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Quel standard de connexion choisir pour votre interface audio ?

interfaces-audio-pure-perception-blogComme je l’avais exposé brièvement dans mon article sur la latence, les interfaces de connexion sont nombreuses et ont toutes des avantages et des inconvénients qui leurs sont propres. Approfondissons un peu le sujet !

USB 2.0/3.0/3.1

C’est la connectique la plus répandue dans le monde informatique (Que ce soit sur Mac ou PC). Voici un petit tableau récapitulatif des performances :

Génération USB USB 2.0
(HI-SPEED)
USB 3.0
(SUPERSPEED)
USB 3.1
(SUPERSPEED+)
Rétrocompatibilité USB1.1 USB1.1/2.0 USB 1.1/2.0/3.0
Débit Max. Théorique 480 Mb/s 4.8Gb/s 10G/s
Mise sur le marché 2001 2009 2014

Du point de vue de la latence, l’USB n’est pas le meilleur standard de connexion dans l’absolu, mais en pratique il est maintenant souvent largement suffisant si votre chaine audio est bien optimisée (d’autant plus si vous utilisez des pilotes ASIO).

Il s’agit également de la connexion que vous trouverez sur toutes les interfaces les plus accessibles financièrement. Les normes USB 3.0 et 3.1, grâce à leurs débits importants, permettent le transfert d’un très grand nombre de canaux.

Veillez également à choisir vos ordinateurs avec un nombre de ports USB conséquent car certains périphériques ne supportent pas (ou mal) d’être reliés par un concentrateur (hub) et entre les clés d’authentification (type iLok), votre interface audio et tous les autres périphériques (disques durs externes, clavier, souris, etc) il n’est pas rare de manquer de ports libres.

FireWire (IEEE 1394)

Cette interface a connu ses heures de gloire dans la décennie écoulée. Principalement portée par Apple, elle a existé également dans le monde PC. Comme pour l’USB, il existe plusieurs versions de FireWire dont les débits théoriques varient de 100Mbits/s jusqu’à 3200 Mbits/s selon les normes.

Si elle est encore très présente dans les studios et le monde de l’audio, elle a été abandonnée par Apple qui tente de la remplacer par le Thunderbolt. Sur PC, cette interface n’existe plus en standard depuis environ 10 ans, mais il est toutefois possible d’ajouter une carte-fille prenant en charge ce protocole. Le chipset de la carte dédiée a une grande importance : ceux produits par Texas Instruments (TI) sont les meilleurs à ce jour (il vaut mieux éviter les chipsets de VIA).

Il existe également des adaptateurs USB vers FireWire, mais il est déconseillé de les utiliser en MAO : ils ont des performances très variables (souvent désastreuses) et ils génèrent la, plupart du temps, une forte latence et des instabilités (dans le meilleur des cas).

Les interfaces utilisant uniquement le FireWire sont devenues rares, ce qui est une bonne chose, cette interface étant en voie d’extinction. A l’époque où l’USB souffrait encore parfois de problèmes de stabilité ou latence, le FireWire était une alternative très intéressante mais aujourd’hui, lors de l’achat d’une nouvelle carte son, il s’agit plutôt d’un handicap : tournez-vous plutôt vers des interfaces plus modernes comme l’USB 3.0 ou le Thunderbolt.

Thunderbolt

Le Thunderbolt est un format de connexion créé par Intel en 2007, et qui doit à terme utiliser la fibre optique au lieu des traditionnels fils de cuivre. L’idée est de pouvoir brancher un périphérique externe directement sur le port PCI-E de l’ordinateur, afin de bénéficier d’énormes performances en termes de débits et de latence.

Le connecteur utilisé est celui du Mini Display Port, pour les Générations 1 et 2. Nous en sommes actuellement au Thunderbolt 3, qui offre un débit bidirectionnel de 40 Gbs/s et utilise le port de l’USB-C . Le Thunderbolt est multi-protocole (il fonctionne si on y branche de l’USB 3.1 par exemple), permet de chainer les périphériques (écrans, interfaces audio, disques durs externes…), et permet dans un certaine mesure de les alimenter (jusqu’à 100W en charge). En théorie, c’est donc la connectique rêvée.

Toutefois, cette connexion n’est en pratique disponible que sur Mac. Elle existe également sur PC, mais n’est pas encore très développée (je dirais même que son développement va probablement rester lent, du fait de l’existence de normes universelles offrant de très bons débits comme l’USB 3.0 et 3.1, largement plus diffusées). Les interfaces audio Thunderbolt sont très rarement accompagnés des pilotes fonctionnant sur PC : méfiance donc lors de l’achat, il faut bien se documenter auprès du fabricant.

