Tout ce que vous devez savoir sur le son surround dans les écouteurs

Vous avez peut—être vu des termes tels que l’audio spatial, 7.1, DTS, le son surround et le son 3D dans les supports marketing lorsque vous achetez des écouteurs — et pas seulement pour les casques de jeu -, mais comment fonctionne exactement le son surround dans les écouteurs?

Approfondissons l’histoire du son surround, apprenons un peu plus sur la technologie qui fait fonctionner le son surround dans les écouteurs et examinons les normes concurrentes.

Comment le son surround a-t-il évolué dans les salles de cinéma ?

Le son surround a été développé pour rendre le visionnage d’un film plus excitant et prolonger l’expérience au-delà des limites de l’écran. Cela peut sembler une idée relativement récente, mais elle existe depuis un moment.

Parmi ses nombreuses innovations techniques, The Walt Disney Company revendique la première utilisation commerciale documentée du son surround dans un film. Pour la sortie du film d’animation révolutionnaire du studio Fantasia en 1940, il a dévoilé un système sonore multicanal appelé Fantasound. La configuration complète de 54 haut-parleurs n’a été installée que dans deux salles. Bien que ce système soit impressionnant, le concept s’est avéré trop complexe et coûteux pour la plupart des théâtres. Par conséquent, le son surround de film s’est complètement éteint dans les années 1960.

À partir de la sortie de Dolby Stereo en 1976, et sans doute aidé massivement par le succès de Star Wars (1977), Dolby a conduit l’adoption massive du son surround dans les salles tout au long des années 1980 et 1990. Au cours de cette période, il est passé du Dolby SR à 4 canaux au Dolby Digital Surround EX à 6.1 / 7.1 canaux. D’autres sociétés, telles que Digital Theater Systems (DTS) et Sony, ont apporté leurs propres technologies au jeu du son surround. Une fois de plus, le système audio immersif Dolby Atmos a été dévoilé en 2012, qui ajoutait des informations sur la hauteur via des haut-parleurs montés au plafond. DTS a produit un produit concurrent dans son DTS: X.

Comment le son surround est-il arrivé à la maison?

Après quelques tentatives de pousser les équipements sonores quadraphoniques à 4 canaux sur le marché domestique dans les années 1970, le son surround est vraiment arrivé dans les salons en 1982 avec l’introduction du Dolby Surround à 3 canaux. Il a été mis à niveau en 1987, avec Dolby Pro Logic pour un total de quatre canaux audio.

Le son surround domestique est devenu numérique en 1995. Tout comme la version cinéma complète, home Dolby Digital est un système 5.1 canaux. Le système DTS concurrent a été lancé en version domestique un an plus tard. Dolby Digital EX et DTS-ES sont tous deux des systèmes 6.1 / 7.1 canaux et ajoutent des canaux surround arrière supplémentaires. Les home cinéma Dolby Atmos sont compatibles avec les mises en page conventionnelles 5.1 et 7.1. Par exemple, un système Dolby Atmos 7.1.4 est une disposition 7.1 conventionnelle avec 4 haut-parleurs « activés » ou Dolby Atmos.

Pouvez-vous obtenir un son surround dans les écouteurs?

Nous n’avons que deux oreilles, mais nous pouvons différencier les sons venant de devant et de derrière, ainsi que de gauche à droite, au-dessus et en dessous sans même bouger la tête. Vous êtes-vous déjà demandé comment nous faisons cela?

Notre fonction de transfert liée à la tête (HRTF) fait référence à l’effet que nos épaules, notre tête et nos oreilles externes ont sur les ondes sonores provenant de différentes sources avant qu’elles ne rencontrent nos tympans. Ces interactions physiques ont un impact sur les niveaux, la synchronisation et les relations de phase des différents contenus fréquentiels des sons que nous entendons. Dans le cadre de notre système auditif, notre cerveau a appris à décoder tous ces changements pour déchiffrer l’origine probable du son dans l’espace qui nous entoure.

