THX® Spatial Audio+ offre un univers sonore vaste et immersif aux joueurs sur PC et consoles portables ! (Cette image a été créée à l'aide d'outils d'IA.)

Par Mike Henein, directeur des partenariats technologiques chez THX Ltd.

Lorsque Infinity Ward s'est lancé dans l'adaptation de Call of Duty : Modern Warfare 4 sur les PC portables, la consigne était claire : le joueur sur PC portable devait vivre la même expérience MW4 que celui sur PC de bureau ou sur console. Les mêmes bruits de pas derrière le même mur. Le même hélicoptère qui passe au-dessus de la tête. La même perception de la provenance des combats.

C’est beaucoup demander à un appareil que l’on tient entre ses mains. Aujourd’hui, « Call of Duty : Modern Warfare 4 » sort sur les appareils de jeu portables sous Windows, parallèlement à ses versions pour PC de bureau et consoles. Sur ces appareils portables, le son diffusé par les haut-parleurs intégrés est généré par le plug-in « Spatial Audio+ » d’ THX , destiné aux développeurs de jeux. Cet article se concentre sur cette implémentation sur les appareils portables.

Ainsi, si vous êtes développeur de jeux, directeur audio ou programmeur audio et que vous préparez la sortie de vos propres jeux sur PC ou sur console portable, cette solution est faite pour vous. Découvrez comment THX l’a mise au point, comment elle répond à l’une des exigences de performance les plus strictes du secteur, et comment nous réglons chaque appareil pour que le mixage que vous avez validé soit exactement celui que les joueurs entendront.

Le problème de l'audio sur les appareils portables

En tant que directeur sonore, il n’est pas rare que vous passiez des mois à élaborer un mixage qui plonge le joueur au cœur d’un espace. Sur une console équipée d’un système surround ou avec un bon casque, ce travail porte ses fruits. Mais sur les haut-parleurs intégrés d’une console portable, une grande partie de cet effet est perdue.

Les raisons sont d’ordre physique. Les deux haut-parleurs d’un appareil portable ne sont distants que de quelques pouces l’un de l’autre ; ainsi, sans traitement, l’image stéréo s’étend rarement au-delà des bords de l’appareil. Les haut-parleurs sont petits, ce qui limite la restitution des basses fréquences et met à rude épreuve les médiums. Les boîtiers, les grilles et même les mains de l’utilisateur altèrent le son. Chaque modèle d’appareil le fait différemment. Et la dimension en hauteur créée par l’équipe de développement audio du jeu n’a généralement nulle part où aller.

Ce qui se perd a une double importance. En mode multijoueur, l’audio positionnel constitue une information de jeu. Si un joueur ne parvient pas à déterminer si des bruits de pas proviennent de sa gauche ou de derrière lui, il se retrouve dans une situation de désavantage concurrentiel qui n’a rien à voir avec son niveau de compétence. Dans la campagne, l’audio immersif revêt une dimension émotionnelle. C’est en grande partie ce qui donne l’impression que les échanges de tirs sont intenses et que le champ de bataille est immense. Une console portable qui aplatit le mixage prive le joueur de ces deux aspects.

Ce que nous avons réalisé pour *Call of Duty : Modern Warfare 4*

Le moteur audio de *Call of Duty : Modern Warfare 4*transmet au plug-in Spatial Audio+ d’ THX un mixage multicanal complet en 7.1.4.4 sur les appareils mobiles PC, avec des couches de hauteur situées au-dessus et en dessous de l’auditeur. Ce plug-in convertit ce mixage en une sortie stéréo spatialisée : une expérience de son surround virtuel personnalisée, conçue pour les haut-parleurs propres à chaque appareil mobile. L’équipe audio continue de travailler à partir d’un mixage multicanal plutôt que de créer un mixage stéréo distinct pour les appareils portables, et le plug-in se charge d’ajouter avec précision la largeur, la hauteur et la profondeur lorsque ce mixage est lu via les haut-parleurs intégrés de l’appareil.

Sur les PC portables, l'expérience 7.1.4.4 complète est disponible sur tous les appareils pris en charge. Le plugin étant modulable, Infinity Ward peut adapter la configuration d'entrée à chaque plateforme : 7.1.4.4 sur les PC portables, et 7.1 sur les autres plateformes du programme.

