Les cartes digitales modernes offrent une dynamique de sortie impressionnante, mais il ne faut pas oublier que si le bruit introduit par l’étage suivant est élevé, il est de moins en moins intéressant d’avoir une grande dynamique : les nuances les plus faibles seront couvertes par le bruit de fond.

Pour un convertisseur numérique/analogique (DAC), la dynamique de sortie peut se calculer comme suit :

• DYN = 20 x log(2^n)

Où n est le nombre de bits de résolution du DAC.

Le rapport signal bruit d’un système est quant a lui défini comme cela :

• SNR=20 x log(Vin(max) / Noise(rms))

Où Vin(max) est la valeur maximale d’entrée et Noise(rms) est la valeur RMS du bruit généré par le système. Pour ramener cela en ‘valeur de pointe’ (peak value) on peut modifier la formule en disant que :

• Noise(peak)=6.6 x Noise(rms)

Alors :

• SNR=20 x log(Vin(max)/ Noise(peak)) + 1,76

Mais dans le cas qui nous intéresse, à savoir le DAC d’une carte son, il est intéressant de ramener ces calculs en digital : en se plaçant dans un cas idéal, le bruit en ‘peak’ est majoré par le LSB (plus petit bit significatif) (multiplié par le pas du DAC) et donc le SNR, en digital est réduit à l’expression suivante :

• SNR = 20 x log(2^n) + 1,76 = 6.02 x n + 1,76

Dans une première approximation, on peut négliger 1,76 devant le reste(< 2% d’erreur), surtout pour les cartes son récentes de plus de 16 bits de résolution. Voilà pourquoi, dans la version précédente de l’article, j’avais approché le SNR à la dynamique de sortie, pour une première estimation, chose qui avait choqué certains d'entre vous.

Pour ceux qui veulent se pencher plus en détail sur les spécifications des systèmes numériques/analogiques, ils peuvent consulter les pages suivantes :

• Spécifications des ADCs par Analog Device (anglais)


• Design des DAC par Jacob Winker (anglais)


• DAC specification par Intersil (anglais)

Le SNR dans la pratique

Dans la pratique, pourquoi cette donnée est-elle importante ?

Tout d’abord, la sortie du DAC des cartes son est amplifiée par un préampli qui a lui aussi son propre SNR. Il faut savoir que dans une chaîne audio, l’élément qui a le plus faible SNR impose sa valeur aux autres éléments de la chaîne.

En outre, le SNR dégrade la dynamique du signal initial. Il est donc important lors de l’achat d’un élément de la chaîne de prendre en considération les éléments que l’on a déjà.

Une règle simple et de bon sens à retenir :

Le SNR de l’élément que l’on considère doit être au moins égal a celui de l’élément qui le précède. Par exemple, le SNR du préampli doit être supérieur à celui du DAC, et le SNR de l’ampli doit être supérieur à celui du préampli, et ainsi de suite.

Prenons par exemple une carte son Audigy 2 ZS, qui annonce 24 bits de résolution. La partie digitale de cette carte audio a donc un SNR intrinsèque de 144 dB (environ). Ce qui veut dire qu’un kit tirant pleinement parti de ces 24 bits devrait avoir un SNR minimum de 144 dB (si le SNR de préampli était à la hauteur).

A noter que pour son Audigy 2 ZS, Creative annonce un SNR pour son préampli de... 108 dB, reléguant ainsi les performances de sa carte entre celles d’une 16 bits et d’une 20 bits, lorsque les sorties analogiques sont utilisées directement. Il reste évidemment les sorties numériques.

Voici la table indiquant le SNR maximal pour les différentes techno de carte sons :

Suivant le matériel que vous avez déjà, à vous donc de choisir le kit qui vous permettra de tirer au mieux partie de votre carte son.

On peut s’interroger sur l’intérêt de réaliser des cartes son 24 bits dans la mesure ou les équipements existants dépassent rarement un SNR (annoncé par le constructeur, donc plus élevé que dans la réalité) de 100 dB, 110 dB. Il ne faut pas oublier que les cartes son modernes offrent le support du 5:1, voir 6:1, 7:1 et même 8:1, ainsi que bien d’autres fonctions intéressantes comme les I/O optiques, etc. Mais la précision du DAC reste avant tout un élément marketing, dénué de véritable utilité.