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La démocratisation récente d’antennes sphériques de microphones capables de mesurer un champ acoustique en trois dimensions (ou de manière dite « directionnelle »), conjuguée à la croissance constante de la puissance de calcul numérique disponible, a popularisé leur utilisation pour la capture de réponses impulsionnelles de salles. Ces réponses peuvent être exploitées pour la synthèse en temps-réel d’effets de réverbération spatialisée par convolution multi-canal. La réverbération par convolution présente l’avantage de reproduire exactement l’empreinte acoustique de l’espace mesuré ; cependant, elle est par nature plus « figée » qu’une réverbération algorithmique, pour laquelle une multitude de paramètres sont directement manipulables. Cette thèse s’intéresse à la recherche de processus d’analyse et de traitement pour ces réponses impulsionnelles directionnelles donnant accès à des manipulations temps-fréquence-espace comparables aux possibilités offertes par des réverbérateurs algorithmiques.

Dans un premier temps, nous nous intéressons à la modélisation de l’envelope de décroissance énergétique de la « queue » de réverbération tardive, ce qui permet d’identifier le seuil de bruit inévitable dans des mesures « réelles » et de le remplacer par une prolongation re-synthétisée de la réponse idéale. Ce travail nous fournit aujourd’hui un cadre formel pour l’analyse spatiale de la réverbération tardive dans les cas d’espaces où les hypothèses classiques de champ diffus ne sont plus entièrement valables, c’est à dire où l’on peut observer une certaine anisotropie spatiale. Ces procédures peuvent notamment être appliquées à l’analyse et la re-synthèse de salles complexes ou atypiques telles que des volumes couplés ou des espaces semi-ouverts.