EP4040810A1

EP4040810A1 - Method for automated adjustment of parameters for digital processing applied to signals before broadcasting by loudspeakers and device for implementing such a method

Info

Publication number: EP4040810A1
Application number: EP22155464.5A
Authority: EP
Inventors: Maël POUGET; Guillaume ROSSI FERRARI
Original assignee: Arkamys SA
Current assignee: Arkamys SA
Priority date: 2021-02-09
Filing date: 2022-02-07
Publication date: 2022-08-10
Also published as: US20220256285A1; FR3119723A1; CN114915879A; US11849293B2; FR3119723B1

Abstract

L'invention concerne un procédé pour le réglage automatisé de paramètres de traitements numériques destinés à être appliqués à des signaux numériques avant diffusion par au moins un haut-parleur placé dans un environnement. Selon l'invention, le procédé comporte :- une étape de détermination d'un ensemble de réponses fréquentielles (110) de l'environnement ;- une étape d'égalisation (120) appliquée pour chaque sous-ensemble d'au moins un haut-parleur ;- une étape de seconde égalisation (150) appliquée à au moins un sous-ensemble d'au moins un haut-parleur.L'invention concerne également un dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention.The invention relates to a method for the automated adjustment of digital processing parameters intended to be applied to digital signals before broadcasting by at least one loudspeaker placed in an environment. According to the invention, the method comprises:- a step of determining a set of frequency responses (110) of the environment;- an equalization step (120) applied for each subset of at least one high -loudspeaker;- a second equalization step (150) applied to at least one subset of at least one loudspeaker. The invention also relates to a device for implementing the method according to the invention.

Description

Domaine techniqueTechnical area

La présente invention se rapporte au domaine du traitement du signal sonore.The present invention relates to the field of sound signal processing.

Plus particulièrement, la présente invention concerne un procédé pour le réglage automatisé de paramètres de traitements du signal appliqués à des signaux diffusés au moyen de haut-parleurs situés dans un environnement donné et un dispositif pour la mise en oeuvre d'un tel procédé.More particularly, the present invention relates to a method for the automated adjustment of signal processing parameters applied to signals broadcast by means of loudspeakers located in a given environment and a device for implementing such a method.

L'invention trouve une application particulière dans le domaine de l'automobile, et en particulier dans la définition d'une ambiance sonore dans un habitacle d'un véhicule.The invention finds particular application in the automobile field, and in particular in the definition of a sound environment in the passenger compartment of a vehicle.

Technique antérieurePrior technique

Généralement, des paramètres de filtres à appliquer aux haut-parleurs d'un véhicule pour obtenir une ambiance sonore donnée dans une voiture sont ajustés manuellement par un opérateur, l'ambiance sonore étant évaluée « à l'oreille » par l'opérateur qui ajuste les paramètres en fonction de ce qu'il perçoit.Generally, filter parameters to be applied to the loudspeakers of a vehicle to obtain a given sound environment in a car are adjusted manually by an operator, the sound environment being evaluated "by ear" by the operator who adjusts the parameters according to what he perceives.

Il est connu de l'art antérieur un procédé et un système d'égalisation acoustique automatisé. Le brevet européen EP 3 111 667 divulgue un procédé permettant de fournir une égalisation d'un signal en déterminant des paramètres de filtres à appliquer en entrée des haut-parleurs permettant de réduire l'écart entre l'amplitude d'une réponse fréquentielle de l'environnement des haut-parleurs et une réponse fréquentielle cible.A method and an automated acoustic equalization system are known from the prior art. The European patent EP 3 111 667 discloses a method making it possible to provide an equalization of a signal by determining filter parameters to be applied at the input of the loudspeakers making it possible to reduce the difference between the amplitude of a frequency response of the environment of the loudspeakers and a target frequency response.

Exposé de l'inventionDisclosure of Invention

La présente invention concerne un procédé pour le réglage automatisé de paramètres de traitements numériques destinés à être appliqués à des signaux numériques avant diffusion par au moins un haut-parleur placé dans un environnement. Un avantage de la présente invention est qu'elle permet un réglage plus complet et plus précis des paramètres de traitements numériques par rapport à l'art antérieur.The present invention relates to a method for the automated adjustment of digital processing parameters intended to be applied to digital signals before broadcasting by at least one loudspeaker placed in an environment. An advantage of the present invention is that it allows a more complete and more precise adjustment of the digital processing parameters compared to the prior art.

La présente invention concerne un procédé pour le réglage automatisé de paramètres de traitements numériques destinés à être appliqués à des signaux numériques avant diffusion par au moins un haut-parleur placé dans un environnement. Selon l'invention, le procédé comporte les étapes suivantes :

une étape de détermination d'un ensemble de réponses fréquentielles de l'environnement, chacune des réponses fréquentielles étant déterminée en activant un sous-ensemble d'au moins un haut-parleur ;
une étape d'égalisation appliquée pour chaque sous-ensemble d'au moins un haut-parleur, au cours de laquelle des paramètres de filtres à appliquer à l'au moins un haut-parleur de chaque sous-ensemble sont déterminés de sorte à minimiser un écart entre une réponse fréquentielle cible prédéterminée et la réponse fréquentielle associée au sous-ensemble d'au moins un haut-parleur déterminée lors de l'étape de détermination d'un ensemble de réponses fréquentielles ;
une étape de seconde égalisation appliquée à au moins un sous-ensemble d'au moins un haut-parleur, pour déterminer des paramètres de filtres à appliquer auxdits haut-parleurs de sorte à atténuer sur un ensemble de fréquences à corriger la réponse fréquentielle de l'environnement obtenue lorsque tous les haut-parleurs sont actifs.

The present invention relates to a method for the automated adjustment of digital processing parameters intended to be applied to digital signals before broadcasting by at least one loudspeaker placed in an environment. According to the invention, the method comprises the following steps:

a step of determining a set of frequency responses of the environment, each of the frequency responses being determined by activating a subset of at least one loudspeaker;
an equalization step applied for each subset of at least one loudspeaker, during which filter parameters to be applied to the at least one loudspeaker of each subset are determined so as to minimize a gap between an answer predetermined target frequency response and the frequency response associated with the subset of at least one loudspeaker determined during the step of determining a set of frequency responses;
a second equalization step applied to at least a subset of at least one loudspeaker, to determine filter parameters to be applied to said loudspeakers so as to attenuate over a set of frequencies to correct the frequency response of the environment obtained when all speakers are active.

