Pierre Lecomte (Laboratoire Vibrations Acoustique, INSA de Lyon). Synthèse et contrôle des champs sonores par ambisonie d'ordre élevé.

La synthèse des champs sonores est un domaine de recherche actif trouvant de nombreuses applications musicales, multimédias ou encore industrielles.

À l’aide de réseaux de microphones et de haut-parleurs, la captation, la synthèse et la reconstruction précise de champs sonores sont théoriquement possibles. Seulement, pour des applications pratiques, la disposition des haut-parleurs, leur nombre ainsi que l’influence acoustique du lieu de restitution sont des facteurs cruciaux à prendre en compte pour s’assurer de la bonne reconstruction du champ sonore.

Ce séminaire présentera les différents aspects de la méthode ambisonique d'ordre élevée, technique de synthèse de champs sonores utilisant la représentation du champ de pression acoustique sur une base d'harmoniques sphériques [1].

Dans un premier temps, les différentes étapes de la méthode seront présentées. Tout d'abord, le formalisme général, l'encodage de sources acoustiques simples et la capture de champs sonores seront établis. Puis, les principales transformations des champs sonores seront présentés (rotation, symétries). Une opération de filtrage directionnel dans le domaine ambisonique sera détaillée [2]. De même, une transformation permettant la pré-compensation des défauts du système sera abordée [3]. Enfin, le décodage, étape visant à reconstruire le champ sonore sur un réseau de haut-parleurs, sera discuté.

Dans un second temps, la présentation s'attardera sur la discrétisation de la sphère, étape cruciale pour réaliser la transformée de

Fourier sphérique discrète. Le phénomène de repliement spatial sera discuté. Dans ce contexte, un maillage de Lebedev à cinquante noeuds sera étudié [4]. Il permet la capture/reconstruction de champs sonores jusqu'à l'ordre 5 dans le formalisme ambisonique.

Finalement, une implémentation pratique de la méthode sera présentée : ambitools. Cette suite de greffons, principalement développée dans le langage Faust, permet la synthèse et la transformation de champs sonores en temps-réel [5]. Une démonstration sur une réseau de 16 haut-parleurs sera opérée pour conclure le séminaire.

Références:

[1] Daniel, J. (2000). Représentation de champs acoustiques, application à la transmission et à la reproduction de scènes sonores complexes dans un contexte multimédia. Université Paris 6, Paris.

[2] Lecomte, P., Gauthier, P.-A., Langrenne, C., Berry, A., & Garcia, A. (2016). Filtrage directionnel dans un scène sonore 3D par une utilisation conjointe de Beamforming et d’Ambisonie d’ordre elevé. In CFA / VISHNO 2016 (pp. 169–175). Le Mans: SFA.

[3] Lecomte, P., Gauthier, P.-A., Langrenne, C., Berry, A., & Garcia, A. (2018). Cancellation of room reflections over an extended area using Ambisonics. Journal of the Acoustical Society of America, 143(2).

[4] Lecomte, P., Gauthier, P.-A., Langrenne, C., Berry, A., & Garcia, A. (2016). A Fifty-Node Lebedev Grid And Its Applications To Ambisonics. Journal of the Audio Engineering Society, 64(11), 868–881.

[5] Lecomte, P., & Gauthier, P.-A. (2015). Real-Time 3D Ambisonics using Faust, Processing, Pure Data, And OSC. In 15th International Conference on Digital Audio Effects (DAFx-15) (pp. 1–8). Trondheim: DAFx.