Audio du futur? nouvelles techniques de spatialisation

[Emmanuel Piat]

Catt est connu pour produire des IR de réverb artificielle particulièrement réalistes (a condition d'avoir modélisé des environnements réalistes ). Ceci est du à la qualité de leur moteur de simulation acoustique. Par ailleurs toute la toolbox audio de Catt est à la fois très complète et scientifiquement ok. Néanmoins, CATT n'est qu'un outil de calcul scientifique dédié à l'audio et ses traitement. Si vous achetez CATT vous n'aurez rien à écouter si vous n'en faite rien .

Je doute *fortement* que les effets de réverb des DSP des intégrés dont tu parles soient basés sur de la réverb par convolution : ça couterait bcp trop cher en composants (DSP de course, mémoire, etc.) et ds ce secteur industriel, les prix de revient sont tirés au max...

Voici un petit tuto très très bien fait (en français) sur la réverb par convolution :

http://fr.audiofanzine.com/apprendre/do ... ution.html

@+
Emmanuel

[WhyHey]

depuis que le traitement du signal est le traitement du signal la convolution existe, mettre des effets comme le font nos DSP des intégré, sans convolution, c'est comme faire de la prose sans mot ... je ne vois pas comment mais je suis preneur ?
le premier cours de la première année en traitement du signal commence par la convolution, j'y étais , alors s'en passer pour obtenir des effets type hall/concert/stade/church etc etc etc ... sans convolution ????? c'est comme faire de la méca des fluides sans Navier et Stoks, qui d'ailleurs convolutionnent aussi

enfin, on s'éloigne ...

[Emmanuel Piat]

>depuis que le traitement du signal est le traitement du signal la convolution existe, mettre des effets comme le font nos DSP des intégré, sans convolution, c'est comme faire de la prose sans mot ... je ne vois pas comment mais je suis preneur ?

>le premier cours de la première année en traitement du signal commence par la convolution, j'y étais , alors s'en passer pour obtenir des effets type hall/concert/live etc etc etc ... sans convolution ?????

Tu confonds outils de représentation mathématique et implémentation. La convolution permet de représenter mathématiquement la sortie de n'importe quel système linéaire en fonction de ce que tu lui met en entrée. Ca c'est clair, c'est la base.

L'implémenter est par contre une vrai gageure : si tu l'implémentes bêtement dans le domaine temporel en multicanal (5 lignes de code C), tu mets à genoux n'importe quel proc. même moderne (plusieures heures de calculs). Il faut donc l'implémenter ds le domaine fréquentiel et il existe aujourd'hui des algo optimisés à mort pour avoir des temps de calcul "temps réel" sur 10 canaux avec des filtres de plusieurs dizaines de milliers de taps :

http://www.fftw.org/
http://www.ludd.luth.se/~torger/brutefir.html

Comme les DSP capables de faire cela coutent cher, on a cherché à reproduire des effets d'écho en utilisant des filtres IIR et des retards. Bref des choses implémentables dans le domaine temporel sans douleur via des équations récurrentes toutes bêtes (tout petit DSP pas puissant largement suffisant). Voir par exemple l'implémentation IIR ds ce document :

http://www.ramsete.com/AURORA/saw/roomsim.html

Le résultat de ces implémentations reste toujours très artificiel. Rien ne vaut une réverb obtenue par convolution avec la réponse impulsionnelle d'une vraie salle, ou obtenue via la simulation d'un environnement très bien modélisé (catt etc.).

[GBo]

Cette enceinte spéciale rentrerait dans quel cadre selon vous ?

