PCM vs Dolby vs DTS : quel est le meilleur format ?

PCM vs Dolby vs DTS : quel est le meilleur format ?

Avec un téléviseur, un lecteur Blu-ray ou un lecteur réseau, le son des films, concerts et séries est souvent proposé dans une multitude de formats dont les plus courants sont le PCM, le Dolby Digital et le DTS. Ces formats peuvent être multicanaux pour répondre aux besoins du cinéma ou stéréo. Quelles sont les différences entre ces trois formats ? Lequel devriez-vous choisir pour obtenir la meilleure qualité d’écoute possible ? 

Comprendre l’encodage numérique 

Pour comparer la qualité des formats audio, on doit s’intéresser à la résolution du fichier (nombre de bits), ainsi qu’à son taux d'échantillonnage mesuré en kHz. Ces derniers sont liés à l’encodage du signal audio analogique vers un support numérique. Pour ce faire, on effectue un certain nombre de prélèvements par seconde. 

Avec une quantification sur 8 bits, chaque échantillon s'exprime par une série de 8 éléments pouvant prendre chacun la valeur 0 ou 1. Cela offre 256 valeurs possibles pour exprimer le signal originel. Si on double la quantification pour passer à 16 bits, on obtient 65 536 valeurs possibles, et l'on passe à 16 777 216 valeurs avec une quantification sur 24 bits. L'augmentation de la quantification permet donc d'améliorer considérablement la précision de l'encodage. 

La fréquence d'échantillonnage, exprimée en hertz, indique le nombre de fois où un échantillon est prélevé chaque seconde. Plus elle est élevée, plus grand est le nombre d'échantillons prélevés chaque seconde sur le signal analogique original. Si le CD audio se contente d'un encodage 16 bits à une fréquence de 44.1 kHz, les fichiers Hi-Res Audio bénéficient au minimum d'un encodage sur 24 bits à une fréquence égale ou supérieure à 96 kHz.

Qualité du format PCM 

Le PCM est l'abréviation de pulse-code modulation ou modulation par impulsions et codage en français. Apparu au milieu du 20e siècle dans l’univers de la téléphonie, le PCM désignait à l’origine un signal audio analogique converti en numérique. Il s’est ensuite implanté à partir des années 70 dans les premiers processeurs audio numériques, puis a été retenu comme format de référence pour le CD-Audio. Aujourd'hui, le PCM est en concurrence directe avec le DSD dans l’univers de l’audio Hi-Res. Il est présent dans la majorité des fichiers musicaux comme le FLAC, WAV et AIFF, avec une profondeur d’échantillonnage pouvant atteindre 32 bits, soit une précision 65 536 fois supérieure à celle du CD. Cette profondeur peut se répéter jusqu’à 768 fois par seconde avec les fichiers les plus performants. 

Dans l’univers du cinéma, la qualité du PCM plafonne souvent à 24 bits / 192 kHz pour limiter le poids des fichiers. On retrouve ce format PCM sur les disques Blu-ray de concerts, que ce soit avec des pistes stéréo ou multicanaux, avec un maximum de 7.1 canaux. Les Blu-ray Pure Audio utilisent également le format PCM avec une résolution de 24 bits / 96 kHz ou de 24 bits / 192 kHz. Sur certains disques ou programmes, vous pouvez également retrouver le format L-PCM (Linear Pulse Code Modulation). Les avantages et inconvénients de ce format restent les mêmes que le PCM. 

Qualité du format Dolby  

Apparu en 1992, le Dolby Digital offre un son numérique exploitant jusqu'à 6 canaux distincts : gauche, central, droit, arrière gauche et arrière droit, plus un canal LFE (Low Frequency Effects) dédié aux effets à très basses fréquences. Contrairement au CD-Audio et donc au PCM, le Dolby Digital utilise une méthode de compression avec perte : l'AC3. Le son est donc dégradé, mais dans des proportions très acceptables et souvent imperceptibles. Il existe cependant différents variants du Dolby Digital, dont le format Dolby TrueHD qui offre un son compressé sans perte (lossless). Il supporte jusqu'à 14 canaux audio d'une résolution maximale de 24 bits / 96 kHz en 7.1 ou de 24 bits / 192 kHz en 5.1. La transmission des pistes audio encodées en Dolby TrueHD nécessite a minima une liaison HDMI 1.3. Ce format est présent sur une majorité de films Blu-ray.

Qualité du format DTS 

Développé par Steven Spielberg, le Digital Theater System plus connu sous le nom du DTS est très proche du Dolby Digital avec un encodage sur 5.1 canaux. Son principal avantage est de compresser quatre fois moins le signal et de numériser le son sur 20 bits au lieu de 16 bits. Comme pour le Dolby, le DTS se décline en de nombreux formats. Pour la meilleure qualité possible, les studios de Spielberg ont développé le format DTS HD Master Audio (ou DTS-HDMA). Il offre une résolution de 24 bits sur 192 kHz, pour un débit de 24 Mbps. Cette résolution est possible avec un nombre de canaux théoriquement illimité, mais seulement 8 sont traditionnellement présents. Par ailleurs, le DTS HD Master Audio présente un débit légèrement supérieur au Dolby True HD, ce qui peut offrir une reproduction plus détaillée lorsque la bande passante est exploitée au maximum. En 7.1, le DTS HD Master Audio permet une qualité encore plus grande que le Dolby TrueHD, mais fait jeu égal avec une piste 5.1 Dolby TrueHD. Il reste cependant inférieur au PCM qui peut théoriquement monter à plus de 32 bits / 768 kHz. 

La barre de son LG CX est compatible avec le format DTS HD Master Audio pour maximiser la qualité d’écoute.

