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MQA : Démystifions cette chose

Publié : 05 déc. 2019 12:06
par Eykxas
Préambule :

Le MQA est un codec audio développé par Meridian, c'est un format qui permet d'avoir de la hi-res dans un fichier de petite taille, idéal pour le streaming.

Malheureusement, à cause de la relative fermeture de Meridian de parler en détail du MQA, il y a eu beaucoup d'incompréhension et de désinformations, colporté par des "reviewers" qui n'ont pas pris la peine de comprendre le fonctionnement, et qui ont utilisé des mesures hasardeuses et caduc. Mais comme ces personnes là ont pas mal d'influence sur certains forums audiophile, cela à conduit les gens a détester le format MQA alors qu'ils ne savent même pas comment cela fonctionne. De plus ce format n'est nullement "obligatoire" et personne ne l'impose. D'autres détracteurs du format disent que le MQA induit un surcoût pour le consommateur. Sauf que la réalité montre que non. Les appareils MQA ne coûtent pas plus cher que les autres, et certains voient gagner cette compatibilité avec une simple mise à jour.

Je ne citerai pas les reviewers auxquels je fais référence. Mon but n'étant pas de provoquer un débat stérile et de braquer les défenseurs de ces reviewers. Mais pour informations, si l'on veut mesurer l'apport du MQA, alors la seule mesure efficace consiste à comparer la résolution finale du fichier complètement décodé en le comparant à ses homologues en qualité CD et en hi-res ce que personne n'a jamais fait. (tout en gardant à l'esprit que le master MQA peut être unique, donc ça peut être compliqué de mesurer deux master différents).


Objectif du MQA :

Le but du MQA est multiple. Comme dit en introduction, la première chose est de fournir au consommateur une qualité hi-res dans un petit fichier. Le deuxième objectif est "d'authentifier" le master. Enfin le troisième objectif est de faire en sorte que le dac qui va convertir le fichier le fasse de la meilleure façon possible.


Fonctionnement du MQA :

Le fonctionnement d'un fichier MQA est complexe, Meridian ne communique qu'au compte-goutte avec le grand public. Heureusement, comme les professionnels eux possèdent la plupart des informations sur le MQA pas mal d'informations ont pu filtrer.

Un fichier MQA est basiquement un fichier à 44,1KHz / 16bits (ou 48KHz). A l'intérieur du fichier sont encodé des informations supplémentaires. Ce sont les 3 derniers bits qui sont utilisés. Ces bits concernent les hautes fréquences dans un fichier standard. Ici si on s'arrête là, on a bien une perte de 3 bits. Ce qui globalement revient à un fichier MP3.

Mais cette "qualité" là (équivalence MP3) ne peut être entendu uniquement si l'on ne possède pas de logiciel capable d'authentifier du MQA. Ceci afin de permettre une compatibilité totale avec n'importe quel logiciel et dac.

Authentification :

Ensuite, nous avons la phase d'authentification (cette phase là est toujours lié à la phase suivante) : les métadonnées encodés dans le fichier MQA permettent de retrouver deux choses :
- en premier lieu, nous retrouvons les 3 bits perdus afin d'avoir un fichier en qualité CD. La technique utilise des produits de convolution et d'autre méthodes de ce genre. Le fonctionnement est similaire à de la compression Flac par exemple. Quand le décodage est fait nous avons bien nos 16 bits.
- la deuxième chose qui est effectué lors de cette étape est l'authentification. Quatre étapes sont faites par le logiciel. La vérification de l'intégrité du fichier 16 bits - La vérification de la provenance du fichier MQA (afin de définir si c'est un fichier MQA Standard ou MQA Studio) - La détection du sampling du master original - et enfin le logiciel prépare les données pour les phases suivantes.

