mardi 11 mai 2010

M2Tech Hiface, les dessous d'une petite interface intelligente

Edition du 25 Mai 2010 : Ajout d'historique et d'éléments techniques supplémentaires.

L'interface audio HiFace est un produit audiophile conçu par la société M2TECH. Basé sur une idée de Pierre Bolduc rédacteur d'une revue audiophile suite à une conversation avec Marco Manunta, cette interface audio a été conçue dans le but primaire d'apporter plus de fluidité au message musical.

De taille relativement modeste sous forme d'une grande clé USB, le produit est vu et détecté par les ordinateurs sur lesquels il sera branché comme une carte son.


Acceptant des signaux audio de résolution de 16 bits allant jusqu'à 24 bits et 192KHz (44.1kHz, 48kHz, 88.2kHz, 96kHz, 176.4khZ, 192kHz ), il joue le rôle de convertisseur numérique vers S/PDIF en transformant le flux numérique issu du PCvia le port USB au format S/PDIF. le HiFace se substitue donc à tout lecteur (drive) afin d'alimenter un convertisseur numérique/analogique (DAC).

D'après M2Tech, le défaut des interfaces classiques de DACs couplés en USB est qu'ils utilisent l'horloge de l'ordinateur ou de la carte son (via un PLL - Phase-locked loop) comme référence de transfert à travers un mécanisme dit isochrone. Cette horloge est naturellement bruitée et n'est pas particulièrement optimisée pour le transfert audio, elle souffre en l'occurrence d'un grand niveau de gigue (jitter) responsable de la dégradation de qualité du flux audio. De plus les PLLs sont souvent seulement capable de générer des fréquences multiples d'entiers et par conséquent par exemple il est difficile d'obtenir à la fois pour 48KHz et 44.1KHz une référence commune. M2tech pour adresser ce problème, traite le flux de données de manière asynchrone et gère la stabilité du transfert non pas par PLL mais via deux oscillateurs à quartz très précis embarqués dans la clé. De ce fait le bruit de phase est également amélioré.

M2Tech a écarté la solution consistant à utiliser une connexion par fibre optique en argumentant sur le fait que le protocole Toslink limite la possibilité de contrôle du jitter pendant les phases de conversions optique/électrique et vice versa. Le convertisseur induit une instabilité supplémentaire de la transmission cadencée. Le jitter est par exemple également issu des chutes d'impédance au niveau de la connectique ainsi que des dérivations inhérentes au circuit de transmission lui même.

En dernier lieu, un étage de régulation de l'alimentation assure une stabilité du voltage en fonction de la température. Sur ce point M2tech annonce que les variations d'horloges très faibles de l'ordre de 2,5Hz par MHz contre 50Hz à 100Hz sur un lecteur CD courant. A 44.1KHz, la déviation d'horloge sera de 0,11Hz et de 0,48Hz à 192KHz. Sur un lecteur traditionnel ces chiffres sont de 2,2-4,4Hz à 44,1KHz et 9,6-19,2Hz à 192KHz.



Un pilote de périphérique propriétaire permet de coupler la clé USB au système (la page d'accès aux pilotes se trouve à la fin de l'article), ceci afin d'obtenir le maximum de transparence entre l'émission et la réception S/PDIF au travers l'interface USB.
Sur les ordinateurs sous Windows, plusieurs modes sont disponibles. L'interface est utilisable selon un niveau restitution croissant en qualité par : Direct Sound, WASAPI, Kernel Streaming. Il est à noter qu'une différence sensible à l'écoute est décelable entre les deux dernières interfaces dites "bit true" ou bit perfect (transmission sans pertes identique à la source). L'interface Direct Sound passant par le mélangeur de son (mixer) de Windows, un traitement y est systématiquement appliqué (double conversion entier/flottant et flottant/entier) et par conséquent le flux n'est pas garanti identique à celui émis à sa sortie.

