- Les systèmes de sonorisation publique (PA) utilisant plusieurs haut-parleurs émettent en continu un ton pilote d’environ 20 kHz afin de vérifier l’état de connexion des haut-parleurs ; ce signal est observé dans les centres commerciaux ou les stations de métro comme un son proche des ultrasons
- À l’origine, il est réglé sur une fréquence élevée pour rester inaudible, mais lorsqu’il descend sous 20 kHz, par exemple à 19,595 kHz, certaines personnes peuvent réellement le percevoir comme un son désagréable
- Dans le spectrogramme, on ne voit pas seulement un son pur fixe : on observe aussi une modulation d’amplitude liée aux composantes basse fréquence de la musique ou des publicités, ou un décalage Doppler dû au mouvement des objets environnants
- Dans une station de métro, un train en décélération réfléchissait le ton pilote et se comportait comme un sonar bistatique à onde continue ; dans un parking souterrain, les réflexions produites par un skateboarder ont même permis d’estimer une vitesse d’environ 11 km/h
- Les signaux ultrasonores de l’infrastructure PA environnante pourraient servir, au-delà de la surveillance d’état, de capteurs expérimentaux pour mesurer la vitesse, détecter l’arrêt d’un escalator, coder une position en intérieur ou trouver un espace calme
Le ton pilote caché des systèmes PA
- Les systèmes de sonorisation publique dotés de plusieurs haut-parleurs utilisent un ton pilote presque ultrasonore pour vérifier l’état des lignes de haut-parleurs
- Des systèmes comme Zenitel VPA et l’unité de détection de fin de ligne Axys mesurent en continu l’état de connexion avec un ton d’environ 20 kHz
- L’absence de ton pilote signale qu’un haut-parleur a été déconnecté
- Il est généralement réglé sur une fréquence très élevée afin de rester inaudible pour les humains
- Certains systèmes descendent dans une plage que certaines personnes peuvent entendre de façon désagréable
- Dans une ville, un ton pilote à 19,595 kHz a été observé
- Plusieurs personnes étaient capables d’entendre ce son
- Cela diffère des armes acoustiques comme The Mosquito, qui utilisent des fréquences plus basses ; il s’agit très probablement d’une erreur de configuration laissée en place faute d’avoir constaté empiriquement le problème
Un signal modulé, pas un ton pur
- Le ton pilote observé n’était presque jamais un son pur parfait ; dans le spectrogramme, des motifs de modulation fluctuants apparaissaient autour de lui
- À un endroit, les composantes de plus basse fréquence de la musique ou des publicités diffusées par le système PA semblaient moduler en amplitude le ton pilote
- Il pourrait s’agir d’un effet secondaire d’une forme de distorsion
- La modulation d’amplitude autour du ton pilote puissant apparaissait avec des couleurs distinctes selon les canaux micro gauche et droit
- La modulation liée à la musique était plutôt rare ; le motif le plus courant était celui où le ton changeait lorsque des personnes ou des objets se déplaçaient
Rétrodiffusion Doppler produite par un train
- Dans une station de métro, à l’arrivée d’un train, un motif de spectrogramme en forme de tornade apparaissait autour du ton pilote
- Après un grincement large bande initial, un motif très structuré suivait
- Il durait environ 15 secondes, jusqu’à l’arrêt du train
- Ce motif est interprété comme une rétrodiffusion du ton pilote réfléchi par le train en décélération et décalé par effet Doppler
- Le ton pilote fonctionne comme un sonar bistatique à onde continue
- Lorsque le train passait de droite à gauche, le canal micro gauche entendait principalement un décalage Doppler négatif, tandis que le canal droit entendait un décalage positif
- En zoomant, on voit des balayages qui passent de valeurs positives à négatives de façon répétée
- Ils peuvent provenir de réflexions sur les structures répétitives du train en mouvement
- De courts bursts horizontaux peuvent être dus à d’autres angles de surface du train
- La disposition régulière des haut-parleurs autour de la station a aussi pu créer ce motif répétitif
Observations dans un ascenseur et un parking souterrain
- Dans une expérience enregistrée à l’intérieur d’un ascenseur aux parois vitrées en se déplaçant entre des étages, le ton pilote a été enregistré partiellement noyé dans le bruit pendant 10 secondes de trajet
- Dans le parking souterrain d’un centre commercial, un skateboarder passant juste sous un haut-parleur PA a été enregistré
