Panorama multicanal (Part. 3)
Nous avons survolé dans les deux Recording précédent d’un coté les systèmes utilisés couramment par l’industrie et d’autre part les systèmes un peu plus dédiés à l’audio.
Nous fermerons ce volet par la présentation de techniques d’avant gardes, par des essais de reproduction en sonorisation ainsi qu’aux nouveaux systèmes de séparation de canaux.
La synthèse de front d’onde (WFS), permet un contrôle temporel et spatial des sources sonores dans une zone d’écoute. Son but est de reproduire le plus fidèlement possible l’onde sonore comme elle se propage réellement. La théorie « équation d’onde » montre qu’il est pour cela nécessaire de tapisser entièrement la pièce de transducteurs sur toutes ces surfaces.
La localisation étant plus utile sur le plan azimutal, on se contentera généralement d’une ligne de sources placées à hauteur d’oreille.
A Delft un système en expérimentation depuis quelques années est composé de 8 entrées et 256 enceintes réparties en une ligne horizontale sur les murs de la pièce.
Les avantages principaux de ce procédé résident dans la possibilité de couvrir une large audience tout en respectant la localisation (robustesse) et de synthétiser des sources en fonction de la distance soit à l’extérieur, soit à l’intérieur de l’enceinte du local d’écoute. Figure 1
Studer a réalisé un système beaucoup plus simple avec des panneaux DML, 4 panneaux composés de 8 haut-parleurs en position frontale, 1 subwoofer et 2 enceintes surround suffisent à donner des résultats très convaincants.
Figure 1.
Le nombre de sources est évidemment un argument rédhibitoire à une utilisation courante. Néanmoins des ingénieurs japonais de la NHK proposent des murs de haut-parleurs. Dédiés principalement aux audiophiles, 3 panneaux ou plus couvrant l’arrière et les côtés de la pièce suffiraient à reconstituer un environnement pour une salle d’écoute moyenne. Ces panneaux préfabriqués peuvent contenir une centaine de haut-parleurs. Cette solution permet un gain financier et une installation plus aisée.
Ces systèmes sont l’ébauche d’une véritable holophonie. Il faudrait pour cela coder l’information en élévation avec les contraintes évidentes que cela entraîne (haut-parleurs au sol et au plafond).
Ce procédé de restitution est par essence le plus proche de la réalité car il est issu de l’équation de la propagation des ondes qui est l’équation fondamentale de l’acoustique. L’optimisation du nombre de hauts parleurs en fonction de nos connaissances en psycho acoustiques et en physique permettra, on peut l’espérer des systèmes home theater abordables dans les années futures.
Le spatialisateur
Le spatialisateur de l’Ircam «Spat » est utilisé pour des travaux de recherche, pour la création d’œuvres musicales et pour l’enregistrement. Les chercheurs de l’Ircam synthétisent la localisation par un jeu de critères perceptifs (présence, localisation, brillance, chaleur de la source ou encore réverbérance, enveloppement, clarté de la salle). Ces critères sont corrélés à différents indices objectifs décrivant de manière simplifiée, la distribution temporelle de l’énergie.
L’interface graphique se compose d’une série de potentiomètres liés aux critères et d’une représentation 2D permettant de relier la variation d’un ou plusieurs paramètres en fonction des déplacements relatifs des sources sonores par rapport à l’auditeur.
Le Spat est un concept modulaire où l’on retrouve quasiment toutes les approches de synthèse de la localisation auditive. Il intègre dans un module de traitement compact, la synthèse de la localisation des sources sonores et celle de l’effet de salle. Le module de traitement des signaux est adaptable pour différents procédés de reproduction multivoies : 5/1, binaural, pondération d’intensité, transaural, asservissement des mouvements de la tête…
La reproduction du «surround » dans les grandes salles
La sonorisation de concert en quadriphonie est ultra complexe à mettre en œuvre et la non prise en compte des risques d’écho et de l’effet de précédence sur toute l’audience peut aboutir à un véritable désastre sonore.
Basé sur la loi du premier front d’onde ou effet Haas, le DSS (Delta Stereophony System), utilise une configuration classique 3/2 recommandée par l’UIT pour un petit nombre d’auditeurs placés devant la scène, et une seconde rangée de haut-parleurs frontaux pour rafraîchir l’information frontale pour l’auditoire situé à l’arrière. Un programme nommé Delta optimise alors la séquence des réflexions sonores du signal émis pour les positions respectives des auditeurs. Le programme a besoin de connaître la position des haut-parleurs ainsi que certaines positions d’écoute à privilégier. Pour affiner les calculs des histogrammes, on peut y ajouter la sensibilité et la directivité des haut-parleurs.
Une matrice de mixage spéciale mélangera les signaux sources pré retardés pour chaque haut-parleur. Une couverture de 30-50 auditeurs nécessitera 8 à 12 enceintes environ. Une possibilité de configuration est représentée en Figure 2.
Figure 2. Une disposition possible des enceintes pour le procédé de diffusion DSS dans les grandes salles
Le réglage du dispositif se fait une fois pour toute à l’installation et il est spécifique à chaque salle. Le nombre de transducteurs affecté à la diffusion du surround ainsi que leur positionnement varient suivant la géométrie de la salle.
Les normes Dolby et DTS intégrantes obligées de tous systèmes Hifi actuels proposes dans la version EX du Dolby Digital et la version ES du DTS la création ou la prise en compte d’un sixième canal placé à l’arrière mais l’évolution est minime. C’est avec le Dolby Pro Logic II apparu en 2000 que la création virtuelle des canaux centraux et surround d’une source stéréo est devenu courante. Évidemment ce système n’est pas aussi efficace qu’un réel système 5.1 discret et fonctionne mieux avec les sons matricés en Dolby surround. Le Dolby Pro Logic II ne reste qu’une version améliorée du Pro Logic. Le décodage de disque audio stéréo est parfois incertain et dérouteront de nombreux puristes.
Le Neo 6 proposé par DTS est un procédé totalement similaire. On trouve aussi des procédés concurrents comme le Logic 7 et le VMAx de chez Harman Kardon
Arkamys est une société qui est en fort développement pour transcrire des films ou autres enregistrement en 5.1 à partir de sources monophoniques ou stéréo. Leur technologie propriétaire est protégée sous la forme d’un brevet. Figure 3
Figure 3 Système Arkamys
La toute nouvelle société française MIST Technologies propose un procédé concurrent à Arkamys ainsi qu’un procédé révolutionnaire de conversion wav to Midi, le grand rêve de la séparation des sources d’un signal monophonique deviendrait-il réalité ?
Holophonie :
Restitution parfaite et intégrale de notre perception auditive. L’holophonie est l’analogie dans le domaine du son de l’hologramme.
WFS:
Wave Field Synthesis. Synthèse de front d’onde. Le must de la synthèse sonore car il peut copier à l’identique les différentes sources sonores dans un système de reproduction électroacoustique. Il reste le problème de la captation.
Wav to Midi :
Vieux mythe de la synthèse sonore. Il pourrait devenir réalité. Gag fort d’un magazine nommé keyboard pour la parution d’un numéro d’avril : une puce Russe gravé Noyta CCPP faisait le miracle du démixage.
Stéréophonie :
Illusion du corps sonore dans l’espace. Il ne concerne pas uniquement la reproduction bicanale mais tout ce que l’on vient de survoler au niveau de la reproduction multicanale.
L’avenir du son multicanal :
C’est a vous de le faire et d’utiliser des technologies innovantes et qui fonctionnent.
A vos claviers...