Pour configurer le pilote avec foobar 2000 V1.0, sélectionnez le pilote comme suit :


Ensuite, sous Vista par exemple, rendez-vous dans le panneau de configuration Windows et sélectionnez l'option Son, dans l'onget Lecture, recherchez l'interface HiFace dans la liste, sélectionnez là puis cliquez sur le bouton Propriétés :


Ouvrez l'onglet Formats pris en charge et cochez tous les échantillonnages disponibles comme affiché ci-dessous. Cliquez ensuite sur OK plusieurs fois pour valider vos changements et fermez le panneau de configuration :


Il est également à noter que l'utilisation de ces pilotes consomme un peu de temps CPU, il faudra donc être attentif sur le modèle de PC ou Mac à utiliser. Les modèles ultra économiques à base de processeurs basse consommation risquent de ne pas convenir dans certains cas de figure à déterminer (musique à échantillonnage de plus de 48KHz).

Ecoutes :

Les essais réalisés se sont fait avec un équipement professionnel relativement neutre, transparent dont les mesures à l'étalonnage confirment la linéarité. Seule une légère atténuation est présente sur cet équipement dans l'extrême bas du spectre, mais qui n'a pu être réellement mise en évidence à l'écoute. une seconde écoute s'est faite à l'aide d'un DAC Naim et de son alimentation séparée XPS2.

Une comparaison entre la source HiFace, un lecteur Arcam CD72 utilisé en drive et un lecteur Atoll CD200 a été effectuée. Le second connu pour sa légère coloration du medium et sa sensation de "chair instrumentale", le dernier pour sa droiture et son excès de neutralité par moment, constituent une excellente base de repères. Notre test sera donc d'identifier la place du drive HiFace en comparaison de deux équipements connus pour leur musicalité audiophile aux philosophies opposées.

La première impression qui frappe est l'excellente résolution des informations transférées au convertisseur. On est en présence, une fois l'ordinateur source optimisé, d'une source d'une qualité excellente et l'on devine aisément après quelques heures d'écoute, que la limitation que l'on peut ressentir par moment vient pleinement du convertisseur numérique/analogique (DAC) qu'on lui a associé.

Quelques mesures effectuées avec un micro de mesure confirment l'extrême linéarité du dispositif en comparaison de l'interface USB à 24/192 intégrée du convertisseur utilisé. Si dans le bas du spectre, l'ensemble pourrait mériter d'être égalisé légèrement autour de 80-90Hz pour atteindre une meilleure linéarité, sur le reste du spectre, le résultat est extrêmement satisfaisant sans aucune intervention. Une écoute attentive permet de saisir le caractère neutre du dispositif, jouant tantôt avec brio les forte à la dynamique exacerbée, reprenant avec corps les coups de timbales ou, tour à tour, la douceur d'un romantique touché de piano et l'exubérance de l'archer sur les cordes d'un alto.

Le jeu de plages de test hautes définitions ont été téléchargés essentiellement sur Linn Record où l'on peut charger à la fois la version au format CD et HD.
L'écoute de plages HD à 24/96 ou 24/192 tout de go ne montrent pas une différence énorme à première écoute avec leurs petites soeurs à 16/44 bénéficiant d'un excellent niveau de prise de son et de mixage.

Seule une écoute attentive entre une version HD et 16/44 permet de mettre en évidence un équilibre général du mixage différent avec plus de détails discrets, un étagement des plans sonores sensiblement plus découpé et une scène sonore qui respire plus en largeur et en profondeur. Au final, on a le sentiment d'une restitution 16/44 légèrement plus projetée en avant sans pour autant offrir une réelle impression de compression.
On retrouve un peu les impressions relevées sur un SACD, la différence n'est donc pas si magistrale, proposant une restitution plus fouillée à l'image stéréo différente, je ne suis pas certain que sur un équipement moyen on puisse réellement en saisir toutes les subtilités.

