtreme Audio PCI Express est la première carte son Creative Labs disposant de ce nouveau bus. Contrairement à la Sonar D2X d’Asus, elle n’utilise pas un bridge PCI <-> PCI Express car son chip gère nativement le PCI Express. On remarque d’ailleurs que la carte n’intègre pas tout à fait le même DSP que la Extreme Audio PCI ou que les autres cartes Creative Labs. Sur le papier pourtant, elle affiche les mêmes caractéristiques que les autres produits à base de P17 du constructeur. Il ne s’agit en effet pas d’un DSP X-Fi comme celui qu’on trouve sur les Elite Pro ou Fatality mais d’une sorte d’évolution des SB Live ! et Audigy en un DSP compatible 24 bits.

Il existe d’ailleurs des pilotes non officiels publiés par Daniel K qui permettent à cette carte ainsi qu’à certaines Live !, Audigy 1 et 2 de fonctionner avec des pilotes complets de X-FI, et même de bénéficier du décodage Dolby Digital Live sur ces cartes. Il s’agit évidemment d’un « mod » non supporté par Creative Labs mais qui révèle (si il en était encore besoin) que d’une part le constructeur n’a pas énormément changé d’architecture depuis un bon nombre d’année pour ses cartes bas et milieu de gamme. Et d’autre part, cela montre aussi que bien souvent les différences entre les modèles de cartes se font le plus souvent au niveau des drivers qui sont limités de façon artificielle. A titre d’exemple, les Opamps (Pré amplificateurs opérationnels) utilisés sur cette carte sont les mêmes que ceux qui étaient utilisés sur les Audigy 2. Le support 24 bits 96 kHz en interne et sur les sorties analogiques et numériques est assuré par un AKM AK4359VF.

Ce détail mis à part, l’Extreme Music PCI Express est une carte son qui présente des caractéristiques tout à fait honorable. On notera que le support EAX avec les drivers officiels s’arrête à la version 4.0. A titre de rappel les différences entre les deux versions sont les suivantes :

EAX 4.0:
• Effets temps réel hardware
• Multi environnement
• Effets Flange, echo et distorsion

EAX 5.0:
• 128 voix simultanées
• EAX Voice – Traitement EAX de l’entrée et micro
• EAX PurePath – Positionnement des effets par enceinte
• Environment FlexiFX – 4 effets possibles par canal
• EAX MacroFX – zonage précis du positionnement
• Traitement de l’occlusion sur les effets

Page 9 - Tests RMAA : résultats en 16 bits / 44.1 kHz

Tests RMAA : résultats en 16 bits / 44.1 kHz

Nous avons testé les cartes son tout d’abord en 16 bits / 44.1 kHz afin de voir ce qu’elle donnent dans cette résolution et ce taux d’échantillonnage qui est le plus commun car utilisé pour les jeux et aussi pour la musique non HD.

Le graphique ci-dessous montre le respect de la bande passante. La coupure à 20 kHz est significative de ce taux d’échantillonnage qui est par nature limité à 22 kHz. Les résultats de tests de bande passante de la X-Fi Elite Pro étant identiques à la Prelude 7.1 nous ne l’avons pas rajouté afin de simplifier la lecture du graphique. De mêmes pour la D2X PCI Express qui est représentée par la D2 PCI sur ces RMAA uniquement.

Les cartes Sonar D2 et D2X ainsi que le chipset intégré SoudMax HDA montrent une atténuation au niveau des basses. Rien de gênant puisque à 40 Hz les résultats sont corrects et que si cela pouvait être gênant car votre matériel de restitution descendait au-delà de façon linéaire cela signifierait aussi que vous avez les moyens d’avoir une carte son à la hauteur ! Ce détail mis à part, les résultats globaux sont très bons, avec malgré tout une petite faiblesse du chipset intégré dans les hautes fréquences.

Plus significatif que le rapport signal bruit, le dynamic range est un bon indicateur de ce qu’un périphérique audio donne « en action ». Il correspond à la différence entre l’amplitude minimale et maximale que le périphérique peut produire sans distorsion. En 16 bits, le maximal théorique est de 96.33 dB (6*16) à cause de la quantification.

