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Acoustique et défense
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Le son 3D comme interface homme/machine en milieu aéronautique
- la méthode conduit bloqué [12,13] : Dans cette méthode,
la stimulation acoustique est mesurée non pas à proxi-
mité du tympan mais à l’entrée du CAE (le microphone
est entouré de silicone pour le maintenir en position, l’en-
semble obstruant le CAE (Figure 2).
Une fois les microphones mis en place selon l’une ou
l’autre méthode, la mesure des HRTFs codant pour une
position de l’espace consiste à placer un haut-parleur
dans la position correspondante (Figure 2) et à émettre
une stimulation acoustique dont les caractéristiques spec-
trales, temporelles et d’intensité sont calibrées. Dès lors,
pour reproduire, via des écouteurs, la perception d’une
source sonore située à proximité de l’auditeur (source
sonore virtuelle), il suffit d’appliquer les HRTFs à un bruit
présenté sous casque. L’auditeur perçoit alors virtuelle-
ment la source localisée dans l’espace. Pour que la stimu-
lation acoustique restituée sous casque soit la plus proche
possible de celle qu’aurait produite une source réelle, il
est nécessaire de prendre en compte les modifications
acoustiques induites par le casque, c’est-à-dire la fonc-
tion de transfert du casque (HTF : Headphone Transfer
Function) [14]. L’HTF est la résultante des modifications
acoustiques du signal qui ont deux causes : (1) le fait que
le haut-parleur du casque n’est pas un émetteur parfait
et (2) le couplage anatomique oreille/casque, c’est-à-dire
la relation spatiale unique entre l’oreille particulière d’un
individu et le casque, sa taille et sa forme, ses matériaux.
L’HTF est réalisée de la même manière que les HRTFs, et
idéalement en même temps [11]. Chez un même auditeur,
l’HTF peut varier d’une pose de casque à l’autre. Pour
éliminer les problèmes liées à cette variation, il convient
idéalement de mesurer l’HTF pour un nombre répété de
positionnement du casque et d’en déduire une fonction
optimale [15]. Cette dernière est rarement une fonction
moyenne mais plutôt celle qui semble la plus «correcte»
à l’ingénieur réalisant la mesure, ce qui introduit une part
de subjectivité (Pellieux L., communication personnelle,
2011). Lors de la restitution, l’HTF est compensée via un
filtrage inverse. Cependant, une telle correction, si elle est
imparfaitement réalisée, risque d’introduire des modifica-
tions spectrales pouvant perturber les indices spectraux.
Une solution alternative consiste à réaliser une égalisa-
tion «champ diffus» [16]. Cette technique se base sur un
«moyennage» de l’ensemble des mesures ; elle permet de
distinguer les composants directionnels et non direction-
nels (dont fait partie l’HTF). L’égalisation «champ diffus»
est une technique qui ne requiert pas de jugement de la
part de l’ingénieur, elle est objective et facilite donc les
comparaisons entre auditeurs.
Lorsqu’un auditeur écoute à travers des HRTFs mesurées
sur lui-même, on parle d’HRTFs personnalisées, dans le
cas contraire, on parle d’HRTFs non personnalisées.
Lorsque les sources sonores sont reproduites en HRTFs
personnalisées, le réalisme est tel que les auditeurs ne
sont pas capables de distinguer sources réelles et sour-
ces virtuelles [17,18]. Avec des HRTFs non personnali-
sées, l’auditeur se trouve dans une situation d’écoute «à
travers les oreilles de quelqu’un d’autre». Plusieurs types
d’HRTFs non personnalisées existent selon qu’elles aient
été mesurées sur un mannequin, une tête artificielle, ou
sur un autre auditeur.
Une autre méthode de mesure d’HRTFs utilise le principe
de réciprocité en plaçant la source sonore à l’intérieur
du CAE d’un auditeur. Ce dernier prend place au centre
Fig. 2 : L’image de gauche montre l’automate de mesure des HRTFs dans la chambre semi-anéchoïque de l’Institut de recherche
biomédicale des Armées. L’image de droite illustre le placement d’un microphone selon la technique « conduit bloqué ».
