Son binaural : vitesse du son dans notre tête ?

[invite93617dcd]

Bonjour,

Il est dit que l'écoute binaural (son 3D grâce à nos deux oreilles) fonctionne sur l'intensité sonore, le retard du son d'une oreille à une autre si le son arrive de biais, et la différence de hauteur grâce à la forme du pavillon de l'oreille (source : https://www.youtube.com/watch?v=iyb_gSkrd9k).

Le problème, c'est que j'ai fait des calculs et je ne tombe pas du tout pareil concernant le retard d'une oreille à une autre. Dans la vidéo source ci-dessus, le présentateur dit qu'il y a quelques micro-secondes d'écart entre l'oreille gauche et droite quand le son parvient de l'une à l'autre en biais.

Mais en pratique, la distance entre nos deux oreilles est de 15 cm en moyenne. La vitesse du son dans notre boîte cranienne est de 1500 m/s (densité du cerveau proche de l'eau), donc 0.15 / 1500 =
0.0001s ... soit ... 1/10 de micro-seconde ! Et même si notre crâne était vide (avec de l'air dedans), on serait toujours à 1/2ms.


Plusieurs extraits bluffant d'écoute binaural ici : http://www.deblogtoi.com/index.php?p...n-holophonique
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[obi76]

Bonjour,

pour la vitesse du son dans la boite cranienne, d'accord, mais je pense que les ondes sonores doivent etre très fortement atténuées lorsqu'elle rentrent dans notre crane... Elles le sont beaucoup moins en passant par l'air.

[invite51d17075]

je ne saisi pas.
l'écart de perception est en amont.
du au décalage du son dans l'air avant d'arriver aux oreilles qui sont espacées, donc c'est la vitesse du son dans l'air qui compte.

[invite93617dcd]

mais je pense que les ondes sonores doivent etre très fortement atténuées lorsqu'elle rentrent dans notre crane... Elles le sont beaucoup moins en passant par l'air.

Oui, elles sont atténuées, c'est sûr ! Mais ça n'explique pas pourquoi le présentateur dans ma vidéo dit qu'il y a quelques micro-secondes d'écart entre les 2 oreilles.

@ansset : pourquoi dans l'air ? Quand un klaxon de voiture t'arrive par la gauche, il va rencontrer ton oreille gauche, puis la droite ensuite. Mais il va traverser ton crâne pour l'atteindre. Donc, ce n'est pas dans l'air.

[A voir en vidéo sur Futura]

[obi76]

@ansset : pourquoi dans l'air ? Quand un klaxon de voiture t'arrive par la gauche, il va rencontrer ton oreille gauche, puis la droite ensuite. Mais il va traverser ton crâne pour l'atteindre. Donc, ce n'est pas dans l'air.

Une toute petite partie va effectivement prendre ce trajet là, mais l'immense majorité de l'onde sonore va arriver à la première oreille, continuer sa propagation dans l'air puis arriver à la seconde. C'est donc bien majoritairement ce décalage (dépendant de la vitesse du son dans l'air) qui compte.

[f6bes]

Quand un klaxon de voiture t'arrive par la gauche, il va rencontrer ton oreille gauche, puis la droite ensuite. Mais il va traverser ton crâne pour l'atteindre. Donc, ce n'est pas dans l'air.

Bonjour à toi,
Soit un mur en béton (cloison quelconque) , une ouverture dans ce mur (une porte), tu te situes à 3 m de la porte. Au meme niveau de l'autre coté du mur
un personne t'interpelle.D'aprés toi le son passe FACILEMENt (ou pas)à travers le mur,
OU le son passe par l'ouverture de la porte DIFFICILEMENt !