Si vous avez placé de minuscules microphones à l’intérieur de vos oreilles et capturé les signaux, ils comprendraient l’effet de votre HRTF. Vous auriez un enregistrement binaural qui fonctionne parfaitement pour vous lorsqu’il est lu au casque. En fait, même avec un HRTF générique créé à l’aide d’une tête factice ou d’un objet en forme de personne, l’effet peut encore être assez impressionnant.

En obtenant et en reproduisant ces signaux de manière contrôlée au casque, vous pouvez reproduire un événement auditif dans l’espace et en faire l’expérience de manière extrêmement réaliste. Ainsi, l’enregistrement à 2 canaux peut capturer un son surround. Bien qu’il s’agisse de la plus ancienne forme de son surround, l’enregistrement binaural continue d’occuper une niche, les produits récents de Sennheiser utilisant cette technologie.

Quelle est la différence entre les écouteurs à son surround « vrai » et « virtuel »?

Les films et les jeux sont livrés avec un son multicanal destiné à être lu sur des haut-parleurs pour plusieurs auditeurs, et il existe deux approches distinctes pour faire fonctionner le son surround sur un casque:

1. Matériel: Écouteurs dotés de plusieurs haut-parleurs de chaque côté, situés autour de l’oreille de manière à refléter l’emplacement optimal pour l’enceinte de chaque canal. C’est ce qu’on appelle un « vrai » casque surround.
2. Logiciel: Un traitement externe ou interne est ajouté à un casque standard qui prend le flux audio multicanal et applique une sorte d’algorithme binaural basé sur HRTF pour placer ces canaux audio dans un espace virtuel autour de chaque oreille. C’est ce qu’on appelle un casque surround « virtuel ».

Le True surround est mécaniquement complexe et donne lieu à des écouteurs volumineux, coûteux et lourds, mais ne nécessite que le décodage multicanal de base qu’un récepteur de cinéma maison est capable de faire depuis des années. Le surround virtuel ne nécessite pas de matériel de casque spécial, mais nécessite un traitement du signal intensif pour créer un champ sonore virtuel convaincant.

L’approche surround virtuel est également supérieure car, associée au suivi des mouvements de la tête, il est possible de verrouiller la position des haut-parleurs surround virtuels, de sorte que les sources sonores ne changent pas avec le porteur lorsqu’il tourne la tête. Cela rend l’expérience beaucoup plus proche de la salle de cinéma ou de l’expérience de jeu qu’ils imitent. Jusqu’à présent, cela n’est disponible que dans des systèmes plus avancés qui incluent la technologie de suivi de mouvement.

Les processeurs de signaux numériques étant devenus moins chers et moins gourmands en énergie, les écouteurs surround virtuels ont rendu l’approche du son surround matériel essentiellement obsolète. Comme c’est le cas avec les nouvelles technologies, il existe de nombreuses implémentations concurrentes du son surround virtuel dans les écouteurs.

Quels sont les principaux standards de son surround virtuel concurrents ?

Ces technologies ont quelques points communs. Le signal sonore surround est traité en temps réel et rendu sous forme de deux canaux pour les écouteurs. L’endroit où le traitement se produit dépend de l’application et de la configuration matérielle spécifique. Le traitement audio peut se produire dans un logiciel sur la plate-forme de jeu (comme un PC ou une Xbox One), une station de base qui transmet l’audio au casque, dans un amplificateur / processeur externe ou dans le casque lui-même.

Voici les systèmes surround virtuels les plus répandus pour les écouteurs en ce moment:

Dolby Atmos pour écouteurs

Dolby Atmos est le leader apparent du pack en matière de son surround basé sur des objets dans les écouteurs. Il a des implémentations de casques pour PC, Xbox One, Xbox Series X / S et téléphones mobiles. Il fonctionne en utilisant le traitement du signal audio pour convertir les métadonnées de l’objet Atmos en une sortie binaurale à 360 degrés pour les deux pilotes du casque. Cette technique est une amélioration majeure par rapport à la technologie de casque Dolby précédente, permettant de transformer des centaines de canaux de son en une expérience de son surround virtuel.

