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RÉSUMÉ
La perception des images sonores est un phénomène complexe faisant intervenir l'intégration d'un grand nombre de variables physiques, essentiellement temporelles et spectrales. De plus, les modes de perception auditive sont fortement dépendants de la nature de l'environnement acoustique. Une onde directe, exempte de toute interférence, et un champ réverbéré dans un espace clos et résultant d'un grand nombre de réflexions sur les parois, ne seront pas perçus par l’oreille sur la base des mêmes indices. Parmi les informations spatiales utilisées par le cerveau, les différences interaurales de temps d’arrivée dans l’évaluation des positions latérales semblent prédominantes.
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Jacques JOUHANEAU : Ancien titulaire de la chaire d'Acoustique du CNAM
INTRODUCTION
Les modes de perception de l'espace auditif sont fortement dépendants de la nature de l'environnement acoustique. On établit une distinction importante entre l'onde directe, exempte de toute interférence, et le champ réverbéré, observé en espace clos et résultant d'un grand nombre de réflexions sur les parois.
Pour chaque situation, l'oreille a la possibilité d'évaluer la position des sources sonores à partir d'indices spécifiques.
L'article présente en premier lieu les indices de champ libre :
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différences interaurales d'intensité, de temps d'arrivée et de spectre ;
-
modes d'intégration des informations spatiales :
-
azimut,
-
élévation,
-
profondeur.
-
La seconde partie est consacrée à l'examen des effets d'impression spatiale induits par les différentes caractéristiques de la salle et aux indices de localisation spécifiques de l'écoute dans des volumes limités par des parois.
De même que l'œil a la possibilité d'évaluer la position d'objets dans l'espace à partir de certains indices, tantôt monoculaires, tantôt binoculaires, l'oreille a la capacité d'explorer l'espace sonore à partir d'indices monauraux ou binauraux.
Il existe cependant deux différences essentielles par rapport à la vision :
-
l'étendue du champ auditif (spatial) est très supérieure à celle du champ visuel (frontal) ;
-
les modes de localisation auditive font appel à des indices différents selon que les sources sont en champ libre (plein air) ou en espace clos (salles).
En champ libre, l'oreille met à profit les décalages entre les signaux perçus par chaque oreille pour déduire la position de la source sonore qui les a générés. Ces décalages sont dus principalement aux différences de marche imposées par le contour de la tête et aux effets de masquage qui diffèrent selon que l'oreille est du côté de la source ou à l'opposé.
En salle, le champ direct intervient encore, mais il est généralement très faible par rapport au champ réverbéré et l'oreille évalue la répartition des sources en faisant intervenir d'autres propriétés perceptives.
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Localisation des sources sonores en salle
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1. Localisation des sources sonores en champ libre
En champ libre, c'est-à-dire, en l'absence de toute réflexion, chaque auditeur a la possibilité de localiser l'origine d'un son, ou d'un bruit, avec une acuité plus ou moins grande selon que la source est devant, derrière, ou au-dessus de lui. Il est donc nécessaire, avant toute chose, de définir avec précision les coordonnées donnant la situation géométrique de la source sonore.
Pour déterminer la position, réelle ou apparente, d'une source, on utilise un système de coordonnées sphériques (r, q, j) que l'on définit de la façon suivante :
-
r est la distance source-auditeur ;
-
q est l'angle d'azimut ;
-
j est l'angle de site, également appelé, en référence à la littérature anglo-saxonne, l'élévation (figure 1).
Coordonnées utilisées pour définir la position d'une source.
• L'axe de référence est l'axe frontal (Ax) de l'auditeur.
• Le plan horizontal passant par l'axe frontal est le plan azimutal. Dans les salles à plancher horizontal, ce plan coïncide avec le plan d'écoute.
• Le plan vertical passant par l'axe frontal est appelé plan médian.
• Par rapport à l'une des oreilles prise comme référence, le plan médian partage l'espace sonore en deux parties : le demi-espace ipsilatéral, situé du côté de l'oreille de référence, et le demi-espace contralatéral, situé du côté opposé.
• La plupart des tests s'effectuent à partir d'une position de référence de la source. Cette position est définie par le point de référence (R) situé sur l'axe frontal.
• Le plan perpendiculaire à l'axe frontal passant par le point de référence est le plan frontal.
• La droite passant par les deux oreilles est l'axe transaural.
• Le vecteur r = AS définit la position relative de l'auditeur et de la source.
• L'azimut
est l'angle que fait
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BARRON (M.), MARSHALL (H.A.) - Spatial impression due to early reflections in concert halls. - J. Sound and Vib., 77, p. 211 (1981).
-
(2) - BLAUERT (J.) - Spatial hearing. The psychophysics of human sound localisation. - MIT Press, Cambridge, MA (1983).
-
(3) - JOUHANEAU (J.) - Acoustique des salles et sonorisation. - 2e édition, Lavoisier (2003).
-
(4) - KUTTRUFF (H.) - The subjective effect of combined sound fields. - In, Room Acoustics, Applied Science Publishers LTD (1973).
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