A mon avis le son passe par la porte ouverte, MEME si la distance (mur de cloisonnement) est plus courte.
Le son passe en MAJORITE par le chemin de la porte ...meme s'il estplus long.
Dans ton crane (le mur) c'est tout autant identique.
Ca passe par ...l'exterieur.
Bonne journée

[invite0bbe92c0]

Bonjour,

pour la vitesse du son dans la boite cranienne, d'accord, mais je pense que les ondes sonores doivent etre très fortement atténuées lorsqu'elle rentrent dans notre crane... Elles le sont beaucoup moins en passant par l'air.

Ce que tout un chacun peut constater dans la pratique c'est que dans le cas du transport à 1500m/s il est impossible pour nous de trouver la direction d'un son.
C'est un phénomène bien connu : il est quasiment impossible (pour un humain) de déterminer la direction d'un son quand on est sous l'eau.

[obi76]

Ce que tout un chacun peut constater dans la pratique c'est que dans le cas du transport à 1500m/s il est impossible pour nous de trouver la direction d'un son.
C'est un phénomène bien connu : il est quasiment impossible (pour un humain) de déterminer la direction d'un son quand on est sous l'eau.

Merci, je cherchais un exemple mais à part le dentiste et les os qui propagent les ondes sonores, je n'avais rien trouvé de plus parlant...

[Amanuensis]

C'est un phénomène bien connu : il est quasiment impossible (pour un humain) de déterminer la direction d'un son quand on est sous l'eau.

D'un autre côté, notre audition n'est pas constituée pour cela. Le système d'adaptation d'impédance qu'est l'ensemble tympan/osselets/fenêtre ovale est optimal pour les sons aériens.

Quand le tympan est baigné par de l'eau sur son côté externe, le fonctionnement est loin de l'optimal.

Difficile alors d'attribuer une baisse de fonctionnalité (comme la directivité) à une cause particulière (comme la vitesse du son) sans une étude détaillée.

[invite6dffde4c]

Ce que tout un chacun peut constater dans la pratique c'est que dans le cas du transport à 1500m/s il est impossible pour nous de trouver la direction d'un son.
C'est un phénomène bien connu : il est quasiment impossible (pour un humain) de déterminer la direction d'un son quand on est sous l'eau.

Bonjour.
Il y a un moyen moins humide et plus à la portée de tout le monde pour vérifier que le son qu'on entend vient surtout par l'air et non par l'intérieur: c'est de se boucher une oreille avec une "boule quies". D'ou qui vienne le son, on n'entend pas grand chose avec cette oreille. Et, à l'inverse, l'oreille non bouchée entend le son d'où qui vienne.
Au revoir.

[invite93617dcd]

Une toute petite partie va effectivement prendre ce trajet là, mais l'immense majorité de l'onde sonore va arriver à la première oreille, continuer sa propagation dans l'air puis arriver à la seconde. C'est donc bien majoritairement ce décalage (dépendant de la vitesse du son dans l'air) qui compte.

Mais si le son vient par l'air pour notre autre oreille, il faut qu'il rebondisse à un moment contre une paroi, non ? Si on est dans une pièce, d'accord, mais qu'est-ce qui se passe quand on est sur le toit d'un gratte-ciel, par exemple ? Le son ne peut pas faire un "trajet en courbe" ? Ou alors y a un truc physique sur la propagation du son qui m'a échappé

[invite6dffde4c]

Mais si le son vient par l'air pour notre autre oreille, il faut qu'il rebondisse à un moment contre une paroi, non ? Si on est dans une pièce, d'accord, mais qu'est-ce qui se passe quand on est sur le toit d'un gratte-ciel, par exemple ? Le son ne peut pas faire un "trajet en courbe" ? Ou alors y a un truc physique sur la propagation du son qui m'a échappé

Re.
Eh oui! Le son prend le virage.
En réalité c'est la nature ondulatoire du son qui fait qu'il "déborde" une peu (ou beaucoup) derrière les obstacles.
C'est la conséquence du principe de Huygens.
Si vous avez un mur de clôture de 2 m qui vous sépare du jardin de votre voisin. Quand celui-ci parle de l'autre côté du mur, vous l'entendez.
Vous pouvez voir ce phénomène avec les vagues à l'extrémité d'un brise-lames
A+

[invite93617dcd]

Ah oui, tu as raison LPFR, c'est aussi le même principe avec les salles de théâtres, ou les colisées antiques, ou on pouvait chuchoter contre un mur, et l'autre nous entendre à l'autre bout de ce mur.

