[Entrevue] Les ingénieurs du QLED Neo 8K discutent de l’intégration de technologies sonores puissantes dans les bords ultra-minces des téléviseurs

Par une nuit pluvieuse, une famille se réunit dans son salon pour regarder un film d’horreur. Se blottissant les uns contre les autres sous une grande couverture, ils rapprochent le canapé du téléviseur pour maximiser l’ambiance de terreur. Que pourraient-ils faire d’autre pour porter leur immersion à un niveau supérieur?

Samsung Electronics a perfectionné avec finesse le système sonore de sa gamme QLED Neo 8K pour permettre aux utilisateurs de profiter pleinement de la qualité audio de leur grand téléviseur. Ces modèles de pointe ont été conçus pour analyser à la fois la taille de l’espace où ils se trouvent et la façon dont ils ont été installés, afin de calibrer le son selon ses paramètres optimaux. Les téléviseurs utilisent ces informations pour diffuser un son généré par le suivi des objets, par l’intermédiaire de leurs huit haut-parleurs. Dans notre scénario de « soirée cinéma en famille » ci-dessus, les haut-parleurs du téléviseur compensent le fait que l’épaisse couverture de la famille absorbe les tonalités des registres moyens à aigus, et distribuent uniformément le son tridimensionnel des coins de la pièce vers le centre lorsque la famille s’assied plus près de l’écran.

Pour en savoir plus sur la façon dont les nouveaux téléviseurs Samsung personnalisent le son en fonction de l’endroit où les utilisateurs placent leur écran, et sur l’évolution du son en tant qu’outil favorisant le divertissement immersif à domicile, Samsung a rencontré certains des développeurs à l’origine de ces appareils.

▲ (De gauche à droite) Les ingénieurs Jongbae Kim, Sungjoo Kim et Sunmin Kim de la division Visual Display de Samsung Electronics

SpaceFit effectue quotidiennement des analyses spatiales pour optimiser les réglages du son

De nos jours, de plus en plus de gens regardent la télévision dans de plus en plus d’endroits, y compris dans les salons, les salles de travail, les chambres, les terrasses et autres, en position assise ou allongée, et à différents moments de la journée. Nos habitudes ont changé. Désormais, de plus en plus d’utilisateurs personnalisent leur expérience télévisuelle en fonction de leur environnement de vie spécifique. C’est dans cet esprit que les développeurs se sont attelés à la création d’une technologie qui analyserait automatiquement l’environnement visuel des utilisateurs afin de s’assurer qu’ils bénéficient toujours du meilleur son possible. Le fruit de ce travail est SpaceFit Sound, une fonction qui vérifie automatiquement les changements dans votre espace de vie une fois par jour et calibre les paramètres sonores en conséquence.

Voyez de quelle manière cela fonctionne : Tout d’abord, un microphone intégré identifie les éléments qui peuvent affecter le son, tels que les rideaux, les tapis et les murs. Supposons que le téléviseur soit placé dans le salon d’un utilisateur, qui comporte un tapis dont on peut supposer qu’il absorbe les sons de gamme moyenne à élevée. Dans ce cas, SpaceFit Sound optimiserait automatiquement les réglages du son afin d’augmenter le niveau des fréquences moyennes et hautes en conséquence. Le fonctionnement est le même, que l’on change de support, de tenture ou d’autres éléments. Si le téléviseur devait être rapproché du mur, l’espace derrière lui deviendrait plus étroit, ce qui pourrait affecter les sons de basse fréquence. SpaceFit Sound permet au téléviseur d’identifier ce changement et d’ajuster ses paramètres à l’avance pour produire un son plus clair.

Ce qu’il faut retenir, c’est que tous ces processus se déroulent automatiquement. Comme l’explique l’ingénieur Sunmin Kim : « SpaceFit est une fonction automatisée qui ne nécessite pas que les utilisateurs appuient sur un bouton, et l’appareil n’émet pas de son de test. Il suffit de l’activer ou de le désactiver pour que le téléviseur analyse l’environnement en fonction du son du contenu que l’utilisateur consomme réellement. Il ne reste donc plus qu’à profiter de ce qui est diffusé à l’écran ».

Cette technologie a été rendue possible grâce à des innovations qui se sont appuyées sur une myriade de données et de technologies d’IA. Des zones d’absorption du son, comme ce que l’on appelle en ingénierie du son les « chambres sourdes », aux espaces acoustiques réfléchissants, l’équipe a considéré les deux extrêmes en termes d’environnements de visionnage.