Pour en revenir au HiFace, on distingue aisément la différence avec les lecteurs CD utilisés en source. On identifie aisément la coloration de la partie CD du lecteur Arcam offrant une musique moins désincarnée, plus présente et chaleureuse à la manière des électroniques britanniques que d'aucun qualifient par moment de caricaturale. L'interface USB du DAC une fois égalisée/linéarisée, offre à vrai dire à peu près le même style de restitution.
En comparaison, le lecteur Atoll offre un flux S/PDIF plus neutre mais qui peut paraitre désincarné et plus superficiel en matière de précision des plans sonores.
Le HiFace semble présenter une musique plus aérienne, déliée et neutre sans pour autant aspetiser les timbres ou offrir une restitution trop claire ou lissée. La lisibilité des chants et contre chants est absolument parfaite, il semble que le travail du convertisseur en aval permettra d'obtenir le style de restitution le plus plaisant à l'oreille de l'auditeur sans avoir à résoudre une difficile équation de compatibilité entre drive et convertisseurs tout deux très ou trop colorés.

Il est à noter que l'écoute égalisée de la source HiFace s'est révélée être moins qualitative au niveau des détails et de la justesse des timbres à contrario de l'interface USB du convertisseur qui elle s'en trouve littéralement transfigurée sans naturellement atteindre le niveau de restitution du HiFace en S/PDIF.

En complément une seconde session d'écoute à l'aide d'un DAC Naim et de son alimentation séparée XPS2 confirme l'excellence de la qualité de la source, où cet équipement d'une musicalité exceptionnelle arrive à faire transparaitre les moindres élans avec une fluidité et une rapidité exemplaire. C'est à ce niveau d'écoute que la différence saute réellement aux oreilles avec évidence, là où une écoute plus attentive doit être faite avec un Dac Naim seul ou même en comparaison avec un Atoll CD200. L'entrée USB  du DAC Naim s'est révélé moins performante proposant une musique plus tendue, retenue et quelque peu "distante". La scène sonore bien qu'ample et définie reste austère au niveau de la matière. A nouveau l'accès S/PDIF prouve sa performance par rapport à l'entrée USB qui pourtant accède à une simple clé et lit un fichier informatique...

Compatibilité:

Les tests que j'ai réalisé permettent de mettre en évidence la bonne compatibilité générale de l'interface M2Tech Hiface avec :
  • foobar 2000 V1.0 : en WASAPI la qualité de restitution est de quelques % moins bonne qu'en KS et par moment il y a des blanc de quelques millisecondes semble-t-il à imputer à une interruption du flux par un autre logiciel (à creuser car il s'agit d'un élément classique)
  • JRiver R14 : en WASAPI la qualité de restitution est à son maximum, j'ai l'impression que JRiver apporte une légère coloration et mise en avant du haut médium à la restitution par moment (pas sur tous les morceaux)
  • iTUNES 9.1 : flux passant par quicktime, sur Windows Vista pour profiter du WASAPI non disponible sur Seven 64 bits pour le moment. Le résultat est probant et se rapproche de celui de foobar V1.0. Difficile d'entendre une réelle différence avec les deux premiers lecteurs.
  • WMP 11 : en WASAPI la qualité de restitution est la moins bonne des trois sans pour autant être de nature rédhibitoire, pour une musique d'ambiance cela se révèle être largement suffisant
Quelques critiques : 
Vers Computeraudiophile.com
Vers 6moons.com

Les liens utiles : 
Le site du constructeur : http://www.m2tech.biz/products.html
Pour charger les derniers pilotes pour PC et Mac : http://www.m2tech.biz/download.html

13 commentaires:

  1. Merci pour cet article, cependant un point sur lequel je ne suis pas d'accord: le bon qualitatif entre un 16/44 et un 24/192 n'est pas aussi négligeable que tu l'affirmes, ce même avec un VDAC. (donc a fortiori avec un DAC Naim).

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  2. avec un VDAC, personne ne verra la différence dans la mesure où ce dernier ne traite que du flux 16/44.1, la résolution supérieure est uniquement accessible par upsampling interne et non par transmission du fichier haute résolution.

    pour ce qui est des plages HD, la différence est réellement marquante à partir du moment où l'enregistrement est prévu dès le départ pour être haute résolution. Cela mériterait un article, je te l'accorde :)

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  4. Pour ce qui est de computerauidophile, je respecte leur opinion mais pour moi ne constitue pas foi et loi. Seul le constructeur peut trancher.

