De petits casques très pratiques ont fait leurs apparitions dans le commerce (
ici ou
là). Ces casques, qui mettent en oeuvre des techniques d'annulation/réduction du bruit ambiant (
noise cancelling techniques) permettent par exemple de voyager en avion dans le calme, sans avoir à subir le ronronnement permanent des réacteurs. Techniquement ( le TNS étant à la mode ces jours-ci), l'algorithme à la base du
noise cancellation est un filtre numérique d'ordre assez élevé (> 100). On parle de
filtre adaptatif dans la mesure où les coefficients du filtre ne sont pas des constantes mais des variables ajustées en fonction d'un critère d'erreur : la différence entre le bruit ambiant reçu au niveau du casque et la correction apportée par le filtre. Ce sont là des techniques complexes...
Examinons le fonctionnement d'un dispositif simpliste avec SwitcherCAD.
Un monde sans son.Le principe physique à la base du concept est celui d'interférences destructives. L'idée est d'envoyer dans les écouteurs le bruit ambiant additionné d'un signal électrique semblable mais de polarité inverse.
La figure ci-dessus représente une source de tension SwCAD classique, définie par un fichier WAV (ici
vista2.wav pour faire le test). La durée de simulation est de 4.7 secondes, ce qui correspond environ à la durée du son.
Créeons maintenant un fichier son défini comme l'opposé de vista2.wav, par l'utilisation d'une source SwCAD BV (
Behavorial Voltage, voir
l'article de référence si besoin).
Notez le signe "-" devant la définition de la source. La ligne de commande
.wave permet d'exporter notre signal au format WAV (nom de fichier = vista3.wav, N = 16 bits, Fe = 44.1Hz).
Une fois lancée la simulation, vous pouvez écouter le son produit par la source Vmusik_neg enregistré sous le nom vista3.wav . Il n'y aucune différence à l'oreille.
Pour finir, toujours avec une source BV, créons un troisième son défini comme la somme de Vmusik et de Vmusik_neg.
La tension Vcancel est exportée là aussi au format WAV (fichier vista4.wav). Ecoutez le son résultant
ici.....
Remarque importante : pour cette expérience, on a inversé la polarité du signal vista2. C'est donc que nous
connaissons vista2. Dans le cas d'un bruit ambiant par définition aléatoire, nous n'avons pas cette connaissance, noeud du problème...
Et avec des images ?Avec ce principe, vous pouvez jouer à l'Homme Invisible...
Prenons, au hasard, une image tirée des Simpsons, avec Tom Brady comme invité d'Homer.
C'est l'image que l'on va chercher à annuler... Pour cela, n'importe quel
logiciel de traitement d'image possède une option
Inverser les couleurs. Le résultat de cette opération sur l'image de départ donne :
C'est le négatif, terme désuet à l'ère des appareils photos numériques.
La photo ci-dessous représente la somme des deux images précédentes (Réalisé sans trucages) :
On a fait disparaître l'image... La photo ci-dessous comporte un calque transparent permettant de voir les deux moitiés des deux images, avec la zone grise au centre.
Moralité : Si les casques d'aujourd'hui permettent d'annuler les bruits de fond ambiants, vivement les lunettes de demain... (ou bien relire H.G. Wells)
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