Qu’est-ce que l’I2S et faut-il l’utiliser ?

Qu’est-ce que l’I²S et faut-il l’utiliser ?

USB, I²S, AES, optique et coaxial : les entrées des DAC expliquées

Vous venez d’acheter un nouveau DAC et vous voulez en tirer le meilleur. Et avant même de penser aux synergies avec les amplificateurs, les casques et ainsi de suite, une question se pose immédiatement :

Quelle est la meilleure connexion ici ? USB, optique, I²S, AES ou coaxiale ?

Mis à part le fait que votre source ne propose peut-être pas toutes ces connexions – et qu’avec un PC comme source, on utilise de toute façon généralement l’USB –, un rapide tour d’horizon de ces normes permet d’en tirer une recommandation générale. Fait intéressant, la réponse est ici moins souvent « ça dépend » qu’on pourrait s’y attendre.

Passons les connexions en revue, l’une après l’autre.

En bref

• L’USB est généralement la connexion la plus simple et la plus compatible
• L’I²S peut offrir un trajet de signal très direct, mais exige une compatibilité
• Le S/PDIF, l’optique et le coaxial dépendent davantage de l’horloge de la source
• L’AES est robuste, mais souvent absent des appareils grand public

USB

L’USB a (à tort) une assez mauvaise réputation dans le monde de la hi-fi. On disait autrefois que c’était une connexion informatique, sans rapport avec le flux « naturel » et analogique de la musique.

En réalité, ses inconvénients n’étaient tout simplement pas aussi bien maîtrisés qu’aujourd’hui.

L’USB transporte à la fois l’alimentation et les données. Cela signifie que si la source est « bruyante » – par exemple un PC puissant, dont la carte graphique et le processeur peuvent générer des perturbations électriques –, on peut éventuellement les entendre. Les solutions possibles sont un DAC à isolation galvanique comme le Wandla, ou un appareil comme le JDS Labs Synapse, qui isole galvaniquement le signal USB.

Les avantages sont toutefois considérables.

L’USB transmet le signal par paquets, et c’est le DAC – grâce à son horloge interne – qui se charge du cadencement et du traitement. C’est un avantage, car l’un des aspects les plus importants d’une horloge est un trajet de signal aussi court que possible jusqu’à la puce du DAC, ce qui préserve la qualité du signal.

De plus, l’USB prend toujours en charge le débit le plus élevé que le DAC lui-même peut traiter.

Recommandation pratique : pour un PC ou un streamer, l’USB est généralement la solution la plus simple, et souvent aussi la meilleure.

S/PDIF

Si vous ne voulez pas vous préoccuper d’isolation galvanique, une liaison optique est une option évidente. Les liaisons optiques ne transmettent que le signal, pas le courant électrique, et ne peuvent donc pas transmettre de perturbations provenant de la source.

L’inconvénient est que c’est la source qui fournit l’horloge, et l’horloge de nombreuses sources n’est souvent pas tout à fait au niveau d’un DAC moderne de qualité. Les imprécisions temporelles qui en résultent sont appelées jitter (gigue). En outre, le S/PDIF est limité à 192 kHz / 24 bits.

Il existe toutefois des appareils capables d’améliorer le signal et son cadencement : ce qu’on appelle un DDC, ou Digital-to-Digital Converter (convertisseur numérique-numérique). Il n’impose pas son horloge de travail au DAC, mais agit comme une mémoire tampon qui reçoit le signal, le recadence, puis le restitue avec un jitter réduit. Certains DAC, comme le JDS Labs Element IV, disposent en outre d’une compensation interne du jitter très efficace.

Remarque : une liaison optique isole complètement les appareils sur le plan électrique.

I²S

On entend de plus en plus parler d’une connexion relativement récente appelée I²S – mais de quoi s’agit-il exactement ?

Pour faire simple, c’est le protocole de transmission du signal utilisé à l’intérieur des DAC. L’idée est simple : au lieu de convertir d’abord les données dans un autre format, pourquoi ne pas les injecter directement dans le format que le DAC attend de toute façon ?

Dans ce cas, ce n’est pas le DAC qui contrôle l’horloge – mais la source. Techniquement, cela fait de l’I²S l’une des entrées les plus « propres » qu’un DAC puisse avoir. En outre, il prend en charge les débits les plus élevés que le DAC peut traiter.

Mais quelles sources disposent d’une telle sortie ?

Les streamers réseau haut de gamme comme l’Eversolo A8 sont désormais équipés de l’I²S et font ainsi à la fois office de streamer et de DDC. Le signal arrive par le réseau et quitte l’appareil via l’USB ou l’I²S. De nombreux DDC dédiés possèdent eux aussi une sortie I²S.

L’inconvénient est que l’I²S était à l’origine une interface interne. Bien que le HDMI se soit largement imposé comme connecteur physique, il n’existe toujours pas de norme universelle pour le brochage. Il faut donc s’assurer que la source et le DAC sont compatibles ou qu’ils offrent les réglages nécessaires.

La longueur du câble doit elle aussi rester aussi courte que possible – idéalement moins de 50 cm –, car des câbles plus longs peuvent dégrader la qualité du signal.

Important avec l’I²S

• pas de norme de brochage HDMI unifiée
• la source et le DAC doivent être compatibles
• câble aussi court que possible

AES

L’AES utilise des câbles symétriques, extrêmement insensibles aux perturbations extérieures, qui permettent sans problème des liaisons plus longues. Important : ce n’est pas parce que le connecteur ressemble à une fiche XLR que n’importe quel câble XLR analogique convient — l’AES exige un câble d’une impédance caractéristique de 110 ohms.

Son principal inconvénient est une bande passante limitée à 192 kHz / 24 bits, et il s’agit avant tout d’une norme professionnelle. De nombreux appareils grand public — même haut de gamme — ne possèdent pas cette connexion.

Coaxial

Le coaxial n’est au fond que du S/PDIF sur un autre type de câble, en l’occurrence d’une impédance de 75 ohms, avec une liaison électrique asymétrique. Comme il existe une liaison électrique directe entre la source et le DAC, des perturbations peuvent apparaître, et là encore, l’horloge dépend de la source.

C’est une connexion grand public très répandue, mais un peu moins utilisée dans les installations haut de gamme.

Conclusion

Pour la plupart des sources numériques comme les PC ou les streamers, l’USB n’est pas seulement l’option la plus simple, c’est souvent aussi la meilleure. En l’absence d’isolation galvanique, on peut l’ajouter pour un coût relativement modeste avec un appareil comme le JDS Labs Synapse.

Si la source et le DAC disposent tous deux de l’I²S — ou si vous souhaitez expérimenter les améliorations sonores possibles d’un DDC —, l’I²S est le premier choix. Le DDC se charge de la réduction du jitter, de l’isolation galvanique et du recadencement du signal : c’est donc ici qu’un matériel supplémentaire peut potentiellement faire la plus grande différence.

Je recommanderais plutôt le S/PDIF ou le coaxial pour des sources moins importantes, car ils dépendent fortement d’une bonne compensation du jitter et sont limités en résolution.

L’AES est souvent écarté tout simplement parce que la source ne propose pas cette connexion. Hormis sa limite de résolution, ses performances sont toutefois généralement bien supérieures à celles du S/PDIF et du coaxial.