Version HTML de base
16
Spécial “ Acoustics’08 ”
Acoustique
&
Techniques n° 53
L’acoustique dans les télécommunications
passante, coupures, etc.). Pour évaluer la qualité audio
dans le domaine des télécommunications, deux types
de méthodes sont considérées : les méthodes dites
«objectives» ou instrumentales basées sur l’utilisation
d’instruments de mesure qui captent et analysent le signal
dans ou en sortie de réseau, ou intègrent des paramètres
du réseau, pour prédire une note de qualité. La validation
de ces outils est basée sur la mesure dite «subjective» ou
perceptive, faisant intervenir des utilisateurs qui évaluent
la qualité des séquences audio et/ou vidéo présentées
ou des communications effectuées. La rapide évolution
des technologies nécessite sans cesse d’adapter voire
de renouveler les méthodologies de tests perceptifs et
les modèles de prédiction qui en découlent. Une autre
piste est d’étudier la qualité audio non plus à travers les
jugements de qualité effectués de façon explicite par les
sujets mais à travers l’impact de la qualité des médias sur
le comportement, l’état émotionnel et la satisfaction des
utilisateurs.
Autrefois centrées sur la parole, les études s’étendent
à d’autres contenus comme la musique, les films. La
spatialisation des sons est une autre nouveauté. Enfin,
en termes d’interfaces et des interactions, on évolue vers
des technologies transparentes à l’utilisateur qui posent
de nouveaux défis notamment au niveau des transducteurs
et des traitements à la captation et à la restitution. Ces
évolutions ont conduit à de nouveaux thèmes.
Technologies de spatialisation sonore
Dans notre expérience naturelle d’écoute, nous percevons
le monde sonore en 3D, c’est-à-dire que nous sommes
capables d’identifier la position des sons à la fois en
distance, en azimut et en élévation. Les technologies
de spatialisation sonore visent à créer l’illusion de cette
perception en 3D. En ajoutant une nouvelle dimension à
la restitution du son, l’audio 3D permet d’introduire une
vraie rupture dans les futurs services de communication
(conférence audio spatialisée) en améliorant les interactions
(intelligibilité, naturel, immersion) et en enrichissant les
contenus. Le monde du grand public (home cinema, jeux sur
PC…) est dominé par les formats multicanal (5.1, 6.1, 7.1,
10.2, 22.2) dont la stéréophonie n’est qu’un cas particulier
(format 2.0 ou 2.1). Des technologies émergentes, comme
le binaural, l’holophonie ou WaveField Synthesis (WFS),
Ambisonics ou Higher Order Ambisonics (HOA), proposent
une expérience enrichie de la spatialisation sonore. Le
binaural vise à imiter les mécanismes de la localisation
auditive (reproduction des indices de localisation au niveau
des tympans), tandis que l’holophonie et Ambisonics se
fondent sur une reconstruction de l’onde acoustique.
L’introduction de la spatialisation impose de concevoir de
nouveaux systèmes de prise et de restitution du son afin
de capter et de reproduire l’information spatiale. Un autre
défi est de développer des techniques d’annulation d’écho
acoustique adaptées à des dispositifs multicanal.
Évaluation subjective des systèmes de
spatialisation sonore
L’évaluation des technologies audio 3D nécessite la définition
et la mise en œuvre de nouvelles méthodologies pour
rendre compte de la dimension spatiale. Pour les contenus
multicanal (voir plus haut), des méthodes normalisées
existent (MUSHRA). Dans le cas des contenus véritablement
3D, les tests de localisation restent une référence
incontournable, mais limitée, car ils ne témoignent que de
la précision de la localisation des sons. Des tests basés
sur le jugement d’attributs sémantiques (enveloppement,
précision, naturel, largeur des sources…) permettent de
compléter l’évaluation de la qualité spatiale. Enfin, des
évaluations indirectes, pour lesquelles la qualité est évaluée
à partir du succès ou de l’échec du sujet à effectuer une
tâche, constituent une nouvelle piste prometteuse. C’est
notamment une opportunité pour évaluer les technologies
dans le contexte de services applicatifs.
Codage audio spatial
Ce domaine concerne les techniques de compression
appliquées aux flux audio 3D. Les premières études ont
porté sur le codage du format multicanal (5.1) avec d’abord
les techniques de matriçage comme le Dolby Surround dans
les années 80 et plus récemment les Dolby Pro Logic, puis
l’extension des codeurs audio traditionnels (monophoniques)
à un nombre de canaux supérieur à deux (normes MPEG,
mp3 et AAC). En parallèle, des solutions propriétaires
alternatives sont apparues, telles que DTS et Dolby Digital
(ou AC-3) pour le format 5.1 dans les applications grand
public (par exemple pour le DVD à des débits de 384 kbit/s
pour le Dolby Digital et 1.4 Mbit/s pour le DTS). Enfin, des
techniques plus évoluées et complètement dédiées à l’audio
3D sont apparues à partir de la fin des années 90 avec
le
codage paramétrique
permettant de proposer des
schémas de codage bas débit pour des flux stéréophoniques
Fig. 2 : Prototype de microphone HOA pour
la captation d’une scène audio 3D