    Vous avez cependant en effet raison, il s'agit d'une coquille, la phrase correcte est 24 bits et 96KHz. Le V-DAC n'est capable que de prendre des flux à cette vitesse maximale. Pour être précis tous les flux entrés, quelque soient leur vitesse sont suréchantillonnés systématiquement à 24 bits et 192Khz.

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  5. Merci bcp Musiq

    J'avais une ou deux interrogations ...

    1/ Connaissez vous le musiland monitor USD http://www.audiophonics.fr/musiland-monitor-usd-dac-usb-24bit192khz-vers-spdif-toslink-p-5146.html

    Et selon vous, en théorie ou d'expérience est il un concurrent sérieux du M2Tech ?

    2/ Actuellement j'ai un pc laptop dual core relié en usb directement sur mon DAC. Le son est bon voire très bon. Je souhaite savoir si j'aurais un bond qualitatif intéressant avec une passerelle USB-spdif > DAC

    3/ Dernière question importante je trouve et peu renseignée.
    Si (imaginons) que je branche un M2TECH sur usb-spdif coaxial vers une entrée coaxiale de mon ampli harman audio/video AVR260 avec convertisseurs intégrés Analog devices 24/192.
    Est ce que je peux faire "l'économie" d'un DAC avec un son de bonne qualité ?

    4/ FIN / Est ce qu'un ampli qualifié de 24/192 upsample toutes sources vers 24/192 ou signifie-t-il qu'il accepte les sources jusqu'à ces 'performances'

    MERCI musiq et pardonnez mes longueurs mais mes questions reviennent souvent sur les forums et je serais heureux de vos réponses et d'y voir plus clair et que les autres internautes puissent y voir aussi plus clair.

    Merci, je continue à "régler " mon portable ensuivant votre manuel PDF...

    Bonne journée

    Cordialement

    Georges

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  6. Bonjour

    1/ Non je n'ai pas testé cette interface. Je n'ai naturellement pas le temps matériel de tester tous les équipements :) Il peut effectivement être possible qu'elle soit aussi performante ... ou pas... il faut dire que le pilote KS de l'hiFace y est fortement pour quelque chose également.

    2/ Ce n'est pas évident, tout dépend du DAC et de ses performances. En règle générale tous mes tests montrent sur les DACs testés que l'entrée S/PDIF a toujours été nettement supérieure. C'est encore plus flagrant avec l'hiFace EVO. Plus on va vers le haut de gamme, plus c'est à mon sens audible.

    3/ Fort probablement pas, c'est un test que j'ai réalisé il y a quelques temps avec un TEAC haut de gamme. Le rendu sonore est mauvais, voir très mauvais. Ces DACs sont spécifiquement montés pour optimiser la restitution surround et concentrent leur travail avec l'électronique autour sur l'impact et la netteté du medium plus que sur le naturel et l'étendue.

    4/ Cela dépend également, les deux cas sont possibles, en général c'est explicitement marqué "upsampling 24/192" lorsque tout est suréchantillonné et marqué "jusqu'à 24/192" lorsque le signal est en passthrough et donc n'est pas touché.

    bon réglages, la nouvelle mouture du document est en cours de rédaction et sera publiée à la rentrée.

    cordialement

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  7. MERCI BCP DR MUSIQ

    JE VOUS REPONDS + TARD

    CDLT GC

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  9. Bonjour,

    Je suis désolé pour le dernier commentaire qui a été effacé, la nouvelle interface d'administration est quelque peu déroutante :)

    La question portait sur le support du Mac en mode Integer.

