Il y a beaucoup de mauvaises informations et de phoolery audio disponibles sur ce sujet, mais si vous faites un canal d'audio numérique, les fréquences d'échantillonnage de 96 kHz et 192 kHz sont ridicules. L'audition humaine s'étend jusqu'à 20 kHz. Pour satisfaire Nyquist à 20 kHz, nous avons besoin d'un taux d'échantillonnage supérieur à 40 kHz. Les CD font 44,1 kHz et 48 kHz est une autre fréquence d'échantillonnage courante.

Maintenant, rappelons que l'audio numérique est un signal discret, non continu. Cela signifie que est a une valeur à chaque instant d'échantillonnage et n'est pas défini à tous les autres moments. Pour un signal à bande limitée, échantillonné à ou supérieur à Nyquist, il n'y a qu'un seul signal qui traverse chacun de ces échantillons discrets. Tout autre signal passant par tous les points d'échantillonnage ne peut pas satisfaire Nyquist. La seule raison d'échantillonner à 96 kHz ou 192 kHz pour un seul canal est si vous suréchantillonnez avec un ADC à faible profondeur de bits. C'est aussi idiot, et nous y reviendrons ensuite.

Nous venons de voir comment une série d'échantillons discrets correspond exactement à un signal. Ceci est indépendant de la profondeur de bits. Cela ne veut pas dire que la profondeur de bits n'a pas d'importance. La conversion en numérique introduit un bruit de quantification. La quantification est le bruit introduit dans le signal numérique en "arrondissant" la valeur numérique la plus proche, comme le montre cette image volée sans vergogne à Wikipédia.

Le bruit de quantification est directement lié à la profondeur de bits. Cela devrait être assez évident, plus la résolution (valeurs à arrondir) est élevée, plus le bruit de quantification est faible. Une profondeur de bits plus élevée permet une résolution pleine échelle plus élevée. Une résolution plus élevée réduit le bruit de quantification en ayant plus de valeurs disponibles pour correspondre étroitement à la valeur du signal à un échantillon. La diminution du bruit de quantification réduit le bruit de fond et augmente le rapport signal sur bruit (SNR).

Pouvez-vous entendre la différence entre la quantification 16 et 24 bits? Je parie tout ce que tu ne peux pas. C'est pour une guitare, et les guitares ne sont pas connues pour leur plage dynamique. Une symphonie professionnelle? Peut-être, sans hésitation. Le bruit de fond de 16 bits est suffisamment bas, il est peu probable qu'il soit perceptible, mais la différence sera mesurable.

En résumé, mon vote va pour un taux d'échantillonnage de 48 kHz et une résolution de 16 bits. J'encourage vivement toute personne intéressée par ce sujet à regarder cette vidéo.

Cela dépend de qui vous demandez. La plupart des humains ne peuvent pas entendre au-delà de 20 kHz et 16 bits, donc 96 ou 192 kHz devraient suffire.

Quant à entendre une différence entre les convertisseurs 16 et 24 bits, cela dépend de votre DSP. Le principal avantage des convertisseurs 24 bits est qu'il vous donne des tonnes de marge supplémentaire (plage dynamique), ce qui vous permet de faire beaucoup d'opérations mathématiques et de ne pas ajouter de bruit de quantification notable.

D'après mon expérience, je ne peux pas faire la différence entre les convertisseurs 16 et 24 bits. Certaines personnes pensent qu'elles peuvent. Si j'étais vous, j'irais avec les convertisseurs 24 bits, c'est donc une chose de moins à craindre et vous pouvez vous concentrer sur votre code DSP.

Il faut tenir compte du fait que les performances de votre ADC et DAC dépendront beaucoup du circuit de support et de la disposition du PCB. Je ne suis pas un expert ADC, mais je crois comprendre que d'un point de vue électrique, 16 bits est haut de gamme et 24 bits est extrême. Si vous utilisez une référence 5V, 1 bit le moins significatif correspond à 76 uV sur un convertisseur 16 bits. C'est un plancher de bruit dans le meilleur des cas de -96 dB. Êtes-vous sûr de pouvoir contrôler le bruit dans cette mesure? Gardez à l'esprit que votre environnement d'enregistrement produit également du bruit. À moins que vous ne soyez dans un studio d'enregistrement et que vous ayez un très beau circuit imprimé, je ne pense pas qu'un ADC 24 bits vous aidera. Je soupçonne également que 96 kHz est excessif, et que 48 kHz fonctionnerait tout aussi bien.

Pour le plaisir, vous pouvez expérimenter avec l'ADC 12 bits sur le STM32F4 pour voir si vous pouvez entendre une différence contre 16 bits.

Une bizarrerie facilement négligeable des systèmes de quantification comme les ADC est qu'un ADC qui renvoie toujours la lecture la plus proche de la valeur d'entrée ajoutera une quantité significative - jusqu'à ± ½ LSB - de distorsion harmonique, ce qui peut être beaucoup plus répréhensible que serait ± ½ LSB de bruit à large spectre. Un ADC qui ajoutait ± ½ LSB de bruit à large spectre avec les bonnes caractéristiques pourrait éliminer la distorsion harmonique, mais si les caractéristiques du bruit n'étaient pas tout à fait correctes, une certaine distorsion subsisterait. Bien qu'il ne soit pas impossible de concevoir un ADC 16 bits de haute qualité avec une source de bruit ± ½LSB très bien formée, il est souvent beaucoup plus facile d'étendre simplement les mesures pour signaler 24 bits, réduisant ainsi le bruit de quantification (et l'harmonique qui en résulte. distorsion) par un facteur d'au moins 256. Bien que le passage à 24 bits puisse ne pas avoir beaucoup d'avantages au-delà, aller à 20, cela n'ajoute probablement pas grand-chose au coût d'un point de vue matériel ou logiciel.

