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Discussions sur le matériel Haute-Fidélité

Image sonore 3D... Question Physique...

Message » 06 Sep 2005 23:55

http://archive.numdam.org/ARCHIVE/BSMF/ ... _610_0.pdf

et le mot "obstacle" n'apparait jamais :o
vous etes certainement tous très au parfum mais si dans le principe de Huygens il y avait un obstacle, il est apparu après 1924 :lol:
ici par exemple:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9or ... iffraction
http://physp6www.cicrp.jussieu.fr/ensei ... hap5.1.pdf

plus sérieusement revenons au sujet: quelles sont les limites de l'oreille à la compréhension/reconnaissance/localisation d'un signal sonore dans les trois dimensions ?

http://www.paris4.sorbonne.fr/e-cursus/ ... 20salle%22
http://gyronymo.free.fr/audio3D/downloads/These.pdf
http://www.univ-lille3.fr/revues/demete ... egorne.pdf
http://www.e-cursus.paris4.sorbonne.fr/ ... nation.pdf
http://www.lri.fr/~conversy/publications/dea95.pdf
http://www.iurc.montp.inserm.fr/cric/au ... midear.htm
http://www.biodeug.com/cours/neurotd2.php
http://recherche.ircam.fr/equipes/analy ... nt_PhD.pdf

dissonance de helmotz et tonotopie:
http://bailhache.humana.univ-nantes.fr/ ... mholtz.pdf
psychoascoustique
http://www.e-cursus.paris4.sorbonne.fr/ ... stique.pdf
et plus génériquement:
http://tel.ccsd.cnrs.fr/index.php
en tappant psychosacoustique 8 belles thèses se découvrent (en 2006)

la base:
l'oreille: http://stud.eao.chups.jussieu.fr/ext/ce ... nterne.htm
avec des nouveautés découvertes depuis 1999:
http://www.college-de-france.fr/media/g ... 4petit.pdf
les dbA: http://www.inrp.fr/Acces/JIPSP/phymus/m ... tm#Psophométrique%20(courbe)
min-max db par fréquence: http://irc.nrc-cnrc.gc.ca/cbd/cbd041f.html

seuil d'audibilité à 50Hz : 40db, à 3KHZ : 0db
ITD (retard interaural) audible: 40 micro seconde
angle horizontal minimum reconnu: 2° au centre, 10° à 90°
angle vertical minimum: 7°
profondeur ??? fonction d'un apprentissage/mémoire auditive, les sons aigüs sont amoindris et le timbre change avec la distance
Sensibilité en phase: 3Hz pour 1000Hz
Sensibilité en amplitude: moyenne à 4db pour 1000Hz (fonction de la fréquence)

Le nerf auditif achemine l'influx nerveux avec une période réfractaire: période de repos !
cette période est de lordre de 1 ms.
La fréquence max transmissible en temps réel est donc de 1Khz :o
et au dessus ???
Les extrémités axonatique du nerf sont divisées en 2 groupes: chaque groupe répond en alternance une fois sur 2: la fréquence reste inchangée mais chaque groupe travaille 2 fois plus lentement jusqu'à 2Khz
et au dessus ?
ils ne travaillent plus qu'une fois sur 3 ... jusqu'à 3Khz
Ainsi le nerf transmet de façon synchrone les fréquences jusqu'à 3Khz
et au dessus ?
Depuis 800Hz, les cellules de corti (sorte de cordes vibrantes dans l'oreille) ne vibrent plus sur la totalité de leur longueur mais sur une partie de la longueur fonction de la fréquence: plus la fréquence est élévée moins la longueur de la partie vibrante (membrane basilaire) est importante. C'est la localisation de la longueur vibrante qui renseigne le cerveau sur la fréquence reçue.

