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Focus novus
L’homme qui voyait le son autrement

Par Pascal Vermot


WMA, MP3, AC3, OGG… jamais le son n’aura connu tant de manières d’être capturé, codé puis retranscrit, à grands coups de haches algorithmiques. Face à ce carnage, un jeune chercheur de l’EPFL a développé une nouvelle méthode pour redonner à l’audio sa place perdue lors de l’arrivée du multimédia, en conférant une dimension inédite au plus populaire des formats de compression.


MP3. Difficile de trouver ailleurs que dans ces trois lettres un meilleur symbole de l’ambiguïté du tout numérique. Les chantres de l’informatique ont placé ce standard de compression sur un piédestal, louant sa capacité de réduire les sons à leur plus simple expression pour les faire transiter très facilement sur le web. Les mélomanes, eux, le haïssent. Car en comprimant la place occupée par les fichiers musicaux sur les disques durs, le MP3 ne fait pas dans la dentelle. Il taille dans le vif, chassant les sons inaudibles pour l’oreille humaine, détruisant au passage une grande partie de l’information de base. Et surtout il reste désespérément sourd aux subtilités de l’acoustique polyphonique, réduit à un format stéréo bien pauvre en regard de la qualité que tout auditeur peut percevoir dans une salle de concert ou une pièce équipée d’un système de «home cinéma».
Christof Faller est celui qui est arrivé à mettre tout le monde d’accord. Son credo? Permettre au MP3 d’accéder à une dimension qu’il n’a encore jamais connue. Une mission que le chercheur, tout juste sorti de la voie doctorale à la Faculté informatique et communications de l’EPFL, prend au pied de la lettre. «Mon intention était de sortir ce format du carcan dans lequel il était enfermé, de lui conférer une amplitude sonore sans être obligé de multiplier les pistes audio, et donc sans nuire à la légèreté des fichiers», explique-t-il.

Le son, version augmentée
C’est dans ce contexte qu’est né le MP3 Surround, une version augmentée du célèbre format utilisé sur les plates-formes d’échange de fichiers électroniques. Comme le nom l’indi-que, le son compressé par ce biais arrive à reproduire des effets jusque-là réservés à des systèmes audio multicanaux. L’astuce consiste à accompagner le signal de base par des informations permettant de donner l’impression que chaque son (voix, musique, bruit…) possède sa propre localisation dans l’espace. Une subtilité dont les industriels – Thomson et la société américaine Agere Systems – ont déjà flairé le potentiel.
«Ce nouveau type de MP3 est parfaitement compatible avec les lecteurs actuels, en améliorant la qualité du signal stéréo. Mais le «Surround» a besoin d’une autre génération d’appareils, attendue pour 2006, pour déployer ses effets. Le format DivX l’a déjà adopté pour le codage du son dans sa future solution de compression vidéo», avance le chercheur. Ce dernier dispose d’un atout de taille dans son jeu: le sujet de sa thèse a bénéficié du soutien de l’institut allemand Fraunhofer – une entité de recherche qui n’est autre que la génitrice du MP3.
Elle est décidément loin, l’époque où le jeune Christof bidouillait sur un Mac, au domicile de ses parents. «J’enregistrais de la musique, y ajoutais des effets sonores et faisais mes premiers pas dans la programmation», se souvient-il dans un sourire. En 1991, il remporte le premier prix d’un concours scientifique destiné aux gymnasiens, organisé par Brown Boveri Corporation (aujourd’hui ABB). Puis tout s’enchaîne. Entré à l’EPFZ en 1994, il partage son temps entre son cursus académique et, déjà, une activité professionnelle en tant que consultant en technologies de l’information. Une orientation vers l’industrie que le jeune scientifique conservera tout au long de sa thèse. C’est d’ailleurs en tant qu’employé chez Agere Systems, un spin-off du géant Lucent, qu’il travaillera sur le MP3 Surround. Un peu comme si la recherche universitaire n’était qu’un passage obligé pour accoucher d’une technologie destinée à être appliquée à large échelle.

Du MP3 dans le combiné
Au-delà de l’innovation, c’est surtout un nouvel univers que découvre Christof Faller, là où les frontières scientifiques et géographiques s’effa-cent. Il n’a même pas trente ans, et son intérêt pour le son l’a déjà amené de Zurich à Prague, de Lausanne à New York, en l’emportant dans une valse où s’entremêlent ingénierie électrique, acoustique et traitement des signaux. «Lorsque j’ai commencé à m’intéresser à ce domaine, je me suis rendu compte que je devais découvrir des pans entiers de domaines que je ne connaissais pas. Par exemple, pour travailler efficacement sur le mixage, il est nécessaire de savoir comment fonctionnent les studios d’enregistrement. Je ne savais presque rien de ce qui concernait la perception des sons. J’ai dû beaucoup étudier à côté pour comprendre».
Christof Faller a gardé de cette époque une inclination pour les chemins de traverse, le goût du regard porté toujours plus loin. Car la technologie qu’il a contribué à mettre au point laisse entrevoir de nombreuses applications, dont la palette ne se restreint pas au multimédia de salon. Téléphonie par internet, communication multicanaux, applications sans fil… le champ des possibilités est vaste et recouvre de nombreux domaines qui attisent les ambitions des groupes de l’électronique de loisir-, de l’informatique et des télécommunications.
Mais le son, cette onde rebelle, ne se laisse pas facilement conquérir. Les défis techniques ne sont de loin pas tous résolus. Pas facile de passer à la multidimension alors que la communication via des appareils électroniques demeure déclinée sur le mode mono. «Impossible de passer pour l’instant ne serait-ce qu’à la stéréo avec un casque muni d’un micro ou un téléphone. Pour la téléphonie par internet, il reste encore un écueil rédhibitoire: un phénomène d’écho qui rend la conversation extrêmement pénible. C’est sur ce type d’obstacles que nous travaillons», souligne le scientifique.
Christof Faller ne fait pas mystère de son désir de voir, un jour, toutes les pistes qu’il explore aboutir à la même voie royale que le MP3 Surround. Et c’est bel et bien auprès des industriels qu’il cherche la caution finale de ses recherches. Appuyé par le Service des relations industrielles de l’EPFL, il est en quête de partenaires, toujours pour des applications technologiques liées au son mais annexes au MP3 Surround. Et à tous ceux qui douteraient du bien-fondé de cette démarche pour un chercheur, Christof Faller pose une seule question: «Que vaut la recherche si elle n’est pas utilisée à large échelle?» S’il lui fallait une maxime, ce serait bien celle-là.


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mise à jour: 01 juillet 2005