Auteur Sujet: Système reproduction binaurale hybride  (Lu 1695 fois)

LeChacal619

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Re : Système reproduction binaurale hybride
« Réponse #150 le: décembre 05, 2018, 11:34:30 am »
Bonjour,

Bon quelques nouvelles. J'ai essayé de réaliser les corrections via multiple mesurages à l'intérieur du conduit auditif + moyenne vectoriel de ces mesures. Les résultats ne sont pas satisfaisants après essais sur casque SONY, casque HD8Dj, et même écouteurs Final Audio E2000. J'en conclus que la méthode n'est pas bonne, et que c'est probablement dû à la transmission du son par les os qui s'ajoute normalement à celle de l'air, qui fait que ma mesure, qui ne tient compte que la transmission du son par l'air vers la cochlée via le tympan, n'est pas représentative de ce que l'on perçoit.

J'ai cherché des articles sur la transmission par les os. J'ai trouvé une thèse ou une évaluation est faite de cette transmission os / transmission air.

En particulier dans l'expérimentation, il a été tenté de produire une annulation d'un sinus reproduit à la fois par transmission os et transmission air. Avec un réglage amplitude/phase adapté, les participants ont réussi à produire cette annulation. Il est conclu ceci :

Citer
The participants in this study were able to achieve the perception of cancellation.
Waves had to travel through quite different mechanisms before they ended up oscillating
on the same basilar membrane within the same cochlea. Once the waves arrived at the
cochlea, one wave’s phase and amplitude had to be adjusted by the participant until the
resultant wave had near zero amplitude. The fact that cancellation occurs makes an
important point that often causes confusion in those who are told about bone conduction
for the first time. Specifically, bone conduction is not a separate channel of hearing (or
extra sense); the informational bandwidth of hearing with and without bone conduction is
the same, because they share higher-level mechanisms. Air conduction and bone
conduction, although they involve radically different methods to transmit the sound,
become united at the cochlea
.

En d'autres termes, lorsqu'on écoute un haut parleur de face, nous percevons un certain signal au niveau de la cochlée. Ce signal parvient par deux filtres : un filtre qui correspond à la transmission du son par l'air jusqu'au tympan qui restransmet alors mécaniquement ce signal vers le marteau et l'enclume le signal à la cochlée, et un filtre qui correspond à la transmission du son par les os (plus généralement toute la matière qui constitue notre tête) jusqu'à la cochlée. Je mesure uniquement un des deux filtres, il me manque celui de transmission par les os donc. Je ne vois aucun moyen concret pour mesurer ce filtre grâve à un micro. Le seul moyen, pour moi, d'y arriver, est d'essayer de le recréer "subjectivement", avec un protocole.

Je réfléchi actuellement à ce protocole. Deux possibilités :

1. Soit je met en place un protocole permettant de reconstruire le filtre HRIR final, incluant conduction air + os, ce qui permettrait alors de ne pas nécessité une calibration précise micro, casque ou écouteur, mesures à l'intérieur du conduit auditif etc.
2. Soit je met en place un protocole permettant de mesurer subjectivement le filtre HRIR incluant uniquement la conduction par l'os, et j'essaie ensuite de reconstruire le filtre incluant os + air, ce qui me paraît extrêmement complexe, étant donné qu'en plus il ne suffit pas de faire une simple addition des deux filtres mais également trouver le déphasage/délai entre les deux....

Donc pour l'instant je privilégie la solution 1 et donc changer drastiquement de méthode. Une possibilité que j'envisage est la suivante pour mesurer un filtre HRIR de face et avec élévation nulle :

1. Se placer en face de la source acoustique externe (line-array + subs sur mon système) à quelques mètres.
2. Placer un système de reproduction envisagé pour la reproduction binaurale (casque/écouteur/HP suspendu à quelques cm. de la tête) qui soit le plus neutre possible pour la conduction air (i.e. la perception de la source acoustique externe doit être identique sans casque / avec casque en place). Peut-être qu'il est envisageable pour cela d'utiliser une paire d'écouteurs avec micro et de compenser l'atténuation produite par le micro par la reproduction du signal capté, une sorte "d'anti noise cancellation".
3. Partir d'un signal basse fréquence, jouer simultanément un signal sinusoïdal sur le système externe + casque, et ajuster l'amplitude/phase du casque jusqu'à parvenir à une annulation du signal, i.e. jusqu'à ce que le signal reçu par la cochlée par le système externe (incluant donc transmission os+air) soit exactement l'opposé du signal reçu par le casque (incluant lui aussi la transmission os+air).
4. Augmenter très légèrement la fréquence du signal et ajuster amplitude+phase au fur et à mesure pour conserver une annulation maximale. au niveau de la cochlée.