Dans un mode de mise en œuvre, l'étape d'égalisation, appliquée à un sous-ensemble d'au moins un haut-parleur, comporte les sous-étapes suivantes :

une sous-étape d'application d'un filtre shelf au cours de laquelle il est déterminé un filtre shelf à appliquer à l'au moins un haut-parleur pour minimiser un écart entre la courbe de réponse fréquentielle déterminée lors de l'étape de détermination d'un ensemble de réponses fréquentielles et la réponse fréquentielle cible ;
une sous-étape d'ajustement de courbe au cours de laquelle des paramètres de filtres réjecteurs de bande sont déterminés pour minimiser un écart entre la courbe de réponse fréquentielle déterminée lors de la sous-étape d'application d'un filtre shelf et la réponse fréquentielle cible ;
une sous-étape d'optimisation au cours de laquelle les filtres réjecteurs sont triés au moyen de critères appliqués aux paramètres desdits filtres ;
une sous-étape de vérification au cours de laquelle la réponse fréquentielle de l'environnement est mesurée en appliquant au sous-ensemble de l'au moins un haut-parleur les filtres shelf, réjecteurs de bande déterminés au cours des sous-étapes précédentes, et au cours de laquelle la réponse fréquentielle mesurée est comparée à la réponse fréquentielle attendue théoriquement après la sous-étape d'optimisation.

In one mode of implementation, the equalization step, applied to a subset of at least one loudspeaker, comprises the following sub-steps:

a sub-step of applying a shelf filter during which a shelf filter is determined to be applied to the at least one loudspeaker to minimize a difference between the frequency response curve determined during the step of determining a set of frequency responses and the target frequency response;
a curve fitting sub-step during which notch filter parameters are determined to minimize a deviation between the frequency response curve determined during the sub-step of applying a shelf filter and the response target frequency;
an optimization sub-step during which the rejection filters are sorted by means of criteria applied to the parameters of said filters;
a verification sub-step during which the frequency response of the environment is measured by applying to the subset of the at least one loudspeaker the shelf filters, band rejectors determined during the previous sub-steps, and during which the measured frequency response is compared with the theoretically expected frequency response after the optimization sub-step.

Dans un mode de mise en œuvre, le nombre de filtres réjecteurs de bande utilisés lors de la sous-étape d'ajustement de courbe est au moins égal au nombre de maxima locaux de la courbe de réponse fréquentielle obtenue à l'issue de la sous-étape d'application d'un filtre shelf.In one mode of implementation, the number of band rejection filters used during the curve adjustment sub-step is at least equal to the number of local maxima of the frequency response curve obtained at the end of the sub-step. - step of applying a shelf filter.

Dans un mode de mise en œuvre, les filtres réjecteurs de bande sont supprimés au cours de la sous-étape d'optimisation s'ils présentent un gain supérieur à un gain maximal seuil G_th_max et un facteur de qualité inférieur à un facteur de qualité minimal seuil Q_th_min. Dans un mode de mise en œuvre, le procédé selon l'invention comporte par ailleurs :

une étape de déphasage au cours de laquelle au moins un retard τ est appliqué à au moins un sous-ensemble d'au moins un haut-parleur ;
une étape d'application d'un gain à au moins un sous-ensemble d'au moins un haut-parleur.

In one mode of implementation, the band reject filters are removed during the optimization sub-step if they have a gain greater than a maximum threshold gain G_th_max and a quality factor less than a minimum quality factor threshold Q_th_min. In one mode of implementation, the method according to the invention also comprises:

a phase shift step during which at least one delay τ is applied to at least one subset of at least one loudspeaker;
a step of applying a gain to at least one subset of at least one loudspeaker.

Dans un mode de mise en œuvre, l'au moins un retard est déterminé au moyen de M mesures réalisées en un point de référence ou dans un voisinage dudit point de référence comme étant la fraction entière (k × τmax)/M permettant de maximiser l'énergie sur une bande de fréquences donnée au préalable, avec k entier compris entre 1 et M, et τmax désignant un retard maximal.In one mode of implementation, the at least one delay is determined by means of M measurements carried out at a reference point or in a neighborhood of said reference point as being the integer fraction (k×τmax)/M making it possible to maximize the energy on a frequency band given beforehand, with k integer between 1 and M, and τmax designating a maximum delay.

Dans un mode de mise en œuvre, la bande de fréquences considérée comprend la bande de fréquences [70Hz ;120Hz].In one mode of implementation, the frequency band considered comprises the frequency band [70Hz; 120Hz].

Dans une mode de mise en œuvre, au cours de l'étape de seconde égalisation, une courbe de réponse fréquentielle cible secondaire RF,c' est déterminée comme suit : $RF, c' (f) = {\begin{matrix} 2 RF, c (f) - RF (f) si RF (f) - RF, c (f) \geq S \\ RF, c (f) sinon \end{matrix}$

où f désigne la fréquence, RF la réponse fréquentielle mesurée avec tous les haut-parleurs actifs, les paramètres de filtres déterminés à l'étape d'égalisation, ainsi que l'au moins un retard et le gain déterminés aux étapes de déphasage et d'application d'un gain étant appliqués aux signaux de type sinus glissant diffusés par les haut-parleurs, et S désignant une valeur seuil positive.In one embodiment, during the second equalization step, a secondary RF target frequency response curve, c' is determined as follows:

RF, vs' (f) = {\begin{matrix} 2 RF, vs (f) - RF (f) if RF (f) - RF, vs (f) \geq S \\ RF, vs (f) otherwise \end{matrix}

where f denotes the frequency, RF the frequency response measured with all the loudspeakers active, the filter parameters determined at the equalization stage, as well as the at least one delay and the gain determined at the phase shift and d stages the application of a gain being applied to the sliding sine type signals broadcast by the loudspeakers, and S denoting a positive threshold value.