En effet, lors de la numérisation d’un signal, lorsqu’une valeur ne correspond pas à un entier, le convertisseur arrondit à l’entier le plus proche. Chaque arrondit induit donc une erreur, ou une déformation, par rapport au signal au original. Ce sont ces erreurs que l’on nomme quantization, ou quantification en français. En 16 bits cette valeur varie entre 0 et 65535 (en réalité en audio entre -32768 et +32767) et en 24 bits entre 0 et 16 777 215 (en réalité entre – 8 388 608 et + 8 388 607), la quantification est donc moins destructrice en 24 bits.

Les résultats sont regroupés à 2dB près en dessous du plafond de 96 dB pour les cartes son. Le chipset intégré AD1988B est moins efficace avec 91 dB. Cela est surtout du au rendu des basses fréquences peu efficace. Les cartes qui montrent les résultats les plus homogènes sont les X-Fi Prelude 7.1 et Elite Pro.

Nous donnons enfin ici les résultats pour le rapport signal bruit et la distorsion harmonique totale, deux autres indicateurs de la qualité des DAC des périphériques audio :

Là encore le chipset AD1988B se montre moins performant que les cartes son qui montrent des résultats très satisfaisants, en particulier pour les cartes X-Fi Prelude 7.1 et Elite Pro qui affichent un THD minimum.

Page 10 - Tests RMAA : résultats en 24 bits / 96 kHz

Tests RMAA : résultats en 24 bits / 96 kHz

Les résultats en 24/96 sont intéressants car aujourd’hui les cartes sont censées donner le meilleur d’elles mêmes dans cette résolution et ce taux d’échantillonnage.

Les courbes de bande passante montrent encore une fois l’excellence de la Prelude 7.1 qui montre une courbe exemplaire. Celle de la X-Fi Elite Pro est du même acabit. Les Sonar d’Asus ne sont pas en reste. La courbe du chipset SoudMax montre que même en 24/96 il y a un filtre de coupure à 20 kHz, ce qui est étonnant. On retrouve d’ailleurs la même courbe qu’en 16 bits / 44.1 kHz sur les basses fréquences, comme si finalement le chipset était bien capable de lire le son HD mais finalement n’en tirait pas un bénéfice quelconque sur le traitement du son.

Le graphique ci-dessous montre la similitude parfaite entre les cartes Asus Sonar D2 et D2X, les courbes se confondent d’une façon parfaite. Les autres tests montrent une similarité identique, ce qui prouve que le type de bus utilisé par la carte ne change pas les qualités sonores intrinsèques des cartes.

Les résultats des tests sur le dynamic range sont parlants. C’est en 24/96 que les opamps de l’Auzentech Prelude 7.1 font la démonstration de leur différence, même par rapport à l’X-Fi Elite Pro. Alors que les courbes de bande passante sont similaires dans leur linéarité, la Prelude prend le pas et s’approche du maximal théorique de 142 dBA avec 133 dB contre 113 pour la XFi de Creative Labs, le tout avec le même DSP. De son côté, le chipset intégré montre un gain faible et ne dépasse pas les 100 dB, proche du maximal théorique du DAC (101 dB selon les specs d’Analog Devices). Les cartes Asus ne sont pas en reste et font preuve d’une qualité plus qu’honorable. On voit également que la X-Fi Extreme Audio est une carte très correcte mais qu’elle n’est pas au même niveau que les X-Fi haut de gamme.

Même constat au niveau du rapport signal bruit et du THD, les deux cartes X-FI haut de gamme tiennent le haut du pavé, suivies de prés par les Sonar d’Asus.

Page 11 - Qualités des sorties analogiques : tests subjectifs

Qualités des sorties analogiques : tests subjectifs

Si les tests objectifs sont indispensables, il n’en reste pas moins qu’au final, le seul et dernier juge demeure nos propres oreilles. Tout le monde n’ayant pas la même morphologie et encore moins les mêmes goûts, ces tests sont donc très relatifs.

Il faut également prendre en compte le moyen de restitution dont la qualité et la nature peut changer les résultats du tout au tout. Des enceintes PC de milieu de gamme vont niveler fortement les résultats et relativiser l’intérêt d’une carte offrant une bonne qualité sonore. Nous avons effectué les tests avec un casque audio relativement commun mais suffisamment performant : le HD 212 Pro de Sennheiser.

