Merci Jean Luc, c'est une bonne idée de partager ici nos échanges, ton expérience sur ces sujets est passionnante !
Au cours de différents échanges avec Jean Luc, nous avions abordé l'élargissement de la stéréo, je me rappelais lorsque j'ai eu ma première paye à l'âge de 14 ans en ramassant les patates à Irvillac, j'avais pu me payer mon premier poste stéréo K7, sorte d'ancêtre des JVC Boomblaster.
Il y avait dessus une touche "stéréo enhenced"... la stéréo paraissait sortir des HP, super !!!
Mais comment ça marche ??? Et bien par du cross talk cancellation.
Nous avons 2 oreilles, si nous écoutons une source sonore, par exemple un HP placé précisément en face de nous, les oreilles percevrons les ondes sonores de façon symétriques sur l'oreille droite et gauche.
L'onde sonore sera fendue par le visage et s'écoulera symétriquement sur les faces droites et gauche, comme l'étrave d'un bateau qui fend les vagues, pour rejoindre les oreilles, puis les tympans par les conduit auditifs D et G.
Si maintenant, nous plaçons des enceintes stéréo, donc un signal différent à droite et à gauche, notre bateau navigue dans une mer croisée, avec des vagues d'un angle idéal de 30+30° de part et d'autre de l'axe de l'étrave.
La partie droite de la coque sera la première frappée par les vagues venant de droite, mais ces ondes liquides, après avoir été coupées par l'étrave, circulerons aussi sur la partie gauche du bateau, avec un retard et une déformation de la vague, car coupée en 2 par l'étrave.
L'étrave, c'est l'axe de notre visage, les vagues, les ondes sonores provenant des enceintes droite et gauche.
Ce que nous percevons, c'est 100% du son de l'enceinte droite par l'oreille droite à t0, mais aussi une grande partie du son de l'enceinte droite par l'oreille gauche, mais comme le son doit faire un trajet plus long pour contourner le visage, il arrive en retard et se trouve déformé par le visage et le lobe de l'oreille (puis le conduit auditif) avant de faire vibrer le tympan gauche...
Ce que nous percevons de l'enceinte droite est donc fortement perturbé, l'ombre acoustique du visage masque un peu l'oreille opposée à l'enceinte, le temps de vol de l'onde sonore est aussi plus long entre l'oreille droite et l'oreille gauche.
De plus, lorsque que les 2 enceintes jouent en même temps, l'oreille perçoit avec du retard le son de l'enceinte droite par rapport au gauche, se créé alors une réponse en peigne qui détériore le son, la précision de la localisation de la scène sonore voulue au mixage est perturbée...
La déformation du son dépends du profil de visage, chacun étant différent, le parcours du son s'effectue différemment pour chaque personne d'un tympan à l'autre.
Le principe de l'élimination de cette diaphonie acoustique, aussi appelé, cross talk cancellation, consiste a atténuer ce que l'oreille gauche perçoit de l'enceinte droite et ... réciproquement pour l'oreille droite.
Comme le son, c'est de l'intensité et du temps, il est possible de mesurer ces 2 critères, puis par opposition de phase, annuler ce que l'oreille opposée au HP perçoit.
La mesure de la correction en fréquence est assez simple, puisqu'il suffit de mesurer le signal de l'enceinte droite par l'oreille droite, puis par l'oreille gauche, de comparer les 2 et de soustraire la différence.
Pour le délai, il faut être le plus proche possible d'une opposition de phase parfaite, soit 180°.
La mesure de cette différence s'appelle le HRTF, pour Head Related Transfer Function, ou fonction de transfert de la tête en Français...
Techniquement, l''annulation peut s'exercer par 2 moyens :
1 : Injecter dans le signal des HP droit et gauche, le signal inverse correspondant au profil HRTF, ceci afin de limiter la perception de l'enceinte opposée à l'oreille.
Cela demande un DSP et un soft spécial qui doit mixer la même source, dont l'une possède les HRTF de l'enceinte opposée et pas l'autre, ça tombe bien, le Solaro permet dans les dessins de son synoptique, cette possibilité
2 : Dédier une seconde paire d'enceinte qui contient les HRTF d'annulations, la différence de distance entre les sources émissives doit être prise en compte avec un délai correspondant au temps de vol de chacun des HP latéraux.
Voilà pour les bases, corrigez-moi si j'oublie des choses.
PS : Il est rigolo de voir qu'une partie de ce principe est utilisé depuis peu pour les casques avec réduction de bruit, un micro (plusieurs en stéréo maintenant) est placé à l'extérieur du casque et mesure le bruit, un petit DSP génère le signal inverse dans le casque pour éliminer ces sons externes.
Par ailleurs, le casque audio pose un problème majeur à l'écoute, car les HP droit et gauche injectent le son directement dans le conduit auditif vers les tympans, ces sons ne traversent pas le visage et ne sont pas "adaptés" par le profil des oreilles, le cerveau s'en rends compte et ne se laisse pas berner, alors... il localise les sons en phases au dessus de la tête, alors que la voix suave de votre chanteuse préférée... devrait venir d'en face.
Généralement, la chanteuse ne chante pas accrochée au plafond d'une salle de concert
Pour éviter ce désastre auditif, l'étude des HRTF permet d'injecter dans les casques, des fonctions de transferts permettant de faire redescendre la chanteuse du plafond, mais comme chaque profil de canal auditif diffèrent, c'est difficilement transposable et universel pour tous... d'ou la mesure individuelle des HRTF proposé par certains constructeurs de casque, d'autres utilises des abaques plus généralistes, ils fonctionnent plus ou moins bien en fonction car les corrections HRFT suivent une règle de proportionnalité, celui qui a un profil HRTF lointain de la majorité perçoit mal la correction.