Dans le cas d'une source externe en face, le signal est probablement identique pour la cochlée gauche et droite, c'est donc plus facile. Si le haut parleur est à un certain angle sur le côté, le signal cochlée gauche et cochlée droite change, du coup je ne sais pas comment faire pour évaluer le signal de chaque cochlée "indépendemment" (la gauche uniquement, puis la droite uniquement).
« Modifié: décembre 05, 2018, 11:36:57 am par LeChacal619 »

Borak

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Re : Système reproduction binaurale hybride
« Réponse #151 le: décembre 05, 2018, 14:17:50 pm »
On peut même se demander si les oreilles sont linéaires pour la capture du son... Par contre, il y a une unité de traitement derrière qui peut faire les corrections : Le cerveau...
Donc vouloir reproduire la capture du son par les oreilles n'est peut-être pas une bonne méthode ?

dexter59

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Re : Re : Système reproduction binaurale hybride
« Réponse #152 le: décembre 05, 2018, 14:26:22 pm »
On peut même se demander si les oreilles sont linéaires pour la capture du son... Par contre, il y a une unité de traitement derrière qui peut faire les corrections : Le cerveau...
Donc vouloir reproduire la capture du son par les oreilles n'est peut-être pas une bonne méthode ?

On peux même aller plus loin que ça, les oreilles gauches et droites sont différentes.

Par exemple le canal de mon oreille gauche et très très légèrement courbé en comparaison du canal droit.

En faite j'ai une micro perte en niveau sur l'oreille gauche (le tympan etc fonctionne nickel apparemment)  J'en avais déjà discuté avec LeChacal de vive voix.

En caraudio limite ça m'avantage (si aucune correction présente dans le véhicule) dans le salon c'est plutôt chiant j'ai tjs l'impression que l'enceinte gauche lui manque 2 ou 3 db. J'ai mit un moment à comprendre que le problème venait de moi et non pas de l'ampli ou d'autres choses.
Je retrouve cette diaphonie au casque également, avec le temps maintenant je n'y prête plus attention, même si parfois j'ai encore un peu de mal surtout en mise au point en comparaison D/G

Au départ je cherchais à corriger ça, mais ça me paraissait pas naturel, en effet je dois être habitué ainsi depuis tout petit, avec une micro perte de DB et certainement un très léger déformement du son. Je dois pas être le seul ceci dit, on à tous des oreilles différentes, et donc des auditions différentes.

Et là ou vous avez probablement raison, le cerveau doit pouvoir faire le reste. et compenser les défauts de nos propres conduits du moins j'ose l’espérer.


LeChacal619

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Re : Re : Système reproduction binaurale hybride
« Réponse #153 le: décembre 05, 2018, 15:32:29 pm »
On peut même se demander si les oreilles sont linéaires pour la capture du son...

Tout dépend de la définition de linéarité. Quelle est votre définition de la linéarité donc ?

Citer
Par contre, il y a une unité de traitement derrière qui peut faire les corrections : Le cerveau...
Donc vouloir reproduire la capture du son par les oreilles n'est peut-être pas une bonne méthode ?

Je ne vois pas de méthode plus simple. L'objectif est la reproduction du signal au niveau du nerf auditif. On peut le faire en branchant un fil électrique sur le nerf, cependant ca me paraît plus coûteux, plus intrusif, plus risqué, et pas plus simple car ensuite il faut trouver le signal électrique à transmettre pour reproduire le plus fidèlement possible la sensation d'écoute.

Dans le résultat de la thèse décrit dans mon message précédent, si on fait l'hypothèse que le signal du nerf auditif vient directement de la cochlée, il n'y a rien qui laisse présumer du fait que la reproduction ne soit pas possible par les oreilles, bien au contraire : il s'agit simplement de trouver le moyen de reproduire le bon signal, qui doit prendre en compte la transmission par conduction par l'air mais aussi par les os, ce que j'ai ignoré jusqu'à présent et qui semble joué un rôle non négligeable, la correction par mesure au niveau du tympan (censé être plus fidèle) étant moins bonne que celle par mesure au niveau de l'entrée du conduit auditif.

