Super Audio CD

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Super Audio CD
Image illustrative de l’article Super Audio CD
Type de média Disque optique
Capacité jusqu'à 7,5 Go
Mécanisme de lecture Diode laser de longueur d’onde λ 650 nm
Développé par Sony, Philips
Dimensions physiques 12 cm de diamètre
Utilisé pour Stockage audio
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Le Super Audio CD ou SA-CD est un support sonore numérique de type disque optique en lecture seule, considéré comme faisant partie de l'audio haut de gamme. Sa résolution sonore est supérieure à celle de son prédécesseur encore commercialisé, le Compact Disc. Il est disponible en format stéréo et/ou multicanal (jusqu'à 6 canaux 5.1).

Bien que ce format reprenne la galette CD, il a une capacité de stockage égale à celle du DVD, ainsi qu'une possibilité de combiner à sa technologie haute définition celle du CD classique.

Le Super Audio CD est notamment reconnu dans le monde audiophile pour son échec commercial, bien que beaucoup l'estiment être une réussite technique. Nombre de forums le présentent comme un exemple de l'abandon de la haute définition par le consommateur commun, et voient se déchaîner les passions vis-à-vis de sa concurrence avec le format PCM auquel il aspire à succéder.

Histoire

Le Super Audio CD fut conçu par Sony Corporation en association avec Philips, de la même façon que le fut le Compact Disc : experts en optique, les ingénieurs de Philips conçurent le support et la diode laser nécessaire à sa lecture en reprenant le standard DVD, tandis que le codage des données ainsi que l'électronique nécessaire à leur décodage furent à la charge des ingénieurs de Sony.

Sony fut choisi comme détenteur de l'ensemble de la marque, et Philips propriétaire des brevets concernant le format et la marque[1]. Sony cessa par ailleurs d'utiliser le sigle « SACD » au profit de « SA-CD » et « Super Audio CD » pour éviter la confusion avec la Société des auteurs et compositeurs dramatiques[2].

Le projet vit le jour en 1994 avec pour objectif principal de surpasser le format Red Book (LPCM, Linear Pulse Code Modulation, également appelé PCM, Pulse Code Modulation) du Compact Disc en termes de définition sonore, aussi bien qu'actualiser le Compact Disc en termes de possibilités d'écoute (ajout de la spatialisation multicanale du son et possibilité de choisir entre celle-ci et l'écoute stéréophonique standard).

Cette spatialisation multicanale était un enjeu à part entière, l'époque y étant propice comme les systèmes hi-fi 5.1 étaient alors en plein essor commercial : le « son surround » séduisait grandement le public depuis sa généralisation dans les salles de cinéma deux ans auparavant, et devenait accessible au grand public tant financièrement que par sa disponibilité. Le son Dolby Digital, bien qu'étant un format de compression à pertes, connut un succès probant dès ses premières mises à l'essai sur les films Batman Returns (été 1992) et Jurassic Park (été-automne 1993). Le format DVD apparut en concomitance et fut un écrasant succès commercial en matière de solution sonore multicanale domestique (« le son surround chez vous » en fut un des premiers slogans). Ces innovations furent le moteur de pensée pour la création d'un équivalent musical succédant au Compact Disc.

Toutefois, transcender le PCM exigeait une numérisation repensée, et donc un nouveau code. En circonvenant de multiples étapes du traitement numérique que l'on trouvait dans les lecteurs de Compact Disc telles l'interpolation et la conversion D/A ou numérique/analogique, le DSD fut inventé. Ce dernier consiste en un flux quantifié sur un bit unique, faisant l'objet d'un simple transit par filtre passe-bas avant modulation Sigma-Delta directe, ce qui simplifie dans son entier le processus de conversion pour une altération du signal quasiment inexistante.

Afin de faciliter l'intégration commerciale du format, il fut décidé qu'en plus de cette technique, le Super Audio CD serait hybridé avec le CD en adaptant la caractéristique multicouches du DVD sous la forme de « deux formats en un » : Super Audio CD et CD sur la même galette. Ainsi, un Super Audio CD hybride est lisible à la fois dans sa qualité haute sur une platine dédiée, mais aussi en tant que Compact Disc standard sur n'importe quelle platine CD du marché.

Ces spécifications conduisirent à la création du cahier des charges Scarlet Book, ajouté à la norme des Rainbow Books.

Le , le lancement du format fut annoncé à la presse[3]. C'est après les premières remasterisations qu'en le Super Audio CD fut lancé à hauteur de plusieurs centaines de titres fabriqués par les deux premières usines dédiées, implantées en Autriche et au Japon. Bien qu'il fût prévu que le Super Audio CD comporterait un aspect multicanal, ses premiers disques sortis entre 1999 et 2001 ne furent que stéréophoniques.

Royal Philips Electronics et Crest Digital se mirent en partenariat en mai 2002 afin de monter la première ligne de production de disques hybrides SA-CD aux États-Unis, dotée d'une capacité de production annuelle de 3 millions de disques, rapidement suivie par la construction d'une autre usine par Sony/RCA. Mais ces deux sites ne parvinrent pas à concurrencer leurs rivaux autrichien et japonais, et durent fermer sous le coup de l'échec commercial du format[4].

Description

Le cahier des charges : le Scarlet Book

Le Scarlet Book (en anglais livre écarlate), cahier des charges du SA-CD faisant partie de l'ensemble de normes Rainbow Books, spécifie l'ensemble des particularités propres au SA-CD. Nombre d'entre elles sont détaillées dans les parties de cet article concernées.

De façon générale, le Scarlet Book fut basé sur les décisions d'une assemblée de maisons de disques, l'ISC (International Steering Committee, Comité International de Direction), qui définit treize points principaux tels que suit[5] :

  • Système Actif de Gestion du Copyright (Active Copyright Management System ou ACMS) : le nouveau format doit comporter toute donnée, tout circuit, mécanisme ou copyright intégré requis pour l'ACMS. Il devra également être compatible avec tout système de copyright antérieur.
  • Identification du copyright : les données informatiques requises par l'ACMS et l'ISRC (International Standard Recording Code, ISO3901) devront être incluses dans le signal audio du nouveau format, et portées par le signal numérique de sortie.
  • Mesures anti-pirate / anti-copie : les disques pré-enregistrés devront inclure des codes SID (Security IDentifier). Le format audio numérique devra également comprendre un espace suffisant pour l'inclusion de données informatiques sur le copyright et anti-pirates. Tout disque enregistrable doit être facilement reconnaissable afin d'éviter toute confusion avec un disque pré-enregistré. Si possible, les codes SID devraient être sur CD enregistrable. Tout équipement d'enregistrement devrait générer les informations suivantes : un code d'identification indiquant la marque, le modèle et le numéro de série dudit équipement ; un code supplémentaire écrit sur le disque, incluant le temps complet d'enregistrement par l'équipement et le nombre de disques qu'il a enregistrés (il ne devrait bien sûr y avoir aucun moyen de réinitialiser ce compteur).
  • Rétrocompatibilité : le nouveau système doit être capable de lire des Compact Discs Digital Audio (CD-DA). Les disques du nouveau format devraient également comporter une couche compatible avec les lecteurs de CD actuels.
  • Audio, vidéo et stockage de données : hormis l'audio, le nouveau format devrait inclure des zones de vidéo et de données.
  • Accès limité : il ne devrait y avoir aucun accès conditionnel au contenu audio du disque. Toutefois, le contenu additionnel peut être rendu accessible aux personnes autorisées.
  • La plus haute qualité sonore stéréophonique et en six canaux : le nouveau système devra fournir huit canaux de sortie indépendants caractérisés tel que suit : deux canaux stéréo de haute qualité ; six canaux supplémentaires de la plus haute qualité autorisée par l'espace disque. Un algorithme [de compression] sans pertes et certifié devrait être utilisé.
  • Archivage et transfert des masters sans perte de qualité : les données audio, telles que disponibles depuis les masters actuels, devront être transférées sur le nouveau support sans perte de qualité sonore. D'autre part, le nouveau format devra permettre des transferts sous les formats numériques courants (y compris le 16-bits / 44.1kHz).
  • Fonctions étendues du disque, incluant le texte : ces fonctions étendues devront fournir des agréments tels que le titre du disque, noms des auteurs, titres des pistes, numéros de pistes et index, composants vidéos, informations temporelles… ainsi que des options.
  • Emballage : l'emballage ne doit pas inclure de cartouche et n'est pas nécessairement un boîtier type CD.
  • Durabilité : le nouveau système devra présenter une meilleure protection que le Compact Disc vis-à-vis des altérations mineures, telles que les rayures.
  • Faces du disque : un disque à face unique est préférable.
  • Taille du disque : un disque de douze centimètres de diamètre (4.75") est préférable.