Dans un mode de mise en œuvre, lors de l'étape de détermination d'un ensemble de réponses fréquentielles, lesdites réponses fréquentielles sont déterminées au moyen d'au moins un ensemble d'au moins un microphone, lesdites réponses étant moyennées sur chacun des ensembles de microphones.In one mode of implementation, during the step of determining a set of frequency responses, said frequency responses are determined by means of at least one set of at least one microphone, said responses being averaged over each of the microphone sets.

L'invention concerne également un dispositif pour le réglage automatisé de paramètres de traitements numériques destinés à être appliqués à des signaux numériques avant diffusion par au moins un haut-parleur placé dans un environnement. Selon l'invention, le dispositif comporte :

des moyens pour déterminer un ensemble de réponses fréquentielles de l'environnement, chacune des réponses fréquentielles étant déterminée en activant un sous-ensemble d'au moins un haut-parleur ;
des moyens pour déterminer, pour chaque sous-ensemble d'au moins un haut-parleur considéré, des paramètres de filtres à appliquer à l'au moins un haut-parleur de sorte à minimiser un écart entre une réponse fréquentielle cible prédéterminée et la réponse fréquentielle associée au sous-ensemble d'au moins un haut-parleur.

The invention also relates to a device for the automated adjustment of digital processing parameters intended to be applied to digital signals before broadcasting by at least one loudspeaker placed in an environment. According to the invention, the device comprises:

means for determining a set of frequency responses of the environment, each of the frequency responses being determined by activating a subset of at least one loudspeaker;
means for determining, for each subset of at least one loudspeaker considered, filter parameters to be applied to the at least one loudspeaker so as to minimize a difference between a predetermined target frequency response and the response frequency associated with the subset of at least one loudspeaker.

Brève description des dessinsBrief description of the drawings

[Fig. 1] représente un habitacle de véhicule comprenant des haut-parleurs et dans lequel des microphones sont positionnés au niveau du siège conducteur et au niveau du siège arrière pour réaliser un ensemble de mesures de réponses fréquentielles.[ Fig. 1 ] shows a vehicle interior comprising loudspeakers and in which microphones are positioned at the level of the driver's seat and at the level of the rear seat to carry out a set of frequency response measurements.
[Fig. 2] représente un diagramme schématique du procédé selon l'invention.[ Fig. 2 ] represents a schematic diagram of the process according to the invention.
[Fig. 3A] représente les spectres fréquentiels d'une réponse fréquentielle cible et de deux réponses fréquentielles mesurées dans le véhicule.[ Fig. 3A ] represents the frequency spectra of a target frequency response and of two frequency responses measured in the vehicle.
[Fig. 3B] représente les spectres fréquentiels d'une réponse fréquentielle mesurée et de cette même réponse fréquentielle à laquelle est appliqué un filtre de type « shelf ».[ Fig. 3B ] represents the frequency spectra of a measured frequency response and of this same frequency response to which a “shelf” type filter is applied.
[Fig. 3C] représente les spectres fréquentiels d'une réponse fréquentielle mesurée à laquelle est appliqué un filtre de type « shelf » et de cette même réponse fréquentielle après application des filtres de type réjecteur de bande.[ Fig. 3C ] represents the frequency spectra of a measured frequency response to which a “shelf” type filter is applied and of this same frequency response after application of band rejector type filters.
[Fig. 3D] représente les spectres fréquentiels d'une réponse fréquentielle théorique obtenue après application des filtres de type « shelf » et réjecteur de bande et une réponse fréquentielle mesurée dans l'habitacle du véhicule avec application des filtres déterminés au moyen du procédé selon l'invention.[ Fig. 3D ] represents the frequency spectra of a theoretical frequency response obtained after application of filters of the “shelf” and band rejector type and a frequency response measured in the passenger compartment of the vehicle with application of the filters determined by means of the method according to the invention.
[Fig. 4] représente la réponse fréquentielle cible et la réponse fréquentielle cible secondaire.[ Fig. 4 ] represents the target frequency response and the secondary target frequency response.

Description détailléedetailed description

L'invention concerne un procédé 100 pour le réglage automatisé de paramètres de filtres appliqués à des haut-parleurs situés dans un environnement donné.The invention relates to a method 100 for the automated adjustment of filter parameters applied to loudspeakers located in a given environment.

A titre illustratif, comme illustré sur la figure 1, l'environnement considéré dans la suite de la description est un habitacle de véhicule 1. Cet exemple n'est pas limitatif de l'invention qui peut être mise en œuvre dans d'autres types d'environnement, par exemple une salle de spectacle.For illustrative purposes, as shown in the figure 1 , the environment considered in the rest of the description is a vehicle interior 1. This example does not limit the invention which can be implemented in other types of environment, for example a theater .

Il est considéré ici un ensemble de quatre haut-parleurs, dont deux haut-parleurs avant HP1, HP2 disposés dans des portières avant gauche et droite du véhicule 1, et deux haut-parleurs HP3, HP4 disposés au niveau des portes arrière gauche et droite dudit véhicule. L'homme du métier comprendra que l'invention peut s'appliquer à un nombre différent de haut-parleurs.A set of four loudspeakers is considered here, including two front loudspeakers HP1, HP2 arranged in the left and right front doors of the vehicle 1, and two loudspeakers HP3, HP4 arranged at the level of the left and right rear doors. of said vehicle. Those skilled in the art will understand that the invention can be applied to a different number of loudspeakers.

En référence à la figure 2, une première étape du procédé 100 consiste à déterminer un ensemble de réponses fréquentielles 110 de l'habitacle du véhicule.With reference to the figure 2 , a first step of the method 100 consists in determining a set of frequency responses 110 of the passenger compartment of the vehicle.

