CONSERVATOIRE NATIONAL DES
ARTS ET METIERS
PARIS
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MÉMOIRE
présenté en vue d’obtenir
le DIPLÔME D’INGÉNIEUR
C.N.A.M.
en
ACOUSTIQUE
Par
Laurent GIVERNAUD
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Étude de la perception de la
localisation pour
une prise de son acoustique
en différence d’intensité en
5.1.
Soutenu le 12 décembre 2000
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JURY :
Président : Jacques JOUHANEAU
Membres : Alexandre GARCIA
Christian HUGONNET
Jean-Marc LYZWA
Manuel MELON
Sébastien NOLLY
Edwige RONCIERE
Étude de la perception de la localisation pour une prise de son acoustique en différence d’intensité en 5.1.
Mémoire d’ingénieur C.N.A.M., Paris 2000
Cette étude concerne la prise de son acoustique en multicanal dont le secteur est réactualisé par les perspectives de nouveaux supports d’enregistrement et de communication. La perception de la localisation de ces systèmes est le paramètre d’investigation.
La première section est un tour d’horizon des techniques existantes en 5.1. et montre l’intérêt d’une étude consacrée à la prise de son en différence d’intensité.
Les résultats des tests subjectifs serviront à l’élaboration d’un système de captation et d’un enregistrement avec ce système. Les résultats obtenus sont comparés à ceux existant dans les publications.
Les données recueillies par le test conduisent à l’élaboration d’un microphone à directivité du second ordre. Celui-ci se rapproche des contraintes de la prise de son professionnelle.
Une prise de son est réalisée avec des microphones prototypes. Les résultats sont discutés pour mettre en avant les qualités et défauts de ces capteurs dans leur environnement.
Les résultats des écoutes finales montrent l’intérêt de la prise de son multicanale en différence d’intensité. Des suggestions sont faites pour en améliorer les performances.
Mots clés :
Stéréophonie – Microphone – Multicanal – 5.1. – Directivité – Second ordre – Différence d’intensité – Perception - Localisation – Audition perceptive –Enregistrement acoustique.
Keywords :
Stereophony – Microphone
– Multichannel – 5.1. – Directivity – Second-order – Intensity differences –
Perception – Localization – Perceptual Hearing - Acoustic recording.
CONSERVATOIRE NATIONAL DES
ARTS ET METIERS
PARIS
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MEMOIRE
présenté en vue d’obtenir
le DIPLÔME D’INGENIEUR
C.N.A.M.
en
ACOUSTIQUE
Par
Laurent GIVERNAUD
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Etude de la perception de la
localisation pour
une prise de son acoustique
en différence d’intensité en
5.1.
Les travaux relatifs au présent
mémoire ont été effectués au sein du Conservatoire National Supérieur de
Musique de Paris dans la section audiovisuelle sous la responsabilité de
Monsieur Jean-Marc Lyzwa.
Remerciements
Je tiens à remercier particulièrement, pour leur implication et l’aide qu’elles m’ont apportée, les personnes suivantes :
Catherine de Boishéraud et Daniel Zalay pour avoir permis ce stage dans les locaux du CNSM de Paris.
Jean-Marc Lyzwa pour ses conseils avisés, sa gentillesse et son implication dans le projet.
Toute l’équipe chaleureuse de l’audiovisuelle du CNSM ainsi que les nombreux étudiants qui se sont prêtés aux tests d’écoute.
Radio France pour le congé individuel de formation de 2 mois.
Les collègues de Radio France pour les discussions passionnées qui ont fait naître l’idée du sujet de ce mémoire.
Ma femme Sandrine et mes trois enfants pour le soutien et la patience dont ils ont dû faire preuve.
Je voudrais également remercier Jacques Jouhaneau en tant que directeur de ce mémoire et pour la qualité de l’enseignement qu’il m’a dispensé tout au long du cursus d’acoustique.
Nous n’avons pas besoin d’écouter pour entendre…
Qui a conçu l’oreille ?
La faim du tigre René Barjavel
Sommaire
Choix du sujet du mémoire 9
1.1 Introduction
1.2 Terminologie
1.3 Le choix de l’étude
1.4 Plan de recherche
2 Les microphones pour le multicanal en 5.1. 12
2.1 Systèmes basés sur le Decca-tree
2.2 La tétraphonie
2.3 Les combinaisons de microphones relevant de la biphonie
2.4 Prise de son avec écran
2.5 L’ambisonie
2.6 L’holophonie
3 Tests de localisation 22
3.1 Choix du test
3.2 Réalisation pratique du test
3.3 Déroulement du test
3.4 Résultats des tests
3.4.1 Résultats d’ordre général 26
3.4.2 Résultats des tests avec le spectre tronqué 27
3.4.3 Résultats complets 27
3.4.4 Comparaison avec d’autres résultats 39
3.4.5 Résultats concernant la robustesse 42
3.5 Conclusion du test
4 Les microphones directifs 48
4.1 Les technologies non utilisables
4.1.1 Les microphones canons 48
4.1.2 Les microphones à constantes réparties 49
4.1.3 Les microphones utilisant une parabole 50
4.1.4 Une évolution du microphone ambisonic 50
4.2 Les technologies possibles
4.2.1 Les microphones à constantes réparties modifiées 50
4.2.2 Sommation de microphones 52
4.2.3 Les réseaux de microphones 53
4.2.4 Traitement de la pression à la puissance deux 54
4.2.5 Les microphones du second ordre 54
4.3 La technologie retenue
5 Mise au point pratique de la technologie retenue 62
5.1 Sélection du microphone cardioïde
5.2 Influence de la pondération
5.3 Sommation théorique de deux systèmes
5.4 Sommation réelle des deux systèmes
5.5 Influence de la position désaxée du montage
5.6 Diffraction générée par une prise de son coïncidente
5.7 Synthèse de la technologie retenue
6 Test du prototype 84
6.1 Choix du test
6.2 Enregistrement du test
6.3 Déroulement du test
6.4 Résultats du test
6.5 Conclusion du test
7 Conclusion 104
8 Références
9 Table des illustrations 110
10 Annexes 113
10.1 Annexe 1. Texte de présentation du test
10.2 Annexe 2. Fichier Matlab de visualisation en diagrammes polaires
10.3 Annexe 3. Fichier Matlab des simulations de réponse en fréquence du prototype
10.4 Annexe 4. Fichier Matlab de visualisation en diagrammes polaires réels et calcul du DI
10.5 Annexe 5. Fichier Matlab de Visualisation des courbes exportées ou simulées du prototype
10.6 Annexe 6. Fichier Matlab de visualisation 3D de sommation de microphone
10.7 Annexe 7. Égalisation du prototype avec la console Yamaha