Pourquoi la WFS, why?

Ressources et expérimentations en lien avec la synthèse de front d’onde appelée en Anglais Wave Field Synthesis ou Wave Front Synthesis (WFS). Avec cette approche la localisation s’appuie essentiellement sur le calage des délais pour chaque source et chaque haut-parleur. Cela demande une matrice de délai, chose qui est aujourd’hui possible avec les ordinateurs très rapides à notre disposition ou la flexibilité des consoles numériques.

Ces recherches sont faites dans l’optique d’appliquer cette technique à la scène pour les sources lives et les sons enregistrés ou synthétiques.

La mise à disposition de ces informations est là pour permettre de démocratiser cette approche qui offre de nombreux avantages par rapport à une latéralisation par les niveaux uniquement.
L’approche classique hérité de l’époque analogique place uniquement les sources entre les enceintes grâce à leur différence d’intensité. Une impression de distance peut être ajoutée par de la réverbération. Cette technique a une limite, elle fonctionne surtout dans l’axe médian entre les enceintes. Dès qu’on se situe un peu hors de l’axe on n’a l’impression que le son vient essentiellement d’un côté ou d’un autre. On peut éventuellement travailler avec trois enceintes pour combler le centre et éviter de telles bascules dans la perception de la latéralisation des sources.
D’autre part la latéralisation d’une source fait baisser le niveau du côté opposé. La couverture des enceintes étant à 100% dans tout le public, on obtient sur les côtés des mix où l’équilibre global n’est plus celui entendu sur l’axe médian.

La synthèse de front d’onde aborde les choses autrement : On recrée la courbure des fronts d’onde par des délais variables. On ne touche que très peu aux niveaux. Cela permet d’avoir un mix homogène dans tout le public et de donner une impression de localisation latérale mais également en profondeur dans toute la zone d’écoute.
La contrepartie, c’est un système plus long à mettre en place et qui demande davantage de calculs.

Remerciements personnels :
Théâtre Garonne, Compagnie Lato Sensu Museum et Christophe Bergon, Third World Bunfight pour les essais et les occasions de mettre tout ça en pratique.


Why WFS?

Here are some resources and experimentations with Wave Field Synthesis or Wave Front Synthesis (WFS). This method for placing sound in a soundfield relies extensively on a delay matrix calculated from the distances between each source and each speaker. Nowadays this is possible to program on a fast computer and with the flexibility of modern digital consoles.

The research here is done with sound reinforcement as a target for live sources or playback and synthetic soundtracks.

The information on this blog is made available in the spirit that this technique will find a broader user-base since it solves a lot of the pitfalls that level based panning runs into.
The regular method for placing a sound in a soundfield is inherited from the analogue days. A sound that will be louder in one of the speakers will seem to come from that direction. To have a sense of distance you add more or less reverb on top. This technique works well when standing at equal distance from the speakers, but as soon as you are off this axis, you have the impression sound comes from one side or the other. Adding a third speaker in the center will stabilize things a bit.
An other pitfall is that when you pan a sound to one side it becomes fainter on the opposite side and the mix sounds different on either side of the axis running at equal distance from the speakers.

Wave field synthsis deals with placing sources in the soundfield very differently. It tries to recreate the wave front of each source with variable delays and very little level processing. This gives a much more homogenous mix in the whole audience and not only an impression of left-right but also of depth in the stage area.
It can take a little longer to set the many speakers needed and it requires a more computing of the signal.