soit 2 sons envoyés sur casque:
si t2-t1 = 0 : sons centrés
si t2-t1< 3.10-5s: 2 sons fusionnent et non localisable = impression centrée
si 3.10-5s<t2-t1<2.10-3s: un seul son est entendu dans l'oreille qui percoit la première un son
si 2.10-3s<t2-t1: 2 sons localisables
intervalle d'intégration de l'oreille: 24 ms
claquement: 10 ms (la fréquence de la note n'est pas perçue)
persistance d'une note de 800 Hz: 0.14s (impression identique à l'arrêt immédiat de la note)
le Bark:
le Erb:
courbe de masquage
bande critique=largeur fréquentielle pour exciter une cellule sensorielle=echelle de résolution spectrale perceptive=echelle log en haute fréquence et linéaire en basse fréquence
la localisation directionnelle d'un son est issue du front d'onde direct ou primaire, sans les reflexions.
La profondeur ou la distance est liée aux reflexions et réverbérations tardives.
Les réflexions précoces définissent la largeur de la source.(p33)

Analyse du 1er front d'onde:
ITD: différence interaurale de temps
IID: différence interaurale d'intensité
ILD: de niveau (Level) amplitude ??
IPD: de phase
en Basse fréquence pour un son de coté:
ILD faible, IPD grand, ITD sinusoidale: IPD et ITD servent à la localisation
en haute fréquence pour un son de coté:
ILD moins faible, IPD non reconnu par le cerveau, ITD ambigue(besoin de tourner la tête): ILD et ITD servent à la localisation.
Observation d'un cône de confusion, d'ambiguïté.-p42 levée par rotation de la tête suivant l'axe vertical en basses fréquences
Localisation haut-bas et drt-gauche: pas de profondeur. Impression de hauteur excessive avec des reproductions à base d'enceintes (p44)
HRTF: head related transfert function= fonction de transfert de la tête en fréquence lié au conduit auditif et donc propre à chaque personne.
HRIR: en impulsionnelle= transformée de Fourier de HRTF
Effet de peigne sur les Ht fréquences (> 8KHZ) du conduit auditif (creux, pic en interaction avec les modes propres du conduit)
min ITD: 630 micro sec – 1ms;
si 2 fronts arrivent au-delà de 1ms: le premier front définit la direction (effet de Haas), en deça de 0.63 ms, le cerveau moyenne les 2 fronts pour la localisation.
1ms = 34cm, l'onde directe est bien souvent distinguable de la réflexion précoce (suivant l'age ...)

largeur de source:
soit une source à faible variation dynamique, l'onde directe et la précoce interagissent ==> dispersion autour de la direction ==> extension apparente de la source en largeur.

Profondeur:
pas en fonction de l'atténuation en 1/d de la puissance car pas de référence de la puissance initiale!
pas en fonction de l'altération du spectre par absorption atmosphérique (exponentielle) car haute fréquence et distance très grande pour être décelable.
Reste Hypothèse de Peter Craven : confrontation des ondes directe, précoce et réverbérante + mélange de la décroissance en 1/d de l'amplitude et de l'absorption atmosphérique expo. entre ces ondes.
Bref! c'est pas gagné!

l'impression spatiale et coloration:
sensation d'espace et d'enveloppement: réflexions latérales et non les réflexion d'incidences proches du plan médian (= plan sagittal=avant-arriere+haut-bas p34 or il parle ici du sol et du plafond donc avant-arrière + drt-gauche) qui elles sont responsables de la coloration.
l'effet de coloration est inhibé par la décorrélation des signaux binauraux.

Un peu de math simplifiée à l'extrême (p50 et suivantes) .
ITD basse fréquence, ITD de phase de f = (Phi(l, f) – Phi(r, f))/(2pi*f)
ITD haute freq= ITD de groupe (d'enveloppe) = 1/2pi*(drond(Phi(l,f))/drond(f) – drond(Phi(r,f))/drond(f))
P70: le flou est bien restitué !!

MA conclusion:
prenons une lampe localisée précisément, par prégnance optique prenons 2 photos, puis restituons ces 2 photos à chaque oeil: l'effet 3D est immédiat, précis, naturel.
Nous en sommes au tout début pour l'audio :( :(
d'autant que la photo naturelle (oreille) d'une source sonore naturelle n'est pas aussi précise que ce que l'oeil fait dans le domaine de l'image à la base, alors la restitution sur 2, 4 ou 9 HP ...
...