Quelques chiffres sur les performances du Thunderbolt :

  • Latence : généralement autour de 1 ms, rarement plus de 6 ms malgré des samples size de 128 selon les tests pratiqué par ce blog Anglais.
  • Débits : THunderbolt 1 : 10 Gb/s. Thunderbolt 2 : 20 Gb/s : Thunderbolt 3 : 40 Gb/s

PCI-Express

Le PCI-Express, abrégé PCI-E, remplace à partir de 2004 l’ancienne norme PCI qui servait à brancher les cartes internes à un ordinateur (cartes graphique, son, contrôleur…). Nous en sommes actuellement à la version 3.0 (le PCI-E est retro-compatible).

Outre des débits ultra-élevés, il a l’avantage de permettre un accès direct au processeur et à la RAM de l’ordinateur, avec une latence infime ( de l’ordre de la nano-seconde).

Ces interfaces sont généralement utilisées pour des installations audio haut de gamme. Ce type d’interface nécessite généralement l’utilisation de convertisseurs et préamplis externes et ne s’occupe « que » du transit des différents signaux entrant et sortant de l’ordinateur ; pas (ou peu) de leur conversion AD/DA. Leurs performances sont souvent excellentes.

Ethernet

Il s’agit d’un protocole utilisé pour les connexions réseau et internet depuis plusieurs décennies et utilisant le port RJ45.

Il en existe de nombreuses variantes se distinguant principalement par le débit (de 10 Mb/s à 10 Gbit/s) et la portée (de 185m jusqu’à 500m). On utilise aujourd’hui principalement le Fast Ethernet (aussi appelé 100BASE-T , autorisant un débit jusqu’à 100 Mbits/s), et le Gigabit Ethernet  (1000BASE-T, jusqu’à 1 Gbits/s).

Cette technologie est de plus en plus utilisée en studio, notamment pour les sauvegardes et les transferts de larges quantité de données ou la gestion de machines esclaves à partir d’une machine maître. On commence par ailleurs à voir apparaître des interfaces audio exploitant ce protocole, parfois en parallèle d’un second (généralement USB ou Thunderbolt).

Cette connectique est très intéressante,  car elle est peu coûteuse, universellement répandue et d’une grande fiabilité. Elle permet le transfert d’un grand nombre de canaux à travers un seul câble avec une latence très faible : par exemple, le protocole DANTE créé par Audinate permet le transfert de 1024 canaux (512in et 512out) avec une latence pouvant tomber 150µs !

Plusieurs entreprise ont développé leur standard propre pour la gestion de la transmission de l’audio par câble réseau (Audio Over Ethernet – AOE). Audinate, cité précédemment, équipe, par exemple, de son protocole DANTE les interfaces RedNet de Focusrite ou le tout récent Nucleus 2 de SSL ; La société Waves, à travers sa société DiGiGrid, à quant à elle développé son propre système SoundGrid que l’on retrouve dans ses interfaces audio.

Et donc je prends quoi ?

Pour choisir, il faut faire la liste de vos besoins actuels et futurs, des connectiques disponibles sur votre ordinateurs et également des besoins que vous avez d’un point de vue des entrées et sorties analogiques et digitales (micro, ligne, casque, monitor, ADAT, AES, etc).

Si vous souhaitez investir pour une technologie durable, facile à installer : le support Ethernet est une excellente option car les câbles sont peu chers et un seul câble pourra transporter plusieurs centaines de pistes. De plus, là où des câbles analogiques standards sont sensibles aux parasites, un câble Ethernet blindé (catégorie 5e ou 6) préserve le signal (digital) qu’il transporte. Il existe, de plus, des convertisseurs comme RedNet 3 de Focusrite permettant l’agrégation de formats variés (ADAT, AES, S/PDIF) sur un seul câble Ethernet.

Si vous possédez déjà des équipements externes (préamplis, processeurs d’effets, etc), un nombre d’entrées et sorties de niveau ligne devra être présent pour permettre leur intégration. Pour certains préamplis, des entrées/sorties ADAT peuvent être utiles.

Si vous recherchez la portabilité/compacité, les interfaces USB ou Thunderbolt sont généralement celles qui réunissent le plus souvent ces caractéristiques.