On entend par « réponse fréquentielle » la réponse en fréquence de l'habitacle du véhicule à un signal temporel de type sinus glissant (« sine sweep » en terminologie anglo-saxonne). Dans l'exemple illustré, la réponse fréquentielle est déterminée au moyen d'un ensemble de quatre microphones 2A disposés au niveau du siège conducteur de l'habitacle, ou au moyen d'un ensemble de quatre microphones 2B disposés à l'arrière, au niveau d'un siège passager. L'ensemble de microphones utilisé (avant ou arrière) dépend des haut-parleurs utilisés, comme il sera compris par la suite. Les mesures obtenus au niveau des microphones d'un ensemble de microphones (avant ou arrière) sont moyennées pour obtenir une réponse fréquentielle moyenne sur ledit ensemble. Un tel moyennage permet ainsi de lisser les mesures et diminuer l'impact de potentielles erreurs et ou incertitudes de mesure. L'homme du métier comprendra qu'un nombre quelconque de microphones peut être utilisé.“Frequency response” means the frequency response of the passenger compartment of the vehicle to a time signal of sliding sine type (“ sine sweep ” in English terminology). In the example illustrated, the frequency response is determined by means of a set of four microphones 2A arranged at the level of the driver's seat of the passenger compartment, or by means of a set of four microphones 2B arranged at the rear, at the level of a passenger seat. The set of microphones used (front or rear) depends on the speakers used, as will be understood later. The measurements obtained at the level of the microphones of a set of microphones (front or rear) are averaged to obtain an average frequency response over said set. Such averaging thus makes it possible to smooth the measurements and reduce the impact of potential measurement errors and/or uncertainties. Those skilled in the art will understand that any number of microphones can be used.

Une première réponse fréquentielle RF1 est déterminée au moyen d'un moyennage des mesures issues des quatre microphones en diffusant le signal de type sinus glissant dans les deux haut-parleurs HP1, HP2 situés à l'avant, les deux haut-parleurs situés à l'arrière étant inactifs. Pour mesurer la première réponse fréquentielle RF1, l'ensemble des microphones placés à l'avant est utilisé.A first frequency response RF1 is determined by means of an average of the measurements from the four microphones by broadcasting the sliding sine type signal into the two loudspeakers HP1, HP2 located at the front, the two loudspeakers located at the rear being inactive. To measure the first frequency response RF1, all of the microphones placed in front are used.

Une seconde réponse fréquentielle RF2 est ensuite déterminée au moyen d'un moyennage des mesures issues des quatre microphones en diffusant le signal de type sinus glissant dans les deux haut-parleurs HP3, HP4 situés à l'arrière, les deux haut-parleurs situés à l'avant étant inactifs. Pour mesurer la première réponse fréquentielle RF2, l'ensemble des microphones placés à l'arrière est utilisé.A second frequency response RF2 is then determined by means of an average of the measurements from the four microphones by broadcasting the sliding sine type signal into the two loudspeakers HP3, HP4 situated at the rear, the two loudspeakers situated at the front being inactive. To measure the first frequency response RF2, all of the microphones placed at the rear are used.

Il est ainsi déterminé à l'issue de l'étape de détermination d'un ensemble de réponses fréquentielles 110 un ensemble de deux réponses fréquentielles RF1, RF2 comme illustré sur la figure 3A.It is thus determined at the end of the step of determining a set of frequency responses 110 a set of two frequency responses RF1, RF2 as illustrated in the Figure 3A .

Il est ensuite réalisé lors d'une seconde étape du procédé 100, une première égalisation 120. L'objectif de cette étape est de déterminer un ensemble de filtres Hi à appliquer aux signaux diffusés par les haut-parleurs HP1, HP2, HP3, HP4 du véhicule pour se rapprocher au mieux d'une réponse fréquentielle cible RF,c, laquelle est une réponse fréquentielle définie préalablement au procédé, par exemple dans un ensemble de spécifications.It is then carried out during a second step of the method 100, a first equalization 120. The objective of this step is to determine a set of filters Hi to be applied to the signals broadcast by the loudspeakers HP1, HP2, HP3, HP4 of the vehicle to come as close as possible to a target frequency response RF, c, which is a frequency response defined prior to the method, for example in a set of specifications.

Par souci de simplification, on ne considère par la suite que la détermination de filtres à appliquer aux haut-parleurs avant HP1, HP2, étant entendu que la détermination des filtres à appliquer aux haut-parleurs arrière HP3, HP4 est similaire.For the sake of simplification, only the determination of filters to be applied to the front loudspeakers HP1, HP2 is considered below, it being understood that the determination of the filters to be applied to the rear loudspeakers HP3, HP4 is similar.

L'étape d'égalisation 120 est donc appliquée avec uniquement les haut-parleurs avant HP1, HP2 (respectivement arrière HP3, HP4) en marche pour la détermination des filtres à appliquer aux haut-parleurs avant HP1, HP2 (respectivement arrière HP3, HP4).The equalization step 120 is therefore applied with only the front loudspeakers HP1, HP2 (respectively rear HP3, HP4) in operation for the determination of the filters to be applied to the front loudspeakers HP1, HP2 (respectively rear HP3, HP4 ).

Pour la détermination des filtres à appliquer aux haut-parleurs avant HP1, HP2, il est considéré la première réponse fréquentielle RF1.To determine the filters to be applied to the front loudspeakers HP1, HP2, the first frequency response RF1 is considered.

Pour la détermination des filtres à appliquer aux haut-parleurs arrière HP3, HP4, il est considéré la seconde réponse fréquentielle RF2.To determine the filters to be applied to the rear loudspeakers HP3, HP4, the second frequency response RF2 is considered.

L'étape d'égalisation 120 comporte une première sous-étape d'application d'un filtre Hshelf de type « shelf » 121, ou filtre à plateau. La nature du filtre Hshelf dépend des balances tonales de la première réponse fréquentielle RF1 (respectivement de la seconde réponse fréquentielle RF2) et de la réponse fréquentielle cible RF,c. Ainsi, le filtre Hshelf pourra être de type « high-shelf » ou « low-shelf » suivant la balance tonale de ces courbes.The equalization step 120 comprises a first sub-step of applying a Hshelf filter of the "shelf" type 121, or shelving filter. The nature of the filter Hshelf depends on the tonal balances of the first frequency response RF1 (respectively of the second frequency response RF2) and of the target frequency response RF,c. Thus, the Hshelf filter could be of the “high-shelf” or “low-shelf” type depending on the tonal balance of these curves.

On entend par « balance tonale » l'allure de la courbe d'amplitude en fonction de la fréquence.By “tonal balance” is meant the shape of the amplitude curve as a function of the frequency.

