Procédé de traitement d'un signal de son, notamment d'un signal de parole ou de musique, et applications correspondantes. A method of processing a sound signal, especially a speech or music signal, and corresponding applications.
Le domaine de l'invention est celui du traitement d'un signal de son, et notamment d'un signal de parole ou de musique. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de traitement d'un signal de son. The field of the invention is that of the processing of a sound signal, and in particular of a speech or music signal. More specifically, the invention relates to a method of processing a sound signal.
L'invention a de nombreuses applications, telles que, par exemple, ralentir le débit d'une voix enregistrée sans altérer les autres caractéristiques vocales, afin par exemple d'adapter la vitesse de lecture d'une cassette à la vitesse de frappe d'une secrétaire, ou bien de synchroniser parfaitement le doublage sonore d'un film. The invention has many applications, such as, for example, slowing the rate of a recorded voice without altering the other voice characteristics, for example to adapt the playback speed of a tape to the typing speed. a secretary, or to perfectly synchronize the sound dubbing of a film.
L'invention s'applique également à un magnétoscope, permettant ainsi de restituer un son correspondant à une image lue au ralenti ou à vitesse rapide.The invention also applies to a video recorder, thus making it possible to reproduce a sound corresponding to an image read at slow speed or at a fast speed.
Plus généralement, l'invention peut s'appliquer dans tous les cas où l'on désire modifier au moins un des paramètres correspondants au débit d'information ou aux autres caractéristiques, vocales notamment, du signal de son à traiter. More generally, the invention can be applied in all cases where it is desired to modify at least one of the parameters corresponding to the information rate or the other characteristics, in particular voice, of the sound signal to be processed.
Toutes ces applications utilisent des transformations acoustiques délicates. All these applications use delicate acoustic transformations.
En effet, si l'on ralentit la vitesse de défilement d'un magnétophone reproduisant une voix, on modifie alors les fréquences vocales en même temps que le débit.Indeed, if we slow down the running speed of a tape recorder reproducing a voice, then modifies the voice frequencies along with the flow.
Des méthodes élaborées d'analyse et de synthèse des signaux de son permettent de réaliser de telles transformations sonores. Dans de telles méthodes, on décompose un signal de son pour en extraire ses différents paramètres, puis on modifie sélectivement certains de ces paramètres avant de reconstituer le signal de son. Sophisticated methods of analyzing and synthesizing sound signals make such sound transformations possible. In such methods, a sound signal is decomposed to extract its various parameters, and then selectively modifies some of these parameters before reconstituting the sound signal.
Les procédés connus mis en oeuvre dans de telles méthodes de traitement tiennent compte, généralement, de la nature du signal de son à traiter. The known methods used in such processing methods generally take into account the nature of the sound signal to be processed.
Le cas le plus simple correspond à un signal de son périodique. Un tel signal se reproduit, identique à lui-même, après un intervalle de temps constant appelé période. Ce signal est caractérisé par sa hauteur, son timbre et son intensité sonore. La hauteur est déterminée par une fréquence correspondant à l'inverse de la période du signal. Le timbre dépend de la forme du signal périodique. L'intensité sonore dépend de l'amplitude de la vibration acoustique liée au signal. The simplest case is a periodic sound signal. Such a signal is reproduced, identical to itself, after a constant period of time called period. This signal is characterized by its height, timbre and loudness. The height is determined by a frequency corresponding to the inverse of the period of the signal. The timbre depends on the shape of the periodic signal. The loudness depends on the amplitude of the acoustic vibration related to the signal.
Dans ce premier cas, pour analyser un signal de son périodique de fréquence f, il faut le décomposer en une somme de fonctions sinusoïdales de fréquences f, 2f, 3f,...,nf d'amplitudes et de phases appropriées. Cette suite de fonctions constitue une série de Fourier. Un signal de son périodique est alors reconstitué en additionnant les sinusoïdes de la série de Fourier correspondante. In this first case, to analyze a periodic sound signal of frequency f, it must be decomposed into a sum of sinusoidal functions of frequencies f, 2f, 3f, ..., nf of appropriate amplitudes and phases. This series of functions constitutes a series of Fourier. A periodic sound signal is then reconstructed by adding the sinusoids of the corresponding Fourier series.
Cependant, la plupart des signaux de son, et en particulier les signaux de parole ou de musique, ne sont pas strictement périodiques. Leur évolution dans le temps détermine l'information vocale et la musicalité. However, most sound signals, and especially speech or music signals, are not strictly periodic. Their evolution over time determines vocal information and musicality.
Dans ce second cas, une variante de la méthode de Fourier permet l'analyse de ces signaux de son non périodiques. Dans cette variante, un signal de son non périodique est représenté par une somme continue (l'intégrale de Fourier) d'ondes sinusoïdales de toutes les fréquences possibles, associée chacune à une amplitude et à une phase donnée. In this second case, a variant of the Fourier method allows the analysis of these non-periodic sound signals. In this variant, a non-periodic sound signal is represented by a continuous sum (the Fourier integral) of sinusoidal waves of all possible frequencies, each associated with a given amplitude and phase.
Malheureusement, cette analyse de Fourier est encore mal adaptée à certains types de signaux. En effet, dans une telle analyse, on représente un signal de son fini dans le temps par une somme de sinusoïdes qui oscillent indéfiniment dans le temps. Par conséquent, le nombre de sinusoïdes élémentaires doit être infini pour pouvoir reproduire les signaux de son brefs et les signaux de son qui évoluent au cours du temps. Par ailleurs, l'analyse de Fourier rend difficile les changements sur l'échelle de temps. Par conséquent, l'évolution d'un signal de son au cours du temps y est indéchiffrable. Unfortunately, this Fourier analysis is still poorly adapted to certain types of signals. Indeed, in such an analysis, we represent a signal of its finite in time by a sum of sinusoids which oscillate indefinitely in time. Therefore, the number of elementary sinusoids must be infinite to be able to reproduce the signals of its brief and the sound signals that evolve over time. In addition, Fourier analysis makes it difficult to change the time scale. As a result, the evolution of a sound signal over time is indecipherable.
Pour pallier ces inconvénients, une solution connue consiste à découper les signaux de son en plages temporelles afin d'analyser leur évolution de plage en plage. Deux méthodes, l'analyse de Gabor et l'analyse par ondelettes, mettent en oeuvre cette solution. To overcome these drawbacks, a known solution is to cut the sound signals into time ranges in order to analyze their evolution from range to range. Two methods, Gabor analysis and wavelet analysis, implement this solution.
Dans ces deux méthodes, on décompose un signal de son en fonctions oscillantes de durée limitée (et non plus en sinusoïdes de durée illimitée). Chaque fonction oscillante élémentaire, nommée "grain", est une sinusoïde multipliée par une courbe gaussienne qui limite sa durée, ou plage temporelle.  In these two methods, a sound signal is decomposed into oscillating functions of limited duration (and no longer in sinusoids of unlimited duration). Each elementary oscillating function, called "grain", is a sinusoid multiplied by a Gaussian curve which limits its duration, or time range.