LeChacal619

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Re : Système reproduction binaurale hybride
« Réponse #154 le: décembre 05, 2018, 15:36:44 pm »
Une image peut être pour mieux illustrer le problème, je trouve celle-ci très explicite :


(source: https://hometheaterreview.com)

Il suffit de supprimer de l'image le générateur sonore implanté sur le crâne, et d'imaginer à la place qu'une source sonore externe (haut parleur, voire casque...) transmet un signal acoustique à la fois par le chemin rouge (conduction par l'air) et par le chemin bleu (conduction par l'os)
« Modifié: décembre 05, 2018, 15:42:08 pm par LeChacal619 »

dexter59

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Re : Système reproduction binaurale hybride
« Réponse #155 le: décembre 05, 2018, 16:15:42 pm »
C'est pour ça qu'au casque on ressent comme un malaise quand on est pas habitué.

Il y a des années j'ai lu que le son passait aussi par les dents et la mâchoire en remontant jusqu'à l'oreille interne.

LeChacal619

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Re : Système reproduction binaurale hybride
« Réponse #156 le: décembre 05, 2018, 16:25:36 pm »
Oui les implants utilisent une vibration sur l'os du côté du crâne mais il n'y a aucune raison que le signal ne vienne pas d'un peu partout dans le cas d'une écoute classique avec enceintes ou autre source externe. Mon hypothèse est que c'est la raison principale pour laquelle les filtres HRIR conçus sont aussi peu performants/fidèles.

LeChacal619

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Re : Système reproduction binaurale hybride
« Réponse #157 le: décembre 05, 2018, 18:24:38 pm »
mes expérimentations m'ont conduit à conclure que le HRIR est mieux estimé avec une mesure à l'entrée du conduit auditif qu'au niveau du tympan, alors que le chemin rouge est mieux estimé lorsque mesuré au tympan normalement. J'imagine donc que le signal rouge+bleu est mieux estimé lors d'une mesure à l'entrée du conduit auditif que lors d'une mesure au niveau du tympan (ou la conduction par les os est presque totalement ignorée, alors qu'à l'entrée du conduit auditif la pression sonore peut se transmettre encore un peu à l'os...).

LeChacal619

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Re : Système reproduction binaurale hybride
« Réponse #158 le: décembre 05, 2018, 23:21:36 pm »
Bon, j'ai testé le protocole avec le casque SONY ouvert symétrisé. J'ai vérifié dans un premier temps que les mediums de mes line-array (je le noterai LA par la suite) gauche et droite étaient en phase. Ensuite j'ai vérifié que les HPs de mes écouteurs étaient en phase (à cause du recablâge, je le noterai HP pour HeadPhones). Ensuite j'ai mis le casque sur les oreilles, un gain sur le signal du casque et les line-array en inversion de phase par rapport au casque.

J'ai utilisé dans un premier temps un stimulus de type sinus à 100hz. J'ai réussi à obtenir une bonne annulation des signaux LA et HP en ajustant le gain et le délai petit à petit : à tatonnement ca prend bien 2 minutes ! J'ai changé la fréquence et j'ai recommencé. La valeur d'amplitude était relativement précise : je voyais quand les HP ou les LA prenaient le-dessus avec une variation de +/-2dB environ. Je pense que l'évaluation du gain pour l'annulation est donc d'environ +/-0.5dB avec ce stimulus. Par contre, les résultats n'étaient pas cohérents : entre 200hz, 205hz, 210hz, 215hz, 220hz, j'avais des hausses/baisses importantes de gain et idem pour le délai HP - LA. Je pense que c'était du au fait que dans la pièce, lorsque je bougeais à peine le signal changeait fortement du fait que ca force une onde stationnaire à s'établir. En plus, je n'aurai pas dû utiliser les deux LA simultanément mais plutôt un seul. Bref tant pis ^^.