PCM vs Dolby vs DTS : la dynamique 

En plus d’influencer la précision du signal sonore, la résolution maximale autorisée par les formats PCM, Dolby et DTS impacte également la plage dynamique. Celle-ci représente l’écart perçu entre le volume minimal et le volume maximal. La dynamique d’un instrument correspond donc à la différence entre la note la plus faible et la plus forte que le musicien est capable de produire. En cinéma, elle s’exprime entre les scènes les plus silencieuses et les plus bruyantes des films et séries. Pour renforcer l’immersion et le naturel, les réalisateurs instaurent un important écart dynamique entre les scènes intimistes de chuchotements ou les dialogues et les scènes d’action durant lesquelles la bande sonore est à son apogée. Cette dynamique importante est le principal critère de sélection de la prestigieuse certification THX qui assure que le matériel utilisé offre une expérience digne d’un véritable cinéma. 

Une large plage dynamique est donc essentielle en home-cinéma. Or, un format audio compressé réduit également l’ampleur de la dynamique. Par exemple, un échantillonnage de 16 bits permet aux ingénieurs du son de travailler avec une plage dynamique de 96 dB. En augmentant la résolution à 24 bits, la plage dynamique peut atteindre 144 dB, même si la plupart des équipements audio se contentent de 125 dB. Par conséquent, les formats PCM, DTS, Dolby True HD et DTS HD Master Audio compatibles avec l’audio 24 bits peuvent offrir une plage dynamique plus importante que le Dolby Digital cantonné à 16 bits. 

Compatible PCM, Dolby True HD et DTS HD Master Audio, l’ampli home-cinéma Marantz SR-7015 assure de restituer toute la dynamique des bandes sonores des films, séries et jeux vidéo.

PCM vs Dolby vs DTS : la qualité d’écoute 

Sur le papier, le format PCM peut offrir la plus haute qualité d’écoute, avec une résolution pouvant atteindre 32 bits / 768 kHz. À ce jour, cette très haute résolution est cependant réservée pour l’écoute musicale avec des fichiers Hi-res comme le FLAC, WAV ou AIFF. En cinéma, le format PCM est souvent bridé à une résolution maximale de 24 bits / 192 kHz pour optimiser l’espace de stockage permis par les disques Blu-ray. Le PCM reste cependant supérieur au Dolby Digital et DTS, mais se place aux côtés du Dolby TrueHD (24 bits / 192 kHz jusqu’en 5.1) et du DTS HD Master Audio (24 bits / 192 kHz jusqu’en 7.1). À quantification et échantillonnage identiques, la qualité d’écoute est donc similaire entre le PCM, le Dolby True HD et le DTS HD Master Audio. 

  PCM Dolby Digital DTS Dolby True HD  DTS HD Master Audio
Résolution max. théorique  32 bits / 768 kHz  16 bits / 48 kHz  24 bits / 48 kHz 

24 bits / 96 kHz (7.1) ou 24 bits / 192 kHz (5.1)

24 bits / 192 kHz
Débit max.    640 kbps 1536 kbps 18 Mbps 24,5 Mbps
Nombre de canaux max.  7.1 5.1 5.1 13.1 Illimité 

Comment profiter du PCM, Dolby ou DTS ? 

Le PCM est le format le plus universel. Pour lire des musiques Hi-Res en stéréo, vous avez besoin d’un lecteur réseau comme le Volumio Primo Hi-Fi Edition qui est compatible PCM jusqu’à 32 bits / 768 kHz. Vous pouvez également utiliser un DAC comme le Cambridge DacMagic 200M pour profiter des musiques PCM avec un amplificateur analogique. Pour les films, séries et jeux vidéo, la majorité des téléviseurs et lecteurs Blu-ray permettent de convertir la piste Dolby ou DTS en PCM. Cette conversion est essentielle pour profiter du son de la TV avec un ampli-DAC ou une enceinte connectée dénuée de décodeur Dolby ou DTS. En revanche, la qualité restera similaire au mixage initial. Il n’y a pas de procédé de suréchantillonnage lors de la conversion en PCM. 

L’enceinte connectée KEF LS50 Wireless 2 peut lire les signaux PCM transmis par le téléviseur en HDMI eARC ou en optique.

Les pistes Dolby et DTS nécessitent un décodeur spécifique, le plus souvent directement intégré dans la TV. La qualité de ce processeur audio varie cependant grandement d’une TV à l’autre. De plus, la lecture est souvent limitée aux pistes stéréo, excepté pour les modèles plus haut de gamme comme la LG OLED65C1. Pour un décodage optimal des pistes multicanales, il est préférable d’utiliser un amplificateur home-cinéma. Vous pouvez également opter pour une barre de son. Certains modèles sont cependant uniquement compatibles Dolby. En plus du décodage Dolby et DTS, vous devez vous assurer de la prise en charge du Dolby True HD et du DTS HD Master pour profiter de la meilleure qualité possible. Il est également nécessaire d’utiliser une source de qualité comme un lecteur Blu-ray, car les pistes sonores des programmes en streaming sont souvent compressées. Enfin, veillez à choisir un câble HDMI de qualité, car les pistes sonores HD nécessitent un débit plus important. 

L’ampli home-cinéma Denon AVC-X6700H assure le décodage de la majorité des formats Dolby et DTS, permettant de reproduire fidèlement les bandes sonores des films, séries, concerts et jeux vidéo.

Quel est le meilleur format ? 

Le PCM est le format offrant la plus haute qualité possible en écoute musicale avec des fichiers dématérialisés, un lecteur réseau ou un DAC USB. En home-cinéma, le PCM est plafonné à une résolution de 24 bits / 192 kHz, ce qui le place à égalité avec le Dolby True HD et le DTS HD Master Audio. À résolution égale, la qualité d’écoute est donc similaire entre ces trois formats. 


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