Par ailleurs, on associe une intensité et une phase à chaque grain. In addition, intensity and phase are associated with each grain.
Un signal de son non périodique est alors recomposé en additionnant les grains pondérés par leurs intensités respectives. Le traitement d'un signal de son est effectué au niveau de chaque grain. A non-periodic sound signal is then recomposed by summing the weighted grains by their respective intensities. The processing of a sound signal is performed at each grain.
Par exemple, pour ralentir une voix, on écarte dans le temps les grains de
Gabor correspondants, sans modifier leurs fréquences, et tout en préservant leur recouvrement temporel et leur cohérence de phase. Ainsi, on ralentit le rythme de la voix recomposée, tout en préservant la fréquence originelle des harmoniques ou des "formants", c'est-à -dire des pics du spectre qui caractérisent les voyelles.For example, to slow down a voice, the grains of
Corresponding Gabor, without changing their frequencies, and while preserving their temporal overlap and their phase coherence. Thus, we slow down the rhythm of the reconstructed voice, while preserving the original frequency of the harmonics or the "formants", that is to say the peaks of the spectrum that characterize the vowels.
Ces méthodes sont très compIexes et réalisent un traitement extrêmement fin du signal de son. L'analyse de Gabor, par exemple, sépare tous les harmoniques du signal de son. These methods are very compIexes and perform an extremely fine processing of the sound signal. Gabor's analysis, for example, separates all harmonics from the sound signal.
En fait, ces méthodes restent essentiellement théoriques. Seules quelques applications pratiques existent, notamment en géophysique où ces méthodes permettent de déterminer avec précision l'épicentre d'un séisme. Les autres applications semblent, du fait de leur complexité, limitées aux laboratoires d'informatique musicale. In fact, these methods remain essentially theoretical. Only a few practical applications exist, particularly in geophysics where these methods make it possible to accurately determine the epicenter of an earthquake. The other applications seem, because of their complexity, limited to music computer labs.
L'invention a notamment pour objectif de pallier ces différents inconvénients de l'état de la technique. The invention particularly aims to overcome these disadvantages of the state of the art.
Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir un procédé de traitement d'un signal de son qui soit simple et peu coûteux. More specifically, an object of the invention is to provide a method for processing a sound signal that is simple and inexpensive.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel procédé facile à mettre en oeuvre. Another object of the invention is to provide such a method which is easy to implement.
L'invention a également pour objectif de fournir un tel procédé permettant de modifier le timbre et la hauteur d'un signal de son, tout en conservant un même débit d'information. The invention also aims to provide such a method for modifying the timbre and the height of a sound signal, while maintaining the same information rate.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel procédé permettant de modifier le débit d'information transmis par un signal de son, tout en conservant un même timbre et une même hauteur. Another object of the invention is to provide such a method for modifying the information rate transmitted by a sound signal, while maintaining the same timbre and the same height.
L'invention a également pour objectif de fournir une application d'un tel procédé à un magnétophone ou à un magnétoscope afin d'en modifier le débit d'information tout en conservant un même timbre et une même hauteur. The invention also aims to provide an application of such a method to a tape recorder or a video recorder to change the information rate while maintaining the same timbre and the same height.
Un autre objectif de l'invention est de fournir une application d'un tel procédé à un système d'aide aux malentendants. Another object of the invention is to provide an application of such a method to a hearing aid system.
Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints selon l'invention à l'aide d'un procédé de traitement d'un signal de son comprenant les étapes suivantes:
- décomposition dudit signal de son en, d'une part une porteuse p(t) essentiellement représentative de la hauteur et du timbre dudit signal de son, et d'autre part le signal modulant m(t) subsistant après extraction de ladite porteuse p(t);
- traitement d'au moins un des deux signaux p(t) et m(t), ledit traitement donnant respectivement des signaux traités p'(t) et m'(t);
- recombinaison des deux signaux p'(t) et m'(t) afin d'obtenir un signal de son traité p'(t) *m'(t). These objectives, as well as others which will appear subsequently, are achieved according to the invention by means of a method of processing a sound signal comprising the following steps:
decomposition of said sound signal into, on the one hand, a carrier p (t) essentially representative of the height and timbre of said sound signal, and, on the other hand, the modulating signal m (t) remaining after extraction of said carrier (t);
processing at least one of the two signals p (t) and m (t), said processing respectively giving processed signals p '(t) and m'(t);
recombination of the two signals p '(t) and m' (t) in order to obtain a signal of its processed p '(t) * m' (t).
De cette façon, la décomposition d'un signal de son est très simple et ne fait appel à aucune méthode complexe de traitement du signal. La porteuse d'une part, le signal modulant d'autre part, peuvent être traités séparément et surtout différemment suivant les applications. In this way, the decomposition of a sound signal is very simple and does not involve any complex method of signal processing. The carrier on the one hand, the modulating signal on the other hand, can be treated separately and especially differently depending on the applications.
Préférentiellement, ledit signal modulant m(t) possède un spectre de fréquences essentiellement compris entre 0 Hz et 50 Hz, et ladite porteuse p(t) possède un spectre de fréquences essentiellement compris entre 150 Hz et 8000 Hz. Preferably, said modulating signal m (t) has a frequency spectrum substantially between 0 Hz and 50 Hz, and said carrier p (t) has a frequency spectrum essentially between 150 Hz and 8000 Hz.
Avantageusement, ledit signal de son est un signal de parole ou de musique. Advantageously, said sound signal is a speech or music signal.
En effet, les signaux de parole ou de musique sont vanés et très nombreux. Indeed, the speech or music signals are lauded and very numerous.
De plus, l'oreille humaine, organe final de réception de tels signaux, comprend des imperfections. Par conséquent, le procédé selon l'invention, qui n'offre pas une qualité de traitement parfaite, est tout à fait adapté à ces signaux de parole ou de musique. In addition, the human ear, the final organ for receiving such signals, includes imperfections. Therefore, the method according to the invention, which does not offer a perfect quality of treatment, is quite suitable for these speech or music signals.
Préférentiellement, lesdits signaux traités p'(t) et m'(t) s'écrivent p(kt) et m(lt), où k et 1 sont des coefficients caractéristiques desdits traitements, chacun desdits traitements étant une compression ou une expansion lorsque le coefficient correspondant est respectivement supérieur ou inférieur à 1. Preferably, said processed signals p '(t) and m' (t) are written p (kt) and m (lt), where k and 1 are characteristic coefficients of said processes, each of said processes being a compression or an expansion when the corresponding coefficient is respectively greater than or less than 1.
En effet, l'expansion ou la compression d'une des deux composantes du signal de son est un traitement simple, correspondant à de nombreuses applications. Indeed, the expansion or compression of one of the two components of the sound signal is a simple treatment, corresponding to many applications.
