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Comparaison flac/mp3/ogg/aac

Restons dans les qualités audio, et parlons des formats de compression.

Il existe divers formats audio :

  • flac : compressé sans perte, techniquement la meilleure qualité, mais fichiers volumineux (> 25Mo très souvent).
  • mp3 : un des formats les plus connus et ancien. Compression avec perte. Format non libre mais lisible absolument partout.
  • ogg : le successeur technique du mp3. Compression avec perte. Format libre, mais encore peu lisible. Ne peut contenir de DRM. Ceci explique sans doute cela. Le meilleur format (opus mis de côté, encore trop jeune).
  • aac : similaire au ogg. Successeur technique du mp3. Non libre mais apporte les DRM. C’est le format choisi par Apple sur l’iTunes Store.

Il en existe d’autres, mais ce sont les plus répandus.

Cet article va s’intéresser à comparer les différents formats de fichiers (sauf aac, qui est très similaire au ogg, et je préfère tester un format libre) et de qualité.

Tous les tests seront effectués avec Kids With Guns de Gorillaz, rippé de mon CD.

Flac

capture-du-2013-10-27-11-47-05

C’est la piste originale du CD, le flac compressant sans perte de qualité.

Taille du fichier : 23,8Mo.

OGG

500 kbps

capture-du-2013-10-27-11-50-41

On observe un spectre identique au flac. Malgré la compression, on ne devrait pas entendre la différence.

Taille du fichier : 12,2Mo. Taille divisée par deux pour la « même qualité » que le flac.

256 kbps

capture-du-2013-10-27-11-53-31

On observe clairement une perte de données à la fin du spectre, mais le spectre reste tout de même très bon. Je peux affirmer que pour 99,9% des personnes, aucune différence ne sera entendue par rapport au flac.

Taille du fichier : 6,6Mo, la taille est 4x plus faible que le flac, pour une qualité extrêment proche du flac.

MP3

320 kbps

capture-du-2013-10-27-11-59-36

Ouch, ça fait mal. La meilleure qualité de mp3 coupe le son au dessus de 20Khz…

Taille du fichier : 7,6Mo. Supérieur au ogg 256 kbps pour une qualité bien moindre…

Je ne vais même pas essayer des qualités inférieures, c’est déjà pas terrible…

Le mp3 n’a vraiment plus rien pour lui… Il a fait son temps… Là où ça m’énerve, c’est que le mp3 est extrêmement répandu pour tout ce qui touche au streaming.

21 comments

  1. Héhé intéressant l’analyse du spectre des fréquences :) Oui le format MP3 est un gros dégueulasse, en même temps c’est normal il est très très vieux et ses capacités en bitrate variable sont risibles.

    À propos du format AAC, j’ai pu obtenir les meilleurs résultats avec l’encodeur NeroAAC (propriétaire -libfaac ne fait pas le poids). Il va sans dire qu’avec le quart du poids par rapport au MP3, ça reste écoutable (nettement mieux que Windows Media Audio ou RealAudio, qui étaient tous meilleurs que le MP3)

    Au sujet du format Opus, je l’utilise déjà (implémentation de référence libopus). La raison est simple: il rivalise voire surpasse les encodeurs AAC propriétaires tout en apportant d’excellentes améliorations héritées de Speex: très faible latence, excellente résistance à la perte de paquets, faible charge en décodage. L’Opus est parfait pour du streaming :)

    Désavantage: bah c’est encore tout jeune, ffmpeg vient à peine de l’intégrer (je viens de voir ça à l’instant; jusqu’à présent je décodais en WAV pour encoder ça via opusenc)

    NB: un fichier dans un certain format peut être très bon ou très mauvais: tout dépend de la qualité de l’encodeur.. et du décodeur ;)

  2. Je ne suis pas sûr que le signale que tu effaces au dessus de 20kHz soit très important pour la qualité audio.
    Pour t’en convaincre, met un filtre passe-bas à 20Khz sur ton flac ou wav d’origine et compare avec l’original en blind test.

    L’oreille est vraiment peu sensible dans ces fréquences.

    Le mp3 utilise d’autres algo bien plus élaborés qu’un filtre passe bas pour gagner en taille de fichier. Ces algo font plus de dégats auditifs mais ils sont moins faciles à mettre en image.

  3. Bonjour.
    Avec quoi ces analyses de fréquences sont elles réalisées ?
    Cordialement.

  4. (re) Bonjour.
    Au temps pour moi.
    La réponse est à un clic de souris sur un autre article. Très intéressant. Merci des conseils.
    Cordialement.

