Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Charles Verron
Direction : Mitsuko AramakiRichard Kronland-Martinet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Acoustique
Date : Soutenance en 2010
Etablissement(s) : Aix-Marseille 1
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Provence. Section sciences

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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La plupart des outils disponibles pour la sonorisation d’environnements virtuels sont basés sur l’utilisation de tables d’onde : des sons sont pré-enregistrés et déclenchés en temps réel selon les actions de l’utilisateur dans le monde virtuel. Les techniques de spatialisation sont souvent intégrées dans un second temps pour simuler la réverbération et les propriétés spatiales des sources, comme la position, la directivité et l’extension spatiale. Ce travail de thèse propose une approche originale pour la synthèse et la spatialisation des sons d’environnement. Nous concevons un synthétiseur temps-réel qui permet de générer des sources sonores diverses (pluie, vent, feu, vagues, impacts. . . ), de les contrôler via des paramètres “haut-niveau”, et de les manipuler dans un espace virtuel 3D. Après une revue des modèles de synthèse existants pour diverses sources environnementales, nous spécifions un modèle de synthèse générique basé sur la synthèse additive et sur cinq structures sonores paramétriques appelées “atomes”. Une combinaison adéquate de ces atomes permet de créer des sources associées aux trois catégories de sons d’environnement : les solides en vibration, les sources aérodynamiques et les liquides. Le moteur du synthétiseur intègre efficacement synthèse et spatialisation au même niveau de la génération du son. Nous utilisons l’implémentation de la synthèse additive par transformée de Fourier inverse avec un choix de paramètres adapté. Le rendu sonore 3D est compatible avec les formats audio standard (multi-canal, ambisonics, binaural) permettant une écoute sur haut-parleurs ou au casque. Nous présentons également une méthode de synthèse basée sur un formalisme en “sous-bande” qui permet de générer des signaux stochastiques nécessitant une résolution fine à la fois en temps et en fréquence (comme des sons d’impact ou de feu). Enfin, des contrôles “haut-niveau” sont spécifiés pour manipuler intuitivement le synthétiseur à partir de propriétés physiques telles que “la force du vent” ou “l’intensité du feu”. Nous proposons également un contrôle d’extension spatiale, validé par un test perceptif formel, qui permet de simuler des sources naturellement non ponctuelles comme la pluie ou les vagues. Le contrôle conjoint du timbre et des propriétés spatiales des sources permet de créer intuitivement des scènes sonores complexes et immersives.