Le disque

Particularités physiques

Tout comme le CD et le DVD, le Super Audio CD comporte des données matérialisées sous forme d'encoches numériques gravées dans une galette plastique de polycarbonate. La face gravée est ensuite couverte d'une fine pellicule d'aluminium pulvérisée par spray, puis laquée. Les encoches, lues par un dispositif optique laser, forment une spirale partant du centre du disque et allant s'élargissant vers son bord, occasionnant un ralentissement de la rotation du disque au fil de la lecture. Un CD démarre à 500 tr/min (tours par minute) et termine à 200 tr/min, soit une vitesse linéaire de 1,21 mètre par seconde, tandis que le SA-CD démarre à 600 tr/min et termine à 300 tr/min, soit une vitesse linéaire de 3,49 mètres par seconde[6].

La densité de gravure des données du Super Audio CD est identique à celle du DVD - si le format de données est différent, le disque est de conception identique : la galette présente une épaisseur de 1,5 mm (1,2 mm pour le CD, qui n'a qu'une seule couche de données) et 120 mm de diamètre (toutefois il n'existe pas de Super Audio CD de 80 mm de diamètre, contrairement au mini-CD)[6]. Sa capacité de stockage est également identique à celle du DVD (4,7 gigaoctets), et il nécessite le même rayon laser pour sa lecture (longueur d'onde 650 nm, voire 635 nm pour certains modèles de lentilles laser, et ouverture numérique 0,6, diamètre du spot laser 650 nm), soit un rayon à la fois plus fin et légèrement plus orangé que le rayon laser classique utilisé pour la lecture des Compact Discs, situé à la limite entre le rouge et l'infrarouge (longueur d'onde 780 nm, ouverture numérique 0,45, diamètre du spot laser 1,02 µm)[6].

D'autres caractéristiques diffèrent totalement de celles du CD, comme la largeur des encoches numériques gravées, qui est de 400 nm (500 nm pour le CD), leur longueur minimale de 400 nm (833 nm pour le CD), aussi bien que l'écart de piste de 0,74 µm (1,6 µm pour le CD)[6]. Entre autres, le débit de lecture de données en lecture normale (1x) est de 16,9344 mégabits par seconde pour un Super Audio CD, contre 1.4112 mégabits par seconde pour un CD.

Schéma comparatif du LASER d'un Compact Disc et d'un Super Audio CD.
Schéma comparatif du LASER d'un Compact Disc et d'un Super Audio CD.

Le débit du SA-CD est un donc un dénominateur entier du débit CD, ce qui facilite les conversions d'échantillonnage vers le bas pour les DSD-CD ou pour la couche CD d'un disque hybride : en effet, le nombre de bits par seconde sur un canal du Super Audio CD (2 822 400) est le double du nombre total de bits par seconde des deux canaux réunis d'un CD (44 100 [échantillons] x 16 [bits par échantillon] x 2 [canaux] = 1 411 200 bits)[6].

Comme visible ci-contre, la première couche d'un Super Audio CD rencontrée par un rayon laser est la couche haute densité, transparente pour les faisceaux laser de lecteurs CD (de longueur d’onde 780 nm). En effet, celle-ci se situe à seulement 600 µm de la lentille, et le rayon laser de longueur d’onde 780 nm, réglé pour être focalisé sur une distance de 1,2 millimètre (soit le double), la traverse et ne peut la lire.

Contrairement au DVD et au Blu-ray Disc, le Super Audio CD n'est pas soumis aux restrictions juridiques par codage de zone (régions géographiques). Un Super Audio CD est donc lisible par tout lecteur Super Audio CD, quelle que soit l'origine du premier comme du second.

Fabrication

Seules deux usines sont actuellement agréées à la fabrication des galettes Super Audio CD : la première se trouve à Shizuoka (Japon), et la seconde à Salzbourg (Autriche). Deux usines supplémentaires existaient aux États-Unis, principalement dédiées à la création de disques Super Audio CD dont les masters provenaient du même pays et destinés au marché américain. Il s'agissait de la Sony/RCA à Terre Haute (État de l'Indiana) et de Crest National (Californie). Toutes deux ont fermé pour centraliser la fabrication des disques sur les deux sites précédemment mentionnés, dont l'espacement géographique permet de desservir les deux hémisphères du globe. Malgré la fermeture du site californien, Crest National assure toujours la fabrication de SA-CD, à petite échelle et sur commande.

La fabrication industrielle d’un SA-CD se fait suivant différentes étapes semblables à celles de la création d'un CD ou d'un DVD. Un SA-CD assure une longévité de l’ordre du siècle, voire plus longtemps, dans le cadre d'un soin et d'une utilisation respectueux. En comparaison, un CD-R a une durée de vie de l’ordre de la décennie, du fait de sa sensibilité aux rayons lumineux.

La première étage, le prématriçage, correspond à la transcription des informations sur une bande multipistes, en passant par une phase de correction d’erreurs, et d'exploitation des fichiers depuis les formats DFF ou DSF dont ils proviennent suite à leur formatage par les studios d'enregistrement. On y ajoute ensuite des métadonnées et, facultativement si le programme est stéréophonique mais obligatoirement s'il est multicanal, les fichiers DFF ou DSF sont transformés en fichiers DST pour appliquer une compression sans pertes. Le but essentiel du prématriçage est le calcul du Code Détecteur et du Code Correcteur. Ces codes sont contenus sur 16 octets accolés aux données (voir plus bas) d’informations plus des informations de synchronisation et d’en-tête. Ce procédé permet de prévenir les erreurs de transmission. Une fois cette étape passée, il n’y a plus aucune modification des données à inscrire.

La création du disque matrice, appelé aussi matrice de verre, est ensuite effectuée. Elle consiste à l'impression des données sur un disque de verre. Le point de départ du disque matrice est une vitre fortement polie, dont les caractéristiques de surface ressemblent de près à un miroir astronomique. Cette plaque de verre est couverte d’un substrat DVD de 0,6 mm d'épaisseur sensible à la lumière, appelé résine photosensible. La couverture de la plaque par un procédé de rotation (dépôt par centrifugation) assure une couche absolument plane et uniforme de 120 nm d’épaisseur. C’est l’épaisseur de cette couche qui détermine la profondeur moyenne des creux, celle-ci étant sujette à variation (voir PSP ci-après). L’inscription des données est effectuée selon le même principe qu'un graveur d'ordinateur : grâce à un appareil émettant un rayon laser qui est activé et désactivé suivant le flux des bits, la couche photosensible de la plaque de verre est marquée. L'horloge du contrôleur de ce laser est généralement cadencée par un oscillateur piézoélectrique à quartz comme pour la création du CD ou du DVD, mais elle peut également fonctionner au rubidium pour une précision bien plus grande. Le disque de verre est ensuite placé dans un bain de développement où il est traité avec la solution SnCl2. Les emplacements altérés par le rayon sont lavés faisant ainsi apparaître les premiers creux. Après séchage du disque matrice suit l'argenture : c'est la vaporisation sous vide d’une fine couche d'argent de 100 nm. À cet effet on utilise une solution de nitrate d'argent, de soude, d'ammoniaque et de sucre (ou de formaldéhyde) soumise à la réaction de Tollens. Passé ce stade, le disque matrice est lisible par un lecteur spécial qui permet de contrôler la qualité de l’enregistrement.

