The Ghost in MP3

Tout le monde s’est déjà posé la question sans avoir de réponse : quand on compresse un morceau au format MP3, quelles parties se retrouvent à la poubelle ?
Ryan McGuire répond à cette question, au lieu de faire comme tout le monde et de comparer un morceau avant et après la compression, il en a composé un nouveau… avec les « déchets » issus de ce charcutage numérique.
Pour son premier test, McGuire a osé prendre « Tom’s Diner » de Suzanne Vega. Pour la petite histoire, cette chanson a servi de mètre-étalon aux concepteurs du MP3, lors de la création de l’algorithme de compression.

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Merci pour ce lien !

J'ai jamais essayé en retournant la phase de la version mp3 et en sommant ce résultat au fichier original, on obtiendrait la différence entre les deux.

Très intéressant, merci

je croyais (mais c'est peu-être faux) que le mp3 éliminait les fréquences inaudibles par l'oreille humaine ?
du coup comment entendre ce qui ne l'est pas ?

je ne suis pas spécialiste, mais effectivement on retire les fréquences inaudibles, mais d'après ce que j'ai compris de ce que j'ai lu un jour (notez la qualité de ma référence ), ce qu'on entend plus ce sont les interactions entre ces fréquences inaudibles qu'on a retiré et les fréquences audibles, ces interactions peuvent donc produire des fréquences audibles qu'on entendra plus.

Je ne pense pas que les algorithmes de compression numérique agissent tant que ça sur des fréquences inaudibles si l'on considère que les équipements d'enregistrement, de reproduction et de diffusion audio ont une bande passante finie, fixée de commun accord par rapport à l'étendue moyenne de l'ouïe humaine et avec une certaine tolérance à ses extrémités; les fréquences dites inaudibles tombant de toute manière en dehors de cette bande passante. La preuve étant que la matière première utilisée par Ryan Mc Guire est bien audible !
Aussi, en considérant que chacun possède une oreille ou une "écoute" avec des caractéristiques qui lui sont propres et qui ne sont pas linéaires, ces algorithmes vont plutôt, je pense, agir sur des fréquences ou des bandes qui ont un impact moins important du point de vue de la psychoacoustique; celles-là que notre oreille va percevoir mais que notre cerveau n'arrivera pas à "isoler" ou à identifier clairement dans l'ensemble du "mix". Le fait d'enlever ces informations dites de moindre importance va encore accentuer l'impact de ces fréquences qui toucheront plus facilement la sensibilité de notre cerveau et on ne retiendra que "l'essentiel" de l'information perçue. Il est évident que de cette manière se crée un certain déséquilibre et un certain manque dans le spectre. Ainsi notre cerveau pourrais très bien, par "réflexe", et en l'absence d'un décodeur performant et de qualité, tenter de rétablir une certaine balance qui lui semblerais plus naturelle et ceci pourrais expliquer d'une certaine manière que le fait d'écouter de la musique compressée par ces algorithmes au travers de systèmes "grand public", de piètre qualité, soit aussi fatiguant et parfois même nocif... C'est une des raisons fondamentales pour laquelle les MP3 et autres sont si peu appréciés/utilisés en dehors de tout ce qui peut être qualifié de "mainstream". Cela dit, sans le développement de ces techniques pas de streaming, pas de Soundcloud, Bandcamp, Vimeo et autres Youtube... Donc, pour ce qui est de la diffusion (gratuite, mis à part le coût du matériel d'encodage et de la bande passante utilisée) je ne crache pas dans la soupe mais pour l'écoute j'évite tant que je peux en privilégiant des supports physiques et de préférence de nature analogique...

@Zeitdehner: Oui, la compression mp3 est destructrice et dans certains conditions fatiguant. Mais il y a une gamme des compressions dont les meilleurs sont transparents pour l'auditeur (à l'exception de ceux qui possèdent des oreilles d'or, peut-être).

J'ai écouté et discuté les déchets de Toms Dinner sur un autre forum où quelq'un a expliqué que le compression mp3 est fait en blocs, et pour cette raison on peut pas savoir si les echantillons du original et de la version compressé correspondent exactement. Donc, les traces laissés après la subtraction de l'original de la version compressé ne sont pas nécessairement ce qui est reduit dans la processus de compression.