Dans tous les cas, le filtre shelf Hshelf utilisé permet de minimiser un écart entre la réponse fréquentielle RF1 (respectivement réponse fréquentielle RF2) et la réponse fréquentielle cible RF,c. Cet écart pourra par exemple être caractérisé par deux paramètres : une distance entre les courbes calculée via la moyenne quadratique de la différence entre les deux courbes, et un indice de régularité correspondant à la dérivée de la différence entre lesdites courbes.In all cases, the shelf filter Hshelf used makes it possible to minimize a difference between the frequency response RF1 (respectively frequency response RF2) and the frequency response RF target, c. This deviation could for example be characterized by two parameters: a distance between the curves calculated via the quadratic average of the difference between the two curves, and a regularity index corresponding to the derivative of the difference between said curves.

Par exemple, un filtre low-shelf peut être privilégié si un écart entre la réponse fréquentielle RF1 (respectivement réponse fréquentielle RF2) et la réponse fréquentielle cible RF,c est plus important dans les basses fréquences que dans les hautes fréquences. Dans le cas contraire, un filtre de type high-shelf peut être privilégié.For example, a low-shelf filter can be favored if a difference between the frequency response RF1 (respectively frequency response RF2) and the target frequency response RF,c is greater at low frequencies than at high frequencies. Otherwise, a high-shelf type filter can be preferred.

On obtient, à l'issue de cette sous-étape d'application du filtre shelf 121 :

un ensemble de paramètres Pshelf comprenant par exemple les fréquences du pôle et du zéro du filtre shelf ;
une réponse fréquentielle RF1,sh modifiée, comme illustré sur la figure 3B.

At the end of this sub-step of application of the shelf filter 121, we obtain:

a set of parameters Pshelf comprising for example the frequencies of the pole and zero of the shelf filter;
a modified frequency response RF1,sh, as illustrated in the Figure 3B .

L'étape d'égalisation 120 comporte ensuite une seconde sous-étape d'ajustement de courbe 122 au cours de laquelle des filtres réjecteurs de bande Hnotch ( « notch filter » en terminologie anglo-saxonne) sont déterminés.The equalization step 120 then includes a second curve adjustment sub-step 122 during which Hnotch band rejection filters ( “notch filter” in English terminology) are determined.

Dans un mode de mise en œuvre du procédé de l'invention, il y a au moins autant de filtres réjecteurs de bande Hnotch que de maxima locaux sur la courbe de réponse fréquentielle RF1,sh telle qu'obtenue à l'issue de la sous-étape d'application du filtre shelf 121, chaque filtre réjecteur de bande Hnotch ayant pour effet de diminuer l'amplitude de la réponse fréquentielle sur une bande de fréquences autour d'une fréquence centrale fc.In one embodiment of the method of the invention, there are at least as many Hnotch band rejection filters as there are local maxima on the frequency response curve RF1,sh as obtained at the end of the sub step of applying the shelf filter 121, each Hnotch band rejection filter having the effect of reducing the amplitude of the frequency response over a band of frequencies around a central frequency fc.

Il convient de noter que des filtres passe-bande pourraient être également déterminés lors de cette étape. Toutefois, leur utilisation est évitée afin d'éviter l'amplification du bruit inclus dans le signal diffusé.It should be noted that band-pass filters could also be determined during this step. However, their use is avoided in order to avoid the amplification of the noise included in the broadcast signal.

Chaque fréquence associée à un maximum local appartient donc à une bande de fréquences ciblée par l'un des filtres réjecteurs de bande Hnotch.Each frequency associated with a local maximum therefore belongs to a frequency band targeted by one of the Hnotch band rejection filters.

On obtient, à l'issue de cette sous-étape d'ajustement de courbe 122 :

un ensemble de paramètres Pnotch des filtres réjecteurs de bande Hnotch permettant de minimiser un écart entre la réponse fréquentielle RF1,sh obtenue suite à la sous-étape précédente et la réponse fréquentielle cible RF,c. Comme mentionné précédemment, cet écart pourra par exemple être caractérisé par deux paramètres : une distance entre les courbes calculée via la moyenne quadratique de la différence entre les deux courbes, et un indice de régularité correspondant à la dérivée de la différence entre lesdites courbes ;
une réponse fréquentielle RF1,n modifiée, comme illustré sur la figure 3C.

At the end of this curve fitting sub-step 122, we obtain:

a set of parameters Pnotch of the band rejection filters Hnotch making it possible to minimize a difference between the frequency response RF1,sh obtained following the previous sub-step and the target frequency response RF,c. As mentioned previously, this deviation could for example be characterized by two parameters: a distance between the curves calculated via the quadratic average of the difference between the two curves, and a regularity index corresponding to the derivative of the difference between said curves;
a modified frequency response RF1,n, as illustrated in the Fig. 3C .

Les paramètres Pnotch comprennent par exemple des facteurs de qualité Qnotch, des gains Gnotch, des fréquences centrales fc.The Pnotch parameters comprise for example Qnotch quality factors, Gnotch gains, central frequencies fc.

L'étape d'égalisation 120 comporte ensuite une sous-étape d'optimisation 123. Les paramètres des filtres obtenus lors de la sous-étape d'ajustement de courbe 122 peuvent être tels que la présence de certains filtres réjecteurs de bande Hnotch s'avère en réalité peu utile, voire nuit à l'obtention d'un résultat optimal.The equalization step 120 then includes an optimization sub-step 123. The parameters of the filters obtained during the curve fitting sub-step 122 can be such that the presence of certain Hnotch band rejection filters proves in reality to be of little use, or even detrimental to obtaining an optimal result.

Au cours de la sous-étape d'optimisation 123, les filtres réjecteurs sont triés au moyen de critères appliqués aux paramètres desdits filtres.During the optimization sub-step 123, the rejection filters are sorted by means of criteria applied to the parameters of said filters.

Dans un mode de mise en œuvre, ces critères sont prédéfinis en amont, mais ils peuvent également être fixés par un opérateur à ce stade du procédé et peuvent éventuellement être définis de manière dynamique.In one mode of implementation, these criteria are predefined upstream, but they can also be set by an operator at this stage of the method and can optionally be defined dynamically.