La galvanisation intervient ensuite : c'est une opération qui crée la matrice de production à partir de la matrice de verre. La matrice de verre est plongée dans un bain de galvanisation comportant une anode de nickel. La couche argentée de la matrice de verre est transformée en cathode. Le courant ainsi créé entraîne un déplacement des ions de nickel sur l’anode, couvrant peu à peu la plaque de verre d’une couche de nickel. La séparation de la couche de nickel de son support de verre amène la destruction de ce dernier. Si à ce stade de l’opération les normes de qualité ne sont pas respectées, tout le processus précédent est à refaire. La couche de nickel, copie tirée directement de la matrice de verre, est nommée original ou « copie père » : c’est une reproduction en négatif de l’original. Pour éviter une perte de cet original, on en fait une copie appelée « copie mère », qui sert ensuite à tirer les sous-matrices. Les sous-matrices sont, comme l’original, des négatifs et servent à imprimer les données sur les disques en plastique pendant leur fabrication. Elles sont perforées au centre et polies à l’endos. La qualité du dos de la matrice a une grande influence sur le bruit qui sera perçu par les photorécepteurs des lecteurs de SA-CD. La rugosité moyenne maximale est de 600 nm. Comme l’air, la propreté de l’eau est importante pour la qualité finale du produit.

La fabrication en série des SA-CD peut se faire par moulage, ou par injection pressurisée. Le premier principe consiste en l’injection du plastique liquide dans la matrice ; le second a pour principe l’impression des cuvettes dans le disque encore chaud par pressage. Le polycarbonate a été retenu dans la conception des SA-CD pour avoir déjà fait ses preuves avec le CD et le DVD : pureté optique, transparence et indice de réfraction constant. Il existe même un polycarbonate SHM (voir plus bas) à la pureté accrue. Les disques ainsi obtenus voient leur face marquée par les données, puis métallisée par une couche d’aluminium de 40 à 50 nm. Pour ce faire, l’aluminium est atomisé dans un espace sous vide, et se dépose lentement sur le disque. L’atomisation est obtenue par réchauffement, ou à froid, par un procédé de pulvérisation cathodique. La couche d’aluminium ainsi déposée est enfin protégée par l’application d’un vernis protecteur, à l’aide du procédé de dépôt par centrifugation. Le vernis devient ainsi une couche uniforme de 10 µm d’épaisseur.

Pour ce qui est des disques hybrides, la structure des deux couches obéit à la même spécification que pour les deux couches d'un DVD type DVD 9, tandis que leur procédé de jonction obéit à la spécification du DVD 5 (l'espacement de 50 µm entre les couches du DVD 9 étant trop étroit). La couche haute densité qui contient les données DSD, décrite plus haut comme la première rencontrée par un rayon laser, est ainsi trop proche pour que le rayon laser 780 nm de lecture CD puisse la lire, et sa composition à base de silicone en fait un filtre chromatique qui empêche cette longueur d'onde d'être réfléchie de toute façon. Ainsi, tout en étant transparente au laser CD, la couche HD peut être lue par longueur d'onde 650 nm du laser SA-CD.

Avant conditionnement, une étiquette est imprimée sur le vernis par le principe de la sérigraphie.

Sécurité anti-copie : le PSP

Parmi les mesures de sécurité du Super Audio CD, on trouve notamment le PSP ou Pit Signal Processing (pit signifiant « fosse » ou « fossé » en français, dans le contexte d'un disque numérique il se traduit par « encoche »), une empreinte physique qui consiste en une modulation de profondeur des encoches du disque (les données, elles, sont stockées dans la longueur des encoches comme sur un Compact Disc). Le capteur optique doit être doté un circuit spécial afin de la détecter et l'interpréter, puis est comparée avec les informations sur le disque afin de s'assurer de sa validité (il s'agit donc d'un chiffrement à double clé). Bien que la majorité des lecteurs DVD, DVD Audio et DVD-Rom puissent théoriquement lire les données d'un Super Audio CD (même galette, même densité de gravure et laser de lecture), ils ne peuvent les interpréter puisqu'ils ne sont pas équipés du circuit d'analyse du PSP, et ne les reconnaissent donc pas[7].

Le PSP présente un problème déjà identifié à l'époque du CD : du fait de la modulation de huit à quatorze (Eight-to-Fourteen Modulation ou EFM) utilisée pour encoder les informations sur le CD lors de sa création (procédé repris pour la création du SA-CD), les encoches et les espaces entre elles ne peuvent varier en longueur que sur un facteur de trois à onze. Bien que ces variations ne se soldent presque jamais par une valeur intègre autre (et n'ont donc aucun impact sur les données audio), ces variations sont connues pour causer de la gigue ou jitter (anglicisme), c'est-à-dire une variation temporelle pouvant être perçue comme une incohérence. De telles erreurs peuvent également apparaître du simple fait du moulage des matrices de verre et des injections de plastiques lors de la fabrication, qui ne sont pas des procédés parfaits[7].

Cette gigue peut logiquement être aussi causée par la variation de la profondeur des encoches : le laser n'est pas réfléchi avec la même immédiateté suivant la profondeur de l'encoche lue. Ces décalages sont tout à fait infimes mais très nombreux du fait que des millions d'encoches sont lues chaque seconde : leur cumul peut donc causer des fluctuations temporelles perceptibles à l'oreille humaine et affecter tangiblement les transitoires (rapidité de passage d'un signal d'un état à un autre). La gigue alors floue la représentation sonore et augmente le bruit dans les hautes fréquences. Pour pallier cela, un contrôle très précis de la profondeur et de la longueur des encoches au moulage de la matrice est imposé dans le système PSP. Ce contrôle permet de réduire la gigue par deux, et potentiellement davantage. Selon Sony et Philips, cette réduction fait retomber le taux de gigue plus bas que la normale et augmente donc la qualité sonore[7].

Le PSP est également utilisé pour « imprimer » en relief un filigrane dans le moulage de la face de données de certains disques[7].

Organisation des données

Comme pour le CD, le Super Audio CD comprend des secteurs de données décodés par paquets de 2 Kio (soit précisément 2 048 octets) agrémentés de codes correcteurs[8]. Comme pour le CD également, ces secteurs sont soumis par paquets de seize au code de correction Reed-Salomon (également appelé code C.I.R.C.)[9] et sont tripartites : ils comprennent une zone d'entrée, une zone de données et une zone de sortie[8].

Un secteur de données d'un SA-CD occupe au total 2 064 octets. Là où le CD utilise 288 octets de code correcteur, le SA-CD en utilise donc seulement 16 :

  • 4 octets d'identification, incluant des informations secteur tels que le type de secteur, méthode de traçage, réflectivité, type de zone et type de donnée.
  • 2 octets de détection d'erreur spécialements dédiés à protéger l'identification susmentionnée.
  • 4 octets de code pour la détection d'erreur.
  • 6 octets réservés[8].

Le lecteur

Il existe une grande variété de lecteurs de Super Audio CD (voir section Aspects commerciaux pour les statistiques). Un grand nombre d'entre eux sont capables de décodage multicanal, mais seul un petit nombre de ceux-ci sont conçus comme « lecteurs universels », c'est-à-dire capables de lire également des DVD, DVD-Audio, voire disques Bluray et autres formats numériques (DivX, MP3, WAV…). Les enjeux commerciaux fixent généralement la décision des constructeurs de rendre un lecteur de Super Audio CD universel ou non, tandis que des enjeux audiophiles sont le moteur de constructeurs tels que Denon ou Marantz par exemple, réputés pour leurs platines stéréo uniquement, mais d'un standing tant qualitatif que luxueux, équipées de transformateurs toriques, de châssis anti-vibrations et de moteurs de lecture ultra-précis, de circuits haut-de-gamme aux composants supérieurs et de connecteurs RCA (parfois même XLR) plaqués or.

Le cahier des charges du Super Audio CD spécifie qu'en tous les cas, un lecteur de SA-CD doit être équipé d'une lentille faite de verre optique et doit être rétrocompatible avec le format Redbook PCM du Compact Disc.

Hormis la nécessité d'un circuit de décodage dédié au SA-CD, dénué de décimateur, ainsi qu'une vitesse de lecture démarrant à 600 tr/min (au lieu de 500 tr/min pour le CD), le principe du lecteur est relativement identique à celui d'un lecteur de CD classique. Le décodage du code DSD est détaillé dans la section ci-après.

Le format DSD

Article détaillé : Direct Stream Digital.
Logo du format DSD.
Logo du format DSD.

