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# Axoa, un outil de spatialisation sonore pour le spectacle vivant

François Weber

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## To cite this version:

François Weber. Axoa, un outil de spatialisation sonore pour le spectacle vivant. JIT 2022 - Journées d'Informatique Théâtrale 2022, Inria Grenoble Rhône Alpes; ENSATT Lyon; Laboratoire Passages XX-XXI de l'Université Lyon 2, Oct 2022, Lyon, France. hal-04153545

HAL Id: hal-04153545

https://inria.hal.science/hal-04153545

Submitted on 6 Jul 2023

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# AXOA, UN OUTIL DE SPATIALISATION SONORE POUR LE SPECTACLE VIVANT

François Weber

Réalisateur Son / Vidéo

Enseignant

fxw@wanadoo.fr

## RÉSUMÉ

Axoa est un programme qui permet une écriture de la spatialisation sonore pour le spectacle vivant. En s'appuyant sur trois principes techniques différents, les choix de développement ont été réalisés afin de proposer une « diffusion multiple ».

## 1. INTRODUCTION

Axoa<fnref n="1" /> est une application dédiée à la création et à la régie Son pour le spectacle vivant (Théâtre, Danse, Cirque, Marionnettes, Musique...). Il permet de spatialiser des flux audios dans l'espace d'une scénographie.

Réalisé sous Max8², puis conditionné pour être exécutable sous Mac ou Windows, il utilise une partie des bibliothèques ICST<fnref n="3" />, ambiX<fnref n="4" />, IEM<fnref n="5" /> et libossia<fnref n="6" />.

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Figure 1. Fenêtre principale.</figcaption></figure>

## 2. SPATIALISATION

Au sein d'Axoa, la spatialisation audio s'effectue autour de trois approches différentes. Cette diversité technique permet une « diffusion multiple » qui cherche à s'émanciper d'une spatialisation objective.

### 2.1. Matriçage

C'est la méthode traditionnelle qui est utilisée depuis longtemps avec les consoles de mixage, numériques et analogiques. Chaque voie audio est dirigée vers une ou plusieurs sorties, avec des niveaux variables. Les sons sont ainsi aiguillés vers une ou plusieurs enceintes, sans chercher de corrélations spatiales particulières.

### 2.2. Ambisonie<fnref n="7" /> (HOA<fnref n="8" />)

C'est une approche qui permet l'encodage et le décodage d'espaces sonores, sans être contraint par un système de diffusion normé. Prises de sons et mixages ambisoniques peuvent être ici décodés et diffusés. L'ambisonie d'ordre élevé (HOA) permet une plus grande précision de captation et de restitution spatiale.

### 2.3. DBAP<fnref n="9" />

Cette technique permet de spatialiser une source audio sur un ensemble d'enceintes. Le nombre et la position de celles-ci peuvent être définis par l'utilisateur. Basé uniquement sur des variations d'amplitudes, il n'y a pas de problème de cohérence en phase. La position de l'auditeur n'est pas prise en compte dans cet algorithme, il n'y a donc pas de 'sweet spot' comme avec d'autres systèmes de spatialisation.

<footnote n="1">¹ Axoa : Nom d'origine Basque qui se prononce « achoa » (HOA).</footnote>

<footnote n="2">² Cycling '74 - https://cycling74.com/</footnote>

<footnote n="3">³ ICST, Institute for Computer Music and Sound Technology - https://www.zhdk.ch/en/research/icst</footnote>

<footnote n="4">⁴ ambiX, ambisonic plug-in suite - Matthias Kronlachner - http://www.matthiaskronlachner.com/</footnote>

<footnote n="5">⁵ IEM, Institut für Elektronische Musik und Akustik - https://iem.kug.ac.at</footnote>

<footnote n="6">⁶ libossia, part of the OSSIA project - https://ossia.io/project.html</footnote>

<footnote n="7">⁷ Ambisonie : Michael Gerzon, Oxford University (Oxford - Angleterre), 1973.</footnote>

<footnote n="8">⁸ HOA : High Order Ambisonic.</footnote>

<footnote n="9">⁹ Distance Based Amplitude Panning : Trond Lossius, BEK (Bergen - Norvège) / Pia Baltazar et Théo de la Hogue, GMEA (Albi - France), 2009.</footnote>
### 3. CARACTERISTIQUES

Pour qu’outil de spatialisation adapté au spectacle vivant soit fonctionnel, il doit offrir la possibilité de crée et restituer une conduite. Pour cela, plusieurs caractéristiques sont importantes :

- Diversité des sources sonores (lecteurs de fichiers, entrées physiques, instruments virtuels).