« Comme il y avait tellement de variables à prendre en compte, nous avons constitué une base de données d’apprentissage suffisamment large et l’avons analysée à l’aide de la technologie d’apprentissage artificiel. C’est là que les technologies d’IA développées par Samsung sont entrées en jeu », affirme Sunmin Kim, qui note également que la fonction « peut couvrir presque tous les espaces typiques dans lesquels un téléviseur peut être placé ».

Object Tracking Sound (OTS) Pro, ou la technologie du « son généré par le suivi des objets », utilise huit haut-parleurs pour produire un son 3D de tous les coins de l’écran

Les contenus commencent à utiliser un plus grand nombre de canaux sonores, et les méthodes préférées des utilisateurs pour profiter de ces contenus évoluent également. Alors que le divertissement à domicile se développe et que les écrans larges et les sources multicanaux avec des formats immersifs comme les films deviennent plus populaires, il devient courant que plusieurs personnes profitent ensemble du même contenu. La solution consiste à élargir le « sweet spot », c’est-à-dire l’endroit d’où les utilisateurs peuvent profiter d’un son optimal, même s’ils se trouvent sur les bords extérieurs de l’écran. À mesure que le contenu se diversifie et que les écrans s’agrandissent, le son doit lui aussi évoluer de manière à améliorer le plaisir des utilisateurs.

La technologie OTS, une fonctionnalité qui suit le mouvement des objets à l’écran à l’aide des haut-parleurs multicanaux du téléviseur, permet à Samsung de faire passer le plaisir des utilisateurs au niveau supérieur. Le QLED Neo 8K comprend une version améliorée de la technologie, OTS Pro, et ajoute deux haut-parleurs centraux à la configuration à six haut-parleurs des modèles précédents, pour un total de huit haut-parleurs. Lorsqu’un objet à l’écran bouge, le haut-parleur situé à l’endroit optimal pour exprimer le mouvement produit un son, correspondant à ce que le spectateur voit sur son écran. La configuration du son immersif enrichit l’expérience stéréo à gauche et à droite et l’effet 3D, portant l’expérience visuelle vers de nouveaux sommets en donnant à l’utilisateur l’impression de se trouver au cœur de l’action.

« Souvent, lors de la consommation de contenu sur un grand écran, les téléspectateurs qui regardent le téléviseur des deux côtés remarquent que le son produit au centre de l’écran semble être produit dans un seul côté », de dire l’ingénieur Jongbae Kim. « C’est pourquoi nous avons ajouté une enceinte centrale entre les côtés gauche et droit. La combinaison de l’enceinte centrale nouvellement ajoutée et de l’OTS Pro rassemble le son au centre de l’écran, rend les voix plus claires et exprime la position du son avec plus de précision, sans distorsion ».

Si un haut parleur était placé au centre d’un téléviseur, il risquerait d’être incompatible avec le concept général du design. Les développeurs ont résolu ce problème en fixant un haut-parleur d’aigus appliqué avec un guide d’ondes à l’arrière de l’appareil. « Si un haut-parleur était placé à l’arrière, le son se disperserait dans toutes les directions et rebondirait sur les murs, ce qui réduirait la clarté », explique l’ingénieur Sungjoo Kim. « Nous avions besoin d’une technologie qui attire le son vers les téléspectateurs lorsqu’ils sont devant leur téléviseur. L’utilisation d’une technique de matrice trouée nous a permis de garantir que le son se propage bien d’un haut-parleur d’aigus vers l’avant de l’écran ».

Les efforts de l’équipe pour équilibrer le son s’étendent également à l’écran MICRO LED de nouvelle génération de Samsung. Comme le bas de ce grand écran peut presque atteindre le sol du salon des utilisateurs, si ces derniers connectent leur écran à une installation cinéma maison à plusieurs composants, il se peut qu’il n’y ait pas de place pour placer un haut-parleur central.

« La gamme MICRO LED 110 pouces est dotée d’une fonction μ-Symphony, qui vous permet d’utiliser le haut-parleur intégré comme haut-parleur central », affirme Jongbae Kim. « Cela signifie que vous n’avez pas besoin d’utiliser un haut-parleur central distinct pour votre système de divertissement à la maison, car le haut-parleur à canaux multiples du MICRO LED remplit ce rôle. Comme le son provient du centre de l’écran, il n’y a pas de décalage entre le son et l’image, et l’utilisateur profite d’une expérience digne du cinéma ».

Exploiter chaque élément d’un design ultra-mince

L’écran Infinity, un aspect unique de la conception des téléviseurs Samsung, maximise l’immersion en rendant les bords presque invisibles. Il a également constitué un défi unique pour les développeurs, qui ont dû étudier la meilleure façon de monter plusieurs haut-parleurs dans la forme mince de l’appareil.