Tcha ;)
Dernière édition par WhyHey le 06 Sep 2006 17:40, édité 27 fois.
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Message par Google » 06 Sep 2005 23:55

Publicite

 
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Message » 07 Sep 2005 0:10

Michel K a écrit:Bonjour,

S'agit-il d'un enregistement live?

a+

michel


:lol: :lol: :lol: l'oiseau était il en train de passer au dessus de la scène ?? :lol: :lol: :lol:


Ugo :wink:
ougo
 
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Message » 07 Sep 2005 0:53

Philippe Muller a écrit:Nous avions donc deux solutions: réverbération par convolution ou réverbération par insertion (même source et mêmes capteurs dans les deux cas). L'insertion est bien plus crédible que la convolution mais moins crédible qu'un enregistrement directement dans l'église.


C'est quoi la réverberation par insertion ?
Pio2001
 
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Message » 07 Sep 2005 8:24

Philippe Muller a écrit:Ce phénomène est plus complexe que l'égalisation mais le problème du processing est qu'il ne devrait être considéré que comme un pansement faute d'autre chose alors qu'il tend à se transformer en raison d'être.

Je suis parfaitement en phase avec cette phrase.

Je ne doute pas que des approches TACT, ou (a un autre niveau) TMS donnent de bons résultats. Cependant, je pense qu'il faut DEJA tout mettre en oeuvre pour obtenir un résultat irréprochable... et que la correction, si elle doit se faire, ne dois faire que corriger les dernieres imperfections.

Jacques (TMS), c'est un peu ce que j'avais pu te dire lors de notre rencontre l'an passé (que le temps passe vite)... effectivement, le résultat est impressionnant (à défaut d'être vraiment à mon gout, mais peu importe). Mais au final, quelle idée de vouloir faire sonner un tel système dans une pièce aussi pathologique ? Ce que je t'avais dit a l'époque est que j'étais très currieux de voir ce que pouvait donner le même type de prestation, mais sur une installation déja parfaitement optimisée (en terme de piece, placement etc...).
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Message » 07 Sep 2005 9:39

ougo a écrit:
Michel K a écrit:Bonjour,

S'agit-il d'un enregistement live?

a+

michel


:lol: :lol: :lol: l'oiseau était il en train de passer au dessus de la scène ?? :lol: :lol: :lol:


Ugo :wink:


Oui, je crois même qu'il s'est perché quelques instants au micro de la batterie. :lol:

Non, plus sérieusement ; au festival du bout du monde, par exemple, on pourrait très bien enregistrer lors d'un concert, le piallement d'oiseaux :
http://www.festivalduboutdumonde.com/index.php

:wink:
Michel K
 
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Message » 07 Sep 2005 18:36

loloboy a écrit:.........
Je ne doute pas que des approches TACT, ou (a un autre niveau) TMS donnent de bons résultats. Cependant, je pense qu'il faut DEJA tout mettre en oeuvre pour obtenir un résultat irréprochable... et que la correction, si elle doit se faire, ne dois faire que corriger les dernieres imperfections.

Jacques (TMS), c'est un peu ce que j'avais pu te dire lors de notre rencontre l'an passé (que le temps passe vite)... effectivement, le résultat est impressionnant (à défaut d'être vraiment à mon gout, mais peu importe). Mais au final, quelle idée de vouloir faire sonner un tel système dans une pièce aussi pathologique ? Ce que je t'avais dit a l'époque est que j'étais très currieux de voir ce que pouvait donner le même type de prestation, mais sur une installation déja parfaitement optimisée (en terme de piece, placement etc...).


Absolument d'accord avec toi, je dis souvent :"nettoyer c'est bien, ne pas alir c'est mieux!"

Partir d'une bonne base acoustique permet d'allet plus loin encore.