Différence entre MQA et MQA Studio
La différence est très simple. Un fichier MQA normal est un fichier standard qui a été encapsulé dans du MQA. Cela ne garanti pas que le master soit MQA, ni que le fichier soit tiré d'un master. Par exemple un service de streaming peut recevoir un master en 192KHz/24bits, créé une version 96KHz pour ses besoin et créer ensuite le fichier MQA à partir du ce fichier 96KHz. Bref, il n'y a rien qui garantissent la qualité du fichier final.

Contrairement au MQA Studio, ici c'est le master original qui sert directement à la création du fichier MQA, et ce n'est pas tout, il y a aussi une vérification faite en amont par l'équipe de MQA Ltd. (l'entreprise fondé par Meridian qui est derrière le MQA) qui s'assurent que le master a bien tous les pré-requis voulu par cette "certification" MQA. Garantissant la qualité tout au long de la chaîne.
Premier Unfold :

cette phase là et la précédente se font en une fois au sein des logiciels de lecture, je ne connais aucun logiciel qui différencie l'authentification du premier unfold

Le fichier a été préparé en amont, le logiciel va pouvoir s'occuper du premier "vrai" décodage, qui nous permettra d'avoir un fichier hi-res. Les métadonnées du fichier MQA permettent de retrouver un fichier sur 24 bits. Tous les fichiers qui passent cette étape sont en 24 bits. La "norme" Hi-res défini la haute résolution comme étant un fichier d'un minimum de 24bits / 44,1Khz. Les fichiers MQA respecte cette norme là.

Quant à l'échantillonnage, lors de cette étape le logiciel peut décoder les fichiers jusqu'à un maximum de 96Khz. Tout dépendra du choix de l'artiste / ingénieur. Certains master se limitent à 44,1Khz, d'autre montent jusqu'à 352Khz. (techniquement un fichier MQA peut même monter jusqu'à 768 KHz).

Pourquoi le logiciel est limité à 96Khz, me direz-vous, si les fichiers MQA peuvent aller plus loin ?

Pour deux raison. La première est toujours la compatibilité avec les dac non MQA. Le dac va recevoir un signal à jusqu'à 96 Khz. La deuxième est de permettre un décodage facilité pour les dac MQA qui aurait des puces USB limités. Exemple parfait avec l'Audioquest Dragonfly Cobalt. Sa puce USB ne peut prendre en charge que du 96Khz. Dans le cas du MQA le fichier source sera bien en 96 Khz mais avec d'autre métadonnées permettant - après le passage de la puce USB - au dac d'aller plus loin jusqu'à 352Khz.


Unfold supplémentaire :

Quand un dac compatible MQA reçoit un fichier qui a déjà passé le premier unfold, le dac va pouvoir procéder à l'ultime décodage. Ici cette étape est réalisé de manière spécifique à chaque dac. Car cela dépend directement du matériel (puce Xmos, FPGA ou dac intégrant déjà ce type de décodage comme certaines puce ESS). Des filtres d'interpolations spécifique au MQA sont utilisé, et divers traitements selon chaque constructeur. Cette dernière étape du décodage permet de retrouver le master originel à l'identique. (ça c'est selon Meridian, en pratique difficile de savoir).


Pour finir :

Au niveau du matériel MQA, vous avez les "renderer" comme les Dragonfly par exemple, et les "full decoder". Les renderers, ne peuvent faire tout le travail de décodage, uniquement le dernier "unfold" celui permettant de dépasser le 96Khz. Ils doivent forcément être associé à un logiciel permettant de faire le premier unfold du MQA comme Tidal, Roon, USB Audio Player Pro.

Les full decoder n'ont pas besoin de logiciels intermédiaire. Comme par exemple le Project Pre Box S2 Digital ou le Meridian Explorer². Ils font tout le travail directement en interne. Aussi bien l'authentification que tous les unfolds.

Petit récap' sur la qualité que l'on peut obtenir d'un fichier MQA :

Je rappelle que le fichier MQA est globalement composé ainsi : Core + métadonnées.
Le "Core" est la partie codé sur 13 bits.

