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Spécial “ Electroacoustique ”
49
Acoustique
&
Techniques n° 52
Le son 3D dans toutes ses dimensions
Vers la fin des années 90, Ambisonics a été revisitée comme
une décomposition en
harmoniques sphériques
[32].
Alors que le Format-B est limité à l’ordre 1, la technologie
HOA est née de l’extension de cette représentation à un
ordre plus élevé.
L’encodage HOA
introduit des directivités
supplémentaires (harmoniques sphériques) permettant un
découpage angulaire de la scène sonore de plus en plus
fin (Fig. 6-b).
En d’autres termes, il réalise une Transformée de Fourier
(circulaire ou sphérique) du panorama sonore, et les signaux
du format HOA constituent un
spectre spatial
dont la
largeur de bande se définit par la fréquence angulaire la plus
élevée. Un spectre plus riche permet une séparation plus
performante et, par une mise à contribution plus sélective
des haut-parleurs (Fig. 6-c), procure des images sonores
plus nettes et plus stables (Fig. 6-d). La reconstruction
acoustique est alors obtenue sur une zone, à la fois
fréquentielle et spatiale, plus large. En pratique, l’encodage
HOA est réalisé par une sphère de microphones (Fig. 6-a)
qui effectue un échantillonnage spatial de la pression
acoustique en vue de la projeter sur les harmoniques
sphériques [33,34]. Des outils d’encodage artificiel sont
également disponibles.
Le format HOA se distingue par ses propriétés d’
universalité
(restitution sur une large diversité de systèmes : casque,
dispositifs 2D ou 3D de 2 à N haut-parleurs), de
scalabilité
spatiale offrant une adaptation au débit et/ou ressources
disponibles (les premières composantes suffisent à décrire
grossièrement la scène audio 3D, les composantes d’ordre
supérieur ne font que compléter et préciser l’information
spatiale), et de
flexibilité
(restitution interactive afin de
manipuler la scène sonore).
Quel avenir pour l’audio 3D ?
L’avenir de l’audio 3D est riche de promesses. Les nouvelles
technologies audio 3D permettent de revisiter les concepts
de la spatialisation sonore qui avaient été proposés par les
formats multicanal. Il ne s’agit pas d’approches concurrentes,
mais plutôt complémentaires à la fois dans leurs principes
fondamentaux et dans leur utilisation. On retiendra que la
plupart des technologies présentent un degré avancé de
maturité, du moins en ce qui concerne la captation (tête
artificielle et microphone HOA) et la restitution d’une scène
audio 3D (systèmes multi haut-parleurs variés ou casque).
Dans le futur, on peut prévoir que les systèmes de captation
et restitution audio 3D vont bénéficier des progrès des
nouvelles générations de transducteurs, notamment en
termes de miniaturisation. Il faut noter aussi que l’audio
3D n’est pas forcément une technologie complexe, comme
l’illustrent les technologies binaurales. Un résultat tout aussi
important est l’émergence, avec le format HOA, d’un format
audio 3D universel, proposant une représentation à la fois
flexible et scalable d’une scène audio 3D. Pour ces raisons,
on peut s’attendre à ce que le son 3D fasse ses premiers
Fig. 5 : Illustration de la synthèse de fronts d’onde
Fig. 6 : Schématisation de la «chaîne» Ambisonics/HOA et illustration des principes
d’encodage et de décodage, avec restriction au plan horizontal.