A titre d'exemple non limitatif, les filtres peuvent être supprimés s'ils présentent un couple gain / facteur de qualité défavorable, c'est-à-dire un gain important supérieur à un gain maximal seuil G_th_max et un facteur de qualité peu élevé, inférieur à un facteur de qualité minimal seuil Q_th_min. En effet, pour un gain important associé à un faible facteur de qualité, les filtres risquent d'agir de manière conséquente sur une ou plusieurs bandes de fréquences déjà contrôlées par un ou plusieurs autres filtres. A titre d'exemple non limitatif, le gain maximal seuil G_th_max est par exemple de 7 dB, et le facteur de qualité minimal seuil Q_th_min égal à 2. Ces valeurs seuils dépendent de la qualité recherchée lors de l'étape d'égalisation 120.By way of non-limiting example, the filters can be removed if they have an unfavorable gain/quality factor couple, that is to say a significant gain greater than a maximum threshold gain G_th_max and a low quality factor , lower than a minimum threshold quality factor Q_th_min. Indeed, for a large gain associated with a low quality factor, the filters risk acting in a consistent manner on one or more frequency bands already controlled by one or more other filters. By way of non-limiting example, the maximum threshold gain G_th_max is for example 7 dB, and the minimum threshold quality factor Q_th_min equal to 2. These threshold values depend on the quality sought during the equalization step 120.

Si des filtres ont été supprimés à l'issue de cette sous-étape d'optimisation 123, on procède à nouveau à la sous-étape d'ajustement de courbe 122, les paramètres des filtres non supprimés sont alors tous réajustés. Il est ensuite à nouveau procédé à la sous-étape d'optimisation 123, jusqu'à ce qu'il soit considéré que tous les filtres utilisés sont bien pertinents en regard des critères mis en place lors de ladite sous-étape d'optimisation. Les sous-étapes d'ajustement de courbe 122 et d'optimisation 123 sont donc mises en œuvre autant de fois que nécessaire jusqu'à ce que les filtres définissent un ensemble pertinent répondant aux critères mentionnés plus haut.If filters have been deleted at the end of this optimization sub-step 123, the curve adjustment sub-step 122 is again carried out, the parameters of the filters not deleted are then all readjusted. The optimization sub-step 123 is then again carried out, until it is considered that all the filters used are indeed relevant with regard to the criteria put in place during said optimization sub-step. The curve fitting 122 and optimization 123 sub-steps are therefore implemented as many times as necessary until the filters define a relevant set meeting the criteria mentioned above.

Bien entendu, si des filtres passe-bandes ont été mis en œuvre précédemment, certains pourront également être supprimés si nécessaire, sur la base de critères similaires.Of course, if bandpass filters have been implemented previously, some may also be removed if necessary, based on similar criteria.

Le caractère conditionnel du retour à la sous-étape d'ajustement de courbe 122 est symbolisé sur la figure 2 par une flèche en trait interrompu reliant la sous-étape d'optimisation 123 à la sous-étape d'ajustement de courbe 122.The conditional character of the return to the curve fitting sub-step 122 is symbolized on the figure 2 by a dashed line arrow connecting the optimization sub-step 123 to the curve fitting sub-step 122.

Dans un mode de mise en œuvre, les paramètres Pshelf déterminés lors de la sous-étape d'application d'un filtre shelf 121 sont également testés pour s'assurer de l'intérêt du filtre shelf Hshelf déterminé. Dans ce cas, la sous-étape 121 est également susceptible d'être à nouveau mise en œuvre.In one mode of implementation, the parameters Pshelf determined during the sub-step of applying a shelf filter 121 are also tested to ensure the interest of the determined shelf filter Hshelf. In this case, the sub-step 121 is also likely to be implemented again.

Il est envisageable que les mesures réalisées lors de l'étape de détermination des réponses fréquentielles 110 du véhicule soient faussées, du fait de la présence d'un signal de bruit survenu lors des mesures.It is possible that the measurements taken during the step of determining the frequency responses 110 of the vehicle are distorted, due to the presence of a noise signal occurring during the measurements.

Le signal de bruit peut être de sources variées. Il peut s'agir d'un signal continu ou ponctuel, et peut être intérieur ou extérieur au véhicule. Il peut s'agir par exemple d'une soufflerie, d'un claquement de portes, ou de non-linéarités faisant apparaitre des harmoniques, par exemple une vibration d'éléments intérieurs au véhicule telle qu'une vibration des portes ou d'éléments mobiles des haut-parleurs.The noise signal can be from various sources. It can be a continuous or punctual signal, and can be inside or outside the vehicle. It can be for example a blower, a slamming of doors, or non-linearities causing harmonics to appear, for example a vibration of elements inside the vehicle such as a vibration of doors or elements mobile speakers.

Un tel signal de bruit modifie l'amplitude de certaines fréquences dans la mesure de la réponse fréquentielle déterminée à l'étape de détermination d'un ensemble de réponses fréquentielles 110. Les sous-étapes d'application d'un filtre shelf 121, d'ajustement de courbe 122 et d'optimisation 123 se basant sur la réponse fréquentielle mesurée, le signal de bruit est donc pris en compte lors de la détermination des filtres.Such a noise signal modifies the amplitude of certain frequencies in the measurement of the frequency response determined in the step of determining a set of frequency responses 110. The sub-steps of applying a shelf filter 121, d curve adjustment 122 and optimization 123 based on the measured frequency response, the noise signal is therefore taken into account when determining the filters.

En présence d'un signal de bruit, la détermination des filtres est donc susceptible d'être faussée, puisque :

si le signal de bruit est ponctuel, les filtres vont agir en intégrant ce signal de bruit qui a disparu après la mesure ;
en présence d'un signal continu ou de non-linéarités, les actions des filtres sur les fréquences liées au bruit seront limitées voire nulles, car les composantes fréquentielles concernées sont soit indépendantes de l'acoustique du véhicule, soit des harmoniques générées par une fondamentale de fréquence inférieure.

In the presence of a noise signal, the determination of the filters is therefore likely to be distorted, since:

if the noise signal is punctual, the filters will act by integrating this noise signal which has disappeared after the measurement;
in the presence of a continuous signal or non-linearities, the actions of the filters on the frequencies linked to the noise will be limited or even null, because the frequency components concerned are either independent of the acoustics of the vehicle, or of the harmonics generated by a fundamental lower frequency.