Le duplex que tu as vu étais le choix de son propriétaire (tout comme le son résultant, on peu faire autre chose pour qq'un d'autre....) et c'est vrai que la pièce est limite "pathologique" comme tu dis. Et c'est pour celà que le résultat obtenu est d'autant plus étonnant :wink:

jacques
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Message » 07 Sep 2005 18:47

WhyHey a écrit:
et le mot "obstacle" n'apparait jamais :o

Tcha ;)


Wouaou, t'es en forme...

le mot obstacle est à prendre au sens large, une source (enceinte par ex) a une dimension du même ordre de grandeur que les longueurs d'ondes à générer, ce qui n'arrange pas les choses. Une enceinte voisine est un "obsatcle" qui peut créer de la diffraction ou des réflexions (tout comme le sol, les murs, on est pas en champ libre :( )

Si on avait des HP très très petits, en très grande qté, on pourrais faire, après on arrive aux fonctions de Green... :roll:

jacques
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Message » 07 Sep 2005 23:28

certe TMS mais le mot "diffraction" ou difraction d'ailleurs, ou le mot "reflexion" n'y figure pas plus ;)
je crains que dans ce salon où le Nous se donne aussi bien que le Vous, on y entende les mots des morts comme jamais ceux-ci n'ont oser les déclamer :roll:

Quant à Green: une chose à la fois, nous en étions à Huygens ;) ;)

Tcha :P
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Message » 08 Sep 2005 0:37

Ce n'est pas parce que Monsieur Joule n'a jamais parlé de câbles d'enceintes que l'effet joule n'existe pas dans les câbles d'enceintes.
Ce n'est pas parce que Monsieur Huygens n'aurait jamais parlé d'obstacle que le principe qui porte son nom n'est pas valable en présence d'obstacles.
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Message » 08 Sep 2005 8:55

Les p'tits loups, quand j'ai parlé "d'obstacles", je ne considère pas la théorie en elle même, mais l'application pratique dans le monde réel, en acoustique, avec:

- des conditions aux limites, un espace limité
- des sources de taille non négligeable par rapport aux longueur d'ondes
- des nb de sources très limitées (2 à 5 dans notre cas)

c'est plus clair comme ça :P

jacques
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Message » 08 Sep 2005 9:28

C'est quoi la réverberation par insertion ?


C'est le fait d'ajouter une révérbération en utilisant une boucle d'insertion parallèle, comme on le fait assez généralementavec un processeur relié à une console (boucle send, effet et return).

On peut procéder comme à l'époque des vrais studios qui possédaient leur (s) chambre (s) d'écho natullelle(s), c'est à dire envoyer le signal vers des HP judicieusement placés et le récupérer avec des micros avant de le mélanger au signald'origine.

De nos jours, le numérique permet de placer les micros très loin des haut-parleurs pour récupérer le maximum de champ diffus et pratiquement pas de champ direct. Il suffit de réaligner par la suite. Dans ce cas, une église devient une très belle chambre d'écho naturelle offrant une belle palette d'ambiances.
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Message » 08 Sep 2005 11:00

Pio2001 a écrit:Ce n'est pas parce que Monsieur Joule n'a jamais parlé de câbles d'enceintes que l'effet joule n'existe pas dans les câbles d'enceintes.
Ce n'est pas parce que Monsieur Huygens n'aurait jamais parlé d'obstacle que le principe qui porte son nom n'est pas valable en présence d'obstacles.


une fois encore, la précision est de mise dans un salon ou l'on porte le Vous acroché à sa veste comme un masque de Venise ;) et je ne pense pas frocément à toi Pio :)

le principe de Huygens (1678: respect Monsieur !) s'énonce ainsi, soyons précis !
"Le principe de Huygens stipule que tous les points d’une surface d'onde peuvent être considérés comme des sources ponctuelles d’ondes secondaires se propageant de façon radiale à des vitesses caractéristiques de la propagation des ondes dans le milieu considéré. Après un temps t, la nouvelle position de la surface d'onde est la surface enveloppe de ces ondelettes."
ou plus rapide:
"chaque point d'un front d'onde agit comme une source émettant une onde sphérique"
ou encore plus proche de l'énocé initiale:
"Nous pouvons considérer que tous les points atteints en même temps par l'onde sont les centres d'ondelettes qui se renforcent sur leur enveloppe commune : l'onde principale. L'énergie n'est appréciable que sur celle-ci."
Il avait des "conditions d'énoncé": onde de lumière, milieu isotrope.

