La WFS selon sonic emotion et Euphonia

Cette page est à vrai dire encore en construction. Vous y trouverez bientôt tout sur les utllisations pratiques des techniques de WFS pour vos scénographies, spectacles et concerts.

Janvier 2011


Du principe d'Huygens au procédé sonic emotion

Définition de la WFS

La Wave Field Synthesis s'appuie sur les travaux de Huygens qui énonce, à la fin du XVII° siècle, que tout point d'un front d'onde constitue une source d'émission d'ondelettes sphériques secondaires. On peut reconstituer le front d'onde à un temps ultérieur à partir de l'enveloppe de ces ondelettes. Autrement dit, le front d'onde généré par une source, dite primaire, peut être remplacé, synthétisé, par un réseau de sources secondaires convenablement placées, qui émettent à leur tour des ondes cohérentes entre elles. Le réseau de sources secondaires peut par exemple être disposé suivant la courbure du front d'onde originel.


image d'illustration principe d'Huygens


Dans le cas de la WFS, ces sources secondaires sont des transducteurs électroacoustiques, enceintes acoustiques équipées de haut-parleurs ou membranes planes équipées d'excitateurs; on peut les disposer selon une forme à peu près quelconque, pourvu que chacun des transducteurs délivre un signal préalablement traité en retard et filtrage.


La chaine électroacoustique est donc largement classique : des sources microphoniques (ou les canaux d'un mixage pré-existant), au moins un processeur de traitement de signal sonic emotion Wave I, des amplificateurs, des transducteurs électroacoustiques.


image d'illustration chaine électroacoustique


Du nouveau sous le soleil ?

Le Théâtrophone de Clément Ader, qui a fonctionné de 1881 jusqu’au début des années 30, porte les prémisses d'un système de captation / restitution suivant les principes de la WFS. Clément Ader (1845-1921) est principalement connu pour sa contribution au développement de l'aéronautique. Il fut cependant également un des pionniers du téléphone en France.


Image : schéma de principe

Le système proposé par Ader pour l'Exposition Universelle de 1881 consistait à disposer une rampe de microphones en front de scène d'un théâtre et proposer à des auditeurs d'écouter le spectacle à distance par le truchement d'écouteurs téléphoniques.


Image : rampe de capteurs en front de scène

La société du Théâtrophone a assuré son service d'écoute des spectacles à distance jusqu'en 1932 !


Image : une élégante à l'écoute

Si, au lieu de restituer les sons via des écouteurs, on avait utilisé autant de haut-parleurs que de microphones sur scène, on aurait créé le premier système de WFS.


Image : des clients du Théâtrophone dans une salle

Développement récents

C’est à l’Université de Delft, aux Pays Bas, que la théorie de Huygens, qui permet d’expliquer nombre de phénomènes physiques, a été mise à profit à partir des années 1980 pour élaborer les premiers systèmes de WFS.


Les récents travaux de recherche menés en laboratoire (par exemple le projet Carrouso qui a impliqué l'IRCAM, France Telecom, Studer, l'Université de Delft et l'IRT) ont porté, entre autres, sur le déploiement d'antennes microphoniques à même d'alimenter les transducteurs chargés de reproduire le front d'onde.


image d'illustration principe de la WFS


Cette approche consistant à reproduire une réalité acoustique captée avec une antenne ad hoc n’est pas la seule possible. En particulier, des sources monophoniques, captées en proximité ou en champ libre (anéchoïques) peuvent être mises en espace. L’ajout d’effet de salle est également géré, comme on le verra plus loin.


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