Merci pour le lien, c'est effectivement très intéressant.

davidh a écrit:

ce qu'on entend plus ce sont les interactions entre ces fréquences inaudibles qu'on a retiré et les fréquences audibles, ces interactions peuvent donc produire des fréquences audibles qu'on entendra plus.

Je suis loin d'être un spécialiste mais n'y as-t-il pas une histoire de reconstruction des partielles (fréquence) manquante par le cerveau justement ?

Citation :

Je suis loin d'être un spécialiste mais n'y as-t-il pas une histoire de reconstruction des partielles (fréquence) manquante par le cerveau justement ?

C'est le cas pour la fondamental mais je ne trouve rien pour les partiels.

Sinon pareil, je ne suis pas spécialiste mais j'ai l'impression que ce qui me fatigue dans un mp3 de basse résolution ou mal encodé (parce qu'avec un bon MP3, je pense que le problème ne se pose pas) C'est plutôt les fréquences "en plus" que les fréquences "manquantes" : le coté harsh des aigus, critique sur les cymbales d'une batterie par exemple. Avec ces petits "artifacts" très désagréables... (pas très éloigné de ce que je reproche au vinyle finalement ;-) je pense qu'il s'agit de goûts qui peuvent s’acquérir : dans 30 ans certains regretteront le son lofi  des premiers mp3. ;') )

Ah, et bien pas besoin d'attendre 30 ans !

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Ça me conforte dans l'idée des goûts acquis.

Citation :

Berger then said that he tests his incoming students each year in a similar way. He has them listen to a variety of recordings which use different formats from MP3 to ones of much higher quality. He described the results with some disappointment and frustration, as a music lover might, that each year the preference for music in MP3 format rises. In other words, students prefer the quality of that kind of sound over the sound of music of much higher quality. He said that they seemed to prefer “sizzle sounds” that MP3s bring to music. It is a sound they are familiar with.

I remember wondering what audiophiles were up to, buying extremely expensive home audio systems to play old vinyl records. They put turntables in sand-filled enclosures with elaborate cabling schemes. I wondered what they heard in that music that I didn’t. Someone explained to me that audiophiles liked the sound artifacts of vinyl records — the crackles of that format. It was familiar and comfortable to them, and maybe those affects became a fetish. Is it now becoming the same with iPod lovers?

Wow ! Excellent, merci pour ce partage

nous avons donc une question insolvable qui n'est qu'une question de goût et d'habitude ?
c'est très difficile pour moi d'y croire, le vocabulaire n'est il pas limité en langage SMS, si la comparaison peut être faite ici ?
Je ne peut pas croire qu'il n'y ait pas une perte de qualité entre un support analogique où tout est présent et un support numérique qui n'est qu'une suite de zéro et de un, des "marches d'escalier" et de plus compressé en mp3 !
les jeunes préfèrent surement et par habitude un son aseptisé car il est indéniable qu'un support analogique comme le vinyle par exemple rend des basses plus profondes et des aiguës plus tranchants au delà du grattement des sillons qui est largement limité sur un vinyle récent et propre

Lionel : c'est une erreur fondamentale de croire que le support analogique contient tout. De même que parler de marches d'escalier pour le numérique.  (Plein d'explications sur le net)

Les jeunes préfèrent le mp3 par habitude mais c'est pareil pour ceux qui préfère le vinyl : le son est déformé par rapport au son originel. Le stéréo est réduite,  les fréquences aussi et il y a de la distorsion et des artefacts en plus.

Il faut se méfier des biais cognitifs dans ces contextes.