- Si vous n'avez ni logiciel ni dac de type full decoder, alors vous n'aurez que le "core" soit une qualité inférieur à la qualité CD. Quelque chose proche du MP3.
- avec un logiciel MQA, vous aurez accès soit à la qualité CD (16bits/48khz) soit à la qualité Hi-res (24bits/48khz à 24bits/96khz). Les logiciels MQA à ma connaissance sont tous capable de faire la premier unfold, donc vous aurez presque toujours de la hi-res.
- Si vous avez un dac MQA, qu'il soit renderer ou full decoder, vous avez accès à la hi-res de plus haut niveau : de 176.4 Khz à 352.8Khz.


Voilà j'espère vous avoir éclairé sur ce format, qui n'est pas aussi inutile que sa réputation le laisse penser dans les milieu audiophile.

Re: MQA : Démystifions cette chose

Publié : 05 déc. 2019 13:37
par Murl0c
Bon résumé, sauf le préambule avec lequel je ne suis pas d'accord.
Tu oublis quand même de dire que le principal intérêt est de gagner de la place par rapport à des "masters" originaux, qui pèsent une tonne.
Je précise que la comparaison avec .mp3 convient si le mp3 est de bonne qualité, on est en fait très proche du 320. Pas de quoi fuir les fichiers MQA tant les différences audibles sont tenu. Mais c'est effectivement du lossy sans aucuns décodage, et donc en théorie à éviter sans logiciel/matériel adapté.

Il y a des exceptions, mais la plupart des fichiers MQA vont ressembler à ceci :

Premier morceau avec un cutoff à 20khz:

MQA - Tidal Store
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On peut voir qu'il y a beaucoup de bruit au-dessus de 20khz.
Si vous comparez le même morceau sur Qobuz, par exemple, qui ne fournit pas de MQA mais des vrais fichiers lossless. On peut voir que le bruit beaucoup plus faible dans la gamme supérieur à 20khz. (voir ci-dessous)

FLAC24 - Qobuz
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Second morceau sans cutoff à 20khz
MQA - Tidal
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Dans l'exemple ci-dessus, on peut aussi deviner du bruit à -90db au dessus de 18khz. Ça se confirme dans la zone des 500-510s à 20k+, un zoom de la zone en question :
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FLAC24 - Qobuz
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Zoomé
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La plus méthode la plus simple pour les reperer reste d'utiliser ce script: https://github.com/redsudo/mqaid

Re: MQA : Démystifions cette chose

Publié : 05 déc. 2019 13:59
par Eykxas
Murl0c a écrit :Bon résumé, sauf le préambule avec lequel je ne suis pas d'accord.
Tu oublis quand même de dire que le principal intérêt est de gagner de la place par rapport à des "masters" originaux, qui pèsent une tonne.
L'intérêt je l'ai dit dans la toute première phrase : avoir des fichiers type hi-res mais de petite taille, principalement pour le streaming.

Avec quoi n'es-tu pas d'accord dans le préambule ?

Re: MQA : Démystifions cette chose

Publié : 05 déc. 2019 15:17
par Skuale
Révélatrice cette comparaison avec Qobuz! J'ai toujours pensé à des pertes, jamais à du bruit. Merci!

Re: MQA : Démystifions cette chose

Publié : 05 déc. 2019 15:48
par Murl0c
Désolé, j'avais pas lu la première phrase d'intro.