Il est donc procédé à une sous-étape de vérification 124 au cours de laquelle de nouvelles mesures de réponses fréquentielles sont réalisées selon le même principe qu'à l'étape 110 de détermination des réponses fréquentielles, en filtrant toutefois les signaux avec les filtres déterminés au cours des sous-étapes précédentes 121, 122, 123 de l'étape d'égalisation 120. Pour les haut-parleurs avant, les mesures seront réalisées en utilisant les filtres déterminés à partir de la première réponse fréquentielle RF1. Pour les haut-parleurs arrière, les mesures sont réalisées en utilisant les filtres déterminés à partir de la seconde réponse fréquentielle RF2.A verification sub-step 124 is therefore carried out during which new frequency response measurements are carried out according to the same principle as in step 110 for determining the frequency responses, however filtering the signals with the determined filters. during the previous sub-steps 121, 122, 123 of the equalization step 120. For the front loudspeakers, the measurements will be carried out using the filters determined from the first frequency response RF1. For the rear loudspeakers, the measurements are carried out using the filters determined from the second frequency response RF2.

En référence à la figure 3D, il est ainsi obtenu, en moyennant les signaux obtenus sur l'ensemble des microphones placés à l'avant 2A (respectivement à l'arrière 2B), une courbe mesurée de réponse fréquentielle RF1,n,m, qui est comparée avec la courbe RF1,n théorique déduite des paramètres déterminés au cours des sous-étapes précédentes et de la première réponse fréquentielle RF1 mesurée au cours de l'étape de détermination d'un ensemble de réponses fréquentielles 110. Dans le cas où des écarts importants sont constatés entre les deux courbes, les sous-étapes d'application d'un filtre shelf 121, d'ajustement de courbe 122 et d'optimisation 123 sont à nouveau mises en œuvre avec la courbe de réponse fréquentielle RF1,n,m nouvellement mesurée afin de compenser les erreurs.With reference to the 3d figure , there is thus obtained, by averaging the signals obtained on all the microphones placed at the front 2A (respectively at the rear 2B), a measured frequency response curve RF1,n,m, which is compared with the curve Theoretical RF1,n deduced from the parameters determined during the previous sub-steps and from the first frequency response RF1 measured during the step for determining a set of frequency responses 110. In the case where significant differences are observed between the two curves, the sub-steps of applying a shelf filter 121, curve fitting 122 and optimization 123 are again implemented with the newly measured frequency response curve RF1,n,m in order to compensate for errors.

Le caractère conditionnel d'une nouvelle mise en œuvre de ces sous-étapes est symbolisé sur la figure 2 par une flèche en trait interrompu reliant la sous-étape de vérification 124 à la sous-étape d'application d'un filtre shelf 121.The conditional character of a new implementation of these sub-steps is symbolized on the figure 2 by a dashed arrow connecting the verification sub-step 124 to the sub-step of applying a shelf filter 121.

L'importance des écarts d'amplitude entre courbes mesurée et théorique pourra être appréciée au moyen de critères prédéfinis, par exemple un écart peut être considéré comme important s'il est supérieur ou égal à 3dB. Ces critères peuvent aussi être variables en fonction de la fréquence.The importance of the amplitude deviations between measured and theoretical curves can be assessed by means of predefined criteria, for example a deviation can be considered as significant if it is greater than or equal to 3dB. These criteria can also be variable depending on the frequency.

Avantageusement, la nouvelle courbe mesurée de réponse fréquentielle RF1,m, est comparée la réponse fréquentielle RF1 mesurée au cours de l'étape 110 de détermination des réponses fréquentielles, afin d'identifier des potentielles fréquences ou bandes de fréquences pas ou peu atténuées malgré l'action des filtres ; ces potentielles fréquences ou bandes de fréquences sont révélatrices d'un signal de bruit sur lequel il n'est pas possible d'agir par le biais des filtres (non-linéarités ou bruit extérieur par exemple). Si de telles fréquences sont identifiées, elles seront ignorées lors d'une nouvelle mise en œuvre potentielle des sous-étapes d'application d'un filtre shelf 121, d'ajustement de courbe 122 et d'optimisation 123.Advantageously, the new measured frequency response curve RF1,m is compared with the frequency response RF1 measured during the step 110 of determining the frequency responses, in order to identify potential frequencies or frequency bands that are not or only slightly attenuated despite the action of filters; these potential frequencies or frequency bands are indicative of a noise signal on which it is not possible to act via the filters (non-linearities or external noise for example). If such frequencies are identified, they will be ignored during a potential re-implementation of the Apply Shelf Filter 121, Curve Fit 122 and Optimization 123 sub-steps.

Comme précisé plus haut, l'étape d'égalisation 120 est appliquée séparément aux haut-parleurs avant HP1, HP2 et aux haut-parleurs arrière HP3, HP4, la première réponse fréquentielle RF1 étant considérée dans le premier cas, et la seconde réponse fréquentielle RF2 étant considérée dans le second cas.As specified above, the equalization step 120 is applied separately to the front loudspeakers HP1, HP2 and to the rear loudspeakers HP3, HP4, the first frequency response RF1 being considered in the first case, and the second frequency response RF2 being considered in the second case.

Dans le mode de mise en œuvre illustré, le procédé 100 comporte une troisième étape de déphasage 130 des haut-parleurs arrière HP3, HP4.In the embodiment illustrated, the method 100 includes a third step 130 of phase shifting the rear loudspeakers HP3, HP4.

Du fait des distances différentes de chacun des haut-parleurs au siège conducteur (pris comme point de référence dans l'exemple de mise en œuvre du procédé décrit ici), il apparaît des déphasages entre les signaux diffusés par chacun des haut-parleurs lorsque les signaux diffusés parviennent au niveau du siège conducteur. Un inconvénient de ces déphasages est qu'il y a un risque d'obtenir ainsi des interférences destructives entre les signaux, entraînant un faible niveau de signal utile reçu par le conducteur, lequel niveau de signal utile risque d'être insuffisant pour masquer un signal de type bruit.Due to the different distances from each of the loudspeakers to the driver's seat (taken as a reference point in the example implementation of the method described here), phase shifts appear between the signals broadcast by each of the loudspeakers when the broadcast signals reach the driver's seat. A disadvantage of these phase shifts is that there is a risk of thus obtaining destructive interference between the signals, resulting in a low level of useful signal received by the driver, which level of useful signal risks being insufficient to mask a signal noise type.