« Par le passé, une structure de conduit était utilisée pour attirer le son basse fréquence de l’intérieur du caisson de graves vers l’extérieur », précise Sungjoo Kim. « Ce type de conception est capable de générer des bruits indésirables résultant des turbulences de l’air. Ainsi, pour les modèles 8K, nous avons décidé d’adopter une approche de « radiateur passif » qui nous a permis de produire un son riche et grave. Cela nous a permis non seulement d’utiliser plus efficacement l’espace limité à l’intérieur du téléviseur mince, mais aussi de créer un son riche et pur ».

« En exposant le diaphragme du caisson de graves et le radiateur passif à l’arrière du téléviseur, renchérit-il, il est devenu possible de visualiser les performances sonores du QLED NEO d’une manière intéressante et intuitive ».

Ce n’est que l’un des nombreux éléments de design innovants et prêts à l’emploi des téléviseurs QLED NEO. Pour s’adapter à des panneaux de plus en plus fins, des composants qui remplissaient des fonctions de base se sont vus attribuer de nouveaux rôles. « Nous avons utilisé une partie du rabat arrière du téléviseur comme composant acoustique qui guide la direction du son vers les côtés », poursuit Jongbae Kim. « Nous avons également réinventé le design de la “fente d’aération”, un composant à l’intérieur du rabat arrière qui s’étend du haut-parleur d’aigus central vers le bas et qui était auparavant utilisé pour émettre de la chaleur, afin d’améliorer les performances acoustiques en contrôlant la directivité. Nous avons utilisé chaque pièce autant que possible, ce qui signifie qu’aucun élément du design n’est inutile ».

Un son riche et réaliste

Les développeurs ont aussi déployé des efforts considérables pour mieux comprendre le contenu que les utilisateurs apprécient, dans le but d’offrir de meilleures performances sonores. Par exemple, lorsqu’ils analysent des contenus sportifs, ils cherchent à reproduire le son de la foule, tandis que pour la musique, ils essaient de créer une scène sonore stable. Pour les films, ils effectuent une analyse constante pour s’assurer que les dialogues proviennent du centre de l’écran.

« Avec l’évolution des facteurs de formes des haut-parleurs, l’upmixing devient de plus en plus important », ajoute Sunmin Kim. « Les canaux d’entrée deviennent variés, et le nombre moyen d’haut-parleurs passe à six ou huit, ce qui donne d’innombrables combinaisons d’entrées et de sorties ».

« Disons que vous appréciez un contenu à deux canaux. Dans ce cas, au lieu d’envoyer aveuglément des signaux à travers huit haut-parleurs, il est important de comprendre les caractéristiques de mixage du contenu et d’envoyer chaque signal séparément. La technologie unique de Samsung rend cela possible grâce à un algorithme optimisé basé sur l’IA ».

Les téléviseurs Samsung sont en tête du marché mondial depuis 15 ans[1], et les données sur les utilisateurs que l’entreprise a accumulées jusqu’à présent constituent un atout inestimable. Alors que d’innombrables familles à travers le monde utilisent des téléviseurs Samsung, l’omniprésence des écrans de l’entreprise offre l’occasion de réfléchir à la suite. Sungjoo Kim a laissé entrevoir ce que Samsung a en réserve. « Nous construisons systématiquement un réseau d’apprentissage profond qui s’appuie sur de nombreuses données », affirme Sungjoo. « En outre, nous allons fermement établir notre position de leader mondial en discutant des technologies nécessaires à moyen et long terme avec les centres de recherche en IA de Samsung Electronics à l’étranger ».

Face à un flot toujours plus important de contenus, les développeurs s’engagent à ce que les téléviseurs Samsung offrent une expérience sonore aussi proche que possible de la réalité.

Les écrans sont de plus en plus grands, les designs de plus en plus fins et les contenus de plus en plus variés. En suivant le rythme des tendances, en augmentant le nombre de canaux de haut-parleurs et en le faisant en trois dimensions, et en faisant progresser nos technologies d’IA pour permettre aux canaux de mieux correspondre les uns aux autres, nous nous rapprocherons d’un son réaliste. Cela pourrait finalement nous faire entrer dans une ère où vous n’aurez pas besoin d’une télécommande pour régler les paramètres du son.

Attendez-vous à d’autres innovations en matière de téléviseurs Samsung afin d’optimiser l’expérience visuelle des utilisateurs.

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[1] Source – Omdia TV Sets Intelligence Service, janvier 2021. Classement en termes d’expédition d’unités pendant 15 ans, se terminant en 2020. Samsung n’assume aucune responsabilité à l’égard des résultats. Toute utilisation de ces résultats est aux risques du tiers.