  5. Intéressants vos commentaires.
    @Mitsu : Je note pour aac, je ne savais pas que l’encodeur pouvait jouer à ce point. J’utilisais l’encodeur NeroAAC, mais un peu au pif j’avouerai.
    A propos du format Opus, je ne m’y suis pas trop penché, car *aucun* appareil nomade ne le lit (peut être ça existe sous Android, mais je suis sous WP8).
    Concernant ta dernière remarque sur la qualité de l’encodeur/décodeur, je prends note. Mais tu vas me rendre encore plus parano sur la qualités de mes musiques ^^’
    @Tuxicoman : Oui je suis d’accord avec toi, ce n’est pas très flagrant. C’est plus par principe, le ogg 256 est plus fidèle pour un poids plus faible qu’un mp3 320, du coup dans la mesure du possible il vaut mieux un ogg. Après, ça doit venir de l’algo que tu indiques, je trouve toujours qu’un mp3 320 a moins de « pêche » ou de « profondeur » qu’un ogg 256, ça « claque » moins.

  6. à noter que la compression mp3 amoche particulierement les transitoires (courtes attaques d’instruments, sons complexes de type « bruit ») et la dynamique (différence entre les niveaux les plus bas et les plus hauts), ce qui n’est pas forcément visible sur ces graphiques. Et très important dans la restitution du son.

  7. Est-il possible d’avoir une version écoutable du même fichier, mais dans différent format, pour voir la différence ?

  8. Ayant une excellente ouïe, je me suis surpris à ne pas entendre de son > 17,5kHz. Sachant que la meilleure oreille jeune entendra au mieux 20kHz, c’est pas très très grave…

  9. @qwerty : désolé j’ai été absent de toute la semaine. Tu veux toujours les fichiers ?
    @Pauli : comme indiqué plus haut le mp3 ne se contente pas de couper au dessus de 20 KHz.

  10. Salut Matronix,

    Merci beaucoup pour cet article particulièrement intéressant. J’aurais aimé savoir si tu pouvais m’éclairer sur quelques points.

    1. J’ai passé du FLAC en mp3 256k. Comme j’aurais voulu écouter du 320k, a priori meilleur*, j’ai reconverti mon 256 en 320. Etait-ce judicieux en terme de qualité sonore ? En gros, le logiciel Freemake Audio Converter que j’utilise peut-il réellement augmenter la qualité d’un 256k passé en 320k ?
    2. Le logiciel Freemake Audio Converter que j’utilise donc pour passer d’un dossier FLAC en mp3, me propose la qualité dite « optimale » de 256k, tout en proposant, mais en ne l’indiquant pas comme étant « optimale », le mp3 320k. Question, pourquoi ??? Le 320k n’est-il pas censé être phoniquement supérieur à du 256k ?* Est-ce due à cette « coupure » de fréquences que j’ai lu dans ton dossier ?
    3. Pourquoi le 256k ne remplace t-il pas définitivement le 320k « faussement » meilleur et pourtant toujours considérer, à tord (?) comme supérieur ? Cf. téléchargement mp3 Amazon.

    J’espère avoir été clair. Dans l’attente de tes réponses, un grand merci d’avance.

  11. @Kiki : Oui bien sur !
    1. Quand tu convertis ton flac (débit de peut être 10 000k) en mp3 256k, ta qualité est de 256k. Tu perds des informations pour compresser ton fichier. Quand tu convertis ce fichier en 320k, les informations perdues sont toujours perdues. Il te crée donc un fichier 320k, mais son contenu est toujours du 256k. On peut faire l’analogie avec une bouteille d’eau. Mets 50cl d’eau dans une bouteille d’1L, tu auras une bouteille d’1L mais avec 50cl d’eau, pas 1L. Il faut donc repartir de ton flac (fichier qui contient 100% des données) pour fabriquer ton mp3 320k.
    2. Plus tu augmentes le bitrate, meilleure sera la qualité. mp3 320 > mp3 256 > mp3 128 > etc. Peut être t’indique-t-il que le 256 est optimal en terme de poids de fichier ? Mais évidemment un 320 sera de meilleure qualité.
    3. Parce qu’un fichier 320 est plus lourd qu’un 256, et le trafic de données coûte cher. Ce sont donc des économies pour eux. D’ailleurs Amazon l’indique clairement : https://www.amazon.fr/gp/help/customer/display.html?nodeId=201379550 « afin d’encoder nos fichiers MP3 avec la plus haute qualité et la meilleure taille de fichier ». C’est donc un compromis pour eux, mais pas pour l’acheteur. Donc oui, acheter des mp3 sur Amazon revient à acheter de la musique très compressée, c’est pour cela qu’il faut éviter. Je dis peut être une bêtise, mais Apple vend de la musique aac 256k. Ce n’est pas du mp3, c’est un nouveau format de compression plus récent. L’avantage étant qu’en 256k on est la même qualité qu’un mp3 320 (voire supérieure même), pour une taille de fichier légère. Bénef pour le fournisseur, ainsi que l’acheteur. Par contre tous les appareils ne lisent pas le aac (tous les appareils Apple le lisent, tous les smartphone aussi, après à vérifier au cas par cas).