De façon avantageuse, ladite porteuse p(t) est un signal périodique de période variable constitué d'une succession de motifs temporels, chacun desdits motifs correspondant à la forme dudit signal périodique sur une période, et ledit traitement d'une porteuse p(t) afin d'obtenir une porteuse p(kt) modifiée consiste à régénérer des motifs temporels si k > l, ou à en abandonner si k < l.  Advantageously, said carrier p (t) is a periodic signal of variable period consisting of a succession of time patterns, each of said patterns corresponding to the form of said periodic signal over a period, and said processing of a carrier p (t ) to obtain a modified p (kt) carrier is to regenerate time patterns if k> l, or to give up if k <l.
En effet, si k < 1, la durée d'un motif temporel restitué diminue. Par conséquent, pour une même durée totale, il faut un nombre plus élevé de motifs. Indeed, if k <1, the duration of a restored temporal pattern decreases. Therefore, for the same total duration, a larger number of patterns is needed.
Les nouveaux motifs complétant la durée totale sont identiques aux motifs réduits.The new patterns completing the total duration are identical to the reduced patterns.
De la même façon, si k > 1, la durée d'un motif restitué augmente. Par conséquent, pour une même durée totale, il faut un nombre moins élevé de motifs. In the same way, if k> 1, the duration of a rendered pattern increases. Therefore, for the same total duration, fewer patterns are required.
n suffit alors de supprimer quelques motifs élargis de façon que la durée totale soit toujours la même. It is then sufficient to suppress some enlarged motives so that the total duration is always the same.
Avantageusement, ledit traitement régénère ou abandonne un nombre entier de motifs temporels. Advantageously, said treatment regenerates or abandons an integer number of temporal patterns.
Ainsi, la porteuse modifiée est reconstituée avec un timbre et une hauteur de bonne qualité puisque le raccordement des motifs se fait presque parfaitement. Thus, the modified carrier is reconstituted with a stamp and a height of good quality since the connection of the patterns is almost perfectly.
Avantageusement, ledit traitement d'une porteuse p(t) comprend les étapes suivantes:
- échantillonnage de ladite porteuse p(t);
- conversion analogique/numérique desdits échantillons;
- mémorisation desdits échantillons numériques à l'aide d'un compteur d'adresses d'écriture;
- lecture en mémoire desdits échantillons numériques à l'aide d'un compteur d'adresses de lecture;
- conversion numérique/analogique desdits échantillons numériques lus; et des motifs temporels sont abandonnés si ledit compteur d'adresses d'écriture balaie ladite mémoire plus rapidement que ledit compteur d'adresses de lecture, et des motifs temporels sont régénérés dans le cas contraire.Advantageously, said processing of a carrier p (t) comprises the following steps:
sampling of said carrier p (t);
- analog / digital conversion of said samples;
storing said digital samples by means of a write address counter;
reading in memory of said digital samples by means of a read address counter;
- digital / analog conversion of said read digital samples; and time patterns are dropped if said write address counter scans said memory faster than said read address counter, and time patterns are regenerated otherwise.
De cette façon, le mode de lecture des échantillons numériques en mémoire détermine les caractéristiques du traitement. In this way, the mode of reading the digital samples in memory determines the characteristics of the processing.
Dans un premier mode de réalisation avantageux de l'invention, seul ledit signal modulant m(t) est traité, ledit traitement étant réalisé en temps différé et comprenant les étapes suivantes
- enregistrement à une première vitesse dudit signal de son p(t) *m(t);
- lecture, en temps différé et à une seconde vitesse différente de la première, dudit signal de son enregistré, ledit signal de son lu s 'écrivant m(pt) *p(pt), où p est un coefficient caractéristique du rapport existant entre lesdites première et seconde vitesses
- décomposition dudit signal de son lu p(pt) *m(pt) en une porteuse p(pt) et un signal modulant m(sst);;
- traitement de la porteuse p(sst) afin d'obtenir une porteuse p"(t) sensiblement égale à la porteuse p(t) du signal de son d'origine;
- recombinaison des deux signaux p"(t) et m(sst) afin d'obtenir un signal de son p"(t)*m(sst) possédant, par rapport audit signal de son p(t)*m(t) d'origine, un signal modulant modifié d'une part, et une hauteur et un timbre sensiblement inchangés d'autre part.In a first advantageous embodiment of the invention, only said modulating signal m (t) is processed, said processing being performed in deferred time and comprising the following steps
recording at a first speed of said sound signal p (t) * m (t);
reading, in deferred time and at a second speed different from the first, said recorded sound signal, said sound signal being written m (pt) * p (pt), where p is a characteristic coefficient of the relationship existing between said first and second speeds
decomposing said sound signal p (pt) * m (pt) into a carrier p (pt) and a modulating signal m (sst);
- Processing the carrier p (sst) to obtain a carrier p "(t) substantially equal to the carrier p (t) of the original sound signal;
recombining the two signals p "(t) and m (sst) in order to obtain a signal of its p" (t) * m (sst) having, with respect to said signal of its p (t) * m (t) of origin, a modified modulating signal on the one hand, and a pitch and a stamp substantially unchanged on the other hand.
Ainsi, on commence par enregistrer un signal de son. Ensuite, à la lecture, et donc de façon différée, on modifie l'ensemble du signal. So, we start by recording a sound signal. Then, on reading, and therefore in a deferred manner, the entire signal is modified.
La porteuse, seule composante subissant un traitement de compensation, est ensuite ramenée à une valeur sensiblement égale à sa valeur de départ. Par conséquent, c'est la composante non compensée, correspondant au débit d'information, qui a finalement été modifiée. The carrier, the only component undergoing compensation processing, is then reduced to a value substantially equal to its initial value. Therefore, it is the uncompensated component, corresponding to the information rate, that has finally been modified.
Dans un second mode de réalisation avantageux de l'invention, seule ladite porteuse p(t) est traitée, ledit traitement pouvant être réalisé en temps réel et comprenant les étapes suivantes:
- décomposition dudit signal de son en une porteuse p(t) et un signal modulant m(t);
- traitement de la porteuse p(t) afin d'obtenir une porteuse p(at), où a est un coefficient caractéristique dudit traitement;
- recombinaison des deux signaux p(at) et m(t) afin d'obtenir un signal de son p(at) *m(t) possédant, par rapport audit signal de son p(t) *m(t) d'origine, une hauteur et un timbre modifiés d'une part, et un signal modulant inchangé d'autre part.In a second advantageous embodiment of the invention, only said carrier p (t) is processed, said processing being able to be performed in real time and comprising the following steps:
decomposing said sound signal into a carrier p (t) and a modulating signal m (t);
- processing the carrier p (t) to obtain a carrier p (at), where a is a characteristic coefficient of said treatment;
recombining the two signals p (at) and m (t) in order to obtain a sound signal p (at) * m (t) having, with respect to said signal of its p (t) * m (t), origin, a modified pitch and timbre on the one hand, and a modulating signal unchanged on the other.
Dans ce mode de réalisation, seule la porteuse est modifiée. Ce traitement peut être effectué en temps réel car le signal modulant (correspondant au débit d'information) varie très lentement par rapport à la porteuse (correspondant au timbre et à la hauteur). In this embodiment, only the carrier is modified. This processing can be carried out in real time because the modulating signal (corresponding to the information rate) varies very slowly with respect to the carrier (corresponding to the timbre and the height).