Casque DTS: X

Casque: X est un autre système de son surround propriétaire à base d’objets de haut niveau. Il peut également prendre des flux multicanaux et les convertir en son surround pour vos écouteurs. En plus de fournir une expérience de cinéma multicanal complète, il peut utiliser et améliorer les signaux spatiaux audio de jeu pour rendre l’expérience de jeu totalement enveloppante.

Creative Super X-Fi

Creative appelle sa technologie d’holographie audio Super X-Fi pour casque, en utilisant des algorithmes complexes et des techniques de calcul intensives. En prenant trois photos de votre visage et de vos oreilles avec votre téléphone, un ajustement personnalisé est créé pour chaque utilisateur grâce à un processus sophistiqué de cartographie de la tête et des oreilles. Il est disponible dans un amplificateur de casque portable, ainsi que dans les écouteurs de la société.

Windows Sonic

Il existe une solution de son surround virtuel disponible gratuitement dans votre système d’exploitation Windows 10, appelée Sonic. Vous pouvez y accéder en regardant sous propriétés du périphérique audio: Windows Sonic pour les écouteurs. Même si un film ou un jeu ne dit pas explicitement qu’il fonctionne avec Windows Sonic, la fonctionnalité améliorera l’expérience, quel que soit le matériel source.

Audio spatial Apple

L’audio spatial d’Apple est conçu pour fournir un son surround 3D exclusivement à ses écouteurs AirPods (3e génération), AirPods Pro et AirPods Max. Cette fonctionnalité est arrivée dans le cadre d’iOS 14 et utilise le suivi de la tête dans des configurations matérielles spécifiques, ce qui en fait l’une des offres les plus avancées actuellement disponibles.

Sony 360 Reality Audio / Audio 3D

Sony a également ses propres versions de son surround basé sur des objets, pour les auditeurs de musique et les joueurs. Pour profiter de l’audio 360 Reality pour la musique avec vos écouteurs, vous devez télécharger son application mobile et prendre une photo de chaque oreille. Ces photos généreront un profil sonore personnalisé qui pourra être téléchargé sur l’un des services de streaming pris en charge (Deezer, Nugs, Tidal). L’audio PlayStation 3D fonctionne avec n’importe quel casque, ainsi que le sien, à condition que vous ayez une PlayStation 5. Un profil HRTF peut être sélectionné pour le meilleur effet.

Waves Nx

Le système de son surround haut de gamme à 360 degrés du fabricant de plug-ins audio Waves vous permet de découvrir des films, de la musique et des jeux avec un son 3D réaliste. C’est probablement le concurrent le plus sophistiqué, faisant progresser la façon dont les écouteurs offrent un son 3D en combinant l’émulation de la pièce et le suivi des mouvements, pour plonger les auditeurs dans un environnement audio de réalité virtuelle. Il est plus facile de le trouver avec des casques de jeu haut de gamme comme l’Audeze Mobius et l’HyperX Cloud Orbit S.

Que devez-vous rechercher dans les écouteurs à son surround?

Sauf indication contraire, tous les systèmes de son surround logiciels que nous avons énumérés ici fonctionneront avec vos écouteurs habituels, alors commencez par ceux que vous possédez déjà ou commencez à en chercher une paire avec les conseils de vos amis Soundguy du quartier!

Quant à la solution de traitement à choisir, cela dépend vraiment de votre application et de votre plate-forme, que ce soit pour jouer sur PC ou regarder des films sur votre tablette ou votre téléphone. La plupart peuvent être essayés gratuitement et sont régulièrement mis à jour et améliorés, alors voyez ce qui vous convient le mieux. Lorsque vous les testez, assurez-vous de ne pas avoir plus d’un système surround fonctionnant en même temps, car les résultats seront probablement étranges et imprévisibles!