Enceinte Spéciale

Yamaha YSP1000. Connaissais pas!
Ca permet déjà de voir que l'on peut mettre 42 HP et 42 amplis (à commutation, on comprend pourquoi!) dans une même boiboite abordable (1000 Euros).
Sur le principe, on est loin du WFS puisque les sources jouées ne sont pas sur 42 canaux mais on part bien sûr de sources en 2.0 jusqu'à 5.1 habituelles (j'imagine que c'est clair pour tout le monde, désolé pour l'évidence).
Il semble que la source (2.0 à 5.1 donc) subit ensuite un traitement de phase/délais pour faire ce qu'on appelle en radio du "beam forming" avec réseau d'antenne, ça y ressemble beaucoup en tout cas (c'est une technique classique en radar et qui connait aussi des applications en radio communication mobile, dans ce dernier cas cela sert à éviter les interférences en ciblant chaque terminal mobile au lieu de polluer de façon large).

Les beams (faisceaux) sont créés grace à des retards progressifs entre chaque transducteur de sorte à simuler une sorte de HP très directif qui émet dans la direction que l'on souhaite, en 5.0 chaque voie peut donc avoir sa directivité propre. On joue ensuite sur les réflexions contre les murs pour élargir la scène reproduite et la faire correspondre à ce que l'on veut.
AMHA on n'aura peut-être pas vraiment de son qui vient de l'arrière contrairement au surround avec enceintes physiques, mais on pourra pas mal améliorer la spatialisation des films par rapport à un boitier de même taille mais conventionnel (2 ou 3 voies), en tout cas mieux séparer voix, musique et effets.
En résumé, ça me parait intéressant pour les pistes audio des DVD vidéo dans certaines contraintes pratiques d'ameublement, pour la Hi-Fi par contre je n'y crois pas, ce n'est d'ailleurs pas le but.
A écouter!

cdlt,
GBo

[WhyHey]

L'implémenter est par contre une vrai gageure.

j'ai du mal ... on y va doucement, je reviens à la base:
qu'est ce qui est codé sur un CD ?
un signal temporel ? non
un PCM oui
qu'est ce qu'un PCM: le résultat d'une FFT (ou FDT ...) ?
donc on est déjà dans le domaine fréquentiel

où est le pb ?

[Emmanuel Piat]

un PCM est dans le domaine temporel : qd tu ouvres un wav ds ton éditeurs audio préféré pour le visualiser, l'axe horizontal est l'axe du temps.

Si tu veux le voir ds le domaine fréquentiel, il faut faire une transformée de fourier rapide (FFT).

Pour la convo ds le domaine fréq, voir page 2 ds le tuto qd j'ai mis en ligne... Je peux développer (un peu) si vous ne comprenez pas.

[WhyHey]

déjà on n'est pas d'accord !
à la base un PCM est le résultat d'une FFT, qui est un cas particulier de convolution ...

vas-y reprend : un cours particulier s'impose

[Emmanuel Piat]

>à la base un PCM est le résultat d'une FFT

où es tu allé chercher ceci ?

Un signal PCM est un signal discret échantillonné sur L'AXE DU TEMPS.

PCM 16bits 44.1 khz :

1 sample codé sur 16 bits (soit 65536 valeurs possibles) pris tous les 1/44100 sec.

Dans la ligne ci-dessus : j'ai bien écrit à la fin les 3 lettres "sec"

[Emmanuel Piat]

lien issu de la page 25 du post du CD PAV n°4 :

http://fr.audiofanzine.com/apprendre/do ... age,1.html

Sur les graphiques : l'axe horizontal est le temps et c'est les samples représentés sur ces graphiques qui sont stockés les un après les autres dans un PCM (après quantification, voir plus loin p4 de ce lien).

[WhyHey]

>à la base un PCM est le résultat d'une FFT

où es tu allé chercher ceci ?

Un signal PCM est un signal discret échantillonné sur L'AXE DU TEMPS.

PCM 16bits 44.1 khz :

1 sample codé sur 16 bits (soit 65536 valeurs possibles) pris tous les 1/44100 sec.

