Technologie binaurale et contexte de réalité virtuelle : études perceptives et optimisation

par Khoa-Van Nguyen

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Jean-Dominique Polack.


  • Résumé

    Binaural synthesis is a spatialization technique for headphone listening. It relies on the Head Related Transfer Functions (HRTFs) encoding the auditory space in a unique way for each individual and allows to virtually position an auditory source at any location in space. Binaural synthesis was developed and tested only considering the auditory perception. In this thesis, binaural synthesis is used in the context of virtual reality (VR) environments, involving other sensory modalities. Crossmodal perceptual effects arise and may improve or lower the feeling of presence, which is the aim of RV. We focus on two perceptual and technical aspects about the spatial coherence between the different modalities. First, binaural synthesis is associated with a visual stereoscopic rendering and we run perceptual experiments on visuo-auditory interactions. It is shown that VR gives results that are comparable to those obtained in real conditions. Then, we take advantage of the VR characteristics to use more complexe stimuli and vary the experimental conditions. Second, we explore a method to get a better distance synthesis, especially in near-field, with binaural technique. We use spherical acoustics to extrapolate measured HRTFs toward closer and further distances. This method is compared to other methods and is shown to get slightly better objective results.


  • Résumé

    La synthèse binaurale est une technique de spatialisation sonore pour casque d'écoute. Elle repose sur l'utilisation de fonctions de transfert relatives à la tête (HRTFs) qui encodent l'espace sonore de manière spécifique à un individu et permettent de positionner une source sonore à un endroit quelconque dans l'espace. La synthèse binaurale a été développée et éprouvée en considérant uniquement la perception auditive. Dans cette thèse, nous confrontons la technique binaurale au contexte particulier des environnements de réalité virtuelle (RV), engageant simultanément d'autres modalités sensorielles. Des effets perceptifs crossmodaux interviennent et peuvent améliorer ou dégrader la sensation de présence recherchée en RV. Nous nous concentrons sur deux aspects perceptifs et technologiques liés à la cohérence spatiale entre les différentes modalités. Premièrement, nous associons la synthèse binaurale avec un rendu visuel stéréoscopique et menons des expériences perceptives sur l’interaction visuo-auditive. Nous montrons que la RV permet d'observer des résultats comparables à ceux obtenus dans des conditions réelles. Puis, nous tirons profit des spécificités de la RV pour utiliser des stimuli plus complexes et varier les conditions d'expérimentation. Deuxièmement, nous explorons une méthode permettant de mieux synthétiser la distance en champ proche avec la technique binaurale. Nous utilisons le formalisme de l’acoustique sphérique pour extrapoler des HRTFs mesurées vers des distances plus proches ou plus éloignées. Nous comparons cette méthode à celles de la littérature et montrons que notre approche fournit des résultats objectifs légèrement meilleurs que ces méthodes.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (243 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 231-243. 178 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie . Section Mathématiques-Informatique Recherche.
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  • Cote : T Paris 6 2012 589
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