- Configuration du système de diffusion personnalisable en fonction du spectacle.

- Mémorisation et restitutions des paramètres dans les temporalités propres au jeu des interprètes.

- Accès direct et manuel aux paramètres via une surface de contrôle.

#### 3.1. Principe

Les algorithmes de spatialisation sont situés du côté des entrées. C’est-à-dire avant le matriçage de sortie. Il n’y a donc pas besoin de définir des « objets »<fnref n="10" /> comme pour un mixage de type ADM<fnref n="11" />.

Les différentes sources sont dirigées vers les sorties via les modules de spatialisation.

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Figure 2. Schéma de principe.</figcaption></figure>

#### 3.2. Caractéristiques principales

Les caractéristiques suivantes sont données ici pour la version 2.67 du programme. Elles sont susceptibles de changer.

- 12 lecteurs de fichiers son (8 pistes max chacun).

- 8 lecteurs de fichiers HOA (AmbiX, 3eme ordre).

- 18 entrées mono.

- 6 entrées stéréo.

- 1 entrée HOA (AmbiX, 3eme ordre).

- 4 instruments virtuels 8 pistes (VSTi, AU).

- 4 Séquenceurs MIDI.

- Égalisation (EQ 5 bandes) sur chaque module.

- Plugins (VST, AU, VST3) sur chaque module.

- Panoramiques 3D (XYZ) sur chaque module.

- Mémorisation et gestion des trajectoires.

- 36 sorties configurables.

- 3 types de spatialisation (matrices, HOA et DBAP).

- Système de diffusion configurable graphiquement.

- 3 départs auxiliaires (avec VST, AU, VST3).

- 1 canal auxiliaire dédié au sub-bass.

- 8 masters DCA<fnref n="12" />.

- Monitoring binaural.

- Enregistrements audio multipiste des sorties.

- Tous les paramètres sont mémorisables.

- Gestion des sorties indépendante de la conduite.

- Contrôlable via MIDI et/ou OSC-Query<fnref n="13" />.

### 4. DEVELOPPEMENT

Cet outil est né du désir d'appréhender l'espace dans l'écriture sonore pour le plateau du théâtre. De nombreuses étapes ont été réalisées au fil de tournées et créations depuis plus de 20 ans.

Le développement de la forme actuelle (Axoa) a débuté à l'ENSATT en 2019. Depuis, je poursuis ce travail avec l'objectif de finaliser une application fonctionnelle permettant d'expérimenter la mise en jeu d'éléments sonores. Matéo Esnault, (Concepteur Son pour la scène) contribue également au développement de cet outil.

Depuis 2020, Axoa est utilisé pour la création et l'exploitation de plusieurs spectacles<fnref n="14" />.

### 5. DISTRIBUTION

Axoa est téléchargeable gratuitement à l'adresse suivante (Mac ou Windows).

http://hapax84.free.fr/Axoa.html

Un fichier de documentation (Axoa_Document.pdf) est disponible à cette adresse. Il est également inclus dans l'archive à télécharger.

<footnote n="10">¹⁰ L’objet sonore décrit ici fait référence à la notion de « mixage objet » (OBA). Il n’a pas de rapport avec la notion d’objet musical définie par Pierre schaeffer dans le *Traité des objets musicaux*.</footnote>

<footnote n="11">¹¹ L’Audio Definition Model (ADM), élaboré au sein de l’European Broadcasting Union (EBU), L’ADM est une norme internationale (standard ITU) depuis 2015. C’est un format de metadata (XML) encapsulé avec l’audio dans un fichier BWF (Broadcast Wave File).</footnote>

<footnote n="12">¹² DCA : Digital Controlled Amplifier. Permet un contrôle centralisé des niveaux audio (Master et Mute).</footnote>

<footnote n="13">¹³ OSC-Query est une extension du protocole OSC (Open Sound Control) qui permet une déclaration automatique des paramètres.</footnote>

<footnote n="14">¹⁴ *Slowly Snoopy*. Rémi Billardon / *Une Métamorphose*, Cie Florence Lavaud (Régie son : Nicolas Dubois) / *Martin Eden*, Cie Le Café Vainqueur (Régie Son : Jérôme Teutrie) / *Pièce pour Piano et double-son*, Anne-Marie Fijal (Son : Olivier Renet) / *Conte d'amour*, Cie Rosa M (Régie son : Julien Pulicani) /...</footnote>