- Le spectrogramme stéréo montrait de nombreux motifs de réflexion
- Un ton pilote à 19 595 Hz et un autre ton plus faible à 19 500 Hz apparaissaient ensemble, ce qui pourrait indiquer la présence de deux systèmes PA dans le parking
- Au moment où le skateboarder passait, le décalage Doppler du son réfléchi passait de positif à négatif
- Au même instant, la couleur du bruit large bande des roues changeait aussi
- La zone sous la courbe Doppler semblait remplie de bruit
- La vitesse a été estimée à l’aide d’une formule simple de radar Doppler
- La température du parking était d’environ 15 °C, et la vitesse du son a donc été fixée à 340 m/s
- Le décalage Doppler maximal semblait être d’environ 350 Hz
- Le résultat du calcul était d’environ 11 km/h, une valeur réaliste pour la vitesse d’un skateboarder
- L’intérieur de la courbe peut sembler rempli parce que les signaux réfléchis par plusieurs points de la cible produisent des composantes d’angle et de vitesse différentes
Expériences possibles avec les signaux ultrasonores ambiants
- Les tons pilotes PA sont initialement destinés à surveiller l’état des haut-parleurs, mais ils peuvent contenir des informations inattendues en se réfléchissant sur les mouvements de l’environnement
- Quelques idées d’usage :
- Mettre en œuvre un contrôle automatique de vitesse dans les parkings
- Détecter si un escalator s’est arrêté
- Les moduler en codes de position pour éviter de se perdre à l’intérieur d’un centre commercial
- Les utiliser, d’une manière ou d’une autre, pour transmettre de la publicité
- Les utiliser pour trouver l’endroit le plus calme d’un centre commercial
- Ces signaux ultrasonores peuvent agir comme des capteurs d’intérieur non intentionnels, et l’infrastructure PA déjà en place peut révéler des mouvements environnants et des informations spatiales
1 commentaires
Avis sur Hacker News
Les émetteurs radio FM diffusent en continu une tonalité pilote à 19 kHz pour indiquer qu’il s’agit d’une émission stéréo.
La présence de cette tonalité signifie qu’il existe aussi une porteuse modulée en AM à 38 kHz contenant les informations stéréo ; la modulation FM de base est la bande de base du canal gauche+droite, tandis que la sous-porteuse à 38 kHz correspond au canal gauche-droite.
Les informations stéréo étant en AM et de puissance limitée, elles sont plus susceptibles de contenir du bruit ; avec un signal FM faible, il vaut donc souvent mieux mettre le tuner en mono.
Certains tuners FM médiocres ne filtrent pas correctement la tonalité pilote à 19 kHz, ce qui produit un sifflement désagréable dans les oreilles.
Elle interférait avec la tonalité de bias et faisait croire en permanence au Dolby NR qu’il y avait du son.
Les platines cassette haut de gamme disposaient, en amont du système d’enregistrement, d’un filtre MPX, un filtre très raide à 19 kHz.
Très intéressant.
Quand j’avais 4 à 6 ans et que j’allais au grand magasin avec ma mère, je me souviens entendre un son aigu qui semblait devenir plus fort à mesure que je me rapprochais des haut-parleurs encastrés au plafond.
Cet article mesure cette fréquence et explique qu’il s’agit d’une caractéristique émise lorsque le système fonctionne normalement.
Mes parents ont fini par accepter que j’entendais réellement quelque chose qu’eux n’entendaient pas, mais ça a pris du temps.
Je ne sais pas si c’était dû au système antivol ; je pouvais seulement situer le son quelque part près de l’entrée.
Plus je m’en approchais, plus il devenait fort, et aujourd’hui la fréquence de mes acouphènes sonne presque en continu de manière similaire, donc il est probable que je ne l’entendrais plus même si je le réentendais.
Notre environnement sonore devrait lui aussi être rendu accessible.
En revanche, je pouvais clairement entendre le sifflement caractéristique des anciens CRT.
Je vis à Tokyo, au Japon, et même dans les quartiers résidentiels je tombe parfois sur un bruit haute fréquence agaçant et perturbant.
Si vos oreilles sont assez jeunes, c’est pénible même pour un passant.
Cela dit, comme il n’y a pas de problème de jeunes qui traînent dans ce quartier résidentiel, je me suis toujours demandé si cela visait des nuisibles ou des animaux sauvages.
Après avoir lu cet article, j’ai envie de mesurer sérieusement le volume et la fréquence de façon objective.