De ce principe découle un grand nombre de découvertes mais ne faites pas dire autre chose à ce Monsieur.
La formulation mathématique de ce principe est donnée par les autres liens.
En particulier, à l'approche d'un obstacle (ce n'est qu'un cas particulier, le changement de milieu en est un autre, le gradient de température un autre encore ...), de ce principe découle des propriétés du front d'onde refléchit.
Mais la déduction fondamentale de ce principe fut, reste et restera la nature ondulatoire de la lumière, posé comme un postulat dans le principe.
Bref, dites d'après le principe de Huygens on sait que ..., on déduit que ... mais pas le principe de Huygens DIT que ... car il ne le DIT pas plus que ce qui est dit plus haut.


Quant à Joule tout comme Green (et son "théorème", ce qui n'est plus un postulat), une chose à la fois, nous en étions à Huygens ... ;)

Tcha ;)
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Message » 08 Sep 2005 11:32

On continue ?
Si la précision du principe de Huygens qu'il me semble est si fondamentale c'est que de l'imprécision découle la mésentente ;)

Après 1678, arrive 1808 Monsieur Fresnel, à qui l'on prète aussi beaucoup de mots qu'il n'a sans doute pas écrit ...
http://www.irsamc.ups-tlse.fr/fichiers/ ... ptique.pdf

Que dit le principe de Huygens-Fresnel de 1808:
Suite à un concours de l'académie des sciences de 1808, Fresnel introduit le principe d'interférence entre les ondelettes via l'introduction de la phase.
"La grandeur lumineuse, en un point P situé après une surface atteinte par une onde monochromatique incidente est la somme des grandeurs lumineuses en P des ondelettes sphériques qui seraient émises par tous les éléments de la surface diffractante; l'ondelette fictive due à un élément infinitésimal de la surface à une amplitude proportionnelle à son aire, proportionnelle à l'amplitude de l'onde juste après l'obstacle diffractant et en phase avec elle."
Là encore il y a des "conditions de validités":
- approximation scalaire donc ... ce n'est plus valable quand l'objet diffractant a les dimensions de la longeur d'onde :o (nous y sommes: ouf ! :lol: )
- pas de facteur d'inclinaison
- la phase de l'onde fictive n'est pas en phase mais en quadrature avance juste après l'objet diffractant
- la distance du point d'observation P à la surface diffractante doit être grand devant la longeur d'onde.

Nous y sommes ... presque car depuis 1808 d'autres énoncés vont plus loin ...

Tcha ;)
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Message » 08 Sep 2005 12:09

Pour ceux qui veulent plus d'infos sur ce qu'est le WAVE FIELD SYNTHESIS dont Philippe et TMS nous parlent, c'est parfaitement résumé ici (trouvé en suivant le lien donné par Djac'):
http://recherche.ircam.fr/equipes/salle ... erview.pdf
A noter que cet article existe en Français sur le site de l'Ircam, mais payant...

Des HP spéciaux existent (mais ont "quelques" inconvénients):
http://www.sonicemotion.com/cms/docs/so ... nglish.pdf
Image
Image

Chacun de ces panneaux MAP (Multi-Actuator Panel) est muni d'une multitude de drivers electro mécaniques indépendants qui font vibrer la paroi de polystyrène de façon à créer autant d'émetteurs, de façon à respecter le principe de Huygens selon lequel on peut simuler des sources pontuelles avec une multitudes d'émetteurs secondaires (ou une onde plane d'ailleurs si tel est le souhait):
Image
Il est clair que l'enregistrement doit être fait pour, et les traitements nombreux...on est donc un peu hors sujet par rapport au post initiant ce thread, mais c'est intéressant quand même, merci les pros :wink:

cdlt,
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Message » 09 Sep 2005 1:50

GBo a écrit:.....
Il est clair que l'enregistrement doit être fait pour, et les traitements nombreux...on est donc un peu hors sujet par rapport au post initiant ce thread, mais c'est intéressant quand même, merci les pros :wink:

cdlt,
GBo


Tout à fait GBO, mais un peu dans le sujet du thread, car avec cette approche on crée un rendu holograpique du son (donc de la 3D réelle, j'ai testé à l'IRCAM, c'est pas mal déjà...) on peu bouger, la source virtuelle su son reste redoutablement à la même place géométrique :o , mais au prix, comme tu l'as souligné, d'enregistrement spécifiques et de traitements DSP assez "velus" :wink:

jacques
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