Chapitre 1

QUEL TYPE DE SPATIALISATION POUR LE CUBE ? PREMIERE APPROCHE.

1. Problème posé

Nous avons un cube comportant un haut-parleur sur chaque face, et un patch, réalisé à l'aide de Max MSP, dans lequel on trouve une trackball pour déterminer l'axe de projection, et un curseur pour contrôler la directivité du son projeté. Avec ceci, que va-t-on faire ?

Note : on ne trouvera dans ce chapitre que des a priori, car il a pour but, avant de commencer à expérimenter, d'examiner théoriquement d'éventuelles difficultés qui pourraient survenir par la suite.

2. Deux directions a priori contradictoires

* On peut se dire :

"je veux créer une source virtuelle, dans le sens où l'auditeur va localiser l'origine du son sur un mur au lieu de la localiser sur la source

- pour cela, je projette un rayon directif, dans une direction précise"

… c'est l'approche "réflexions".

* ou alors

"je veux créer une source virtuelle, dans le sens où l'auditeur ne va pas localiser l'origine du son sur le cube, mais plutôt quelque part à l'intérieur d'une sphère entourant celui-ci, et à l'occasion, ponctuellement, à un endroit éloigné

- pour cela, le cube émettra un rayon bidirectif en constante rotation, et je peux ainsi mettre à profit la confusion perceptive provoquée chez l'auditeur par les informations de phase que son cerveau n'arrive plus à lier à une situation réelle"

… c'est l'approche "volume".

Il est ceci dit évident qu'on ne vas pas se reposer exclusivement sur l'une ou l'autre solution, et que les meilleurs résultats seront forcément obtenus par la combinaison judicieuse des deux méthodes.

Note (1) : pour tirer le meilleur parti de l'approche "réflexions", il sera utile de déterminer pour quelle valeur du paramètre de directivité le cube sera le plus directif possible. A priori, il faudrait que la directivité soit hypercardioïde, mais ceci serait à vérifier par l'expérience. En tous cas, certainement pas cardioïde.

Note (2) : on trouvera un support théorique à l'approche "volume" dans le chapitre "localisation".

3. Problèmes a priori liés à la méthode "réflexions"

Problème évident : puisqu'on se base sur le principe d'une réflexion sur un mur, on est extrêmement dépendant de l'endroit dans lequel on est.
Autant dire qu'à l'extérieur, ou dans une pièce avec de la tapisserie sur les murs et de la moquette sur le sol, on ne va plus rien obtenir de probant. Et le problème est bien "plus rien".

Donc : milieu absorbant -> résultats nuls

Si les murs de la pièce dans laquelle on essaye le cube ne sont pas absorbants, mais diffusants, on peut imaginer qu'au lieu d'entendre le son qui vient d'un endroit sur le mur, ("source virtuelle"), on va plutôt entendre un son provenant d'une "pièce virtuelle" située à l'endroit de la réflexion - première réflexion bien localisée, mais abondance de réflexions "parasites".

Donc : milieu diffusant -> localisation affaiblie

Par ailleurs, dans un endroit réverbérant mais irrégulier, et assez diffusant, c'est à dire dans la plupart des endroits "normaux", on risque d'entendre de manière assez aléatoire : une source virtuelle, un pièce virtuelle ou rien du tout.

Ce qui veut dire qu'en utilisant cette méthode, il faudrait adapter la spatialisation à chaque endroit - donc réaliser le projet in situ ou, au pire, connaître extrêmement précisément l'architecture et l'acoustique de l'endroit où se déroulera la diffusion.

Donc : milieu irrégulier -> résultats aléatoires, parfois nuls

Nous voilà donc aux prises avec une méthode, qui, a priori, ne fonctionne bien, avec des résultats que l'on peut déterminer à l'avance, que dans l'ESPRO : un parallélépipède rectangle, vide, avec des murs uniformément réverbérants.

On peut en conclure qu'il serait pour le moins prudent de ne pas mettre à l'épreuve cette méthode dans la salle en question, à moins de souhaiter sciemment obtenir des résultats qui ne seront valides que dans cette salle.

Et encore : lors d'un concert, la salle sera pleine, et les résultats seront probablement très différents.

