VBAP a été introduit par Ville Pulkki dans le journal de l’AES [1] en 1997. Cette technique présentait l’avantage — non négligeable pour l’époque — de permettre une spatialisation sonore demandant peu de puissance de calcul, et n’exigeant pas une disposition d’enceintes prédéfinie comme l’imposent typiquement les systèmes de panoramique surround 5.1.
Le nom VBAP (Vector-Base Amplitude Panning) signifie « Panoramique d’Amplitude par Base Vectorielle ». Il fait référence à la méthode mathématique employée pour trouver en fonction des positions angulaires d’une source et des haut-parleurs, les gains à appliquer à chacune des enceintes qui l’encadrent géométriquement.
En effet, pour reproduire l’image d’une source en un point, l’algorithme sélectionne une paire (en 2D) ou un triplet (en 3D) d’enceintes encadrant la source. Ces haut-parleurs forment avec le centre du repère[2] une base vectorielle utilisée pour le calcul des gains à appliquer au signal de la source sur chacune des enceintes.
Par conséquent, ces algorithmes ne prennent en compte que l’azimut et l’élévation des sources et des haut-parleurs.
VBAP et VBIP (Vector-Base Itensity Panning) cherchent toujours à utiliser le plus petit nombre de haut-parleurs possible. Ainsi, pour une source alignée parfaitement dans l’axe d’un haut-parleur, seul ce haut-parleur sera alimenté par le signal source. En 3D, lorsqu’une source est alignée avec l’arc entre deux enceintes, seules celles-ci seront utilisées. La figure suivante décompose le mouvement d’une source virtuelle dans un bus VBAP.
Si l’on décompose le mouvement d’une source se déplaçant à travers un réseau en VBAP (3D) :
La différence entre VBAP et VBIP réside dans la manière dont les gains évoluent avec la position angulaire de la source :
- VBAP repose sur des différences d’amplitude sonore (« A » pour « Amplitude Panning »), il a ainsi été conçu pour offrir une perception précise de la position de la source pour les fréquences inférieures à 700 Hz ;
- VBIP optimise ce critère pour les fréquences supérieures à 700 Hz, il s’appuie sur les différences d’intensité sonore (« I » pour « Intensity Panning »).
La figure ci-dessous montre comment le gain associé à deux enceintes (respectivement en azimut -30° et +30°) évolue en VBAP ou VBIP lors du déplacement d’une source entre ces deux enceintes (en 2D).
[1] Ville Pulkki, « Virtual Sound Source Positioning Using Vector Base Amplitude Panning », J. Audio Eng. Soc, 45, no 6, 1997, p. 456‑66
[2] Au centre du système de coordonnées, soit la position x = 0, y = 0, z = 0.