Qu’est-ce que le Beamforming Audio, et comment fonctionne-t-il ?

By Matthieu CHARRIER

La formation de faisceaux audio arrive dans le monde de l’audio et pourrait tout changer. Qu’est-ce que la formation de faisceaux audio a de si spécial, comment fonctionne-t-elle et que pourrait signifier cette technologie pour l’avenir de l’audio ?

Qu’est-ce que la formation de faisceaux audio ?

La formation de faisceaux audio adopte une approche fondamentalement différente de celle des haut-parleurs traditionnels. Au lieu d’essayer de couvrir une zone aussi large que possible, elle vise à placer les sons en des points très précis de l’espace. Il ne s’agit pas seulement de reproduire le son, car la formation de faisceaux peut également fonctionner avec des réseaux de microphones, ce qui vous permet de capter des sons à partir de points spécifiques dans l’espace.

D’autre part, la plupart des haut-parleurs, qu’il s’agisse de son stéréo ou de son surround, visent à couvrir une large zone avec le son. Cela signifie que si vous êtes assis sur votre canapé et que vous glissez du côté gauche au côté droit, vous entendrez toujours le son provenant de vos haut-parleurs, sans que cela ne change grand-chose à ce que vous entendez. La formation de faisceaux, comparée aux enceintes traditionnelles, revient à utiliser un pinceau au lieu d’un rouleau.

Si la première apparition de la formation de faisceau dans le domaine audio est relativement récente, la formation de faisceau est une technologie qui existe depuis des années. Cette technologie a été utilisée dans les sonars, les radars et même les routeurs sans fil.

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Les fabricants sont conscients des avantages possibles de la formation de faisceau depuis un certain temps. Ce n’est que récemment, lorsque les puces de traitement numérique du signal (DSP) sont devenues plus puissantes et plus abordables, que les entreprises ont commencé à intégrer la formation de faisceau dans les produits audio.

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En quoi la formation de faisceaux audio est-elle spéciale ?

Bien que nous n’en soyons qu’au début de ses possibilités, la technologie de formation de faisceaux a la possibilité de créer des catégories de produits entièrement nouvelles dans le domaine de l’audio. Pour avoir une idée des possibilités, regardons comment elle est déjà utilisée.

L’un des domaines dans lesquels la technologie de formation de faisceaux est utilisée depuis des années dans l’audio est la suppression du bruit dans les microphones des casques. L’idée est qu’une partie du réseau de microphones se concentre spécifiquement sur votre voix, tandis que les autres microphones captent les bruits environnants. Le casque utilise alors le DSP pour soustraire ces autres sons distrayants de l’audio afin que votre voix soit claire.

Si la formation de faisceaux pour l’annulation du bruit est pratique, elle n’est pas nécessairement impressionnante à voir. Pour cela, il faut voir comment le beamforming audio commence à changer le monde des barres de son.

Au CES 2023, Razer a présenté la Leviathan V2 Pro, une barre de son qui combine la formation de faisceaux audio et le suivi de la tête pour obtenir des effets audio vraiment impressionnants. En utilisant le suivi de tête, la barre de son peut vous suivre dans la pièce. En combinant cela avec la précision du beamforming audio, vous pouvez faire en sorte que le son vous suive dans la pièce.

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La Leviathan V2 Pro fonctionne de deux manières, comme le décrit le site Web de Razer. Pour le son surround, la barre de son crée un réseau d’enceintes virtuelles qui vous suit dans la pièce. Cela signifie que, quelle que soit votre position dans la pièce, vous entendrez le son comme si vous étiez assis dans la zone d’écoute d’un système home cinéma traditionnel.

Pour les contenus stéréo tels que la musique, il n’est pas nécessaire de recourir à un ensemble d’enceintes virtuelles. Au lieu de cela, la barre de son utilise THX Spatial Audio pour créer un casque virtuel. C’est comme si vous vous promeniez dans la pièce avec un casque, mais vous n’avez pas besoin de le porter.

Cela signifie que vous pouvez regarder un film dont le son semble secouer la pièce pour vous sans déranger personne d’autre tard dans la nuit. Il y a quelques années, les barres de son avec des niveaux de volume différents pour chaque spectateur auraient semblé difficiles à mettre en place, mais aujourd’hui, elles semblent être à portée de main.

Comment fonctionne la formation de faisceaux audio

La formation de faisceaux audio, du moins en ce qui concerne l’écoute, consiste à placer des sons à des volumes spécifiques à des endroits précis. Cette opération est rendue possible par le traitement numérique du signal, ainsi que par deux concepts connus sous le nom d’interférence constructive et destructive. Bien que ces concepts s’appliquent aux ondes en général, nous ne nous intéressons ici qu’aux aspects audio.

Comme les ondes n’ont pas de substance matérielle, elles peuvent occuper le même point dans l’espace. Lorsque cela se produit, il y a interférence. Les interférences constructives se produisent lorsque deux ondes sonores sont alignées l’une sur l’autre, ce qui donne un signal beaucoup plus fort que l’original.

En revanche, l’interférence destructive se produit lorsque deux ondes sonores ne sont pas alignées (également appelées « déphasées ») l’une par rapport à l’autre. Dans ce cas, les ondes sonores s’annulent mutuellement, ce qui se traduit par un volume beaucoup plus faible que celui des deux ondes originales.

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Tout produit utilisant la formation de faisceau audio repose sur ces concepts ainsi que sur le traitement numérique du signal pour gérer les mathématiques. Cette utilisation de la phase pour manipuler les volumes est très similaire au fonctionnement de l’annulation active du bruit (ANC).

Comment puis-je me procurer du Beamforming Audio ?

Heureusement, il n’est pas nécessaire de comprendre la formation de faisceau audio pour en tirer profit. C’est une bonne nouvelle, car nous allons certainement voir cette technologie se développer dans un avenir proche.

Si vous voulez essayer une enceinte à formation de faisceaux dès maintenant, il n’y a pas grand-chose sur le marché à part la Razer Leviathan V2 Pro, qui sera livrée le 31 janvier 2023. Comme toute nouvelle technologie, la formation de faisceau audio a un prix. Cela dit, il n’est pas astronomique : 400 dollars pour le Leviathan. Bien que ce prix ne soit pas bon marché et qu’il ne s’agisse que d’une barre de son de bureau, de nombreuses barres de son coûtent bien plus que cela. Prenez donc note de vos besoins en matière d’audio et demandez-vous s’il est judicieux d’attendre l’arrivée d’autres solutions audio à formation de faisceau avant de faire un achat.

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