Jusqu’à présent, la X-Fi Elite Pro était la référence en terme de qualité sonore pour les cartes son multimédia. Si les résultats objectifs montrent une grande similitude entre celle-ci et la Prelude 7.1 dans leurs chiffres, leur son peut différer sur certains points. L’opamp National de l’Auzentech produit un son sensiblement plus clair dans les basses fréquences. Il est possible que cette différence s’accroisse en changeant l’opamp de la sortie principale sur la Prelude 7.1. Dans tous les cas, pour apprécier ces deux cartes et éventuellement faire une différence, il faudra avoir une oreille attentive et un matériel de restitution correct.

La bonne surprise vient surtout des cartes Sonar D2 et D2X d’Asus qui produit vraiment un son clair et percutant. Il a l’avantage de faire facilement ressentir ses qualités même avec un matériel de milieu de gamme. Nous recommandons, même dans les jeux et dans les films, d’utiliser le mode « Hi-fi » du pilote. Les modes « Jeu », « Musique » et « film » mettent en œuvre les technologies Dolby Pro Logic II qui modifient l’image stéréo en apportant une spatialisation que certains apprécieront mais ont aussi l’inconvénient de dénaturer le son de façon trop intrusive à notre goût.

Le graphique ci-dessous montre cette dénaturation dans le rendu de la sortie principale entre le mode « Hi-fi » et le mode « Musique ».

La X-Fi Extreme Music PCI Express dispose d’un chip qui est un hybride entre l’Audigy et la X-Fi et d’opamps qui se trouvaient déjà sur l’Audigy 2. Elle offre donc un son qui est d’une qualité quasi identique à cette dernière. Le son est suffisamment clair et convient à la majorité des utilisateurs.

Quand au chipset intégré AD1988B, il manque avant tout de puissance sur sa sortie pour être vraiment convaincant face aux cartes son. Y connecter directement un casque relève de la pure hérésie à cause du manque de pré amplification digne de ce nom. Nous l’avions vu lors du test des premiers chipsets HDA, ceux-ci offrent généralement une tension d’environ 1.3 volts en sortie alors que les cartes son de qualité offrent 2 volts au minimum. Il en résulte que pour sortir sur des enceinte une pression sonore égale, il faudra pousser l’amplification des enceintes plus en avant, et donc souffrir de plus de distorsion.

Ne nous méprenons pas, le son qui sort de notre carte mère de test n’est pas horrible à s’en jeter par la fenêtre, il est juste correct et représente malgré tout une avancée par rapport aux générations de chipsets précédents. Il correspond au minimum auquel on est en droit d’attendre aujourd’hui de la part d’une carte mère qui coute aux alentours de 140 euros. Cela remet en perspective ce qui est comparable ici et ce qui ne l’est plus vraiment, car les cartes son testées dans ce comparatif sont, mis à part la Extreme Audio, plus onéreuses que cela.

Page 12 - Tests ASIO, Performances 3D

Tests ASIO

Grâce au logiciel Entrance LTU 3.7, nous avons pu tester les temps de réponse des drivers ASIO des cartes du comparatif, lorsque cela était possible. Le tests consiste en une boucle connectée sur la sortie analogique principale et sur l’entrée ligne. Nous avons effectué quatre type de tests : 24 bits / 48 kHz avec 68 et 512 samples, 24 bits / 96 kHz avec 68 et 512 samples. Les résultats sont exprimés en millisecondes avec un driver ASIO 2.0 fixé sur 24 bits / 8 ms.

Le test montre que les cartes X-FI et leurs drivers ASIO 2.0 sont plus performants que les cartes Sonar. Les chiffres obtenus par le test sont plus élevés que ce que l’on peut obtenir en pratique sous Cubase, mais ils demeurent un bon indicateur pour comparer les cartes. Les cartes Prelude 7.1 et X-Fi Elite Pro permettent de travailler dans de nombreuses configurations en deçà du seuil critique de 12 ms. On note enfin que l’on obtient des résultats très différents entre la Sonar D2 PCI et la D2X PCI Express lorsqu’on travaille avec très peu de samples par secondes, c’est assez illogique mais cela provient a priori de la puce de conversion PCI à PCI Express utilisée par la D2X.

