Problème courant depuis la crise du COVID-19 : échos et bruits parasites lors des appels vidéo. Comment se produisent-ils et comment les éliminer ?
Juste avant le deuxième confinement, mon doctorant a soutenu sa thèse. Cet événement, normalement festif avec collègues, famille et amis, s'est mué en visioconférence avec un public très réduit. Les juges d'Angleterre et de France, impossibles à déplacer, ont participé à distance. Pour rehausser l'occasion, l'étudiant s'est présenté dans la prestigieuse salle de promotion de la VUB. Le micro de son ordinateur portable capturait parfaitement sa voix. Jusque-là, tout allait bien.
Mais un incident s'est produit. Pour bien entendre le jury, l'étudiant avait relié son ordinateur aux haut-parleurs de la salle. Lorsque les questions des juges ont retenti, le micro de l'ordinateur les a également captées. Le jury s'est entendu avec un délai : une boucle de rétroaction a créé un écho. Sympathique sous un pont, cet effet était ici très perturbant.
L'étudiant a résolu le problème en débranchant rapidement l'ordinateur. Mais pourquoi cela arrive-t-il ? Pourquoi le micro enregistre-t-il les sons des haut-parleurs, renvoyés avec retard ? Et pourquoi n'y a-t-il pas ce souci en mode haut-parleur sur un téléphone en voiture ?
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La réponse repose sur des mathématiques sophistiquées. L'écho provient d'un retard temporel. Moins de 25 millisecondes : indétectable. Vers 55 ms : effet d'une grande pièce vide. Au-delà, la conversation devient impossible.
Si un appareil reçoit du son via haut-parleur et micro simultanément, il peut les corréler. Un ordinateur surveille le flux entrant des haut-parleurs et celui du micro. S'il détecte une copie du flux entrant dans le signal à envoyer, il l'annule. Ce procédé s'appelle annulation d'écho acoustique.
La théorie mathématique remonte aux années 1960 chez Bell Labs. Initialement, fréquences séparées réduisaient la bande passante. Puis, mesure du délai avant connexion, avec envoi du signal via une ligne à retard pour annuler l'écho.
De nombreuses avancées ont suivi. La suppression d'échos reste complexe : retards variables, bruit ambiant altèrent le signal. L'appareil estime donc le signal original. Par ailleurs, tout signal est préalablement débruité via annulation de bruit acoustique.
Cela évoque les casques à annulation de bruit. Outre leurs haut-parleurs, ils intègrent des micros captant l'ambiant, inversé par différence de phase pour annuler les ondes sonores. Efficace sur bruits constants, moins sur pics imprévus.
D'où des applaudissements moins impressionnants en visioconférence. Dommage pour mon étudiant ! Mais je lui ai confirmé : c'était fort et mérité.