Pour les ordinateurs portables Windows : THX Spatial Audio+ via les haut-parleurs intégrés

Sur les appareils portables sous Windows, la technologie « THX Spatial Audio+ » restitue une expérience de son surround virtuel 7.1.4.4 via les haut-parleurs intégrés de l’appareil. La dimension en hauteur du mixage est préservée : les avions, le souffle des rotors et les tirs provenant de positions surélevées conservent leur sensation de hauteur au lieu de s'affaisser dans le plan horizontal. La scène sonore s'étend bien au-delà des limites physiques de l'appareil, ce qui permet aux repères directionnels conçus par l'équipe sonore d'être restitués intacts. Chaque modèle bénéficie d'un réglage spécifique, basé sur les mesures effectuées sur ce matériel particulier.

Il convient de préciser ici le champ d'application : sur ces appareils, la fonction « Spatial Audio+ » d'THX ne reproduit l'expérience sonore que sur les haut-parleurs. La sortie casque est gérée ailleurs dans le flux audio du jeu et ne passe pas par le traitement audio immersif d'THX .

Un seul moteur de rendu spatial dans le chemin audio du jeu

L'audio immersif donne les meilleurs résultats lorsqu'un seul moteur de rendu est utilisé. Lorsque plusieurs couches de traitement spatial agissent sur le même signal, les repères que l'équipe sonore a placés avec tant de soin peuvent s'estomper, et le mixage s'éloigne de ce que le studio avait prévu.

Le plug-in « THX Spatial Audio+ » est conçu pour s’intégrer parfaitement dans le pipeline audio du jeu sous Windows. Lors du rendu avec « THX », le studio désactive l’utilisation de l’interface ISpatialAudioClient pour Windows, ce qui contourne le traitement audio spatial du système d’exploitation et fait du moteur « THX » le seul moteur de rendu spatial dans le chemin audio du jeu. Ainsi, chaque réglage spécifique à un périphérique parvient au joueur tel qu’il a été conçu. Le studio contrôle la manière dont le jeu effectue le rendu audio ; il ne contrôle pas les autres processeurs audio que le système d’exploitation ou l’appareil peuvent appliquer en aval du titre. Infinity Ward a validé ce comportement dans le cadre de l’intégration de Modern Warfare 4.

Pour les responsables audio de jeux vidéo, cela signifie que le parcours entre votre mixage et le moteur de rendu « THX » est prévisible sur tous les PC portables.

Conçue pour offrir des performances optimales dans les jeux AAA les plus exigeants

La fréquence d'images est sacrée, en particulier en mode multijoueur, et chaque système du moteur se dispute une part fixe du temps processeur et de la mémoire. L'audio se voit attribuer une part, qu'il ne doit en aucun cas dépasser.

Avant d'évaluer le son immersif d'THX , les ingénieurs d'THX ont commencé par mesurer avec précision la consommation du plug-in THX .

Conçu pour être évolutif

Plutôt que de fournir à Infinity Ward une configuration unique en espérant qu’elle convienne, THX a conçu ce plugin pour qu’il soit évolutif. Cette approche offre au studio le choix entre plusieurs configurations d’entrée : 7.1.4.4, 7.1.4 et 7.1. Chacune présente une empreinte mémoire et CPU fixe et mesurée, ce qui permet à l’équipe de choisir la configuration la plus riche qui s’adapte à l’allocation audio de chaque plateforme.

Au final, il n’a pas été nécessaire de réduire les spécifications sur les PC portables. Modern Warfare 4 propose la configuration la plus complète, à savoir 7.1.4.4, sur tous les PC portables. Des options de repli étaient prévues en cas de besoin, mais l’efficacité du plugin a rendu toute méthode de repli superflue sur les PC portables. Cette même conception évolutive permet aux autres plateformes du programme d’utiliser la configuration 7.1.

La configuration est définie lors de l'intégration et n'est pas modifiée en cours d'exécution. Ce choix est délibéré. Une configuration fixe garantit une charge de traitement déterministe. L'équipe audio sait exactement quelle charge le plugin va générer à chaque image, et l'équipe d'ingénierie du studio de jeux vidéo n'a jamais à tenir compte de pics de performance.