De quel équipement aurais-je besoin pour commencer ?
De mémoire, il y en avait notamment un à l’extérieur d’un centre commercial à Shinjuku et un autre à l’extérieur d’un bâtiment à un ou deux pâtés de maisons du carrefour de Shibuya.
La personne qui m’accompagnait ne l’a pas du tout remarqué avant que je le lui signale ; donc, si vous êtes au Japon et que vous sentez une pression dans les oreilles avec un son aigu dont l’intensité semble varier en marchant, faites attention.
En suivant le son, on trouve généralement comme source un dispositif ressemblant à un pavillon métallique trapézoïdal, sortant d’un boîtier de raccordement électrique standard fixé à une tuyauterie apparente au plafond extérieur d’un bâtiment.
Le son est une résonance aiguë constante, probablement autour de 18 à 20 kHz, et devient assez fort quand on s’approche de l’appareil.
Je pense qu’il s’agit d’un dispositif anti-regroupement visant les jeunes, qui entendent des fréquences plus élevées que les personnes âgées.
J’en ai aussi vu un peu partout aux États-Unis ; dans la Bay Area, il y en a un à l’extérieur du Twin Peaks Tavern, dans le Castro.
Aux États-Unis, cependant, il est plus souvent pulsé qu’en bourdonnement continu.
À Tokyo, ce n’est pas omniprésent mais c’est assez courant : sur environ une semaine passée dans plusieurs quartiers, j’en ai rencontré au moins 12.
Chaque fois que j’en repérais un, c’était bizarre, et si je m’en approchais trop cela me donnait presque la nausée, laissant une forte impression négative, comme une forme de menace.
Si quelqu’un sait de quel dispositif exact il s’agit, j’aimerais en savoir plus.
J’ai essayé pendant un moment de retrouver le même appareil, mais je n’ai même pas trouvé de photo, et je regrette de ne pas en avoir pris lorsque j’étais au Japon.
Sinon, un téléphone faisant tourner une application de spectrogramme audio peut aussi faire l’affaire.
Le démarrage est très simple, mais vous serez vite tenté par de meilleurs capteurs, davantage de capteurs, plus de canaux et plus d’analyses.
C’était vraiment agaçant, et à quarante ans je pensais être désormais immunisé.
Je pensais que c’était un dispositif destiné à éloigner les chats, les rats ou les moustiques.
Certains produisent des bips ou des balayages de fréquence ; ils peuvent être toujours allumés ou, s’ils fonctionnent sur batterie, déclenchés par un capteur infrarouge.
Il peut enregistrer jusqu’à 380 kHz et dispose de nombreux outils utiles.
Je me demande si l’hypothèse selon laquelle ce bruit viendrait des amplificateurs Class-D a été écartée.
J’imagine que la plupart des haut-parleurs commerciaux utilisent ce type d’amplificateur ; ils commutent généralement dans la bande des MHz, mais sauf quand un filtrage soigneux élimine tout cela, il y a des sous-harmoniques un peu partout.
Je ne serais pas très surpris qu’une marque d’amplis Class-D bon marché produise une tonalité à 20 kHz.
S’il y a beaucoup d’amplificateurs à proximité, il peut aussi y avoir beaucoup de produits d’interférence par battement.
Avec les plus grands pavillons de médiums d’autrefois, cela aurait peut-être été moins problématique au-dessus de 10 kHz en raison de leur faible rendement, mais pour des raisons de coût et d’esthétique les haut-parleurs sont devenus assez petits, et ils ne filtrent plus beaucoup mécaniquement.
Si tout le monde pouvait l’entendre, le problème aurait été corrigé, mais comme seule une minorité le subit, il est probable qu’il persiste.
Une autre possibilité pour des ultrasons actifs est le suivi de foule.
J’ai déjà vu des solutions qui utilisent les ultrasons pour surveiller le nombre de personnes et la vitesse de marche aux entrées, et beaucoup de portes unidirectionnelles utilisent aussi de simples détecteurs ultrasoniques.
Je travaille chez un fabricant de systèmes de sonorisation, et nos amplificateurs n’effectuent qu’un test périodique, canal par canal, toutes les quelques minutes.
Ils mesurent le courant consommé par le circuit des haut-parleurs et, si cette valeur change fortement, considèrent qu’il y a un problème.