    Le mieux reste selon moi d’acheter le CD et d’encoder soit même ses fichiers, ainsi tu achèteras ta musique dans la meilleure qualité possible, et tu pourras générer des fichiers pour tous tes appareils.

    PS : pour remplacer freemake, je te conseille Xrecode (http://xrecode.com/), très très simple et efficace (beaucoup plus que freemake). Tu peux le passer en français en haut à droite.

  12. Bonjour,
    Pour avoir comparé du flac et du bon mp3 j’arrive au constat suivant:
    l’écart varie de 1 à 1,01 (et je suis large) quand sur une même échelle l’écart entre les meilleurs casques audiophiles varie de 1 à 10. C’est bien simple entre un Senheiser et un AKG il y a déjà 50 fois plus de différence qu’entre un CD et un 33trs.
    Mais dans quelques années quand les système de reproduction du son seront améliorés alors la petite différence flac-mp3 commencera à avoir de l’importance.
    Denis,

    • L’écart entre un mp3 et un flac est beaucoup plus important que ce que tu dis, la preuve est dans l’article…
      Après, tout dépend de ce que tu écoutes aussi. Si tu écoutes de vrais instruments (classique, jazz, accoustique…) la différence sera plus importante que si tu écoutes des sons d’ordinateurs ou de boîtes à rythme.

      Sinon le bon matos pour reproduire le son existe déjà, faut juste y mettre le prix.

  13. Oui l’écart entre une Ferrari et une Clio sport est important sauf qu’aujourd’hui on n’a que des chemin forestiers en mauvais état pour les comparer et là……c’est pas évident.
    Franchement trouver un casque fidèle…. bonjour ! même un STAX à plusieurs milliers d’€ n’a pas une réponse plate !
    Paradoxalement coté enceintes et salle d’écoute traitée, il y des systèmes qui marchent bien c’est vrai. Là on peut utiliser de la Ferrari même si elle ne fait obligatoirement pas la différence.
    Pour du nomade par contre le MP3 convient largement.

    • Petite curiosité
      https://dl.dropboxusercontent.com/u/90248486/lav.wav
      à écouter tel quel , ou bien à downgrader en MP3 et même en MP3 ce sera quand même meilleur (disons plutôt plus agréable) le FLAC ou le CD issus de la bande master d’origine.
      Comment est-ce possible ?
      Réponse
      Ca a tellement été malmené …correction RIAA pressage 33trs, Correction RIAA inverse, vieille cellule Shure V15iii, préamp NAD ,Audacity que maintenant c’est comme un bon Whisky.

  14. Perso le vrai son fidèle je n’aime pas ça, pas assez de basses à mon goût.

    Tu compares la qualité de son avec la fidélité. C’est vrai, c’est lié, mais pour moi ce n’est pas ça le plus important. Un son compressé ou mp3 me donne une impression d’enfermement, comme si tous les instruments étaient à 1cm de mon oreille, avec un casque. Avec une meilleure qualité, les sons viennent de beaucoup plus loin, ils arrivent distinctement, et plus tous en même temps. Je ressens cet effet à partir de l’aac/ogg 256. Et je parle en nomade.

    En nomade je tourne avec l’iPhone 7 avec Seinnheiser Momentum over ear et j’en suis très très satisfait.
    En fixe carte son sur ordi fixe, et casque Seinnheiser Game Zero. Pas du Hifi, mais son de malade quand même. Et aac 256 (Apple Music).

    J’aime la sonorité Sennheiser.

  15. Et pour du vrai son fidèle, c’est musique classique, et là je vais à l’auditorium, rien de mieux que le vrai son de l’instrument.

  16. On est d’accord le MP3 doit être encodé du mieux possible je rippe avec Cdex qui utilise LAME ( Une expérience avec LAME a été faite avec un publique d’audiophiles avertis et ils n’ont pas réussi à distinguer le MP3 de l’original).
    Pour ce qui est du son orginal FLAC ou qualité CD il est souvent ressenti moins bon que le 33trs du même master. D’où des incompréhensions sur une perte de qualité avec le numérique. C’est faux mais pourtant le ressenti est vrai. J’ai beaucoup de doublons cd et 33trs. Un seul a le même son avec les deux supports c’est un TELARC donc de prise numérique. Pour les autres les 33trs ils sont plus agréables à niveau d’écoute domestique car les ig du son ont pris en compte que le 33trs est écouté à 65 db en moyenne plutôt qu’à 85 db comme au concert voilà le pourquoi du ressenti.