Dans la ligne ci-dessus : j'ai bien écrit à la fin les 3 lettres "sec"

ouch

ben là a ton avis tu vas codé quoi sur ton CD ?
donc toute les 1/44100 sec, sur 16 bit t'as quoi à mettre dans le registre de 16 bits ?
t'es en temporel: t'as toutes le fréquences en paralleles chacune avec son niveau sonore, tu prends quoi comme valeur ?

[GBo]

Cool les gars les dernièrs échanges prennent une tournure désagréable, et on dérive sérieusement du sujet
Dans ce thread, je voudrais que l'on se limite à la captation et la reproduction de la spatialisation, technique actuelles et futures.
J'exclue donc les effets ajoutés après coup sur une source 2.0 ou 5.1, genre DSP "concert hall", "jazz au coin du feu" etc... ce qu'on traite, ce sont de vraies infos de spatialisation des instruments (ou par modèlisation, mais individuellement par instrument ou groupe d'instruments comme en WFS).
merci,
GBo

[Emmanuel Piat]

>ben là a ton avis tu vas codé quoi sur ton CD ?
>donc toute les 1/44100 sec, sur 16 bit t'as quoi à mettre dans le registre de 16 bits ?

La valeur du sample, doit un nombre compris entre -32768 et +32768.

Pour être plus précis, si tu imagines que le signal est capturé par un micro qui te donne une tension symétrique entre -1 et +1 volt, toutes les 1/44100 sec, tu va convertir cette tension en un nombre entier compris entre -32768 (qui correspondra à -1 volt) et +32767 (qui correspondra à +1 volt), et cette valeur sera stockée sur le CD. Puis 1/44100 sec plus tard, tu recommences.

C'est le niveau 0 de la théorie de l'échantillonnage telle qu'elle existe depuis que les convertisseurs et le traitement du signal numérique existent. A part te conseiller une lecture approfondie du lien précédent, je ne peux guère t'en dire plus car je suis à bout d'arguments.

@+
Emmanuel

[langmc]

Cette enceinte spéciale rentrerait dans quel cadre selon vous ?

Enceinte Spéciale

...En résumé, ça me parait intéressant pour les pistes audio des DVD vidéo dans certaines contraintes pratiques d'ameublement, pour la Hi-Fi par contre je n'y crois pas, ce n'est d'ailleurs pas le but.
A écouter!

cdlt,
GBo

http://www.homecinema-fr.com/forum/viewtopic.php?t=29791391&highlight=

http://www.homecinema-fr.com/forum/viewtopic.php?t=29772434&highlight=

[WhyHey]

Ok GBo: on arrete là (on reprendra une autre fois )

juste pour donner aussi UN lien (il y en a des milliers, ce n'est pas ça qui manque)
http://cours.musique.umontreal.ca/mus23 ... tre1_2.pdf

page 33 dans la section FFT: "l'échantillonage est une convolution entre le signal et un train d'impulsion" ...on convolutionne comme on respire, sans le savoir.

edit nombreux:
un autre sur des DSP avec FIR et convolution (là encore ce n'est pas ce qui manque):
http://www.tu-harburg.de/ti6/lehre/dsp.pdf
un exemple concret chez AD:
http://www.analog.com/processors/proces ... _size.html
enfin revenons à la théorie sans quoi rien ne serait possible:
http://www.cmi.univ-mrs.fr/~molla/diver ... _molla.pdf
où il est rapellé qu'une convolution de f et g n'est autre le que le produit des transformées de fourrier de f et g: ce qui est LA propriété fondamentale de la convolution et explique son utilisation si commune.

sur ce revenons aux moutons

[GBo]

Merci de ta réaction WhyHey, en plus ce sont des sujets que je connais un peu et que je serais ravi de discuter avec vous, mais calmement et sur un autre thread!

[...]
http://www.homecinema-fr.com/forum/viewtopic.php?t=29791391&highlight=
http://www.homecinema-fr.com/forum/viewtopic.php?t=29772434&highlight=

Langmc, tu veux dire que je ne mets pas assez souvent les pieds sur le forum audio?
C'est pas faux et j'ai tord!