Les sites et youtubers tech peuvent une fois encore remercier Apple pour les vues. Au-delà d’un WWDC 2023 fort ennuyeux dans son ensemble, mais pas totalement inintéressant (bon petit macbook air 15″), la firme fruitée a enfin dévoilé son casque de réalité augmentée : le Vision Pro. Plus que les perspectives technologiques et sociétales que ce casque pourrait ouvrir, assez effrayantes sur certains points, l’appareil dispose évidemment de l’image, mais également du son. Votre serviteur étant avant tout spécialisé dans ce domaine, il tentera, avec toute la modestie qui le caractérise (si si !), d’analyser cette partie précise, avec le peu d’informations livrées par Apple.
Où sont les haut-parleurs du Vision Pro ?
L’Apple Vision Pro se base, globalement, sur la même disposition que les autres casques VR (réalité virtuelle, façon Sony PSVR 2 et Meta Quest) et AR (Microsoft Hololens, plutôt réalité mixte). On retrouve d’un côté un ensemble à placer sur les yeux, avec système d’occultement de la lumière, écran, caméra, etc, et de l’autre un bandeau de nuque avec divers ajustements pour se caler sur la morphologie de chacun, avec une bande de type silicone pour lier les deux. A priori pas de surprise, on se doute qu’Apple a réussi dès son premier jet à proposer un produit, sinon parfait, au moins déjà adapté à un usage grand-public.
Et les haut-parleurs ? Assez logiquement, dans le bandeau. Celui-ci adopte une petite excroissance ovoïde, qui déborde sur le bas et sur l’épaisseur du bandeau. Le dispositif est placé près des oreilles… plutôt logique pour entendre quelque chose.
Que nous dit Apple ?
Apple est particulièrement évasif sur la partie sonore, ou plutôt pragmatique. Autant, évoquer la définition d’un écran peut parler au plus grand nombre, autant parler de technologie de transducteurs audio, de taille, de débattement… des concepts assez hermétiques au plus grand nombre.
On sait pourtant plusieurs choses intéressantes. Premièrement, le dispositif est de type « conduction aérienne ». Cela indique que le son est bien dirigé vers l’oreille, via une ouverture, et non pas transmis par conduction osseuse (vibration des os du crâne), comme cela est le cas sur les casques sportifs de type Shokz. Plus intéressant encore, ces mini-enceintes reposent non pas sur un, mais sur deux haut-parleurs. Nous avons donc affaire à un système dit deux voies, avec : 1 petit haut-parleur chargé de la reproduction des aigus et des médiums, 1 haut-parleur bien plus large, pour la reproduction des basses fréquences. Voilà pour ce qui est de la base de l’architecture.
Les petits plus
Côté technologique, la force de frappe d’Apple s’exprime avec deux technologies conjointes. La première est bien évidemment la mise en place du système Spatial Audio. Introduit sur les Airpods Pro, puis sur le casque Airpods Max et les écouteurs Airpods 3, ce principe permet de simuler un son Atmos sur les écouteurs de la marque. Sur le papier, le principe de base est le même que le système Tempest de Sony/Playstation, ou que Dolby Atmos for Headphones : passer d’un mixage type Atmos, avec un concept d’objets sonores dans un environnement 3D, à un mixage stéréo (pour casque). Nous avons seulement deux oreilles, il est donc possible, via un casque, de parfaitement simuler cette représentation. En l’occurrence, Apple est probablement le constructeur le plus convaincant pour le moment sur ce type de reproduction.
Le Spatial Audio permet en outre un suivi des mouvements de la tête, afin de garder cette impression de 3D par rapport à une cible fixe (un écran devant les yeux par exemple). Dans le cadre d’un casque AR comme celui des Vision Pro, l’intérêt est assez évident.
Mais ici, la force de frappe d’Apple permet d’aller encore plus loin, avec le « Ray Tracing Audio ». Le Ray Tracing est déjà un concept connu en image, il permet de reproduire, notamment en jeu, les jeux de reflets et autres comportements complexes de la lumière dans un environnement. L’idée de Ray Tracing Audio n’est pas nouvelle non plus, mais n’existe pas (à ma connaissance) dans un environnement de réalité augmentée.
Ici, le but est de faire oublier que l’utilisateur porte un casque audio, en simulant l’acoustique de la pièce dans laquelle il se trouve, voire (on peut l’imaginer) d’une pièce virtuelle. En clair, le casque scanne son environnement 3D, avec visiblement une analyse des divers matériaux : un parquet ne se comporte pas acoustiquement comme de la moquette, une baie vitrée n’a rien à voir avec un mur, etc.. L’Apple Vision Pro semble capable de prendre en compte en temps réel ces paramètres, la position de l’utilisateur dans cet espace, et bien évidemment le suivi de la tête, pour rendre, via ses haut-parleurs, une sensation d’acoustique cohérente. Cela serait un tour de force en la matière, et ouvrirait également des perspectives en matière de corrections acoustiques.
Apple n’a toutefois pas livré énormément de détails sur ce procédé, qui repose en partie sur la nouvelle puce R1 du Vision Pro, puce qui prend en charge la dimension temps réel du traitement des différents capteurs et caméra.