L'invention concerne également une application du procédé selon l'invention à un système d'enregistrement et de restitution d'un signal de son, ledit procédé permettant en conservant une hauteur et un timbre sensiblement inchangés, d'obtenir un signal de son possédant un signal modulant différent de celui du signal de son d'origine. The invention also relates to an application of the method according to the invention to a system for recording and reproducing a sound signal, said method making it possible, while maintaining a substantially unchanged pitch and timbre, to obtain a sound signal having a modulating signal different from that of the original sound signal.
Avantageusement, ledit système est utilisé pour l'apprentissage d'une langue, ladite différence de signal modulant permettant à un utilisateur de travailler à un débit d'information à sa convenance. Advantageously, said system is used for learning a language, said modulating signal difference allowing a user to work at an information rate at his convenience.
En effet, il est fréquent d'apprendre une langue étrangère à l'aide de bandes sur lesquelles sont enregistrés des textes. Mais la difficulté, surtout au début de l'apprentissage, provient du débit d'information élevé, qui a tendance à limiter la bonne compréhension des textes enregistrés. L'application selon l'invention permet, tout en conservant un même timbre et une même hauteur, de ralentir la vitesse de défilement de la bande enregistrée (et donc le débit d'information) jusqu'à une vitesse permettant à l'utilisateur de comprendre les différents mots composant le texte écouté. Indeed, it is common to learn a foreign language with the help of tapes on which are recorded texts. But the difficulty, especially at the beginning of learning, comes from the high information flow, which tends to limit the good comprehension of the recorded texts. The application according to the invention makes it possible, while maintaining the same timbre and the same height, to slow down the running speed of the recorded tape (and therefore the information rate) up to a speed allowing the user to understand the different words that make up the listened text.
Avantageusement, ledit système est mis en oeuvre dans un appareil, notamment un magnétoscope, restituant simultanément un signal d'image et un signal de son, ladite différence de signal modulant permettant une restitution d'un signal de son même lorsque ladite restitution simultanée d'un signal d'image se fait avec un débit différent du débit d'origine. Advantageously, said system is implemented in an apparatus, in particular a video recorder, simultaneously reproducing an image signal and a sound signal, said modulating signal difference enabling a sound signal to be restored even when said simultaneous reproduction of an image signal is made with a bit rate different from the original bit rate.
En effet, actuellement, on ne dispose pas de magnétoscope permettant de restituer correctement un signal de son correspondant à un signal d'image ralenti ou accéléré. Indeed, currently, there is no VCR to properly render a sound signal corresponding to an idle or accelerated image signal.
L'invention concerne également une application du procédé selon l'invention à un système d'enregistrement et de restitution d'un signal de son, ledit procédé permettant en conservant un même signal modulant, d'obtenir un signal de son possédant une hauteur et un timbre différents de ceux du signal de son d'origine. The invention also relates to an application of the method according to the invention to a system for recording and reproducing a sound signal, said method making it possible, while retaining the same modulating signal, to obtain a sound signal having a height and a timbre different from those of the original sound signal.
Avantageusement, ledit système est un système d'aide aux malentendants, ladite porteuse définissant ladite hauteur et ledit timbre étant déplacée en fréquence vers des fréquences audibles par l'utilisateur. Advantageously, said system is a hearing aid system, said carrier defining said pitch and said timbre being moved in frequency to audible frequencies by the user.
Une personne malentendante perçoit dans certains cas des sons mais, malheureusement, ces sons se trouvent dans une plage de fréquences différente de la plage de fréquences habituelle. Par conséquent, en modifiant de façon adéquate les fréquences composant un signal de son, on déplace en fréquence ce signal de façon qu'il soit perçu par une telle personne. A hearing-impaired person may hear sounds in some cases but, unfortunately, these sounds are in a frequency range different from the usual frequency range. Consequently, by appropriately modifying the frequencies composing a sound signal, this signal is moved in frequency so that it is perceived by such a person.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple indicatif et non limitatif, et des dessins annexés, dans lesquels
- les figures 1 et 2 présentent des courbes représentatives d'une
porteuse en fonction du temps, chaque figure correspondant à un
son de base respectivement égal à la voyelle "i" et à la voyelle in 11 . Other features and advantages of the invention will appear on reading the following description of a preferred embodiment of the invention, given by way of indicative and nonlimiting example, and the appended drawings, in which:
FIGS. 1 and 2 show representative curves of a
carrier as a function of time, each figure corresponding to a
base sound respectively equal to vowel "i" and vowel in 11.
- la figure 3 présente une courbe fonction du temps représentative
d'un signal modulant correspondant au mot "aujourd'hui";
- la figure 4 présente un schéma simplifié d'un procédé selon
l'invention modifiant uniquement la porteuse;
- la figure 5 présente un schéma simplifié d'un procédé selon l'inven
tion modifiant uniquement le signal modulant;
- la figure 6a présente une discontinuité d'amplitude et de motifs
entre deux types de motifs constituant une porteuse reconstituée;
- la figure 6b présente une porteuse reconstituée sans discontinuité;;
- les figures 7a, 7b et 7c présentent trois schémas présentant les
valeurs successives prises par les compteurs d'adresses de lecture et
d'écriture permettant d'obtenir une porteuse telle que présentée sur
la figure 6b, dans le cas où le compteur d'adresses d'écriture balaie
la mémoire plus rapidement que le compteur d'adresses de lecture.FIG. 3 presents a representative time curve
a modulating signal corresponding to the word "today";
FIG. 4 presents a simplified diagram of a method according to
the invention modifying only the carrier;
FIG. 5 presents a simplified diagram of a process according to the invention
modifying only the modulating signal;
FIG. 6a shows a discontinuity of amplitude and patterns
between two types of patterns constituting a reconstituted carrier;
FIG. 6b shows a reconstituted carrier without discontinuity;
FIGS. 7a, 7b and 7c present three diagrams showing the
successive values taken by the read address counters and
for obtaining a carrier as presented on
FIG. 6b, in the case where the write address counter sweeps
the memory faster than the read address counter.
La description suivante concerne un procédé de traitement 11 d'une voix enregistrée et des applications correspondantes. The following description relates to a method of processing a recorded voice and corresponding applications.
li est clair toutefois que le procédé selon l'invention et les applications correspondantes concernent plus généralement tous les cas où l'on désire modifier sélectivement certains paramètres d'un signal de son. However, it is clear that the method according to the invention and the corresponding applications more generally concern all cases where it is desired to selectively modify certain parameters of a sound signal.
La reproduction d'une voix sur un support, une bande magnétique par exemple, offre de nombreuses applications. Ainsi, il s'avère souvent nécessaire de pouvoir ralentir la lecture d'une bande magnétique afin de permettre une compréhension plus facile des informations transmises par cette voix. C'est le cas, notamment, avec un magnétophone reproduisant un texte dicté, devant être tapé à la machine par une secrétaire. The reproduction of a voice on a medium, a magnetic tape for example, offers many applications. Thus, it is often necessary to be able to slow down the playback of a magnetic tape to allow an easier understanding of the information transmitted by this voice. This is the case, in particular, with a tape recorder reproducing a dictated text, to be typed by a secretary.