Valider les chiffres

Infinity Ward a fixé des objectifs stricts en matière de CPU et de mémoire pour chaque plateforme. La mission d’ THX consistait à les respecter sur chaque appareil, dans toutes les conditions auxquelles le jeu pourrait être confronté dans la réalité, et à démontrer ce travail :

• Optimisation spécifique à chaque plateforme. Les plateformes mobiles présentent des architectures de processeur très différentes. THX a optimisé chaque cible plutôt que de proposer une version générique unique.
• Le profilage est basé sur les cas les plus extrêmes, et non sur des moyennes. THX a établi un profil des scénarios les plus exigeants que le jeu peut imposer au système audio, car les pics occasionnels sont inacceptables : il faut s'assurer que les échanges de tirs intenses, par exemple, n'affectent pas les performances.
• Tests dans différents modes d'alimentation. Les appareils portables fonctionnent à des niveaux de performance variables en fonction des paramètres d'alimentation, de leur état (connectés ou non à la station d'accueil) et des conditions thermiques. THX a évalué la charge de traitement dans tous ces modes, et pas uniquement aux performances maximales.
• Des données transparentes à chaque étape clé. THX a fourni à Infinity Ward des profils détaillés d'utilisation du processeur et de la mémoire tout au long du développement, afin que ses équipes audio et d'ingénierie puissent comparer les chiffres d'THX s avec leurs propres mesures.
• Gestion de la latence. Dans un jeu de tir compétitif, toute latence audio supplémentaire se fait sentir. THX La latence est réduite au strict minimum afin de garantir une expérience de jeu FPS optimale.

Résultat : le plug-in « Spatial Audio+ » d’ THX a atteint tous les objectifs fixés par Infinity Ward en matière de CPU et de mémoire, sur tous les PC portables sur lesquels il est disponible, tout en offrant une expérience 7.1.4.4 complète sur chacun d’entre eux. (Bien que ces objectifs restent internes à Infinity Ward, ils comptent parmi les plus exigeants du secteur.)

Comment « THX » adapte le format de l'appareil, et pas seulement le jeu

Un traitement spatial hautement performant ne peut être obtenu qu’à condition de caractériser en détail la chaîne de restitution. Un rendu qui semble ample et précis sur un appareil portable peut paraître agressif ou creux sur un autre. C’est pourquoi THX soumet chaque élément de la chaîne de traitement à un processus interne de mesure et de réglage, tant de manière isolée qu’au sein du système de restitution global.

Le processus « THX » :

1. Mesurez le matériel tel que les joueurs l'utilisent. THX enregistre la sortie acoustique de l'appareil à une position et une distance d'écoute réalistes, en tenant l'appareil à la main, à l'aide d'un simulateur de tête et de torse. Ainsi, contrairement à un simple microphone en champ libre, les mesures prennent en compte l'effet du corps du joueur.
2. Caractérisez le comportement de l'enceinte. Le site THX examine la réponse en fréquence, l'image stéréo, la distorsion à différents niveaux de volume, ainsi que l'évolution de la sortie sonore selon les modes de fonctionnement de l'appareil.
3. Créez un réglage spécifique à l'appareil. À partir de ces données, le rendu spatial est adapté à l'appareil en question, de sorte que le traitement tire parti des atouts du haut-parleur et compense ses limites.
4. Vérification par mesure et à l'oreille. Chaque réglage est vérifié de manière objective, puis évalué lors de séances d'écoute critique avec du contenu de jeu, notamment les repères de position et les indices sonores en hauteur qui revêtent une importance capitale dans le jeu de compétition.
5. Vérification avec le studio. Les derniers réglages ont été vérifiés avec l'équipe audio d'Infinity Ward par rapport à leur mixage de référence sur PC et sur console ; la cohérence a donc été évaluée par les personnes mêmes qui ont réalisé ce mixage.

Des ordinateurs portables aux PC de poche : la même méthodologie, perfectionnée

Les appareils portables sont une nouveauté, mais le problème qu’ils posent ne l’est pas. THX a passé des années à optimiser l’audio spatial pour les haut-parleurs d’ordinateurs portables, notamment ceux des ordinateurs portables de jeu Razer, un matériel soumis à la même contrainte fondamentale : deux petits haut-parleurs, placés à quelques pouces l’un de l’autre, diffusant le son depuis un châssis devant lequel l’utilisateur est assis.

C'est de ces travaux que provient en grande partie l'algorithme actuel. Rendre une scène sonore convaincante via les haut-parleurs d'un ordinateur portable oblige à résoudre des problèmes qui ne se posent jamais avec un système surround ou un bon casque : comment créer de la largeur lorsque les haut-parleurs sont trop proches les uns des autres pour la produire par eux-mêmes, comment préserver les repères de hauteur avec des haut-parleurs dont la réponse fréquencielle s'atténue rapidement, et comment maintenir la stabilité de l'image sonore lorsque l'auditeur change de position par rapport à l'appareil. Chaque génération de ces travaux a permis d’apporter des améliorations à l’algorithme spatial de base.

