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1 - SIGNATURE ACOUSTIQUE D’UN ESPACE

2 - APPROCHES ÉLECTROMÉCANIQUES

3 - APPROCHE PAR CONVOLUTION (OU PAR ÉCHANTILLONNAGE)

4 - APPROCHES ALGORITHMIQUES (RÉSEAUX DE RETARDS)

5 - APPROCHES PAR MODÈLES PHYSIQUES

6 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : BR1152 v1

Approches algorithmiques (réseaux de retards)
Spatialisation sonore - Réverbération artificielle

Auteur(s) : Thibaut CARPENTIER

Date de publication : 10 févr. 2023

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RÉSUMÉ

La réverbération artificielle consiste à ajouter à un signal sonore un effet qui émule les phénomènes de réverbération acoustique d’un espace. Cette technique est une composante essentielle dans les domaines de la production audiovisuelle, de la réalité virtuelle, ou des jeux vidéo, puisqu’elle contribue à la création d'un espace sonore convaincant et immersif. Les procédés de réverbération artificielle s'appuient soit sur des simulations numériques qui visent à un résultat objectivement précis, soit sur des algorithmes qui émulent certains critères acoustiques pertinents d’un point de vue perceptif.

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ABSTRACT

Spatial audio - Artificial reverberation

Artificial reverberation consists of adding to a sound signal an effect that emulates the acoustical reverberation of a space. This technique is an essential component in the fields of audiovisual production, virtual reality, or video games, since it contributes to the creation of a convincing and immersive sound space. Artificial reverberators are based either on numerical simulations which aim for an objectively precise result, or on signal processing algorithms which emulate certain acoustic criteria considered to be relevant from a perceptual standpoint.

Auteur(s)

  • Thibaut CARPENTIER : Ingénieur de recherche CNRS - STMS Lab (sciences et technologies de la musique et du son) – CNRS, IRCAM, Sorbonne Université Paris, France

INTRODUCTION

La réverbération artificielle consiste à ajouter à un signal sonore un effet qui émule les phénomènes de réverbération acoustique d’un espace. Cette pratique est apparue nécessaire dès les prémices de la musique enregistrée et diffusée ; en effet, les prises de son en studio et l’utilisation de microphones de proximité produisent des sons qui, dépourvus d’environnement acoustique, paraissent « secs » et non naturels. Aussi, de nombreuses techniques ont été développées pour produire un effet convaincant de réverbération artificielle. Dans le domaine de la production audiovisuelle (mixage de musique ou de films), l’utilisation de réverbération artificielle est devenue incontournable pour susciter une sensation d’acoustique perceptuellement « plausible » ou simplement pour créer un espace sonore « plaisant», voire un effet sans véritable souci de réalisme (par exemple : réverbération infinie) .

Les techniques de réverbération artificielle servent également dans les applications de réalité virtuelle, les jeux vidéo et les outils de modélisation architecturale pour simuler – avec plus ou moins de réalisme – des environnements acoustiques. On parle alors d’« acoustique virtuelle » ou d’« auralisation ». Ce terme est employé par analogie avec la visualisation ; il désigne les procédés qui visent à rendre audible, à partir de données mesurées ou modélisées, le champ sonore produit par une (ou des) source(s) dans un espace, en simulant l’expérience auditive en un point d’écoute [TE 5 914].

Dans l’article [BR 1 150] nous dressons un état de l’art des techniques permettant le contrôle spatial de sources virtuelles dans un environnement ; ici nous présentons les différentes approches pour produire des effets de réverbération artificielle. Ces deux composantes, étroitement liées, sont essentielles pour développer des applications convaincantes de spatialisation sonore.

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KEYWORDS

Delay networks   |   Geometrical Acoustics   |   Convolution   |   Auralization

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-br1152


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4. Approches algorithmiques (réseaux de retards)

  • Réverbération numérique

    Les premiers algorithmes de réverbération numérique ont été introduits par Schroeder au début des années 1960 . L’approche, approfondie plus tard par Moorer , repose sur l’utilisation de filtres numériques en peignes (comb) et passe-tout (allpass) pour générer une série d’échos d’amplitude décroissante ; en combinant plusieurs filtres en cascade, il est possible d’augmenter la densité d’échos, tout en assurant un certain contrôle du spectre. Ces travaux pionniers ont irrigué, dans les décennies suivantes, de nombreuses recherches sur les réseaux de retards , exploitant notamment des matrices de rebouclage ...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - AHNERT (W.), FEISTEL (R.) -   EARS Auralization Software.  -  In: Proc. of the 93rd Convention of the Audio Engineering Society (AES), San Francisco, CA, USA (1992).

  • (2) - ALLEN (J.B.), BERKLEY (D.A.) -   Image method for efficiently simulating small-room acoustics.  -  Journal of the Acoustical Society of America, 65(4), p. 943-950 (1979).

  • (3) - ANDO (Y.) -   Concert Hall Acoustics.  -  Springer, Berlin, Germany (1985).

  • (4) - ASTLEY (R.J.) -   Numerical Acoustical Modeling (Finite Element Modeling).  -  In: CROCKER (M.J.), éditeur, Handbook of Noise and Vibration Control, chapitre 7, p. 101-115. Wiley (2007).

  • (5) - ATALLA (N.), SGARD (F.) -   Finite Element and Boundary Methods in Structural Acoustics and Vibration.  -  Taylor & Francis (2015).

  • (6) - BARRON (M.) -   Auditorium...

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