Du coup j'ai changé de stimulus et j'ai opté pour un sine burst. Cette fois beaucoup plus difficile d'évaluer le gain pour l'annulation, l'annulation était moins bonne (et pire lorsque la fréquence augmente), mais le réglage du délai me semblait plus précis : à +/-20 échantillons près à 96khz, je détectais une incohérence entre les deux bursts. Je ne saurai pas expliqué la différence mais en gros quand le burst était bien réglé, ca semblait faire un unique son relativement bref, alors que quand c'était décalé on avait l'impression qu'il y avait un décalage / une certaine distorsion sur le pic qui n'était pas "franc". Pour l'amplitude, je décelais une domination LA ou HP à +/-5dB près environ, donc je dirai que l'amplitude était précise à +/-2dB près environ : j'essayais de voir quand le HP prenait le dessus, puis je diminuait d'environ 3-4dB et je pense que j'étais pas trop mal.

J'ai obtenu cette courbe avec le sine burst, que je compare à celle du LA mesuré avec le même micro sur un seul LA :


Dans l'ensemble ça à l'air pas trop trop mal : l'allure semble à peu près similaire, avec une légère différence sur la bande 600-1250hz ou le trou est moins proéminent dans ce que j'ai mesuré subjectivement comparé à l'ensemble des mesures faites avec le micro dans l'oreille. edit: mais bon c'est avec la mesure du message suivant qu'il faut comparer normalement car la réponse du casque SONY n'est pas prise en compte ici.

Demain je vais essayer de faire la même chose mais avec un seul LA et en changeant de stimulus : j'utiliserai cette fois un bruit rose ou blanc, ce qui devrait m'éviter le problème de l'onde stationnaire dans la pièce avec le sinus tout en me permettant d'avoir une meilleure précision de l'évaluation du gain (puisque le signal est continu c'est plus facile d'évaluer une variation à la hausse ou à la baisse qu'un son qui n'apparaît qu'une fois par seconde...), sans détériorer je pense la précision du délai nécessaire pour avoir la meilleure annulation. J'essaierai si c'est convaincant de faire un script et de mettre des raccourcis sur la souris par exemple (molette + boutons) pour changer l'amplitude et ou le délai plus rapidement (actuellement je switch sur une fenêtre, je vise le slider et j'utilise la molette pour le gain, et je switch sur une console, je copie/colle avec bouton droit+coller un bout de commande et je complète au clavier la valeur numérique pour le délai, ce qui est extrêmement CHIANT  :lol:).

Je ne sais pas si pense par contre que passé 5000hz dans le haut du spectre ca va devenir coton. Mais je pense aussi que le 5000hz ne doit pas vraiment être conduit par les os (quand on se bouche l'oreille, on entend plutôt les basses fréquences et absolument rien dans le haut du spectre....) : à voir.
« Modifié: décembre 06, 2018, 18:00:58 pm par LeChacal619 »

LeChacal619

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Re : Système reproduction binaurale hybride
« Réponse #159 le: décembre 05, 2018, 23:29:12 pm »
Ca c'est une comparaison de l'évaluation subjective avec le résultat de (la mesure moyennée du système de face tympan + calibration micro électret) / (la mesure moyennée casque SONY tympan + calibration électret aussi) : en fait normalement la calibration du micro ne joue aucune influence ici puisqu'elle s'annule.



Il semblerait que l'énorme boost dans qui culmine vers 3500hz et qui me dérange effectivement à l'écoute ne soit pas nécessaire, et pour cause : c'est le trou de la mesure au tympan, mais qui ne serait pas aussi prononcé si on tient compte de la propagation par les os.... du coup ca m'a l'air d'être dans la bonne direction !

Mesure au tympan du casque SONY (/!\ l'échelle sur l'axe des fréquences à changée) :
« Modifié: décembre 05, 2018, 23:31:58 pm par LeChacal619 »

LeChacal619

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Re : Système reproduction binaurale hybride
« Réponse #160 le: décembre 05, 2018, 23:33:38 pm »
Ah et aussi : j'ai reçu les supports de piles, et j'ai donc fais 2 montages séparés reliés sur 2 entrées séparées de M-Audio Delta1010Lt : cette fois j'arrive à avoir enfin un signal stéréo à peu près décorrélée (il y a un crosstalk mais à 20dB d'écart donc ca peut aller, c'est déjà mieux que 0dB d'écart).