Le Super Audio CD utilise une technique de numérisation Sigma-Delta appelée DSD (Direct Stream Digital)[10] à très haute fréquence d’échantillonnage de 64 fs (« fs » signifiant Frequency Sampling, soit la fréquence de base utilisée à but comparatif. Ici, 1 fs = échantillonnage CD = 44100 Hz). Cet échantillonnage est fixé à 2 822 400 bits par seconde, et quantifié sur 1 bit unique, ce qui autorise une bande passante allant jusqu’à 80 kHz voire 100 kHz et une plage dynamique de 120 dB ; elle est donc bien supérieure à celle recommandée par le théorème d’échantillonnage de Nyquist-Shannon.

Le concept DSD diffère radicalement du PCM utilisé pour les formats audionumériques plus courants (Compact Disc, DAT, fichiers de type Wav ou Aiff, etc.) : là où ce dernier se fonde sur deux facteurs (sa fréquence d'échantillonnage, définissant sa bande passante, et sa quantification, définissant sa plage dynamique), le DSD consiste à définir une bande passante et une plage dynamique par la seule fréquence d'échantillonnage.

Actuellement, les studios d'enregistrement s'équipent de plus en plus de convertisseurs et stations de MAO capables du « double DSD », cadencé à 5 644 800 bits par seconde (communément simplifié en 5.6 MHz ou 128 fs), et l'exploit a été réussi en mai 2013 d'accomplir un enregistrement symphonique à 11 289 600 bits par seconde (communément simplifié en 11.2 MHz ou 256 fs)[11]. Comme pour les enregistrements PCM en haute définition devant tenir sur un CD en 44.1KHz/16bits, un ré-échantillonnage vers le bas est nécessaire à partir de telles cadences pour retrouver le format 2.8224 MHz qui sera gravé sur le SA-CD final.

Le flux DSD, associé à un filtre décimateur, assure une meilleure cohérence de la phase du signal que le procédé PCM. Les conversions analogique-numérique et numérique-analogique sont également simplifiées, assurant une meilleure qualité de conversion du signal pour un coût de production moindre. Il permet par ailleurs une spatialisation multicanale en plus de la stéréophonie utilisée jusqu’ici. Pour accroître la capacité d’enregistrement du Super Audio CD, le flux audio-numérique subit une compression sans perte appelé DST (Direct Stream Transfer) autorisant jusqu’à 4 heures d'enregistrement stéréophonique (contre seulement un peu plus de deux heures sans la compression), ou 80 minutes par programme haute définition si stéréo et multicanal sont combinés sur le même disque[12].

Comparaison entre le codage LPCM et DSD.

Le Super Audio CD, malgré son codage sur 1 bit, a une résolution très élevée (après filtrage) et dégage une esthétique sonore propre souvent louée par les audiophiles et amateurs de disques vinyles. Les techniques mises en jeu à cet effet emploient le Noise Shaping, ou mise en forme du bruit de quantification, par lesquelles ce bruit est repoussé dans les gammes de fréquences situées en dehors de la zone utile[12],[13]. Ces fréquences sont inaudibles à l'oreille humaine, mais souvent atténuées par les lecteurs au moyen d'un filtre coupe-haut du fait qu'elles risquent en contre-partie d'endommager (parfois fatalement) les tweeters qui ne sont pas super-tweeters, c'est-à-dire non conçus pour reproduire les ultrasons.

La modulation 1 bit (tout ou rien) n’est pas nouvelle en soi : elle s’apparente à la modulation de largeur d'impulsion (Pulse Width Modulation utilisée dans les onduleurs, les amplificateurs de classe D, les dispositifs à valve de lumière : micro-miroirs DMD, etc.) pour laquelle le rapport cyclique varie en fonction de l’amplitude du signal à transcrire (voir schéma comparatif à droite). Le flux numérique 1 bit (DSD) doit cependant suivre un rythme d’horloge imposé (qui correspond à la fréquence sur-échantillonnée) on parle alors de PDM (Pulse Density Modulation) ou modulation de densité d’impulsions. Toutes les platines CD-A et DVD-A bénéficient d’un modulateur « un bit » permettant de retrouver, à partir d’un flux PCM (16, 20 ou 24 bits), un flux de type DSD (1 bit) qui est très simple à convertir en analogique (filtrage passe-bas d’ordre peu élevé). Il n'est donc pas nécessaire de recourir à un convertisseur Sigma Delta lors de la lecture du flux DSD du Super Audio CD.

Le CD avec sa fréquence d’échantillonnage de 44,1 kilohertz, très proche de la limite haute de la plage de fréquences Hi-Fi (20 kilohertz), oblige à disposer d'un filtre à fréquence de coupure brutale dans les hautes fréquences (20 db/octave). Un tel filtrage, nommé « filtre anti-repliement », détruit une grande partie de la richesse et la finesse de certains enregistrements (pas seulement dans les aigus). Ce problème fut très tôt identifié et les premières générations de lecteurs CD furent équipés de circuits d'interpolation afin de suréchantilloner le signal numérique, et ainsi de corriger le problème de l'atténuation des harmoniques à haute fréquence. La numérisation se mit également à utiliser le suréchantillonnage pour éviter l'utilisation de filtres trop abrupts. La fréquence d’échantillonnage du CD, de l'ordre de 44,1 kHz, était à l'origine héritée d'une méthode de conversion numérique d'un signal audio en signal vidéo pour un enregistrement sur cassette vidéo.

Article détaillé : Disque compact – Format audio – L'échantillonnage.

Les concepteurs du SA-CD, partant du principe (contesté par certains) que le filtrage susmentionné est une lacune du CD, ont fixé le DSD à un haut taux d'échantillonnage et son principe de modulation permet avec un simple filtre du premier ordre (6 db/octave) de ne pas « écraser » les harmoniques[12].

CD SACD
Format 16 bit PCM 1 bit DSD
Fréquence d'échantillonnage 44 100 Hz 2 822 400 Hz[14]
Plage dynamique 96 dB 120 dB sur toute la plage de fréquences[14]
Gamme de fréquence[15] 20 Hz–20 kHz 20 Hz–50 kHz en général[14], jusqu'à 100 kHz avec certains lecteurs[16]
Capacité du disque 700 MB 7,95 GB
Stéreo Oui Oui
Son multicanal Non Oui

Types et formats

Types de Super Audio CD

Détails des couches

Il existe trois formats de Super Audio CD possibles[17] :

  • le disque hybride : le plus largement distribué des types de SA-CD, il est doté de deux couches : la première (la plus profonde) peut-être lue sur une platine CD standard ; elle contient un signal audionumérique stéréo codé en LPCM ((en)Linear Pulse Coded Modulation ou modulation d’impulsions codées linéairement). La seconde couche de haute densité (type DVD) peut accueillir un flux audio-numérique de type DSD et des données auxiliaires (textes, images, etc.) ; Le programme multicanal sur la couche haute densité n’étant pas systématique, un SA-CD hybride peut ne comporter qu'un programme stéréophonique sur les deux couches.
  • le disque simple couche HD (haute densité) : uniquement lisible sur un lecteur compatible Super Audio CD, il comprend un mixage stéréo et (facultativement) un mixage multicanal à 3, 4, 5 ou 6 canaux ;
  • enfin, le disque double couche HD (haute densité) : uniquement lisible sur platine compatible Super Audio CD, c'est un disque à deux faces haute densité. Les possibilités sont multiples ; il peut permettre un mixage sans compression DST d'une œuvre très longue sur un seul disque en multicanal ou en stéréo, occupant les deux couches ; soit un mixage sans compression DST en stéréo sur la première couche, et en multicanal sans compression DST sur la seconde. Ce type de Super Audio CD est relativement rare, les éditeurs préférant plutôt la solution du double disque.

Le SHM SA-CD

En juin 2010, Universal Japan adapte le format SHM CD (Super High Material Compact Disc, concurrent du DSD CD, du HDCD et du Blu-spec CD), créé conjointement avec JVC, en SHM SA-CD, entièrement compatible avec toute platine de lecture Super Audio CD. Le SHM SA-CD bénéficie de matrices mères (« patron » ou « négatif » en verre sur lequel sont moulés les disques) gravées selon une fréquence d'horloge cadencée au rubidium, d'une précision supérieure à celle des oscillateurs piézoélectriques classiques à quartz et égalant presque celle du césium pour un moindre coût.