I1 peut s'agir également d'un texte enregistré dans une langue étrangère et écouté dans un but d'apprentissage de cette langue. It may also be a text recorded in a foreign language and listened to for the purpose of learning that language.
De même, une écoute plus rapide, mais néanmoins intelligible d'une bande magnétique peut être désirée, notamment lors de la recherche d'un passage important du texte enregistré sur cette bande. Similarly, listening faster, but nevertheless intelligible tape can be desired, especially when looking for a significant passage of text recorded on this tape.
La solution la plus simple consiste à faire varier la vitesse de défilement de la bande. Malheureusement, cela introduit une déformation intolérable du timbre et de la hauteur de la voix.  The simplest solution is to vary the speed of the tape. Unfortunately, this introduces an intolerable distortion of timbre and pitch of the voice.
Le procédé selon l'invention est tout à fait adapté à ce type de traitement d'un signal de son (d'un signal de parole, dans cet exemple). The method according to the invention is entirely suitable for this type of processing of a sound signal (of a speech signal, in this example).
Dans ce procédé, le signal de parole est décomposé en une porteuse p(t) d'une part, et un signal modulant m(t) d'autre part. Ainsi le signal de parole s'écrit p(t) * m(t). In this method, the speech signal is decomposed into a carrier p (t) on the one hand, and a signal modulating m (t) on the other hand. Thus the speech signal is written p (t) * m (t).
Chacune des figures 1 et 2 correspond à la représentation graphique d'une porteuse p(t) en fonction du temps t. Une porteuse est un signal périodique de période variable, constitué d'une succession de motifs temporels. Chacun de ces motifs correspond à un son de base comme, par exemple, une voyelle. Each of FIGS. 1 and 2 corresponds to the graphical representation of a carrier p (t) as a function of time t. A carrier is a periodic signal of variable period, consisting of a succession of temporal patterns. Each of these patterns corresponds to a basic sound like, for example, a vowel.
Ainsi la figure 1 présente une porteuse constituée d'une succession de motifs correspondant à la voyelle "i" prononcée par une personne. La période de la porteuse, à un instant donné, est donnée par la largeur temporelle d'un motif La fréquence correspondante est le fondamental. Dans le cas du "i" prononcé par cette personne, cette période Ti est égale à 3,4 ms, ce qui correspond à un fondamental fi égal à 290 Hz. Thus Figure 1 shows a carrier consisting of a succession of patterns corresponding to the vowel "i" pronounced by a person. The period of the carrier, at a given instant, is given by the temporal width of a pattern. The corresponding frequency is the fundamental one. In the case of the "i" pronounced by this person, this period Ti is equal to 3.4 ms, which corresponds to a fundamental fi equal to 290 Hz.
La figure 2 présente une porteuse constituée d'une succession de motifs correspondant à la voyelle 'tua" prononcée par la même personne. La période T est
à a égale, pour cette personne, à 6,3 ms, ce qui correspond à une fondamental fa égal à 159Hz. Figure 2 shows a carrier consisting of a succession of patterns corresponding to the vowel 'tua' pronounced by the same person.
to a equal, for this person, to 6.3 ms, which corresponds to a fundamental fa equal to 159Hz.
Ces valeurs f. et f varient bien sûr avec chaque personne et sont données ici à simple titre d'exemple numérique. These values f. and f vary of course with each person and are given here simply as a numerical example.
La porteuse p(t) présentée sur les figures I et 2 correspond à la voix d'une même personne représentée à deux instants différents. Ainsi, sur une durée très courte, la porteuse est un signal périodique. Sur une durée plus longue, on considère que la porteuse est un signal périodique mais de période variable. En effet, au cours d'une phrase ou d'un mot, le fondamental est très variable. The carrier p (t) shown in Figures I and 2 corresponds to the voice of the same person represented at two different times. Thus, over a very short period, the carrier is a periodic signal. Over a longer period, the carrier is considered to be a periodic signal but of variable period. Indeed, during a sentence or a word, the fundamental is very variable.
Par exemple, la succession d'un "i" et d'un "a" donnera, avec la même personne que précédemment, un signal périodique de fondamental f. = 290 Hz (pendant le temps correspondant à la prononciation du "i") puis de fondamental fa = 159 Hz (pendant le temps correspondant à la prononciation du "a").  For example, the succession of an "i" and an "a" will give, with the same person as before, a periodic signal of fundamental f. = 290 Hz (during the time corresponding to the pronunciation of the "i") then fundamental fa = 159 Hz (during the time corresponding to the pronunciation of "a").
De plus, chaque motif comprend un nombre élevé d'harmoniques jusqu'à dix harmoniques pour certains motifs). Par conséquent, le spectre de fréquences de la porteuse est essentiellement compris entre 150 Hz et 8 000 Hz. In addition, each pattern includes a high number of harmonics up to ten harmonics for some patterns). Therefore, the frequency spectrum of the carrier is essentially between 150 Hz and 8000 Hz.
Par analogie avec un signal de son périodique ne déterminant ni information vocale, ni musicalité (enveloppe constante), on conservera les termes hauteur et timbre permettant de caractériser une porteuse. By analogy with a periodic sound signal determining neither voice information nor musicality (constant envelope), we will keep the terms pitch and timbre to characterize a carrier.
La hauteur est déterminée par une fréquence fondamentale correspondant à l'inverse de la période du signal. Ainsi pour les voyelles "i" et "a", la hauteur est respectivement égale à fi et f Dans l'exemple précédent, correspondant à une personne donnée, les hauteurs fi et fa sont respectivement égales à 290 Hz et 159
Hz.The height is determined by a fundamental frequency corresponding to the inverse of the period of the signal. Thus for the vowels "i" and "a", the height is respectively equal to fi and f In the previous example, corresponding to a given person, the heights fi and fa are respectively equal to 290 Hz and 159
Hz.
Le timbre dépend de la forme du signal périodique. En effet, les motifs correspondant aux voyelles "i" et "a" sont différents l'un de l'autre. De même, à une même voyelle prononcée par deux personnes différentes, correspondront deux motifs différents. The timbre depends on the shape of the periodic signal. Indeed, the patterns corresponding to the vowels "i" and "a" are different from each other. Similarly, the same vowel pronounced by two different people, will correspond two different reasons.
La figure 3 correspond à la représentation graphique d'un signal modulant m(t) en fonction du temps t. Le signal modulant est le signal subsistant après l'extraction d'une porteuse p(t) d'un signal de son et représente l'information vocale et la musicalité. Sur la figure 3, le signal modulant m(t) correspondant au mot "aujourd'hui" comprend trois parties successives "au't 31, "jour" 32 et "d'hui" 33 de ce mot. FIG. 3 corresponds to the graphical representation of a signal modulating m (t) as a function of time t. The modulating signal is the signal remaining after the extraction of a carrier p (t) from a sound signal and represents the voice information and the musicality. In FIG. 3, the modulating signal m (t) corresponding to the word "today" comprises three successive parts "au't 31", "day" 32 and "d'hui" 33 of this word.