Tu généralises en accusant les détracteurs du MQA de ne pas savoir de quoi ils parlent.
Je te conseille plutôt d'aller jeter un coup d'oeil chez Hydrogenaud.io, qui sont les pros incontestés des codecs audios voir ce qu'ils en disent. Il y a des critiques totalement fondés du MQA.
Les audiophiles restent la cible prioritaire du MQA et je n'ai pas constaté de rejet particulier par rapport à ce format sur les forums, contrairement au mp3 par exemple.
kirasd69 a écrit :De plus ce format n'est nullement "obligatoire" et personne ne l'impose.
Si. Tidal impose le MQA à tous ses clients HiFi, dont je fais partie.
kirasd69 a écrit : D'autres détracteurs du format disent que le MQA induit un surcoût pour le consommateur. Sauf que la réalité montre que non. Les appareils MQA ne coûtent pas plus cher que les autres, et certains voient gagner cette compatibilité avec une simple mise à jour.
La license étant payante, le coût va forcément se répercuter sur le consommateur, que ça soit visible, ou pas.
kirasd69 a écrit :Mais pour informations, si l'on veut mesurer l'apport du MQA, alors la seule mesure efficace consiste à comparer la résolution finale du fichier complètement décodé en le comparant à ses homologues en qualité CD et en hi-res ce que personne n'a jamais fait.
Donc, au mieux on retrouve notre master d'origine, au pire il est dégradé (mais probablement de façon totalement inaudible). La seule chose qu'un fichier MQA peut apporter, c'est un peu d'espace sur notre disque dur. (quand ce n'est pas streamé)

Voilà, maintenant ça n'enlève en rien à l'essentiel de ton article qui par la suite, est bien plus objective.

Re: MQA : Démystifions cette chose

Publié : 05 déc. 2019 16:26
par Eykxas
Murl0c a écrit : Si. Tidal impose le MQA à tous ses clients HiFi, dont je fais partie.
Ah bon ? Tidal t'a forcé à acheté du matos MQA ? Tous les albums MQA chez Tidal sont aussi disponible en qualité CD standard.

Murl0c a écrit : La license étant payante, le coût va forcément se répercuter sur l'utilisateur, que ça soit visible, ou pas.
Bizarre... Quand le iFi audio Nano iDSD black label a été lancé, il n'était pas compatible MQA et coûtait 229€. Par la suite iFi l'a rendu compatible et son prix est resté à 229€. Même chose chez Audioquest, idem chez Matrix et bien d'autre marque encore. Même chose avec les CD MQA, ils coûtent le même prix en version MQA qu'en version normale.

De toute manière, le coût de la licence n'incombe qu'au studio de musique. C'est dans leur tambouille interne qu'est sans doute dilué le coût de cette licence. Dans tous les cas, depuis plusieurs années que je suis le MQA de prêt, je n'ai pas constaté d'augmentation de prix nul part. Ni chez les fabricants de matos, ni chez les plateformes de vente de musique en ligne.
Murl0c a écrit : Donc, au mieux on retrouve notre master d'origine, au pire il est dégradé (mais probablement de façon totalement inaudible). La seule chose qu'un fichier MQA peut apporter, c'est un peu d'espace sur notre disque dur.
ça permet surtout de facilité l'accès à la hi-res. Certes un MQA à 352Khz ne sera pas aussi qualitatif qu'un vrai hi-res à 352Khz, mais ce sera toujours mieux que du 192Khz et l'industrie diffuse plus largement du MQA que du reste. Et comme le MQA (les fichiers) ne coûte pas plus cher, on peut avoir de la hi-res au prix de la qualité CD. exemple d'un CD MQA : https://www.amazon.fr/Espresso-MQACD-Bo ... -1-catcorr le prix est tout à fait similaire à un CD standard (sur tous les cd MQA que j'ai vu, le prix oscillait toujours entre 10 et 25€, soit la même chose que les CD normaux).