Selon ses concepteurs, le principal atout du Super High Material SA-CD est son gain en volume pouvant atteindre 30 % sur l'ensemble du spectre sonore[pas clair], en raison de la transparence accrue d'une nouvelle formule de polycarbonate, plastique constituant les familles des Compact Discs, DVDs et Super Audio CD. Cette nouvelle formule, translucide à l'œil humain, est réputée beaucoup plus limpide pour le rayon laser de longueur d'onde 650 nm dont sont équipés les lecteurs de Super Audio CD. Selon les concepteurs du polycarbonate SHM, sa transparence accrue diminue la distorsion, et il offre une meilleure résistance aux dégradations telles que les rayures, incrustations de poussière, corrosions dues à la lumière et à la température.

Selon les ingénieurs du son[1] , les possibilités de restitution du SA-CD, ainsi que sa définition sonore, s'en retrouvent augmentées, et de nombreux mélomanes et audiophiles[18] apprécient grandement la philosophie de remasterisation par transfert plat qui accompagne la collection (l'enregistrement studio source est converti directement, c'est-à-dire sans égalisation ni compression ou autre procédé de transformation du son).

Pourtant, cette nouvelle technologie de polycarbonate apporte également un problème irrémédiable, qui est l'insuffisance de connaissances techniques permettant son moulage sur deux couches. C'est la raison pour laquelle, dans l'état actuel des choses, un SHM SA-CD ne peut être hybride, le format n'existe qu'en simple couche haute définition.

En outre, si les prouesses sonores du SHM SA-CD sont généralement louées au même titre que la qualité de son catalogue, nombre de critiques en brocardent également le prix, situé en VPC aux alentours de cinquante euro l'unité, voire davantage sur les sites marchands hors Japon qui y amortissent le défraiement d'import et de dédouanement. Toutefois, la nouvelle génération de SHM SA-CD parue fin 2012, comprennant des disques de conception identique mais à l'emballage différent, démontre une baisse générale de prix, et peut être trouvée aux alentours de quarante euro l'unité suivant les marchands.

La totalité des SHM SA-CD étant édités par Universal Japan à l'heure actuelle, ceux-ci sont fabriqués exclusivement dans l'usine de Shizuoka. Étant donné qu'ils sont tous en stéréo uniquement, ils n'ont aucunement fait l'objet d'une compression sans pertes DST, autorisant au disque une durée maximale légèrement supérieure à 2 heures, mais une telle durée est rarement exploitée (l'album Songs in the Key of Life de Stevie Wonder est un des quelques exemples effectifs avec une durée de 105 minutes ou 1 h 45, à l'origine séparé en deux parties sous la forme de deux disques vinyle puis deux Compact Discs, réunis en un seul SHM SA-CD).

Un compromis avec le Compact Disc : le DSD-CD

Un DSD-CD est un Compact Disc conventionnel (donc lisible par n'importe quel lecteur de CD du marché) issu par conversion d'un master réalisé en DSD (DSD → PCM), lui permettant d'avoir une meilleure définition qu'avec un master habituel d'origine PCM (PCM → PCM). Il est fréquent que l'on rafraichisse ce résultat au moyen d'un processeur Sony SBM (Super Bit Mapping) spécialement adapté pour ces conversions DSD : il s'agit du Super Bit Mapping Direct[19]. Il convient de noter que cette technologie est toujours employée dans le cas d'un Super Audio CD hybride, car la couche Compact Disc est en soi un DSD-CD, étant systématiquement réalisée à partir du master DSD utilisé pour la couche haute définition du même disque[19].

Il existe deux cas particuliers de DSD-CD : après avoir sorti l'album Paranoid de Black Sabbath en format SHM SA-CD le 25 août 2010, Universal Japan décide d'en utiliser le master DSD pour sortir ce même album le 24 novembre au format SHM CD, destiné à conforter les auditeurs dépourvus de lecteur Super Audio CD, ne pouvant écouter le SHM SA-CD. Ce disque, étant un SHM CD réalisé à partir d'un master DSD, est donc un SHM-DSD-CD, combinant les deux technologies à la fois. La figure inverse s'est produite pour l'album Rising de Rainbow, dont le SHM SA-CD est sorti le 20 juillet 2011, tandis que le SHM-CD existait déjà. Après épuisement des stocks du SHM-CD, celui-ci a été réédité à partir des masters DSD pour une seconde sortie en SHM-DSD-CD au 18 janvier 2012.

Le DSD-CD peut en outre être perçu comme un intermédiaire tamisant la rivalité concurrentielle entre le DSD et le PCM.

Guerre de formats : rivalité / concurrence avec le PCM

L'objectif principal du Super Audio CD est de transcender le format PCM grâce à l'invention du DSD, modernisant le Compact Disc tout en faisant concurrence au PCM renforcé du format DVD-Audio qui est apparu peu de temps après.

Le DSD n'a pourtant pas été unanimement salué dans la communauté audiophile. De nombreux auditeurs se sont montrés fébriles face au nouveau format. Les raisons divergent : habitude du son du PCM ou partialité pro-PCM, misonéisme, ou tout simplement pas de conviction suite à une écoute du DSD.

La guerre de formats entre le DVD-A et le SA-CD a alimenté de véritables prises de positions et, bien que de nombreux audiophiles se montrent neutres et profitent aussi bien d'un format que de l'autre, des « camps » se sont formés et existent toujours à l'heure actuelle.

Rivalité vue du côté PCM

L'argument principal de ses détracteurs en faveur du PCM est qu'un codage sur un bit unique échantillonné à hauteur de 2.8224 MHz aboutit à une plage dynamique de 120 dB, tandis que la quantification en 24 bits du PCM (théoriquement de 144 dB) du DVD-A aboutit à une plage dynamique de 126 dB, offrant 6 dB supplémentaires sur l'échelle des valeurs, et donc moins de distorsion ; et ce, en dépit du fait que le débit de données du DVD-A (13.824 mégabits par seconde sur 6 canaux échantillonnés à 96 kHz et quantifiés sur 24 bits) soit inférieur à celui du Super Audio CD (169344 mégabits par seconde sur 6 canaux).

Il est également allégué que le Noise Shaping du DSD génère par principe un bruit extrêmement important et qui augmente en volume de façon exponentielle alors que la fréquence augmente. Ce bruit parasite le contenu sonore qui se retrouve desservi, d'autant plus que le rapport cyclique du DSD condense la dynamique et la bande passante dans la seule fréquence d'échantillonnage (pas de quantification)[20].

En outre, les hautes fréquences pouvant être restituées par le SA-CD sont jugées inutiles car inaudibles à l'oreille humaine, et non reproductibles par des enceintes conventionnelles (à l'exception, rare, de celles qui sont équipées de super-tweeters). De même, les harmoniques de haut rang (deux, trois) ainsi reproduites se situent dans ces gammes de fréquences inaudibles, et sont donc également jugées inutiles[20]. En outre, le PCM en haute-définition maintient sa plage dynamique sur l'ensemble de sa bande passante, tandis que le bruit d'un Super Audio CD augmentant dans les très hautes fréquences oblige à employer un filtre coupe-haut qui supprimera ces dernières.

Les premières générations de lecteurs SA-CD par Sony et Philips employaient des algorithmes de multiplication de 1 bit en 3-5 bits pour permettre le filtrage passe-bas, détruisant l'intégrité sonore[21]. Ceci a décrédibilisé grandement le format. Les premiers convertisseurs sigma-delta employés par la technologie SA-CD incluaient d'ailleurs par principe une boucle en sortie de la conversion numérique-analogique, qui peut amener à un nouveau passage du signal dans le filtre après avoir été reconverti en numérique. Ces passages numérique-analogique-numérique sont sonoriquement destructeurs.

Les tests en aveugles ou « blind-tests » montrent surtout que la différence de qualité sonore entre le CD et le SA-CD n'a pas pu être perçue par les auditeurs sujets[22].

Il est également souligné que le SA-CD n'est pas un « format miracle » : un programme musical mal enregistré ou mal masterisé (qui sonne donc mal) ne sonnera pas mieux pour autant s'il est gravé sur un Super Audio CD.

Enfin, l'échec commercial du Super Audio CD et son prix unitaire généralement élevé sont souvent allégués comme une probante démonstration du naufrage auquel il était voué.