Les fréquences du spectre du signal modulant m(t) sont de valeurs plus faibles que celles de la porteuse. Dans le cas de la figure on peut estimer la période égale à 100 ms, ce qui correspond à une fréquence m environ égale à 40 Hz. The frequencies of the spectrum of the modulating signal m (t) are of lower values than those of the carrier. In the case of the figure it is possible to estimate the period equal to 100 ms, which corresponds to a frequency m approximately equal to 40 Hz.
En général, la fréquence du signal modulant est essentiellement comprise entre
OHz et 150 Hz.In general, the frequency of the modulating signal is essentially between
OHz and 150 Hz.
Après avoir décomposé un signal de son en une porteuse et un signal modulant, on peut traiter séparément l'une ou l'autre de ces deux composantes. After having decomposed a sound signal into a carrier and a modulating signal, one or the other of these two components can be processed separately.
Le premier cas concerne un procédé modifiant uniquement la porteuse p(t). La figure 4 présente un schéma simplifié d'un tel procédé. Un signal de son p(t)*m(t) 41 est transmis à un étage d'entrée 42 comprenant des moyens d'amplification et de filtrage permettant de travailler avec un niveau de puissance de signal convenable, et une influence du bruit réduite. Le signal de son amplifié et filtré 43 est transmis à un module 44 assurant la séparation de la porteuse p(t) 45 et du signal modulant m(t) 46. The first case concerns a method modifying only the carrier p (t). Figure 4 shows a simplified diagram of such a method. A signal of its p (t) * m (t) 41 is transmitted to an input stage 42 comprising amplification and filtering means making it possible to work with a suitable signal power level, and a reduced noise influence. . The amplified and filtered sound signal 43 is transmitted to a module 44 ensuring the separation of the carrier p (t) 45 and the modulating signal m (t) 46.
La porteuse p(t) 45 est transmise à un module 47 de traitement comprenant des moyens de compression ou d'expansion. La porteuse modifiée 48 issue de ce traitement peut s'écrire p(at) où a est un coefficient caractéristique du traitement. Ce traitement est une compression si a > 1, ou une expansion si a < 1. La porteuse modifiée p (cet) est recombinée (49) avec le signal modulant m(t) 46 afin d'obtenir un signal de son p(at)*m(t) 410 ayant un même signal modulant que le signal de son p(t)*m(t) 41 d'origine, mais une hauteur et un timbre différents (porteuse p( < xt) différente). The carrier p (t) 45 is transmitted to a processing module 47 comprising compression or expansion means. The modified carrier 48 resulting from this treatment can be written p (at) where a is a characteristic coefficient of the treatment. This treatment is a compression if a> 1, or an expansion if a <1. The modified carrier p (ce) is recombined (49) with the modulating signal m (t) 46 in order to obtain a signal of its p (at ) * m (t) 410 having the same signal modulating as the signal of its p (t) * m (t) 41 of origin, but a different height and a stamp (carrier p (<xt) different).
Un tel procédé, modifiant uniquement la porteuse, peut notamment être appliqué à un système d'enregistrement et de restitution d'un signal de son destiné à l'aide aux malentendants. En effet, la porteuse p(t), représentant le timbre et la hauteur, est déplacée en fréquence lors de l'étape de traitement (47). Such a method, modifying only the carrier, can in particular be applied to a system for recording and restoring a sound signal intended for the hearing impaired. Indeed, the carrier p (t), representing the stamp and the height, is moved in frequency during the processing step (47).
On choisit donc la plage de fréquences de la porteuse modifiée de façon que ces fréquences soient perçues par l'utilisateur malentendant. The frequency range of the modified carrier is therefore chosen so that these frequencies are perceived by the hearing-impaired user.
Ce procédé présente l'avantage de permettre un traitement en temps réel puisque le signal modulant varie très lentement par rapport à la porteuse. This method has the advantage of enabling real-time processing since the modulating signal varies very slowly with respect to the carrier.
Le second cas de traitement d'un signal de son concerne un procédé modifiant uniquement le signal modulant m(t). La figure 5 présente un schéma simplifié d'un tel procédé de traitement
Contrairement au premier cas, ce traitement ne peut être effectué qu'en temps différé. Dans un premier temps, un signal de son p(t)*m(t) 51 est transmis à un premier module 52 comprenant des moyens d'enregistrement. I1 peut s'agir par exemple d'un signal de son p(t) *m(t) enregistré sur une bande magnétique à l'aide d'un magnétophone 53 équipé d'un micro.The second case of processing a sound signal concerns a method modifying only the modulating signal m (t). FIG. 5 presents a simplified diagram of such a treatment method
Unlike the first case, this treatment can only be carried out in deferred time. In a first step, a signal of its p (t) * m (t) 51 is transmitted to a first module 52 comprising recording means. It may be for example a sound signal p (t) * m (t) recorded on a magnetic tape using a tape recorder 53 equipped with a microphone.
Lors de l'enregistrement, la bande magnétique passe en regard d'une tête d'enregistrement à une première vitesse. When recording, the magnetic stripe passes a recording head at a first speed.
Dans un second temps, le signal de son p(t)*m(t) enregistré est lu par un second module 54. Dans notre exemple, il s'agit de la même bande magnétique passant, à une seconde vitesse, en regard d'une tête de lecture située sur le même magnétophone 53. Généralement une tête unique est utilisée pour la lecture et l'écriture. In a second step, the signal of its recorded p (t) * m (t) is read by a second module 54. In our example, it is the same magnetic tape passing, at a second speed, with respect to a read head located on the same tape recorder 53. Generally a single head is used for reading and writing.
Le signal de son lu p(Bt)*m(pt) 55 se trouve modifié dans l'espace temporel dans un rapport p égal au rapport existant entre les première et seconde vitesses de la bande magnétique. The sound signal p (Bt) * m (pt) 55 is modified in the time space in a ratio p equal to the ratio existing between the first and second speeds of the magnetic tape.
Si ss < 1, le signal de son lu p(Bt)*m(pt) 55 a subi une expansion. Si ss > 1, il s'agit d'une compression. If ss <1, the sound signal p (Bt) * m (pt) 55 has been expanded. If ss> 1, it is a compression.
Les étapes suivantes de ce procédé correspondent exactement aux étapes du procédé de traitement ne modifiant que la porteuse (premier cas de traitement d'un signal de son). The following steps of this method correspond exactly to the steps of the processing method modifying only the carrier (first case of processing a sound signal).
Le signal de son lu p(pt) *m(pt) 55 est amplifié et filtré dans un étage d'entrée 56 puis décomposé (57) en une porteuse p (put) 58 et un signal modulant m (put) 59. The signal of its read p (pt) * m (pt) 55 is amplified and filtered in an input stage 56 and then decomposed (57) into a carrier p (put) 58 and a modulating signal m (put) 59.