Donc, pour la tête, le son va en faire le tour ? Sauf que si je fais 15cm (diamètre tête) x Pi / 2 (la moitié de la circonférence) = env. 24 cm. Le son va parcourir 24 cm, d'une oreille à l'autre, et dans l'air. Ouais, sauf que ça ne fait toujours que 0,7ms. Soit bien inférieur aux "quelques millisecondes" énoncées par le présentateur dans la vidéo !

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Votre calcul est un peu violent. Car le son capté par une oreille ne vient pas de l'autre oreille.
Il fait utiliser le "front d'onde" du son. Ce qui donne une dépendance du délai avec l'angle d'arrivée.
Mais le temps que vous avez calculé est encore un maximum absolu. Le délai pour d'autres directions est encore plus faible.
Quant à expliquer les raisons des erreurs ou conneries que l'on trouve dans les vidéos... j'en ai largement assez pour expliquer les miennes.
Au revoir.

[invite93617dcd]

Bonjour LPFR,

Si je siffle à 10m de vous sur la gauche, le son va normalement former une onde autour de moi et se propager à 360 degrés. Je ne comprends donc pas comment on pourrait avoir un si grand décalage temporel entre les deux oreilles quand l'une entend le sifflement, puis l'autre. Qu'est-ce que le front d'onde du son ? Il n'a pas de raison que le son fasse une courbure comme un arc de cercle, s'il se propage en ligne droite.

[invite51d17075]

Le son va parcourir 24 cm, d'une oreille à l'autre, et dans l'air. Ouais, sauf que ça ne fait toujours que 0,7ms. Soit bien inférieur aux "quelques millisecondes" énoncées par le présentateur dans la vidéo !

c'est l'ordre de grandeur.
de dire 0,7 ou quelques ne change pas grand chose, contrairement à votre premier post qui parlait d'un écart de 1/10 ème de microseconde.
l'auteur aurait du dire de l'ordre de la milliseconde.

[phuphus]

Bonjour,

si tu veux comprendre le binaural, fais plutôt une recherche sur "fonction de transfert de la tête", ou en anglais HRTF (Head Related Transfer Function).

La vidéo en lien est clairement du grand n'importe quoi. Quelques perles :
- le binaural n'a rien à voir avec la restitution sur enceintes. Un enregistrement binaural est exclusivement destiné à être écouté au casque. On peut le rendre écoutable sur 2 enceintes, cela s'appelle du transaural
- le "surround" (multiplication des enceintes) n'est pas une technique de reproduction 3D du son. C'est un effet plaisant, rien de plus. Du son 3D avec plein d'enceintes, c'est possible avec de l'Ambisonic ou du WFS, principalement en labo ou dans des espaces dédiés pour le moment
- les pavillons ne jouent aucun rôle dans la localisation des sources sonores. Le buste et la tête sont prédominants
- lorsque le narrateur parle de la différence temporelle entre les deux oreilles, l'illustration montre en effet un front d'onde qui traverse le crâne : d'un point de vue pédagogique, c'est nul
- prenons 3 microsecondes de différence temporelle, ça fait 1mm de différence de marche, soit pour une source située devant nous et à 1m, un écart de 0,5° par rapport au plan médian de nos deux oreilles : nous sommes en dessous de la résolution angulaire de notre système auditif

[phuphus]

Re

B
- le binaural n'a rien à voir avec la restitution sur enceintes. Un enregistrement binaural est exclusivement destiné à être écouté au casque.

Au temps pour moi, c'est dit à la toute fin.