Il m’est déjà arrivé d’entendre un sifflement aigu présent en continu sous une partie ou la totalité de certains morceaux mal mixés
Ce n’était sans doute pas intentionnel non plus, et comme le matériel de studio n’émet pas volontairement de bip de test, je me suis toujours demandé comment ce genre de chose pouvait arriver
Quelques morceaux de Blackpink, probablement Playing With Fire ou DDU-DU DDU-DU : dans la version masterisée mise en ligne sur Spotify/iTunes, il y avait une porteuse à 18–19 kHz, et dans mon souvenir plusieurs tons modulés
Le signal était très fort ; au début, je l’avais entendu dans la voiture d’un ami et j’ai cru que c’était parce que la source avait été ripée de YouTube, mais j’ai découvert plus tard qu’il était présent dans toutes les versions
La raison, c’est qu’on peut acheter en concert des accessoires appelés lightsticks
En gros, ils contiennent un STM32 et un micro MEMS, et démodulent le signal porteur pour clignoter au rythme de la musique
L’hypothèse est sans doute que les personnes qui vont assez souvent à des concerts pour se balader avec ce genre de lightstick ne sont plus capables d’entendre ce bruit
Je raconte souvent une anecdote presque inverse : pendant un week-end où je mixais un enregistrement médiocre d’un groupe, j’entendais le grincement d’une pédale de grosse caisse bon marché traverser le mix comme un pic à glace
J’ai tout essayé à l’EQ pour le retirer, et à la fin le résultat me semblait plutôt correct
Le lundi matin, sur le trajet du travail, j’ai lancé un CD de Cake que j’avais écouté des dizaines, peut-être des centaines de fois, et là, le grincement de la pédale de grosse caisse du batteur perçait maintenant dans le mix
Je ne l’avais jamais remarqué auparavant, mais après avoir passé deux jours à me concentrer sur cette fréquence, je n’entendais plus que ça
Ce mois-là, je n’ai écouté que de la musique purement électronique, puis j’ai cessé de remarquer les grosses caisses qui grincent dans les enregistrements studio
Les albums Taylor’s Version ayant pour objectif de reproduire fidèlement les anciens enregistrements, ils comptent probablement parmi les albums produits avec le plus de soin ; c’est donc surprenant que cela se soit retrouvé dans la version finale publiée
[0] https://old.reddit.com/r/TaylorSwift/comments/17iv3r2/for_pe...
On dirait que la voix de tous les chanteurs pop est artificiellement boostée sur une ou deux harmoniques aiguës
C’est difficile à décrire, mais au lieu que le chanteur tienne une seule note, on a l’impression qu’une harmonie extrêmement aiguë est automatiquement ajoutée et reste présente pendant tout le morceau, surtout sur les voix féminines
Ce n’est pas un bourdonnement à fréquence unique ni une porteuse ; comme cela varie avec la hauteur des paroles, il est clair qu’un filtrage quelconque est appliqué à la voix
Ou alors je suis parano et j’entends des choses
Je pense que ce n’est presque jamais intentionnel
J’avais presque oublié les dispositifs Mosquito destinés à faire fuir les adolescents, devenus courants dans certaines régions à la fin des années 2000 et au début des années 2010
Ils coûtaient assez cher, et je connais quelques personnes qui les ont volontairement cassés à cause de ce son insupportable
Les installer dans des espaces ouverts au public m’a toujours paru particulièrement malsain et antisocial
J’ai cherché « occupancy » dans l’article et je n’ai rien trouvé
Ces tons ultrasoniques sont très probablement des détecteurs de présence à ultrasons utilisés pour l’éclairage ou la sécurité
Ils fonctionnent généralement à 25 kHz ou 40 kHz, donc hors de la plage audible humaine normale, mais il est aussi possible que ce qui a été mesuré soit une sous-harmonique du capteur
J’ai déjà rencontré en vrai un appareil qui avait un problème mécanique et émettait à une fréquence que j’entendais beaucoup trop bien
L’article ne traite pas du tout de l’impact que cela peut avoir sur les chiens ou d’autres animaux dont l’audition est meilleure que celle des humains
Près de ce genre d’ampoule, on entend souvent des ultrasons évoquant un condensateur qui vibre, probablement à cause d’un filtrage médiocre du courant alternatif, des condensateurs, ou des deux
« Utilisé d’une manière ou d’une autre pour diffuser de la publicité » : j’aimerais qu’on n’emploie pas ce genre de choses sur Internet
Je ne vois pas ce qui est sous-entendu ici