Il est également utile de signaler que le M.I.T. s'occupe actuellement d'un projet similaire à cette méthode "réflexions" : des hauts-parleurs émettant des ultrasons ( donc: directivité très grande ), et reconstruction du son dans le spectre audible par interférences.

4. Problèmes a priori liés à la méthode "volume":

(avant de lire cette partie, il peut être utile de se reporter au chapitre "localisation" qui fournit des détails théoriques concernant cette méthode "volume" )

Premier problème : on peut d'ores et déjà supposer que cette méthode risque de s'avérer totalement inefficace en champ lointain. En effet, les relations de phase entre les différents signaux acoustiques, qui sont un élément essentiel au fonctionnement de cette approche (cf ch. "localisation"), risquent de ne plus exister en champ lointain, un effet de la réverbération étant de "randomizer" les phases.

Donc : champ lointain -> résultats nuls

Second problème : on a dit dans le chapitre "localisation" que le cerveau de l'auditeur va se reporter aux HRTF pour tenter de localiser une éventuelle origine du son. Et comme les HRTF changent suivant l'auditeur, et changent même suivant la position d'un auditeur donné, le risque est que chaque écoute donne un résultat différent - d'un individu à l'autre, et même d'une écoute à l'autre.

Donc : quoi qu'il en soit -> résultats aléatoires

Ceci dit, on peut disposer d'une quasi-certitude : en champ proche, toujours a priori, tout le monde devrait entendre une délocalisation de la source, et ce à chaque écoute, dans n'importe quel lieu, à moins de trouver un argument décisif prouvant le contraire.

Du coup : quoi qu'il en soit, en champ proche -> des résultats

… et on peut se demander si, dans ce cas, ces résultats possiblement aléatoires ne seraient pas un avantage : une perception différente à chaque écoute, pourquoi pas, et ça peut même être intéressant.

Qui plus est, il est possible que dans ce cas, cette notion de "résultats aléatoires" ne soit applicable que quantitativement, mais que les résultats qualitatifs soient prévisibles.

C'est-à-dire, on ne peut pas prévoir où l'auditeur va précisément entendre une source, mais par contre on peut prévoir qu'il va l'entendre loin du cube, en haut ou en arrière, et pas tout près, devant ou sur les côtés.

Ou encore : on ne pourra prévoir si l'auditeur va entendre un mouvement d'en haut à gauche à en bas à droite ou l'inverse, mais ce qui sera sûr, c'est qu'il entendra un mouvement d'une telle amplitude et de telle vitesse.

Troisième problème : avec la méthode "volume", en champ proche, nous voilà confronté à des difficultés théoriques déjà délicates. Plaçons nous dans une pièce de petite taille, en champ moyen. Dans ce cas, que peut-on dire des relations de phase entre les différents signaux acoustiques ?

Nous avons alors : parfois, le son direct, et une foule de premières réflexions dans toutes les directions. Le problème s'aggrave si on se trouve dans une salle irrégulière. Il est alors bien délicat de prévoir ce qui peut arriver…

Des éléments de réponse se trouvent certes dans le chapitre "localisation", paragraphe 4, mais concernent surtout une diffusion bidirectionnelle latérale fixe.

Donc : champ moyen, pièce de petite taille -> ??????????

5. Conclusion :

Voilà un projet plus délicat qu'il n'y paraît au premier abord.
Il n'est alors pas inutile de résumer un peu :

Méthode "volume"

Champ proche :
marcherait certes à tous les coups, mais il serait impossible de prévoir précisément le résultat en termes quantitatifs

Champ moyen :
a priori, impossible de deviner ce qui va se passer

Champ lointain :
résultats nuls

Méthode "réflexions"

Toutes positions:

* dépend fortement de la salle dans laquelle on se trouve
* a priori, une fois adaptée à une salle, devrait bien fonctionner à part peut-être en champ proche
* d'autres réserves au sujet d'une salle de petite taille, champs proche et moyen : par exemple en cardio gauche, ne risque-t-on pas de localiser sur le cube, à gauche ( D I dû à la taille physique du cube ), plutôt que sur le mur ???