Il faut également noter qu’un concept de personnalisation sonore est annoncé, « Les clients pourront en savoir plus, essayer et personnaliser Vision Pro en se rendant dans un Apple Store« . Aucun détail sur ce point précis, mais il y a fort à parier que le Vision Pro soit capable, via son système de scan 3D, d’analyser précisément la forme de l’oreille (ou à partir d’un iPhone) et créer une courbe HRTF (pour le rendu Atmos) personnalisée, ainsi qu’un son plus adapté, une fonction déjà présente sur les Airpods récents.
Vision Pro : allons plus loin avec les haut-parleurs
Bien qu’aucune caractéristique technique ni explication n’est donnée sur les haut-parleurs du Vision Pro, nous pouvons relever quelques points.
Premièrement, les deux haut-parleurs utilisés par côté sont à priori (oui je l’ai déjà dit plus tôt) utilisés dans un mode classique : Bien que placés dans le sens du bandeau, ils disposent d’un système de « canalisation » du son vers l’ouverture. Le petit transducteur est placé très près de cette ouverture. Le second, beaucoup plus imposant, dédié aux basses (sans doute en-dessous de 100 Hz, ou en-dessous de 200 Hz), est placé plus loin, dans une chambre acoustique occupant une bonne partie de l’excroissance. Apple indique, dans son communiqué fr, que les deux transducteurs sont alimentés par leur propre amplificateur, et disposent d’une chambre acoustique dédiée. La sortie présentée en photo est donc une double sortie, un peu comme les canules d’écouteurs multivoies, qui regroupent plusieurs tubes. Sauf étrangeté, le Vision Pro n’utilise pas de principe de conduction osseuse, puisque celle-ci est très peu efficace dans les basses fréquences.
On pourrait se dire, vu le format du produit, que les transducteurs sont proches de ce qui se fait pour un casque audio. Hors, le principe est un peu différent, et tient plus de la problématique d’une mini-enceinte, ou à la limite d’un casque sans coussinet façon AKG K1000. Nous avons plutôt affaire à des haut-parleurs utilisés sur les Macbook ou les iPad, la structure générale étant très ressemblante. Le large haut-parleur, de forme ovoïde, dispose d’une membrane plane et opaque, sans doute dans un genre de composite, et d’une suspension (contour) assez particulière, puisque large, avec des stries disposées en diagonale.
Cette disposition est avant tout là pour permettre un débattement (amplitude de mouvement) bien plus important que sur un haut-parleur de casque. Un casque classique est « fermé » (système de lien physique et de chambre avec les coussinets) et surtout très proche de l’oreille, la perte rapide dans les basses fréquences, liée à la distance, est limitée. L’Apple Vision Pro, sans cette « chambre acoustique », et plombée par sa distance avec les haut-parleurs, demande de déplacer plus d’air pour conserver une bonne réponse dans le bas du spectre, et par conséquent d’agiter de manière importante une large membrane.
Tous ces éléments se retrouvent dans les haut-parleurs d’un Macbook Pro M1 ou M2, dans des tailles et ordres de puissances plus importants évidemment.
En effet, si la taille du haut-parleur de basses n’est pas indiquée, nous pouvons faire une petite estimation. L’oreille humaine mesure environ 60 mm en moyenne (un peu plus pour les hommes, un peu moins pour les femmes), et l’appendice contenant les deux haut-parleurs oscille entre 2/3 et ¾ de la longueur des oreilles des intervenant lors de la présentation, ce qui donne autour de 40 – 45 mm de long, pour 24,5 – 27,5 mm de haut.
En continuant dans les approximations basées sur les vues transparentes du Vision Pro, nous arrivons à un transducteur de basses mesurant environ 23,5 – 26 ,5 mm de long, et environ 15,5 – 17 mm de haut. Difficile de vraiment percevoir l’intérieur de la chambre acoustique associée, mais celle-ci semble adopter un système de charge type bass-reflex (avec tube arrondi).
Le tout petit transducteur de médiums/aigus est un peu différent, puisque sa membrane n’est pas ovoïde, mais en rectangle avec des coins arrondis. Toujours avec des approximations, nous arrivons environ à une longueur de 8,8 – 10 mm de long, et une largeur de 6,5 – 7,5 mm. Cette taille, pas si éloignée de grands transducteurs d’écouteurs, est à priori suffisante pour les médiums et les aigus, d’autant plus que, là encore, nous parlons d’un transducteur à fort débattement possible, ce qui se caractérise par une suspension arrondie clairement taillée pour l’exercice.
Ça peut valoir quelque-chose ?
De quoi proposer un excellent son ? Difficile d’atteindre la qualité d’un casque audio avec un système ouvert. Cela est d’autant plus vrai que le débattement nécessaire, notamment pour reproduire les basses fréquences, va fatalement faire grimper la distorsion. Néanmoins, les lunettes Bose étaient plutôt bonnes, nous sommes en droit de croire qu’Apple parviendra à un très bon résultat, même dans le bas du spectre, sans toutefois atteindre les 20 Hz. Un résultat suffisant pour n’être bloquant dans aucun usage.
En revanche, la disposition totalement ouverte risque d’atteindre des limites, notamment en milieu bruyant. Ici, aucune isolation sonore. (Edit) Ainsi, pas étonnant de constater que, dans le cas de figure d’un voyage en avion, le constructeur recommande l’usage d’Airpods Pro. Au moins, nous savons que l’Apple Vision Pro sera compatible avec les écouteurs et casques externes de la marque.