Re: MQA : Démystifions cette chose

Publié : 05 déc. 2019 16:56
par Murl0c
kirasd69 a écrit :Tous les albums MQA chez Tidal sont aussi disponible en qualité CD standard.
Non.
Exemple: https://listen.tidal.com/search/albums? ... th%20Smile
https://store.tidal.com/fr/album/107375291
kirasd69 a écrit : Bizarre... Quand le iFi audio Nano iDSD black label a été lancé, il n'était pas compatible MQA et coûtait 229€. Par la suite iFi l'a rendu compatible et son prix est resté à 229€. Même chose chez Audioquest, idem chez Matrix et bien d'autre marque encore. Même chose avec les CD MQA, ils coûtent le même prix en version MQA qu'en version normale.De toute manière, le coût de la licence n'incombe qu'au studio de musique. C'est dans leur tambouille interne qu'est sans doute dilué le coût de cette licence. Dans tous les cas, depuis plusieurs années que je suis le MQA de prêt, je n'ai pas constaté d'augmentation de prix nul part. Ni chez les fabricants de matos, ni chez les plateformes de vente de musique en ligne.
Tu peux trouver des milliers d'exemples, mais la problématique demeure : Les marques paient pour ce label, les clients font vivre les marques.
kirasd69 a écrit : ça permet surtout de facilité l'accès à la hi-res. Certes un MQA à 352Khz ne sera pas aussi qualitatif qu'un vrai hi-res à 352Khz, mais ce sera toujours mieux que du 192Khz et l'industrie diffuse plus largement du MQA que du reste. Et comme le MQA (les fichiers) ne coûte pas plus cher, on peut avoir de la hi-res au prix de la qualité CD. exemple d'un CD MQA : https://www.amazon.fr/Espresso-MQACD-Bo ... -1-catcorr   le prix est tout à fait similaire à un CD standard (sur tous les cd MQA que j'ai vu, le prix oscillait toujours entre 10 et 25€, soit la même chose que les CD normaux).
Ce n'est pas parce que des shops se gavent en facturant les fichiers 24bit plus chers qu'il faut considérer ça comme la norme, et donc le MQA comme intéressant financièrement.
Sur Bandcamp, le prix est le même quelque soit le format et l'artiste à la liberté de proposer ses fichiers masters en 24b.

Re: MQA : Démystifions cette chose

Publié : 05 déc. 2019 17:01
par Eykxas
Bandcamp est un cas à part, car les artistes bypass complètement l'industrie des maisons de disque en vendant directement au consommateur.

Et je ne crois pas qu'on puisse acheter de version physique via bandcamp (je n'ai utilisé que trois fois bandcamp donc je ne suis pas sur de ce point).


Bref, je suis d'accord avec toi sur le fond, mais pour le moment les faits sont là : ça ne coûte pas plus chère pour le consommateur final. Même si tu voudrais le contraire. (ce qui ne veut pas dire qu'on aura pas de contrecoup plus tard).

Re: MQA : Démystifions cette chose

Publié : 05 déc. 2019 17:57
par TheDecline01
Alors attendez, pour bien comprendre :

- le MQA pèse autant qu'un flac
- de base, un fichier MQA sera moins bon qu'un flac si on n'a pas le décodeur idoine à cause des 3 bits réservés au fonctionnement du MQA
- si on a le décodeur idoine, alors le MQA "reconstruit" un fichier en qualité 96/24
- si on a un DAC avec le bon processeur/décodeur il peut à son tour appliquer une 2e "reconstruction" pour monter jusqu'à une qualité 352kHz

Alors déjà, ai-je bien capté ?
Ensuite, comment sont reconstruites les informations n'existant pas à la base ? Il y a toute une bibliothèque dans les décodeurs/DAC compatibles qui permet de déporter le stockage du fichier vers le décodeur/DAC ?

Bref, malgré tout le détail fourni (merci d'ailleurs) je ne suis pas certain de bien tout comprendre. Ça ne me paraît rien d'autre qu'un mp3, donc lossy.

Re: MQA : Démystifions cette chose

Publié : 05 déc. 2019 20:55
par Eykxas
Tu as presque tout capté.

On ne reconstruits pas des informations qui n'existe pas. On compresse les informations. On laisse 13 bits "purs" diront nous, et tout le reste est compressé dans les 3 bits restant.

En fait il n'est même pas question de lossy. Quelque part aucunes informations n'est perdu. C'est juste que la base du fichier et lieu d'être sur 16 bits n'est que sur 13.