Rivalité vue du côté DSD

De nombreux ingénieurs experts ont riposté à l'argument premièrement mentionné dans la partie précédente. Leur réponse est que cet argument, correct au regard des chiffres, ne tient pas compte de la nature en « vague » du DSD, son code fonctionnant selon le principe du rapport cyclique, comparable au « rideau » du son : le flux de données se comporte en ondelettes semblables au phénomène analogique de pression acoustique, voir image plus haut. Cela permet au DSD d'étendre sa plage dynamique de 120 dB sur l'ensemble de sa bande passante, soit de 0 Hz à 50 kHz (les fréquences supérieures à 50 kHz étant filtrées par la plupart des platines de lecture pour éviter les désagréments du bruit).

Comparaison en réponse des échantillonnages PCM 48, 92 et 192 KHz, et du DSD (tout à droite), à une impulsion analogique (tout à gauche) d'une milliseconde (correspondant à une fréquence de 1 kHz), mesurées par oscilloscope.

Les hautes fréquences que le Super Audio CD est capable de reproduire sont jugées comme menant à une meilleure restitution des harmoniques de bas et haut rangs, en plus d'avoir une réponse impulsionnelle supérieure (le temps de transitoire est raccourci, plus proche et fidèle au signal voulu) et donc de mieux reproduire les signaux complexes tels que les signaux carrés[20]. Des tests réalisés en laboratoire ont également prouvé que le haut taux d’échantillonnage du DSD confère au Super Audio CD une réponse extrêmement fidèle aux impulsions analogiques soumises, tandis que la réponse du PCM à ces mêmes impulsions s'avère hautement approximative, parfois même destructrice (voir image ci-contre)[23].

Les forums de discussion sur internet voient de nombreux audiophiles brocarder les arguments pro-PCM du bruit et des hautes fréquences inutiles comme « hypocrites » du fait qu'ils se contredisent : le premier dénonce du bruit dans les hautes fréquences, le second dénonce les hautes fréquences comme inutiles car non perçues par l'oreille humaine de toute façon. De plus, le PCM haute-résolution reproduit lui-même des hautes fréquences ultrasoniques lorsqu'il est échantillonné à 88.2, 96, 176.4 et 192KHz. Il est souvent allégué que les ultrasons dans la musique, bien qu'isolément inaudibles à l'oreille humaine et d'apparence inutiles en soi, ont pourtant des effets de phase (voire d'harmonique) lorsqu'ils se mêlent aux fréquences audibles dans un message musical, et donc influent sur la musique entendue[24] — mais ce sujet fait fortement débat.

Des ingénieurs font remarquer que la grande majorité des convertisseurs numérique-analogique modernes utilisent en leur cœur une architecture sigma-delta qui transforme le PCM en flux DSD de toute façon[25],[26], pour une conversion plus efficace, et qu'il serait donc plus logique de démarrer la chaîne du son directement en DSD plutôt qu'en PCM[27]. Il est également défendu que les premières générations de convertisseurs sigma-delta ont rapidement été remplacées par d'autres qui ne créent pas de retour numérique-analogique-numérique dans la boucle de filtrage[28].

Cependant ces arguments sont décridibilisés du fait qu'on les trouve moins souvent dans des sources patentées que dans des forums d'audiophiles non professionnels ou d'ingénieurs blogueurs n'ayant pas publié de travaux officiels. Le fait que le Super Audio CD soit un format méconnu n'y est pas étranger. Ceci amène au problème de la subjectivité, qui entre nécessairement en ligne de compte dans un domaine tel que la musique : de nombreux mélomanes et audiophiles arguent en faveur du DSD que les chiffres et autres caractéristiques techniques d'un format ne font pas nécessairement le son le plus apprécié à l'oreille, et témoignent de leurs propres expériences que le DSD, en sus d'être plus proche que le PCM du comportement réel du son, dégage une esthétique sonore nettement plus agréable, ainsi qu'une musicalité nettement plus prononcée (rondeur des basses fréquences, fluidité de chevauchement des fréquences, hautes fréquences plus fines et naturelles) qu'en PCM[29]. Il serait communément admis chez ces connaisseurs que le DSD a un son bien plus analogique tout en ayant les avantages de la haute définition. Comme énoncé plus haut, cet argument relève toutefois de l'appréciation subjective de l'auditeur.

Tests comparatifs

Selon la Audio Engineering Society, la guerre de formats entre le SA-CD et le DVD-A devait être déterminée par des faits. Des tests comparatifs en aveugle ont été programmés[30] : il en a résulté qu'entre une écoute en DSD et une autre en PCM quantifié à 24 bits et échantillonné à 176.4 KHz, aucune différence n'a pu être notée[31]. Selon d'autres auteurs, les tests en aveugle montrent que les disques audio haute résolution seraient jugés de qualité supérieure car les ingénieurs auraient plus de liberté pour leur réalisation en ce sens ; il n'y aurait, selon eux, pas de relation entre l'augmentation de la résolution et de la bande passante et la qualité perçue[32]. Dans l'hypothèse où la différence de qualité serait due aux fréquences plus élevées reproduites par les formats DVD-A et SA-CD par rapport au CD, DAT et émission radio numérique (limités en dessous de 20 kilohertz), les auteurs pensent qu'il serait nécessaire d'approfondir les essais dans différentes conditions et avec de nombreux sujets pour examiner véritablement et sérieusement ces questions, notamment des sujets audiophiles, dont l'ouïe est exercée à différencier d'un son exempt de distorsions et micro-défauts d'un son « impur »[33].

Non-sens de la rivalité

De façon neutre, les résultats des tests comparatifs précédemment mentionnés démontrent que la rivalité concurrentielle entre le PCM haute-résolution et le DSD ne comporte pas de réel « vainqueur » et ne porte pas ses fruits.

De plus, cette rivalité recèle une contradiction ironique : le matériel d'enregistrement direct en DSD n'étant encore installé dans tous les studios, et le traitement en post-production d'un signal numérique quantifié sur 1 bit unique étant impossible, il est encore fréquent que les ingénieurs du son passent donc d'abord par un modèle PCM échantillonné et quantifié au plus élevé possible, quelquefois 192 KHz / 24 bits, mais le plus souvent en DxD (352.8 KHz/24-32 bits à virgule flottante, le signal PCM le plus abouti existant aujourd'hui), afin d'approcher le plus possible la définition DSD pendant le traitement sonore avant conversion finale. Selon Claude Cellier, président de Merging Technologies (compagnie partenaire de Philips dans le travail sur les conversions PCM→DSD), l’échantillonnage et quantification du PCM DxD est d'ailleurs la valeur la plus basse qui préserve les avantages du DSD, et les firmes Philips et Sony, inventeurs du DSD, approuvent ce fait[23]. Le PCM est donc quelquefois utilisé comme outil de transition palliatif pour pouvoir indirectement traiter le DSD lorsque les processeurs de traitement DSD font défaut, ce qui réduit la rivalité entre les deux formats au non-sens.

Renouveau de la rivalité

La rivalité entre le PCM et le DSD, crue éteinte suite au quasi-arrêt de la commercialisation du DVD-A, se retrouve pourtant attisée de nouveau depuis l'émergence du Blu-ray audio (abrégé en BD-A), format audiophile sur support Blu-ray disc qui commence également sa carrière de façon très incognito dans le répertoire classique, mais se veut être un marché de niche qui pourra évoluer en marché grand public contrairement au SA-CD[34]. Capable d'atteindre le format 192KHz/24bits même en multicanal et sans compression (le DVD-A devait employer en multicanal un algorithme de compression sans pertes nommé MLP ou Meridian Lossless Packing), le BD-A audio est mis en essai commercial fin 2012 par Universal Music Group avec une cinquantaine de titres en stéréo uniquement, promotion à l'appui, afin d'en connaître le potentiel. La France est choisie pour ce marché-test, avec l'espoir que des ventes suffisantes rattraperont l'échec commercial du son haute définition dont le SA-CD et le DVD-A furent une première tentative, et favoriseront son avènement à travers ce nouveau format [35],[36].