La porteuse p (put) 58 est transmise à un module de traitement 510 permettant d'obtenir une porteuse p"(t) modifiée 511 sensiblement égale à la porteuse du signal de son d'origine p(t). Le traitement est une compression si 1/ss > 1 ou une expansion Si 1/p < 1. Cette porteuse modifiée p"(t) est recombinée (512) avec le signal modulant m (Pt) 59 afin d'obtenir un signal de son p"(t)*m(sst) 513 ayant une même hauteur et un même timbre que le signal de son p(t)*m (t) 51 d'origine, mais un signal modulant m (put) 59 différent. The carrier p (put) 58 is transmitted to a processing module 510 to obtain a carrier p "(t) modified 511 substantially equal to the carrier of the original sound signal p (t) .The treatment is a compression if 1 / ss> 1 or an expansion Si 1 / p <1. This modified carrier p "(t) is recombined (512) with the modulating signal m (Pt) 59 in order to obtain a signal of its p" (t) ) * m (sst) 513 having the same height and timbre as the signal of its original p (t) * m (t) 51, but a modulating signal m (put) 59 different.
Ce procédé, modifiant uniquement le signal modulant, peut notamment être appliqué à un système utilisé pour l'apprentissage d'une langue. Un tel système comprend alors un magnétophone, des moyens de mise en oeuvre du procédé décrit en relation avec la figure 5, et des moyens de réglage de la vitesse de lecture de la bande magnétique sur laquelle se trouve des textes enregistrés dans la langue à étudier.  This method, modifying only the modulating signal, may in particular be applied to a system used for learning a language. Such a system then comprises a tape recorder, means for implementing the method described in connection with FIG. 5, and means for adjusting the reading speed of the magnetic tape on which texts recorded in the language to be studied are found. .
Ainsi, un élève utilisant ce système diminue la vitesse de lecture de la bande de façon à comprendre le texte restitué par le magnétophone. Seul le débit de parole est modifié, le timbre et la hauteur étant conservés. Thus, a student using this system decreases the playback speed of the tape so as to understand the text rendered by the tape recorder. Only the speech rate is changed, the timbre and pitch being preserved.
Le même système peut être utilisé par une secrétaire désirant adapter la vitesse de lecture de la bande magnétique à sa vitesse de frappe sur une machine à écrire ou une machine à traitement de texte. The same system can be used by a secretary wishing to adapt the reading speed of the magnetic tape to its typing speed on a typewriter or a word processor.
Un tel procédé, modifiant uniquement le signal modulant, peut également être appliqué à un magnétoscope afin de modifier le débit de parole en fonction de la vitesse de restitution de l'image, que cette vitesse soit moins élevée ("ralenti") ou, au contraire plus élevée ("accéléré").  Such a method, modifying only the modulating signal, can also be applied to a video recorder in order to modify the speech rate as a function of the image reproduction speed, whether this speed is lower ("slowed") or, at contrary higher ("accelerated").
Les modules de traitement 47, 510 de la porteuse sont communs aux deux types de procédés expliqués en relation avec les figures 4 et 5. The processing modules 47, 510 of the carrier are common to both types of processes explained in relation with FIGS. 4 and 5.
Dans le cas de la figure 5, le module 57 décompose le signal de son lu p(pt) *m(pt) 55 en une porteuse p(sst) 58 et un signal modulant m(sst) 59. In the case of FIG. 5, the module 57 decomposes the signal of its read p (pt) * m (pt) 55 into a carrier p (sst) 58 and a modulating signal m (sst) 59.
Le signal modulant est obtenu par détection de l'enveloppe du signal de son. Les moyens de détection 515 de l'enveloppe comprennent par exemple une diode et un réseau comportant une résistance et un condensateur. The modulating signal is obtained by detecting the envelope of the sound signal. The detection means 515 of the envelope comprise for example a diode and a network comprising a resistor and a capacitor.
La porteuse peut être obtenue par une commande automatique de gain 514 permettant de s'affranchir de la modulation de l'enveloppe du signal de son (modulation correspondant au signal modulant). La porteuse peut également être obtenue en divisant le signal de son par le signal modulant
Le module 510 de traitement permet de passer d'une porteuse p (put) à une porteuse p"(t) 511 modifiée, sensiblement égale à la porteuse p(t) du signal de son d'origine. Ce traitement, que ce soit une compression ou une expansion doit permettre de modifier la fréquence de la porteuse, cette fréquence étant variable.The carrier can be obtained by an automatic gain control 514 to overcome the modulation of the envelope of the sound signal (modulation corresponding to the modulating signal). The carrier can also be obtained by dividing the sound signal by the modulating signal
The processing module 510 makes it possible to go from a carrier p (put) to a carrier p "(t) 511 modified, substantially equal to the carrier p (t) of the original sound signal. a compression or an expansion must make it possible to modify the frequency of the carrier, this frequency being variable.
Le traitement comprend plusieurs étapes successives -échantillonnage 516 de la porteuse p(pt) 58; -conversion analogique/numérique 517 des échantillons obtenus; -mémorisation 518A des échantillons numériques, une gestion 519 de la mémoire contrôlant un compteur d'adresses d'écriture; -lecture 518B en mémoire des échantillons numériques, une gestion 519 de mémoire contrôlant un compteur d'adresses de lecture; -conversion numérique/analogique 520 des échantillons numériques lus. The processing comprises several successive steps -sample 516 of the carrier p (pt) 58; - analog / digital conversion 517 of the samples obtained; storing 518A of the digital samples, a management 519 of the memory controlling a write address counter; 518B reading in memory of the digital samples, a memory management 519 controlling a read address counter; digital-to-analog conversion 520 of the read digital samples.
L'échantillonnage 516 de la porteuse p (put) se fait à une fréquence variable liée au facteur p de ralentissement (ou d'accélération) de la bande magnétique. La lecture S18B en mémoire des échantillons est faite à une fréquence fe fixe. The sampling 516 of the carrier p (put) is at a variable frequency related to the p factor of slowing (or acceleration) of the magnetic tape. The reading S18B in memory of the samples is made at a fixed frequency fe.
Afin d'obtenir une qualité de porteuse modifiée suffisante, on prend une fréquence fe de lecture (S18B) des échantillons sensiblement égale au double de la fréquence la plus haute, soit environ 50 kHz.  In order to obtain a sufficient modified carrier quality, a sampling frequency (S18B) of the samples is taken substantially equal to twice the highest frequency, ie approximately 50 kHz.
Par ailleurs, l'appareil auditif humain étant le dispositif de détection finale, une résolution de 8 éléments binaires semble suffisante pour assurer une restitution correcte de la porteuse modifiée. Moreover, since the human hearing instrument is the final detection device, a resolution of 8 bits seems sufficient to ensure correct reproduction of the modified carrier.
Lors de l'étape de mémorisation (S18A) des échantillons, le compteur d'adresses d'écriture balaie la mémoire à une première vitesse. Lors de l'étape de lecture (51) des échantillons, le compteur d'adresses de lecture balaie la mémoire à une seconde vitesse. During the storage step (S18A) of the samples, the write address counter scans the memory at a first speed. During the reading step (51) of the samples, the read address counter sweeps the memory at a second speed.