Un fichier MP3 est un fichier 16 bits dans lequel on taille à la serpe comme un sagouin des informations jugé "non pertinente". Ici toutes les informations sont là, elles sont justes "limités" dans le "core" du fichier (puisque sur 13 bits seulement) et le reste est compressé avec diverse méthode.

Le fichier "original" est présent dans ce fichier MQA, mais sous une forme spécifique non lisible par les dacs qui n'ont pas les capacités MQA. Si le dac est compatible alors en sortie du dac on retrouve la même chose que le master sorti du studio. (dans la cas d'un fichier MQA Studio, pour fichier MQA Standard c'est le fichier d'origine que l'on retrouve qui n'est pas forcément un master).

(je n'ai d'ailleurs pas parlé de la différence entre le MQA et le MQA Studio, va falloir que je rajoute ça).

Re: MQA : Démystifions cette chose

Publié : 05 déc. 2019 21:11
par alphatak
Heu... si tu n'as que 13 bits purs, tu perds forcément des informations. Le MQA présente certains intérêts, mais c'est un format lossy.

Re: MQA : Démystifions cette chose

Publié : 05 déc. 2019 22:02
par Eykxas
Je ne sais pas comment expliquer correctement.

Tous les bits du fichier original sont toujours là, ils sont juste pas lisible sans décodage.

Donc oui si tu lis le fichier avec un logiciel non compatible, tu auras des informations en moins, mais les informations sont toujours là physiquement, elles n'ont pas été supprimé, juste transformé.

Re: MQA : Démystifions cette chose

Publié : 05 déc. 2019 22:23
par alphatak
Bah non, tu passes d'un fichier 24 bits à un fichier 17 bits, avec 13 bits préservés et 11 bits compressés avec perte dans 4 bits. Le résultat est sans doute meilleur qu'un FLAC "qualité CD" 16 bits, mais forcément moins bon que le fichier original 24 bits qu'il est évidemment impossible de reconstituer.

Re: MQA : Démystifions cette chose

Publié : 05 déc. 2019 23:00
par fading-starlight
alphatak a écrit :Bah non, tu passes d'un fichier 24 bits à un fichier 17 bits, avec 13 bits préservés et 11 bits compressés avec perte dans 4 bits. Le résultat est sans doute meilleur qu'un FLAC "qualité CD" 16 bits, mais forcément moins bon que le fichier original 24 bits qu'il est évidemment impossible de reconstituer.
C'est ce que j'avais compris également en me renseignant sur le sujet, je ne vois pas comment on peut soutenir que le MQA est lossless... Après dans l'absolu c'est pas dramatique de n'avoir que 17 bits au lieu de 24 bits sachant que beaucoup de DAC tournent à 16-18 bits de résolution avec les meilleurs montants à 20 bits.

Re: MQA : Démystifions cette chose

Publié : 05 déc. 2019 23:43
par Vynz101
Trouvé sur https://www.son-video.com/guide/compren ... dio-hd-mqa

MQA : comment fonctionne la compression ?

Pour réduire la taille du fichier MQA bien au-delà de ce que permettent les compressions actuelles (FLAC et ALAC), Meridian a dû opter pour une compression dite détériorante (lossy). Le flux original (24/96, 24/192...) voit son échantillonnage réduit à 48 kHz et sa quantification à 17 bits. Cependant, cette réduction est sophistiquée, puisque les 13 premiers bits de quantification sont compressés sans perte et les 4 suivants le sont avec détérioration. Autrement dit, un fichier MQA contient un noyau de données audio numériques lossless (13 bits / 48 kHz) et des métadonnées lossy (4 bits / 48 kHz). Ces dernières sont utilisées lors de la lecture pour reconstituer un flux 24 bits / 96 kHz. À ce titre, le codec MQA est assez proche du LDAC mis au point par Sony, pour la transmission sans fil Bluetooth HD.