Aspects commerciaux

Dans la campagne de marketting qui a accompagné le lancement du format, il a été argué que du fait du progrès de qualité par rapport au CD audio[37],[10] (moins d’intermodulation de phase, précision dans les aigus, richesse des harmoniques, confort d’écoute, etc.)[12] le Super Audio CD permet, moyennant un renouvellement d’équipement[37] limité dans une bonne chaine Hi-Fi stéréophonique (le seul élément à changer est la platine de lecture spécifique lisant également les CD audio[38] dans de nombreux formats[39]), de bénéficier d'une meilleure dynamique[40] et sans bruits de fond. À l'écoute subjective, de nombreux avis témoignent d'une grande ressemblance avec la chaleur et le caractère sonores des anciens vinyles. Par la possibilité qu’il donne de « son spatial » (multicanal), le Super Audio CD permet aux éditeurs de phonogrammes de rééditer totalement leur catalogue auprès des amateurs. Des artistes comme Genesis, Elton John, Bob Dylan, Dire Straits, Pink Floyd ou les Rolling Stones ont en effet toujours travaillé, en studio, sur des bandes allant de 8 à 64 pistes, parfois 96 pistes pour les plus récents, et il est donc très facile de les rééditer en multicanal, transformant en marché d’équipement un marché qui n’était jusqu’alors que de renouvellement. La musique classique, surtout symphonique, peut également de cette façon toucher toute une nouvelle catégorie d’auditeurs. Enfin, ce qui n’est pas négligeable, le marché du disque n’a plus de risque de souffrir de la diffusion radiophonique des œuvres, tant que la radio reste limitée à la seule stéréophonie. Ce support est par ailleurs non copiable pour un rendu identique[10].

Pourtant, le Super Audio CD a peu percé. Il est souvent considéré par les audiophiles à la fois comme une réussite technique et un échec commercial. Peu de références, bien qu'insignes, ont été éditées sous ce format en raison de la faible demande. Son catalogue ne comportait d'ailleurs que 4 651 titres au bilan de 2006 (tandis que plus de vingt-six-mille CD sont sortis la même année au seul Royaume-Uni)[41], et à l'heure actuelle quelque 9 200.

Bien que le consommateur commun soit peu intéressé par le Super Audio CD, quand il est informé de son existence, le format poursuit un développement timide mais stable dans le monde audiophile, et constitue donc désormais un marché de niche.

Cet échec a plusieurs raisons :

  • Comme il a été vu plus haut, le Super Audio CD est apparu en concurrence avec le format DVD-Audio de Panasonic (Matsushita), lequel n'a pas eu un grand succès non plus (ce dernier est aujourd'hui si peu édité qu'il est considéré comme format éteint par les audiophiles, bien que les constructeurs n'aient formulé aucune annonce officielle à ce sujet). Tandis que de grandes compagnies comme Warner n'ont soutenu que le DVD-A dans le domaine de la musique en haute définition, Sony et Philips n'ont soutenu que le SA-CD. Une guerre de formats s'en est suivie, mais les deux ici concernés proposant à peu près les mêmes avantages à l'estime et aux oreilles du commun, les consommateurs aussi bien que les industriels ont hésité ;
  • Comme le DVD-A, il implique un renouvellement du matériel pour bénéficier du son multicanal, le rendant ainsi plus onéreux que pour la simple stéréophonie. De plus, pour bénéficier pleinement du son haute définition, une installation hi-fi pointue est nécessaire, quand il ne faut pas radicalement modifier la salle d'écoute afin de satisfaire aux critères d'une acoustique audiophile (contrôle de la réflexion des sons sur les parois, symétrie de la pièce vis-à-vis de l'équipement pour le respect des phases…) ;
  • Sa couverture promotionnelle et médiatique a été presque inexistante, si bien qu'en 2013 seuls 56 constructeurs de lecteurs de disques optiques proposent des lecteurs de Super Audio CD[16], et il arrive même souvent que l'acheteur d'un Super Audio CD hybride l'acquiert en croyant acheter un simple CD, et encore plus souvent sans savoir même ce qu'est un Super Audio CD ;
  • Il est à contre-courant d'une tendance récente ; loin d'exiger de la musique de plus haute qualité, de nombreux consommateurs (et notamment les jeunes consommateurs) ont, durant la décennie 2000, privilégié les lecteurs portables bien plus petits que les disques eux-mêmes, utilisant de la musique compressée (le plus souvent en MP3[42]) avec une perte notable de qualité, même comparée au CD (qui se vend conséquemment de moins en moins), jugée rédhibitoire par certains[37] mais vraisemblablement plébiscitée par la majorité. En 2006, plus de quatre millions de titres basse qualité en MP3 ont été téléchargés dans le monde[41].

Si le Super Audio CD n'a pas réussi à s’imposer commercialement pour le son multicanal — par exemple sur le marché grand public, son intégration dans la console grand public PlayStation 3 a été abandonnée en 2007 car le coût de celle-ci était trop élevé et la grande majorité des lecteurs Blu-ray ne lisent pas les Super Audio CD — il reste cependant un choix de qualité pour les mélomanes et les audiophiles[29], en témoignent les éditions disponibles sur le marché[43],[44],[45].

Il a été établi en 2007 que seulement deux millions de Super Audio CD avaient été vendus l'année précédente, tandis que le CD qu'il était censé remplacer s'était vendu à 1,7 milliard de copies sur la même période[41]. De même, seuls 13 millions de lecteurs de Super Audio CD avaient été produits par seulement 56 marques depuis le lancement du format[46].

Titres édités sous le format SA-CD

Musique classique

La musique classique est le premier style représenté par le format Super Audio CD. Sa proportion dépasse les soixante pour-cent des titres existant à ce jour : en février 2014, on en dénombrait quelque 6 000 titres sur un total (tous genres confondus) de presque 9 100.

Cette proportion est due à la présence très importante et historique d'audiophiles dans le monde de la musique classique enregistrée. C'est d'ailleurs à ce titre le PCM fut, dans les années 1970 avant l'invention du Compact Disc, une technologie d'avant-garde déjà employée pour certains enregistrements classiques.

Très peu d'œuvres classiques n'existent pas sous le format Super Audio CD. En outre, la plupart d'entre elles existent même jouées par différents orchestres sous différentes directions, et celles qui font exception à l'édition sous Super Audio CD sont considérées comme des raretés.[réf. nécessaire]

Exemples d'artistes populaires, de jazz et de rock utilisant le Super Audio CD

Cette section est trop longue. Elle pourrait gagner à être raccourcie ou répartie en plusieurs sous-sections.
Il est également possible que sa longueur crée un déséquilibre dans l'article, au point d'en compromettre la neutralité en accordant à un aspect du sujet une importance disproportionnée.

Bien que le Super Audio CD illustre un éventail gigantesque de titres de musique classique, de nombreux titres de pop, jazz et rock sont représentés.

La liste qui suit présente par ordre alphabétique et à titre non exhaustif un certain nombre de références notables. Dans le cas où un artiste présente un répertoire de plusieurs Super Audio CD, ceux-ci sont cités dans l'ordre chronologique de l'année de sortie d'origine des œuvres. Les rééditions SACD d'œuvres d'artistes de cette liste ne bénéficient pas toutes d'un mixage multicanal. Certains mixages multicanaux respectent le format quadriphonique de l'enregistrement d'origine. Les Super Audio CD stéréo simple couche SHM (voir plus haut) sont des éditions limitées de Universal Japan.

Exemples de bandes originales de films éditées ou remasterisées sous le format le Super Audio CD

Les liens ici affichés mènent aux pages des films, et non des bandes originales.

La remasterisation de la bande originale complète des films Star Wars (écrite et interprétée par John Williams) sous le format DSD en 2003 a servi pour l'édition limitée en coffret 8 disques du trentième anniversaire de la saga en 2007, mais sous le format Compact Disc uniquement. Il s'agit donc de DSD CD.