Tests : Performances 3D

Nous avons testé les performances 3D des cartes avec le logiciel RightMark 3DSound 2.3 ainsi qu’avec le jeu Crysis.

Les résultats du graphique ci-dessous sont exprimés en % d’utilisation cpu. Les tests ont été effectués en mode mono core sous Windows XP.

Les test synthétiques montrent une large supériorité théorique des cartes basées sur un DSP Creative Labs en termes d’économies de performances. Les cartes Asus sont les plus gourmandes, suivies de près par le chipset intégré. On ne note pas de différence particulière entre les cartes PCI et PCI Express.

Les tests sous OpenAL montrent que les drivers des X-FI ainsi que la X-RAM présente sur la Prelude et l’Elite Pro sont efficaces, là encore les cartes haut de gamme à base de X-Fi montrent leur supériorité.

Mais qu’est ce que cela donne en pratique ? Nous avons effectué des tests avec Crysis sous Windows XP, avec 1 ou 2 core activés sur le CPU, et sous Vista afin de voir quel pouvait être l’impact sur les performances avec chaque carte mais aussi de voir si la désactivation de l’accélération audio a des conséquences ou non.

La première remarque à faire, c’est que qu’avec 2 core l’impact de la gestion sonore est notablement plus limité. En effet, avec 1 core, on obtient selon les cartes 73% à 84% des performances sans son. Avec 2 core, on se situe ensuite dans l’intervalle 87-90%. Les résultats sont donc meilleurs, et fortement lissés. L’explication est relativement simple : Crysis n’utilise pas complètement les deux core à lui tout seul, ce qui libère du temps processeur pour la gestion des effets audios. Bien entendu, le comportement serait différent avec un jeu utilisant pleinement à 100% 2 core, mais ils sont plus que rare, et on pourrait alors retrouver le même type de comportement avec un CPU quad core.

Voici maintenant les résultats, avec un unique core afin de maximiser les écarts, obtenus sous XP, Vista, et Vista avec les accélérations spécifiques activées. La première chose qui saute aux yeux, c’est l’écart de performances en défaveur de Vista : Crysis ne gagne vraiment pas à être joué sous cet OS, malgré l’emploi des même réglages graphiques (800x600, détail moyen) et dans les deux cas du mode DX9. Cet écart n’est pas lié à l’absence d’accélération matérielle du son sous Vista, les chiffres sans son le montrent. D’ailleurs, on notera qu’avec son, on obtient sous Vista 73 à 82% des performances sans son, contre 73 à 84% sous XP : des chiffres qui sont très proches. Cela démontre que dans ce jeu, comme dans bien d’autres malheureusement, une majorité du travail audio ne bénéficie d’aucune accélération spécifique, même sous XP.

Au niveau des cartes sons, les différences de résultat entre la Sonar D2 et la D2X sont étonnantes. Alors que sous le benchmark synthétique les deux cartes obtiennent des chiffres identiques, sous Crysis, le fait d’utiliser une carte son PCI Express est pénalisant. On remarque d’ailleurs que ce sont les deux cartes son PCI Express qui ont le score le plus faible. D'autres résultats sous World In Conflict, que nous pensions utiliser dans ce test mais que nous avons ensuite écarté, montrent le même phénomène sur les cartes ASUS auquel il est difficile d’apporter une explication rationnelle.

La seconde remarque est le résultat plutôt bon du chipset AD1988B qui semblait pourtant le plus gourmand en ressources sous le benchmark synthétique. Cela pourrait être une bonne nouvelle si l’on se contentait des chiffres et qu’on ne mettait pas nos oreilles à contribution pendant le benchmark. Il se trouve que le chipset ne rend pas la même quantité de sons que les cartes. Certains sons sont omis, comme des entrechocs entre des surfaces détruites et d’autre un peu hachés comme le son des tirs de roquette. De même, la qualité des effets n’est pas irréprochable, les réverbérations sont minimales et un peu « sèches ». D’un point de vue performances, le chipset s’en tire donc bien, mais c’est au prix d’une qualité dégradée.