Par analogie, supposons que l'on ait besoin d'un appareil qui rapportera une tension précise à 0,06 volts près. Serait-il plus facile de concevoir un tel appareil avec une lecture en dixièmes de volt, ou en centièmes? Si la lecture est en dixièmes, alors l'appareil doit être en mesure de résoudre la différence entre 1,139 et 1,161 volts (le premier doit être indiqué comme 1,1 et le second comme 1,2) - une différence d'un peu plus de 0,02 volts. Si la lecture était en centièmes, elle pourrait rapporter une valeur de 1,10 volts pour tout ce qui va jusqu'à 1,159 volts, et une lecture de 1,11 volts pour tout ce qui descend jusqu'à 1,061 volts, un écart d'environ 0,1 volts. Ainsi, fournir des chiffres plus significatifs dans la lecture réduit en fait la précision des circuits nécessaires pour obtenir une précision de résultat donnée.

Dans votre cas, pour échantillonner une guitare électrique avec une fréquence de crête maximale d'environ 2,5 kHz et une pente d'atténuation d'au moins 12 dB / octave à des fréquences plus élevées, je suis d'accord avec le consensus général de 48 kHz et de résolution de 16 bits, bien que si vous entrez dans de lourdes modifications (telles que plusieurs flux de retard), alors 24 bits vous serviront mieux comme @crgrace l'a souligné.

Personne n'a encore mentionné la psychoacoustique qui joue un rôle important dans la perception de l'audio numérique , et comme votre question portait sur la question de savoir si vous entendez une différence, je pense que cela reste à expliquer. Notre perception du son est davantage dominée par les informations de phasage que par la fréquence et la distorsion. Vous avez mentionné le delay et le chorus comme vos prochains intérêts après la modulation d'enveloppe. Ces deux effets ajoutent des informations de mise en phase à la source d'origine.

Cependant, si vous décidiez d'étendre la portée de votre projet pour inclure une guitare acoustique ou des voix, il y aurait un effet notable en utilisant une fréquence d'échantillonnage de 48 kHz et 16 bits de profondeur. La sibilance, le son «s» dans la parole, se produit souvent avec le chant. Une guitare acoustique avec un micro piézo a également une forme de sibilance (bien que pas du même type) et il est préférable de filtrer les signaux sur 3-5 kHz pour éviter ce problème. Mais avec les voix, vous ne pouvez pas vraiment faire grand-chose sauf appliquer un filtre de dé-essing.

La sibilance est un son complexe qui a un jeu d'informations de phasage à des fréquences moyennement élevées. Le cas le plus évident est une cymbale grésillante. Mic et enregistrez-le à différentes fréquences d'échantillonnage et comparez le son enregistré avec le live. Au fur et à mesure que vous réduisez la fréquence d'échantillonnage, le signal enregistré ressemblera davantage à un bruit dur jusqu'à ce qu'il devienne insupportable. Sur un bon enregistrement, vous pourrez entendre les rivets voyager autour de la cymbale. C'est l'une des raisons pour lesquelles certaines personnes préfèrent les enregistrements analogiques aux CD.

En règle générale, vous avez besoin que la fréquence d'échantillonnage soit 10x la fréquence de signal la plus élevée pour minimiser les distorsions de phase. Une guitare électrique produit quelques harmoniques supérieures à 5 kHz et donc une fréquence d'échantillonnage de 48 kHz fonctionnera assez bien. Mais si vous souhaitez utiliser vos effets de manière plus générale, comme la correction de la hauteur tonale ou le chœur pour les voix, je vous recommande d’utiliser des fréquences d’échantillonnage plus élevées.

La profondeur de bits , dont parle l'OP, n'a rien à voir avec la capacité d'entendre une gamme de fréquences. En d'autres termes, la profondeur de bits représente la résolution de l'intensité sonore. Je parie que si vous obtenez une musique de haute qualité et la produisez via des convertisseurs 16 et 24 bits, vous entendrez la différence en grand! L'image ci-dessous montre une "escalier" de quantification exagérée sur l'échantillonnage 16 bits:

Maintenant, fréquence d'échantillonnage , que OP confond avec ADC, est différent. Je pense qu'il veut dire 96 k / s et 192 k / s, ce qui signifierait un suréchantillonnage. Ces nombres représentent généralement les multiples de 24 kHz - une fréquence d'audition maximale avec une surcharge supplémentaire (en raison de filtres passe-bas non idéaux). Ainsi, l'échantillonnage à 48 kHz serait légèrement supérieur à la fréquence de Nyquist, 96 kHz signifie simplement qu'il est stéréo (deux canaux) et 192 est quadro.

Ainsi, vous devez échantillonner chaque canal à environ 48 kHz, et si vous peut obtenir un échantillonneur ADC 24 bits - allez-y - la plupart des échantillons sonores commerciaux ont une profondeur de 24 bits. Cependant, si votre source sonore (quitar) est suffisamment bruyante pour tuer la résolution, dépenser de l'argent supplémentaire pour le convertisseur 24 bits n'améliorera pas votre son.

Et comme @crgrace l'a dit, une profondeur de bit plus élevée vous permettra de réduire la perte d'informations lors du traitement numérique du son en raison d'erreurs de troncature.