Avant de rentrer dans le détail des explications, il est important de comprendre comme fonctionne notre perception de l’espace sonore.
Lire d'abord le lien suivant avant :
https://www.cochlea.eu/son/psychoacoust ... e%20humain).
On parle de différence de temps intéraurale (ITD) et Différence d’intensité intéraurale (IID) ou ILD en anglais.
En stéréo, nous avons deux moyens de positionné un objet dans la scène sonore, on peut jouer sur l’intensité entre le canal gauche et le canal droit :
- Si on envoi le même son d’un objet sonore avec la même intensité sonore sur l’enceinte droite et l’enceinte gauche, un auditeur au point écoute idéal au centre, va avoir l’illusion d’un objet sonore exactement au milieu entre les deux enceintes.
- Si on augment l’intensité sur l’enceinte gauche, la scène se déplace sur la gauche au fur et à mesure de l’augmentation de l’écart d’intensité.
Ou on peut jouer sur un intervalle de temps entre le l’enceinte gauche et l’enceinte droite.
- Avec la même intensité si on envoi le son plus tôt sur l’enceinte gauche, l’objet sonore virtuel va se déplacer vers l’enceinte gauche. Comme pour l’écart d’intensité le déplacement sera d’autant plus important que l’écart temporel est important.
Que se passe t’il si l’auditeur se déplace à droite ou à gauche de cette position centrale ?
Si on se déplace vers l’enceinte gauche, on se rapproche de l’enceinte gauche, le son direct issus l’enceinte gauche arrive donc avant le son de l’enceinte droite. Cet écart va donc déplacer la scène vers l’enceinte gauche. Mais ce n’est pas tout, étant plus proche de l’enceinte gauche, nous aurons aussi une augmentation de l’intensité sonore de l’enceinte gauche et une diminution sur l’enceinte droite, il en résulte un déplacement supplémentaire.
Si on part d’enceintes avec un rayonnement omnidirectionnel, on remarque que dans mon cas les écarts sont déjà importants :
Aux mesures, en fenêtrant pour évacuer les premières réflexions, on remarque que l’écart est plutôt uniforme et de l’ordre de 2dB. Ce qui implique que la directivité semble dégradé légèrement encore la situation.
Ecart pour l’auditeur placé à 40cm à droite.
Ecart pour l’auditeur placé à 40cm à gauche
L’idéal serait d’avoir un système directif qui augment l’intensité sur l'auditeur placé à l’opposé de l’enceinte. Donc avoir une directivité importante au-dessus de 1Khz avec un rayonnement a au moins 30° par rapport au mur. L’auditeur proche de l’enceinte étant hors axe aurait une compensation de l’écart de temps par une diminution de l’intensité hors axes.
C’est le but des tentatives qui vont suivre. Réalisé un pavillon qui dirige le son vers l’auditeur opposé à l’enceinte. Ce qui implique d’avoir une dissymétrie au niveau du pavillon. La seconde difficulté est de rentré dans le gabarit des tuiles décoratives actuelles.
La première solution, utilise un pavillon 1’’ de 19cm de profondeur avec un diamètre de 20cm au niveau de la bouche, il est orienté de 30° et incliné de 7° vers le bas.
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En utilisant AKABAK pour simuler ce pavillon incorporé à la tuile, j’obtiens les résultats suivants (les trois points au centre du plan représentant la réponse dans le plan vertical correspondent respectivement au position gauche, centre et droite) :
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On remarque que le rayonnement à basse fréquence est plutôt orienté suivant l’axe normal au mur et dérive que très lentement vers les 30°. La solution ne devient efficace que vers 7000khz.
La courbe rouge correspond à la réponse du pavillon pour l’auditeur proche, la courbe verte correspond à l’auditeur le plus éloigné et la bleue à la position centrale.
Pire l’écart est de 5dB entre 1.6kHz et 5kHz, la ou nous sommes très sensibles à l’écart d’intensité intéraural pour localiser un objet sonore dans le plan horizontal. Nous avons une dégradation du résultat par rapport à un système moins directif et surtout par rapport au système actuel.
La deuxième solution, utilise en pavillon plus directif dans le plan vertical et un peu moins dans l’horizontal. Sa construction est beaucoup plus complexe :
Les résultats de la simulations :
Sur la courbe de réponse au point d’écoute, on voit que l’équilibre est atteint beaucoup plus bas en fréquence vers 3kHz. Mais il existe un écart toujours défavorable de 2 à 4dB entre 1Khz et 3kHz.
Conclusion :
Par rapport la complexité du système et au regard des résultats, je ne suis pas certain du gain.
Pourquoi le système actuel semble donner de meilleurs, résultat au niveau des diférences de réponse gauche droite? Je pense que cela vient de l'utlisation de plusieurs HP ayant un décalage temporel. Le guide d’onde et moins profond et le décalage entre les mediums à l’intérieur du guide d’onde contraint l’onde à sortir avec un angle de 30°. On synchronise par des retards différents entre côtés gauche et droit du pavillon.
J'ai depuis cette conclusion confirmé par la modélisation que cette solution est plus efficace.
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