  17. Le format mp3 (techniquement, MPEG audio layer 3) a l’avantage d’être sous le coup d’une norme ISO et d’être très bien connu. Il n’a par contre jamais été prévu pour une utilisation musicale et est donc sujet à de graves limitations (pré-écho, ghosting, harmoniques dans les hautes fréquences, d’où le high-band filter dégressif de 18 à 20 khz dans la plupart des encodeurs). Les encodeurs récents sont parvenus à contourner certaines limitations en exploitant des zones d’ombre de la norme ISO pour améliorer la fidélité du format et permettre, entre autres, l’utilisation d’un bitrate variable (en abusant du bit reservoir, que la norme ne limite pas en taille). Il n’y a AUCUNE comparaison possible entre un MP3 à 256 Kbps créé avec l’encodeur de Fraunhofer (l3enc) et un MP3 à 256 Kbps ABR créé avec la dernière version de Lame : ce dernier sera bien meilleur.

    Ensuite, les formats comme le Vorbis, l’Opus et l’AAC partent des mêmes principes mais ne perdent pas autant de place que le mp3 sur des fonctionnalités inutiles aujourd’hui (checksums à la fin de chaque frame, bit padding des frames dont la durée est fixe en MP3, etc.) et les formats mettent davantage l’accent sur les effets psychoacoustiques que le MP3 ignore en grande partie.

    Le meilleur rendement actuel ne se fait d’ailleurs plus à un bitrate indicatif: personnellement, j’utilise le quotient qualité de chaque format (Vorbis surtout, occasionnellement MP3) pour viser une qualité suffisante: en Vorbis par exemple, et un équipement audio classique (connecteur jack 3.5mm, casque Grado SR80e), j’atteins la transparence audio avec un q=4,5 (qui donne un bitrate moyen entre 160 et 270 Kbps) alors que j’utiliserai q=9 pour du MP3 (le max sous Lame, qui utilise un algorithme d’évaluation qualité assez proche du Vorbis) tout en laissant le high-band filter en place; à l’oreille, le MP3 sera plus « terne » dans les medium et hautes fréquences avec un peu de distorsion dans les basses, mais sur l’autoradio ce ne sera en général pas audible.

  18. Bonjour: Intéressant pour pousser au maxi la qualité audio MP3 .
    J’ai bien aimé la pointe d’humour avec l’autoradio…
    Perso en aveugle avec des niveaux réglés au quart de poil je n’arrive pas à distinguer un flac d’un MP3 encodé avec LAME entre 256 et 320.
    Je peux parfois percevoir une différence au premier abord mais après 4 ou 5 lectures comparatives du même passage finalement non.
    En écoute il faut se débarrasser de tout le savoir technique car cela vient polluer l’objectivité.
    Paradoxalement, à l’écoute il me semble pouvoir distinguer un SACD à 96 khz 24 bits PCM d’un CD notamment sur les attaques ou sur l’extinction du son.
    Si c’était vrai ça voudrait dire que la perte majeure de qualité interviendrait avec la qualité CD: 44.1 khz 16 bits ensuite le MP3 serait capable de maintenir l’information ainsi légèrement altérée par la numérisation initiale .
    Pour être sûr il faudrait que quelqu’un me fasse passer le blind test.
    Pour conclure on peut malgré tout avoir une musique très agréable et quand même de belle qualité dans une voiture avec un autoradio, l’attente n’étant évidement pas la même.
    Ps: Quelle différence d’écoute entre un supra-auriculaire et un circum-auriculaire ? du point de vu technique ce n’est pas du tout la même chose vis à vis du pavillon de l’oreille.

    • Je ne peux pas vraiment m’exprimer sur la différence supra et circum, les casques que je possède n’étant pas du tout du même calibre (le Philips SHP2000, circum-aural, vaut 15 €, le Grados sr80e, supra-aural, en vaut 110), mais le supra-aural a un son qui résonne beaucoup moins (les Grados ont le « dos » des pavillons ouverts, en plus) et j’entends beaucoup mieux les pré-échos causés par le mp3 ou le vorbis de faible bitrate sur les morceaux qui y sont sujets. Sur d’autres morceaux, surtout ceux qui ont été masterisés il y a longtemps (et donc avec un niveau sonore moyen inférieur à la mode actuelle), la différence entre le mp3 et le vorbis est encore plus audible.

      Sur le dernier Maître Gims, qui est de toute façon sur-saturé et entièrement autotuné, la différence entre le mp3 et le vorbis est nulle: le master est tellement pourri que toute dégradation supplémentaire est perdue dans la masse…

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