Deux chercheurs de l'Institut de robotique de l'université Carnegie Mellon ont conçu un système de caméra capable de capturer les vibrations sonores d'un instrument et de les convertir en son réel.
Enregistrer avec un microphone est certes pratique, mais cela pose des problèmes : l'appareil capte tout le son. Par conséquent, il n'est pas possible de séparer les sons de différents instruments et vous pouvez capter des sons non pertinents (tels que des réflexions sur les murs d'une pièce). Les chercheurs Mark Sheinin et Dorian Chan, comme le montre l'image ci-dessus, ont décidé d'essayer une autre approche, plus visuelle. Pour cela, nous avons développé un appareil capable de capter les vibrations des instruments de musique et de les convertir en son, comme expliqué dans la vidéo ci-dessous.
Tout d'abord, vous devez être capable d'enregistrer les vibrations. C'est le cas des instruments de musique comme les guitares acoustiques et les violons. Par conséquent, la vibration des cordes fait également vibrer le corps de la guitare. Deuxièmement, la caméra doit être capable de détecter une faible amplitude et une haute fréquence. Au lieu d'utiliser une caméra haute vitesse coûteuse, deux chercheurs de l'Université Carnegie Mellon ont décidé d'utiliser un laser pour éclairer l'appareil, ainsi que deux techniques d'obturation différentes. De cette manière, les interférences apparaissent sous la forme d'une série de taches qui changent en réponse aux vibrations. Ces mouvements sont enregistrés par un système composé de deux caméras . L'un a un volet global et l'autre a un volet roulant. Dans ce dernier, les lignes sont exposées les unes après les autres et lues directement. La combinaison des deux obturateurs en fait un système aussi efficace qu'une caméra à grande vitesse à un coût bien moindre.
Le système peut séparer le son de deux sources différentes
Cette technologie permet d'échantillonner des spots haute fréquence à 63 kHz ainsi qu'en deux dimensions grâce au rolling shutter. Vous pouvez également l'enregistrer. Se déplace grâce à l'obturateur global. A 3 minutes et 22 secondes de vidéo, les chercheurs montrent le premier test sur une enceinte qui joue de la musique. L'audio est enregistré avec un microphone, les vibrations sont captées par le dispositif à double caméra et le dispositif à double caméra reconstruit l'audio. Le deuxième test utilise deux haut-parleurs qui diffusent deux types de musique différents. Le microphone ne capte qu'une combinaison des deux musiques, mais l'appareil peut les séparer.
Des chercheurs ont précisé que le mouvement d'un instrument en mouvement lorsqu'un musicien l'utilise n'interfère pas avec le système. Ces déplacements influent sur le déplacement du spot, mais sont pris en compte lors de la phase de reconstruction sonore. Les appareils fonctionnent également avec plusieurs appareils, chacun éclairé par un laser.
Ce concept de microphone optique n'est certainement pas nouveau, mais les chercheurs de Mark Sheinin et Dorian Chan l'ont mis en œuvre avec succès avec des caméras bon marché. À l'avenir, vous devrez vous assurer que votre appareil offre une qualité sonore suffisante pour répondre aux besoins des ingénieurs du son. Cependant, il peut également être utilisé dans d'autres domaines, tels que la surveillance des machines d'usine et la recherche de bruits anormaux dans les moteurs de voiture.
Source :Université Carnegie Mellon