Sinon il y a les préférences et les vérités scientifiques, parfois elle peuvent sembler contradictoires mais c'est la beauté des goûts.

ce sont donc deux déformations différentes par rapport au naturel, l'une étant réductrice pour le mp3 et l'autre "additive" de par l'ajout de distorsion et d'artefacts ? (mais je penses faire un raccourci fâcheux!)

pour la stéréo je penses que les deux supports sont forcement réducteurs car dans un environnement naturel les sons arrivent de tous coté et sont traités via les pavillons des oreilles par le cerveau qui traite toutes ces informations géographiques que ne peut pas restituer un système même 5.1 ou 7.1
je ne doute pas faire encore un raccourci, c'est plus que complexe et n'étant pas scientifique...

en fait chacun ses goûts et couleurs et cela ne se discute pas c'est certain !

les parties audibles du travail de l'artiste, les déchets avec lesquels il travaille me font penser à une loi de physique quantique où des corps sont sur deux positions différentes et simultanées ou dans deux états opposés (Chat de Schrödinger) dans ce cas peut être que les "déchets" sont toujours présents dans la version finale du mp3 tout en n'y étant plus!

En fait il y a des limites à ce que l'on peut mettre sur vinyle.

C'est pour cela qu'il faut un Master fait par un pro. Alors que sur format digital on trouve un peu tout et n'importe quoi.

Sur le sujet :
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merci pour ce lien Yohda, très intéressant j'en retiens que toute la chaîne d'enregistrement et de mastering est importante au delà du support utilisé, le sillon plus contraignant et le numérique délirant et sans limite, c'est l'art de l’ingénieur qui fait le son

Il faut replacer tout ça dans son contexte, pour chaque époque donnée : pour des gens qui ont connus le CD, le MP3 est logiquement difficilement acceptable car il y a perte de données (et de façon destructive en plus). Peu importe le ressenti final car sur le plan idéologique, c’est encore une régression. Tandis que les jeunes qui naissent avec, libérés d’une histoire qui n’est pas la leur, peuvent prendre les caractéristiques du MP3 comme une finalité esthétique, sans préjuger, aussi étrange que cela puisse paraitre à la génération du dessus (ceux-là même, dont je fais partie, qui ont aimé naturellement les son Lo-Fi détériorés par de nouvelles méthodes numériques comme le bit reducer, suscitant l'incompréhension des gens encore au dessus en âge, etc. )

Le MP3 a un tout de même objectif de départ bien précis : la réduction de poids. Objectif pratique et non qualitatif. On peut donc comprendre la problématique qui a poussé des gens à concevoir cette méthode de compression. D’ailleurs, il s’agit plus d’une suppression car l’idée  du MP3 est d’enlever des informations qui sont considérées comme imperceptibles par l’oreille. On peut lire sur le web que pour deux fréquences proches, on va privilégier la fréquence dominante en intensité au profit de l’autre « masquée » par celle-ci. Et si l'approche semble quand même réductrice, force est de constater que la méthode est plutôt efficace car à un taux de à 320kbit/s, il est relativement difficile de discerner l’original de sa copie compressée. Le procédé dans son ensemble est d'ailleurs le fruit d’un travail assez complexe, il y a de la ressource sur internet qui explique tout ça.

Ce qui est regrettable éventuellement, c’est que le MP3 soit destructif, contrairement à la compression réversible de fichiers .Zip par exemple ou, dans le même domaine, le codec Flac qui n’enlève aucune donnée du flux audio. Jadis, au départ de tout ça, le taux d’encodage des lecteurs sur ordinateurs était fixé par défaut sur 96kbit/s, c’est vraiment mauvais. J’ai perdu pas mal de fichiers comme ça avant de tiller qu’on pouvait le changer    ! Même remarque que Yohda, à un taux si faible, les cymbales / charley sont vraiment saccagées, floues et crispantes à la fois, etc. et puis il y a cette sensation globale de compression (de la dynamique cette fois) et de lissage. Par contre, à un taux de 320kbit/s, ça ne me dérange plus.

Yohda a écrit:

En fait il y a des limites à ce que l'on peut mettre sur vinyle.
C'est pour cela qu'il faut un Master fait par un pro. Alors que sur format digital on trouve un peu tout et n'importe quoi.

Je n'ai pas lu l'article mais on m'a souvent dit qu'une mauvaise gestion des basses fréquences en mastering pouvait faire sauter l'aiguille de la tête de lecture d'une platine vinyle.