Les consoles de jeux portables posent le même problème, mais dans un format plus compact. Les haut-parleurs sont encore plus petits, la distance d’écoute est plus courte et les mains du joueur entourent le boîtier. THX a appliqué la même méthodologie : mesurer le matériel spécifique dans une position d’écoute réaliste, caractériser le comportement des haut-parleurs, adapter le rendu à ce matériel, puis valider le résultat par des mesures et à l’oreille.

Concrètement, pour un studio, cela signifie que le réglage sur appareil portable n'est pas parti de zéro. Il s'est appuyé sur un algorithme ayant déjà fait ses preuves sur le produit analogue le plus proche disponible sur le marché, ainsi que sur un processus de mesure qui avait été testé sur de nombreux appareils avant même que le premier appareil portable n'arrive sur notre banc d'essai.

Pourquoi c'est important pour votre titre

Les consoles portables sont passées du statut de plateforme secondaire à celui de plateforme principale. Les joueurs s'attendent désormais à pouvoir prendre leur console et reprendre le même jeu, avec la même progression et la même expérience que celles qu'ils vivent devant leur bureau ou sur leur canapé. Pour les équipes audio, cela soulève une question qui n'était auparavant pas aussi pressante : quelle part de votre mixage résiste au passage ?

Avec Modern Warfare 4, Infinity Ward a décidé que la réponse devait être « tout » : le niveau de détail compétitif du mode multijoueur et la charge émotionnelle de la campagne. Le moteur « THX » leur a permis d’y parvenir sans perdre une seule image.

Si vous prévoyez de sortir un jeu sur PC portable, le plug-in « Spatial Audio+ » d’ THX vous offre :

• Son surround virtuel optimisé sur mesure pour les haut-parleurs intégrés, généré à partir de votre mixage multicanal pour produire une sortie stéréo traitée, avec rendu au casque disponible lorsque le titre le nécessite.
• Configurations d'entrée évolutives, allant de 7.1 à 7.1.4.4, chacune avec une empreinte CPU et mémoire fixe et mesurée, ce qui permet d'adapter le rendu à la marge de traitement de chaque plateforme cible.
• Des données de performance à chaque étape clé pour vérifier si vous atteignez vos propres objectifs de performance.
• Intégration « pour Windows » du pipeline audio des appareils portables avec ISpatialAudioClient désactivé dans le titre, afin que votre mixage passe par un seul moteur de rendu spatial, à savoir le moteur THX , plutôt que par le traitement spatial du système.
• Optimisation spécifique à chaque appareil, basée sur des mesures acoustiques du matériel concerné, y compris pour les nouveaux appareils optimisés avant même leur lancement, en partenariat avec les éditeurs de plateformes.
• Une collaboration étroite avec votre équipe audio afin que le résultat corresponde à votre mixage de référence.
• Soutien en matière de co-marketing pour le lancement, notamment par l'intégration de la marque « THX » dans les jeux et par une communication coordonnée autour du lancement.

Pour plus d'informations, n'hésitez pas à nous contacter à l'adresse [email protected] et [email protected].

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À propos de la société « THX » Ltd.

Fondée en 1983 par le cinéaste hollywoodien George Lucas, la société THX Ltd. continue aujourd’hui d’exceller dans la création d’expériences de divertissement exceptionnelles. L’entreprise propose des technologies innovantes et garantit une fidélité audio et visuelle supérieure, permettant de restituer fidèlement la vision de l’artiste. L’offre d’ THX s’étend au-delà des studios et des salles de cinéma pour inclure l’électronique grand public, les contenus, les systèmes automobiles et les lieux de spectacle. THX^® Spatial Audio et les technologies audio AAA™ d’ THX , riches en brevets, ainsi que les normes de certification de classe^mondiale THX^® aident les partenaires d’ THX à proposer au marché des expériences de divertissement haut de gamme dans les secteurs du cinéma, de la maison, du jeu vidéo et de l’électronique grand public mobile. THX a son siège social aux États-Unis, avec des laboratoires et des bureaux de développement en Europe, à Taïwan et en Chine. THX Ltd., située à Shenzhen, est le seul centre de test agréé en Chine pour les certifications HDR10+ et Eclipsa Audio. Pour plus d’informations, rendez-vous sur THX.com, contactez-nous à l’adresse [email protected], et retrouvez-nous sur Facebook, Instagram, THX , sur notre compte WeChat officiel, ainsi que sur BiliBili, X et LinkedIn.

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