Panoramique d'Amplitude

Principes de Fonctionnement

VBAP & VBIP

Ces algorithmes effectuent un panning par paires (2D) ou par triplets (3D). Ils sélectionnent les deux ou trois haut-parleurs entourant la source, et les alimentent avec le signal de la source avec des différences de gain.

Si une source est parfaitement alignée avec un haut-parleur, alors seul ce haut-parleur est alimenté avec le signal de la source. En 3D, quand une source est alignée avec l'arc entre deux haut-parleurs, seuls ces deux seront utilisés.

Avec VBAP/VBIP, les haut-parleurs entourant la source sont considérés comme une base vectorielle, et la direction de la source est utilisée pour calculer les valeurs de gain. Ces algorithmes ne considèrent que l'azimut et l'élévation des sources et des haut-parleurs.

La principale différence entre VBAP et VBIP réside dans la façon dont les gains évoluent avec la position de la source. VBAP a été conçu pour offrir une perception précise de la position de la source pour les fréquences inférieures à 700 Hz, tandis que VBIP optimise ce critère pour les fréquences supérieures à 700 Hz.

2D Angulaire

La 2D Angulaire (Angular 2D) effectue un panning d'amplitude par paires en évaluant l'angle entre la source et les deux haut-parleurs les plus proches. Il offre des résultats similaires à VBAP2D, la seule différence étant la façon dont les gains évoluent avec la position de la source, qui est très légèrement différente.

Le graphique ci-contre montre la façon dont le gain associé à deux haut-parleurs (respectivement à l'azimut -30° et +30°) évolue en Angular2D comparé à VBAP2D lors du déplacement d'une source entre ces deux haut-parleurs.

Angular 2D est un algorithme hérité qui est principalement fourni pour la rétrocompatibilité. Cependant, il reste un bon concurrent à VBAP2D.

LBAP

Cet algorithme effectue un panning d'amplitude en utilisant les deux couches entourant la source. Sur chacune de ces deux couches, il applique un panning d'amplitude par paires (VBAP 2D) sur les deux haut-parleurs les plus proches de la source. Il applique ensuite une pondération de niveau (ou crossfade) entre les deux couches sélectionnées, basée sur l'élévation de la source.

Si une source est parfaitement alignée avec un haut-parleur, alors seul ce haut-parleur est alimenté avec le signal de la source. Quand une source est positionnée entre deux haut-parleurs, seuls ces deux seront utilisés. Sinon, l'algorithme utilisera toujours les quatre haut-parleurs entourant la source.

Optimisation du Panning d'Amplitude

Cette section offre plusieurs façons de traiter les optimisations habituelles nécessaires pour les algorithmes de panning d'amplitude. Ces conseils s'appliquent à VBAP, VBIP, LBAP et Angular 2D, car ils reposent tous sur le panning d'amplitude.

Choisir un algorithme de panning d'amplitude plutôt qu'un autre est principalement déterminé par la disposition des haut-parleurs.

Largeur Apparente de la Source

Les algorithmes d'amplitude utilisent toujours le plus petit nombre de haut-parleurs, le signal de la source peut être alimenté depuis un, jusqu'à deux (2D) ou trois / quatre haut-parleurs (en 3D), selon l'algorithme.

Par conséquent, lors du déplacement d'une source à travers la configuration, sa largeur apparente variera, passant d'un haut-parleur à plusieurs haut-parleurs.

Sur des dispositions inhomogènes (c'est-à-dire, celles présentant des zones avec plus d'espace entre les haut-parleurs que d'autres), la largeur de la source peut également varier d'une zone plus dense à une zone plus éparse.

Ces deux problèmes peuvent être résolus en utilisant le paramètre de spread pour obtenir une largeur apparente de source constante à travers la configuration. Cependant, étaler la source sur trop de haut-parleurs peut causer une coloration critique du signal.

Pour des configurations très inhomogènes, une autre solution est de tendre vers une répartition plus régulière en utilisant moins de haut-parleurs dans la zone plus dense. Cela évite d'avoir à étaler le signal de la source sur trop de haut-parleurs.

Essayez de trouver le bon équilibre entre la densité des haut-parleurs, le spread et la correction de délai.

Compensation de Gain et de Délai

Ces algorithmes ont été conçus pour ne prendre en compte que l'azimut et l'élévation des haut-parleurs. Quelle que soit la distance d'un haut-parleur au centre, il sera alimenté avec le même niveau de signal de source, dans une direction donnée.

Dans la plupart des configurations, les distances des haut-parleurs au centre ne sont pas constantes, ce qui altère l'homogénéité de la configuration et la cohérence du signal au centre de la salle. L'utilisation de la compensation de gain et de la compensation de délai peut être utile pour équilibrer cet effet.

Lors de l'utilisation du paramètre de spread, l'ajout d'une correction de délai peut également aider à traiter la coloration par filtrage en peigne (due à l'envoi du même signal à plusieurs haut-parleurs), en particulier lors de l'application d'une valeur de spread élevée.

Clément Vallon

Education, R&D, Support @ HOLOPHONIX
Sound Engineer | M.Eng from ENS Louis-Lumière, Paris