    Je pense qu'il faut lire la page de M2TECH qui explique les différents modes supportés et leur avantages/inconvénients en premier lieu (http://www.m2tech.biz/knowledge.html)

    Ensuite, je vous propose de lire le papier de Damien Plisson (http://www.amr-audio.co.uk/large_image/MAC%20OSX%20audio%20players%20&%20Integer%20Mode.pdf) qui explique le pourquoi et le comment du mode "Integer"/"Float" sur cette plate-forme.

    Pour ce qui est du mode de transfert en mot d'entiers par M2Tech je n'ai pas plus d'information que cela, il faudrait je pense que la communauté d'utilisateurs se focalise à demander par email au constructeur de faire un effort de programmation dans ce sens.

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  10. Je suis l'auteur du message qui a été supprimé.
    Je viens de lire la page de M2Tech que vous m'avez suggérée. Rien de pertinent sur le mode entier.
    Je connaissais la page de Damien Plisson concepteur du fameux lecteur audio Audirvana Plus. Il m'a confirmé dans un courriel que le M2Tech ne supporte pas le mode entier. Le site "Digital audio Review" affirme la même chose. Si j'enlève mon M2Tech et que je le remplace par un câble USB, mon Dac Bel Canto permet le mode entier; le témoin vert INT s'allume dans la fenêtre d'Audirvana Plus. Je vais écrire à M2Tech pour leur demander de produire un pilote qui permet le mode entier. Je vous enverrai une copie dans ce blog même.
    Merci de m'avoir répondu. Et à la prochaine.

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  11. Voici la question que je viens d'envoyer à la firme italienne M2Tech. Si on me répond, vous en serez informé. Salutations.
    Bonjour,
    Je ne peux obtenir le mode entier (integer mode) avec votre passerelle (bridge) M2Tech HiFace. Quand je branche un câble USB à la place de la passerelle M2Tech, mon lecteur Audirvana Plus et mon DAC Bel Canto 2.5 utilise le mode entier (integer mode); un témoin du lecteur Audirvana Plus l'indique. D'autres passerelles (bridges), tel le Audiophileo, permettent le mode entier (integer mode) qui, d'après plusieurs spécialistes de l'audio, "optimise le flux audio au niveau du pilote (driver) en court-circuitant (shuntant) le mixer audio et la conversion de format (32 bit flottant (float) vers le format natif du DAC)" (Damien Plisson).

    Aussi vous serait-il possible de modifier le pilote (driver) de M2Tech HiFace pour que les utilisateurs de cette passerelle (bridge) puissent bénéficier du mode entier (integer mode) qui, soit dit en passant, est toujours disponible dans le système Mac OS X, version Snow Leopard.

    Références: http://www.amr-audio.co.uk/large_image/MAC%20OSX%20audio%20players%20&%20Integer%20Mode.pdf

    http://www.digitalaudioreview.net.au/index.php/news-blog-and-showcase/john-darkos-blog/item/272-integer-mode-audirvana-and-you

    Je vous remercie.

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  12. J'ai retrouvé le texte du message effacé quelques messages ci-dessus, mes excuses à nouveau à Jean-Paul :)

    Bonsoir,

    J'utilise M2Tech et le lecteur audio Audirvana Plus. Pourquoi la passerelle M2Tech entre l'ordinateur iMac) et le Dac (Bel Canto 2.5) n'accepte pas le mode entier (Integer Mode), ce qui permettrait d'obtenir encore un meilleur son ?
    Je lis avec intérêt votre blog et vos opinions sur le forum audiophilefr. Je vous remercie.

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  13. Il m'a répondu ceci, le 26 décembre dernier:

    Dear Mr. Martel,

    Please apologize for answering you so late. Integer mode usually ensures a better sound quality when the device driver doesn't provides bit-perfect in standard float mode. We made a driver which is able to provide bit-perfect transfer even if integer mode is not used. We tested it comparing the samples of a file being transferred with the data collected by an S/PDIF receiver driven by the M2Tech HiFace. They proved to be exactly same, so the transfer was bit-perfect.
    FAQ no 29 only relates to Windows machines.

    Happy new year !

    Marco Manunta
    M2Tech Srl

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