Enfin, on note que l’utilisation des drivers Alchemy pour profiter de l’OpenAL sous Vista avec les cartes basées sur le X-Fi ou l'activation du GX 2.0 sur les cartes ASUS se révèle légèrement payante.

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Conclusion

Tous ces résultats et observations mis bout à bout montrent tout d’abord une chose principale : les chipsets intégrés fournissent des fonctionnalités basiques qui permettent d’avoir du son à peu près correct dans toutes les application courantes, mais il ne procurent pas la même qualité que les cartes son et manquent parfois de fonctionnalités. Nous le répétons, rien d’étonnant à cela puisque notre chipset de test était intégré sur une carte mère vendue aux environs de 140.00 euros TTC alors que, hormis la Extreme Audio, toutes les cartes son de ce comparatif ont un coût supérieur.

Il s’agit donc d’un investissement conséquent que tout le monde n’a pas forcément ni l’envie ni les moyens de réaliser. D’autant plus que pour en profiter réellement il faut investir dans toute la chaine audio, et donc dans des enceintes de qualité, voir un casque. 150.00 euros, c’est aussi le prix de 2 Go de mémoire de qualité, de la différence entre un Core 2 Duo E7200 et un Core 2 Quad Core Q9300 ou encore du passage d’une GeForce 9600 GT 512 Mo à une 9800 GTX 512 Mo…Autant d’upgrades bien plus payantes en termes de performances qui font passer la carte son pour un produit de grand luxe !

Pour autant, ceux qui aiment soigner leurs oreilles y réfléchiront à deux fois. Ceux qui jouent gagneront en immersion et en plaisir de jeu en ayant un son digne de ce nom avec des effets correctement rendus. Ceux qui écoutent de la musique et regardent des films sur leur PC auront encore plus intérêt à disposer d’une vraie carte son qui leur laissera le loisir de choisir un moyen de restitution à la hauteur : enceintes PC haut de gamme ou, mieux, branchement sur une chaîne hi-fi.

Sans contrainte de budget et pour une utilisation strictement multimédia, notre choix se porte sur la Sonar D2 d’Asus. Elle offre une qualité audio de très bonne facture et possède deux avantages sur les X-Fi haut de gamme : le prix et la présence de pilotes légers et d’une interface simple. Rajoutez à cela les fonctionnalités DTS Interactive et Dolby Digital Live et vous avez une carte vraiment complète. A moins d’un impératif technique (plus de ports PCI disponibles ou minipc), nous n’estimons pas que les 20 euros supplémentaires pour la version D2X PCI Express soit justifiable. D’autant plus que dans certains cas ses performances se sont avérées être inférieures à la version PCI.

Ceux qui ne portent pas d’intérêt pour ces deux fonctionnalités et qui désire avoir une compatibilité EAX maximale pourront se reporter sur une X-Fi haut de gamme un peu moins complète que l’Elite Pro comme l’Extreme Gamer Fatality, vendue aux alentours de 110 euros TTC et qui constitue une bonne affaire.

La Prelude 7.1 d’Auzentech est une X-Fi de luxe dont le prix proche de 200 euros TTC en rebutera plus d’un. Seuls les fans de mods en tous genres et qui veulent investir encore plus pour avoir le frisson d’un changement d’opamp sont à notre avis vraiment concernés par cette carte.

Avec la Elite Pro de Creative Labs, il s’agit aussi d’une carte dont les capacités en termes de MAO peuvent attirer certains utilisateurs. Mais ceux qui se penchent sérieusement sur la création musicale auront tout intérêt à se procurer une carte spécifiquement dédiées à cette utilisation chez E-Mu, RME, Motu ou ESI pour ne citer que ceux là.

Enfin, la Extreme Audio de Creative Labs représente certainement une upgrade intéressante par rapport à un chipset intégré. Elle offre une qualité sonore très correcte et de bonnes performances. Elle existe de plus en version PCI ou PCI Express pour un coût ne dépassant pas les 55 euros TTC. Avec une contrainte budgétaire, c’est cette carte que nous choisirions.