Notes et références

  1. ↑ a et b (en) www.sa-cd.net : site référençant les titres Super Audio CD
  2. ↑ Communiqué publié par Sony dans le journal Libération du 27 octobre 2005.
  3. ↑ (en) Archives Sony Sony Launches Super Audio CD
  4. ↑ « Crest National and Philips Partner to Bring SACD Hybrid Disc Manufacturing to the USA », Newscenter.philips.com, (consulté le )
  5. ↑ Spécifications ISC du SA-CD : http://www.daisy-laser.com/technology/techsacd/techsacd02.htm
  6. ↑ a b c d et e Spécifications physiques ICS du SA-CD : http://www.daisy-laser.com/technology/techsacd/techsacd06.htm
  7. ↑ a b c et d Spécifications physiques ICS du SA-CD : http://www.daisy-laser.com/technology/techsacd/techsacd22.htm
  8. ↑ a b et c Spécifications ISC du SA-CD : http://www.daisy-laser.com/technology/techsacd/techsacd16.htm
  9. ↑ Spécifications ICS du SA-CD : http://www.daisy-laser.com/technology/techsacd/techsacd16.htm
  10. ↑ a b et c Classics Today France, « Le SACD en quelques idées simples », sur le site classicstodayfrance.com, consulté le 1er mars 2010.
  11. ↑ « Taking DSD from 2.8 MHz to 11.2 MHz doesn't just step it up to the next level, it catapults it! », sur le site [1], consulté le vendredi 10/05/2013.
  12. ↑ a b c et d Connaître le SACD
  13. ↑ (en) www.sa-cd.net: site référençant les titres Super Audio CD
  14. ↑ a b et c (en) Surround Sound – The High-End: SACD and DVD-Audio – Super Audio CD (SACD), sur le site extremetech.com.
  15. ↑ Généralement donnée pour un signal simplement sinusoïdal.
  16. ↑ a et b (en) www.SA-CD.net, site référençant les Super Audio CD
  17. ↑ (en) www.sa-cd.net: site référençant les titres Super Audio CD
  18. ↑ (en) www.cdjapan.co.jp : site spécialisé en Super Audio CD et partenaire de Universal Japan
  19. ↑ a et b Spécifications ISC du SA-CD : http://www.daisy-laser.com/technology/techsacd/techsacd13.htm
  20. ↑ a b et c Comparaison PCM vs DSD sur le site Craigman Digital
  21. ↑ Propos de Mark Waldrep de HD-Audio : Did you know that the DACs in the early SACD player from Sony and Phillips converted the DSD 2.8224 MHz 1-bit signal to a multibit (usually 3-5 bits wide) PCM signal so that the required low-pass filtering could be done in the digital domain? This is according to the Sony/Phillips technical documents. The reason given was because the analog filtering didn’t meet high-end audio performance. So the output of every early Sony/Phillips SACD player went through a PCM stage. // Lien : [2]
  22. ↑ (en) E. Brad Meyer, David R. Moran, « Audibility of a CD-Standard A/D/A Loop Inserted into High-Resolution Audio Playback », Journal of the Audio Engineering Society, vol. 55, no 9, septembre 2007 :
    « A carefully controlled double-blind test with many experienced listeners showed no ability to hear any differences between formats. »
  23. ↑ a et b Magazine KR home-studio (site internet [3]) numéro 248 S (janvier 2010), page 21
  24. ↑ Comparaison PCM vs DSD sur le site Craigman Digital : [4]
    « Now, at the upper end of the audible spectrum, we toy with the age-old (and sometimes annoying) digital question: can humans really perceive sound above 22kHz? I am of the opinion that ultrasonic harmonics make a difference. Otherwise, I’d be working at 24-bit 44.1kHz, and not bothering to open this discussion. »
  25. ↑ Publication de Paul McGowan, ingénieur chez PS Audio
  26. ↑ Publication de Paul McGowan, ingénieur chez PS Audio : most modern DACS are already converting PCM to DSD internally anyway, even many low cost USB only DACS that handle 192kHz/24 bits are Delta Sigma converters (at their hearts) and thus the architecture used is essentially that of DSD. // Lien : [5]
  27. ↑ Publication de Paul McGowan, ingénieur chez PS Audio : most modern DACS are already converting PCM to DSD internally anyway, even many low cost USB only DACS that handle 192kHz/24 bits are Delta Sigma converters (at their hearts) and thus the architecture used is essentially that of DSD. So one might ask why not start with DSD in the first place? Why convert from PCM to DSD when a pure DSD stream would make more sense? // Lien : [6]
  28. ↑ Thèse de l'ingénieur Erwin Janssen // Lien : [7], figure 2.6 page 13
  29. ↑ a et b « Une platine SACD haut de gamme chez Marantz », Acoustique Système, sur le site acoustique-systeme.fr, consulté le 22 février 2009.
  30. ↑ Audibility of a CD-Standard A/DA/A Loop Inserted into High-Resolution Audio Playback. Audio Engineering Society, septembre 2007.
  31. ↑ (en) [PDF] Dominik Blech, Min-Chi Yang, « DVD-Audio versus SACD: Perceptual Discrimination of Digital Audio Coding Formats », Convention Paper 6086, Audio Engineering Society, mai 2004, selon le résumé page 9 :
    « These listening tests indicate that as a rule, no significant differences could be heard between DSD and high-resolution PCM (24-bit / 176.4 kHz) even with the best equipment, under optimal listening conditions, and with test subjects who had varied listening experience and various ways of focusing on what they hear.
    Consequently it could be proposed that neither of these systems has a scientific basis for claiming audible superiority over the other. This reality should put a halt to the disputation being carried on by the various PR departments concerned.     »
  32. ↑ (en) E. Brad Meyer, David R. Moran, « Audibility of a CD-Standard A/D/A Loop Inserted into High-Resolution Audio Playback », Journal of the Audio Engineering Society, vol. 55, no 9, septembre 2007 :
    « A carefully controlled double-blind test with many experienced listeners showed no ability to hear any differences between formats. High-resolution audio discs were still judged to be of superior quality because sound engineers have more freedom to make them that way. There is no evidence that perceived quality has anything to do with additional resolution or bandwidth. »
  33. ↑ (en) Toshiyuki Nishiguchi, Kimio Hamasaki, Masakazu Iwaki, Akio Ando, Perceptual Discrimination between Musical Sounds with and without Very High Frequency Components – Three-Dimensional Audio-Visual System, NHK Laboratories, note no 486, 2004 :
    « From above results, we can still neither confirm nor deny the possibility that some subjects could discriminate between musical sounds with and without very high frequency components. It is therefore necessary to conduct further repetitive evaluation tests with many subjects and various sound stimuli that contain sufficient very high frequency components, in order to examine these issues more strictly. »
  34. ↑ Site Expert Reviews, [8], consulté le 11 décembre 2012
  35. ↑ Site MDS-Multimédia avec interview de Pascal Nègre, PDG d'Universal Music, [9] consulté en janvier 2013
  36. ↑ Site internet japonais de Watch Impress (http://av.watch.impress.co.jp/docs/news/20120925_562098.html), citant les mêmes discours
  37. ↑ a b et c Bertrand Dermoncourt, Fabiene Gélédan, « La vérité sur le disque classique », Classica-Répertoire, no 71, avril 2005, sur le site musiquefrancaise.net, consulté le 1er mars 2010.
  38. ↑ Lecteur CD-SACD, sur le site denon.fr, consulté le 22 février 2009.
  39. ↑ « Lecteur Super Audio CD », sur le site pioneer.fr, consulté le 22 février 2009.
  40. ↑ « Pourquoi les vinyles sonnent-ils si bien ? », sur le site son-video.com, consulté le 23 mars 2009
  41. ↑ a b et c (en) No taste for high-quality audio, sur le site guardian.co.uk, consulté le 25 décembre 2012
  42. ↑ « Les jeunes préfèrent le MP3, à tous points de vue ! », sur le site pcworld.fr, consulté le 2 mai 2010.
  43. ↑ Site officiel de Deutsche Grammophon Gesellschaft, consulté le 22 février 2009.
  44. ↑ Classics Today France, « Chroniques SACD », sur le site classicstodayfrance.com, consulté le 22 février 2009.
  45. ↑ (en) SA-CD.net : site référençant les titres Super Audio CD.
  46. ↑ Ces marques sont (dans l'ordre alphabétique) : Accustic Arts, Accuphase, Agile, Arcam, Audionet, Ayre, Bel Canto, Bladelius, Cambridge Audio, Cayin, Conrad-Johnson, CyberHome, Denon, EAD, Eclipse (Fujitsu Ten), Goldmund, Halcro, Harman/Kardon, Immersive, Integra, JungSon, Krell, Lector, Lexicon, Linn, Luxman, Marantz, MBL, McCormack, McIntosh, Mitsubishi, MSB Technology, Muse, Music Hall, Musical Fidelity, NAD, Onkyo, Parasound, Philips, Pioneer, Primare, Samsung, Scitec, Shanling, Sharp, Sherwood, Sigmatek, Sony, T+A, TAW, Teac, Theta Digital, Toshiba, Townshend, Woxter, Yamaha

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