Lorsque le compteur d'adresses de lecture évolue plus rapidement que le compteur d'adresses d'écriture, il est nécessaire de régénérer de l'information à partir de celle précédemment acquise. Dans le cas contraire, il est nécessaire d'en abandonner. When the read address counter evolves more rapidly than the write address counter, it is necessary to regenerate information from the previously acquired one. Otherwise, it is necessary to give up.
Si les deux compteurs d'adresses évoluent librement, il se produit des discontinuités aux instants de "collision" entre les deux compteurs d'adresses. If the two address counters evolve freely, discontinuities occur at the moments of "collision" between the two address counters.
La figure 6a présente une discontinuité d'amplitude d'une part, et de motifs d'autre part entre deux types de motifs constituant une porteuse reconstituée. FIG. 6a shows a discontinuity of amplitude on the one hand, and patterns on the other hand between two types of patterns constituting a reconstituted carrier.
En effet, la porteuse est constituée d'une succession de motifs différents selon le type de son élémentaire. Si les compteurs d'adresses évoluent librement, le compteur d'adresses de lecture risque, après l'instant de collision, d'adresser des points relatifs à un motif totalement différent de celui qu'il était en train de décrire avant la collision. Indeed, the carrier consists of a succession of different patterns depending on the type of elementary sound. If the address counters move freely, the read address counter may, after the instant of collision, address points relating to a pattern totally different from the one it was describing before the collision.
Par ailleurs, les compteurs d'adresses, après avoir balayé l'ensemble de la mémoire, recommencent ce balayage de la mémoire de façon cyclique. Une évolution libre des compteurs d'adresses conduit donc obligatoirement à une discontinuité d'amplitude entre les échantillons lus avant et après collision entre les compteurs d'adresses. In addition, the address counters, after having scanned all the memory, restart this scanning of the memory cyclically. A free evolution of the address counters therefore necessarily leads to a discontinuity of amplitude between the samples read before and after collision between the address counters.
Ainsi sur la figure 6a, à l'instant de la collision 61, le passage d'un premier 63 à un second 64 type de motifs engendre une discontinuité de motifs et d'amplitude 62. Thus, in FIG. 6a, at the moment of collision 61, the passage from a first 63 to a second 64 type of pattern generates a discontinuity of patterns and amplitude 62.
Pour résoudre le problème de ces discontinuités, on effectue, à l'approche d'une collision, le renvoi du compteur d'adresses le plus rapide sur une valeur d'échantillon précédemment repérée. Un tel renvoi est expliqué en relation avec les figures 7a, 7b et 7c présentant trois valeurs successives prises par les compteurs d'adresses de lecture et d'écriture. To solve the problem of these discontinuities, the approach of a collision is made to return the fastest address counter to a previously identified sample value. Such a reference is explained in relation to FIGS. 7a, 7b and 7c presenting three successive values taken by the reading and writing address counters.
Ces figures correspondent au cas où le compteur d'adresses de lecture balaie la mémoire plus rapidement que le compteur d'adresses d'écriture. Le balayage de la mémoire étant cyclique, cette mémoire est représentée sous forme circulaire. These figures correspond to the case where the read address counter sweeps the memory faster than the write address counter. The scanning of the memory being cyclic, this memory is represented in circular form.
Dans l'optique d'une régénération (ou d'un abandon) d'information, l'unité de base conduisant au minimum de déformation de la porteuse reconstituée est le motif (qui caractérise la nature d'un son élémentaire, comme une voyelle par exemple). Par ailleurs, afin de procéder à une restitution correcte de la porteuse modifiée, il convient de régénérer (ou d'abandonner) un nombre entier de motifs et non pas des fractions de motifs, ce qui dénaturerait localement leurs formes et aurait une incidence sur la qualité du son restitué. In the context of information regeneration (or abandonment), the basic unit leading to the minimum of deformation of the reconstituted carrier is the pattern (which characterizes the nature of an elementary sound, such as a vowel for example). Moreover, in order to carry out a correct restitution of the modified carrier, it is necessary to regenerate (or abandon) an integer number of patterns and not fractions of patterns, which would distort their shapes locally and would have an impact on the sound quality restored.
La mémoire doit donc pouvoir contenir au minimum deux de ces motifs de manière à toujours disposer d'un motif complet enregistré alors que le second est en cours d'enregistrement. Par sécurité, la mémoire peut, dans cet exemple, contenir trois motifs 71, 72, 73. The memory must therefore be able to contain at least two of these patterns so as to always have a complete pattern recorded while the second is being recorded. For security, the memory can, in this example, contain three patterns 71, 72, 73.
Sur la figure 7a, le compteur d'adresses de lecture CL termine la lecture d'un premier motif 72 et le compteur d'adresse d'écriture CE commence à mémoriser un second motif 73. Puis, sur la figure 7b, le compteur CL lit le dernier échantillon du premier motif 72 et le compteur CE continue de mémoriser le second motif 73. On est alors proche de la collision entre les deux compteurs. In Fig. 7a, the read address counter CL terminates the reading of a first pattern 72 and the write address counter CE starts storing a second pattern 73. Then, in Fig. 7b, the counter CL reads the last sample of the first pattern 72 and the counter CE continues to memorize the second pattern 73. We are then close to the collision between the two counters.
Enfin, sur la figure 7c, le compteur CL a été renvoyé au début du premier motif 72 et le compteur CE continue de mémoriser le second motif 73.Finally, in FIG. 7c, the counter CL has been returned to the beginning of the first pattern 72 and the counter CE continues to store the second pattern 73.
La figure 6b présente une porteuse reconstituée sans discontinuité aux instants 65 de changement de motif. FIG. 6b shows a carrier reconstituted without discontinuity at times 65 of pattern change.
A l'approche d'une collision, le renvoi du compteur d'adresses le plus rapide se fait sur une adresse correspondant à un échantillon privilégié correspondant au passage par l'amplitude maximale d'un motif. At the approach of a collision, the return of the fastest address counter is made on an address corresponding to a preferred sample corresponding to the passage through the maximum amplitude of a pattern.
Ainsi, pour le premier type de motifs 63, une portion de porteuse p(t) comprise entre deux maximums successifs 66A, 66B correspond à un motif de ce premier type. Thus, for the first type of pattern 63, a carrier portion p (t) between two successive maximums 66A, 66B corresponds to a pattern of this first type.
De même, pour le second type de motif 64, une portion de porteuse p(t) comprise entre deux maximums successifs 67A, 67B correspond à un motif de ce second type. Similarly, for the second type of pattern 64, a carrier portion p (t) between two successive maximums 67A, 67B corresponds to a pattern of this second type.
De cette façon, lors d'un changement de motifs, il n'y a pas de discontinuité puisque les deux maxima sont égaux. In this way, when changing patterns, there is no discontinuity since the two maxima are equal.
L'information de passage par un maximum est fournie par les moyens de détection d'enveloppe (permettant d'extraire le signal modulant du signal de son).  The information of passage through a maximum is provided by the envelope detection means (for extracting the modulating signal from the sound signal).
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