Afin d'éviter cela, lors de l'étape de déphasage 130, il est appliqué un retard (« delay » en terminologie anglo-saxonne) aux signaux diffusés par les haut-parleurs arrière HP3, HP4 et il est mesuré un niveau de signal reçu au niveau du siège conducteur, au moyen d'un ou plusieurs microphones.In order to avoid this, during the phase shift step 130, a delay is applied (“delay” in English terminology) to the signals broadcast by the rear loudspeakers HP3, HP4 and a signal level is measured received at the level of the driver's seat, by means of one or more microphones.

Dans un mode préféré de mise en œuvre, M mesures sont réalisées pour un ensemble T discret de retards τ compris dans un intervalle [0 ; τmax], avec par exemple $T = \{k \frac{τmax}{M}; k \in 〚 1; M 〛\}$

In a preferred mode of implementation, M measurements are carried out for a discrete set T of delays τ included in an interval [0; τmax], with for example

T = \{k \frac{τmax}{M}; k \in 〚 1; M 〛\}

Où [[1 ;M]] désigne l'ensemble des nombres entiers compris entre 1 et M.Where [[1;M]] denotes the set of integers between 1 and M.

Le retard maximal τmax ne doit pas être trop important afin que le conducteur ne perçoive pas une sensation d'écho du fait d'un retard trop important qui serait appliqué aux haut-parleurs arrière. Il peut par exemple correspondre au temps nécessaire au son pour parcourir une distance de 1 mètre dans l'air, c'est-à-dire être égal à 1/Vs, où Vs désigne la vitesse du son dans l'air.The maximum delay τmax must not be too great so that the driver does not perceive a feeling of echo due to too great a delay which would be applied to the rear loudspeakers. It can for example correspond to the time necessary for the sound to travel a distance of 1 meter in the air, that is to say be equal to 1/Vs, where Vs designates the speed of sound in the air.

Il est retenu à l'issue de cette étape de déphasage 130 un retard τ permettant de maximiser l'énergie sur une bande de fréquences donnée au préalable et fixée par des spécifications. Par exemple, cette bande de fréquences pourra correspondre à la bande de fréquences [70 ;120Hz].At the end of this phase-shifting step 130, a delay τ is retained making it possible to maximize the energy on a frequency band given beforehand and fixed by specifications. For example, this frequency band could correspond to the frequency band [70; 120Hz].

Dans un mode de mise en œuvre alternatif, il est retenu un retard différent pour chacun des haut-parleurs arrière afin de tenir compte de l'emplacement respectif des deux haut-parleurs arrière vis-à-vis du siège conducteur.In an alternative mode of implementation, a different delay is retained for each of the rear loudspeakers in order to take account of the respective location of the two rear loudspeakers vis-à-vis the driver's seat.

Au cours d'une étape 140 ultérieure du mode de mise en œuvre du procédé 100 illustré, il est appliqué un gain G aux signaux diffusés par les haut-parleurs placés à l'avant, afin de donner l'impression au conducteur que la « scène sonore », ou provenance du son, est à l'avant.During a subsequent step 140 of the mode of implementation of the method 100 illustrated, a gain G is applied to the signals broadcast by the loudspeakers placed at the front, in order to give the driver the impression that the " sound stage”, or source of sound, is at the front.

Pour cela, deux mesures sont réalisées lors de l'étape 140 d'application d'un gain.For this, two measurements are performed during step 140 of applying a gain.

Une première mesure est réalisée à l'avant, au moyen de l'ensemble de microphones disposé à l'avant, et avec pour seuls haut-parleurs actifs les haut-parleurs disposés à l'avant. Les signaux mesurés sur les quatre microphones sont moyennés. Le signal utilisé pour la mesure est par exemple un signal temporel de type sinus glissant.A first measurement is carried out at the front, by means of the set of microphones arranged at the front, and with the loudspeakers arranged at the front as the only active loudspeakers. The signals measured on the four microphones are averaged. The signal used for the measurement is for example a time signal of the sliding sine type.

Une seconde mesure est réalisée à l'arrière, au moyen de l'ensemble de microphones disposé à l'arrière, et avec pour seuls haut-parleurs actifs les haut-parleurs disposés à l'arrière. Les signaux mesurés sur les quatre microphones sont moyennés. Le signal utilisé pour la mesure est par exemple un signal temporel de type sinus glissant.A second measurement is carried out at the rear, by means of the set of microphones arranged at the rear, and with the loudspeakers arranged at the rear as the only active loudspeakers. The signals measured on the four microphones are averaged. The signal used for the measurement is for example a time signal of the sliding sine type.

Une différence de niveaux mesurés entre les signaux moyennés avant et arrière obtenus est ensuite déterminée, par exemple en calculant une différence de niveaux d'intensité acoustique entre les signaux moyennés.A difference in measured levels between the obtained front and rear averaged signals is then determined, for example by calculating a difference in acoustic intensity levels between the averaged signals.

Le gain G est ensuite appliqué en fonction de la différence constatée, afin de se rapprocher d'un écart cible qui peut être par exemple de 2 dB. Dans cet exemple, si une différence de niveaux de 1 dB est observée, il est ainsi appliqué un gain de 1 dB aux signaux diffusés dans les haut-parleurs avant afin d'obtenir une différence de niveaux de 2 dB.The gain G is then applied as a function of the observed difference, in order to come close to a target difference which can be for example 2 dB. In this example, if a difference in levels of 1 dB is observed, a gain of 1 dB is thus applied to the signals diffused in the front loudspeakers in order to obtain a difference in levels of 2 dB.

Bien entendu, la valeur de l'écart cible peut être différente de 2 dB.Of course, the value of the target deviation can be different from 2 dB.

De même le protocole de mesure mis en œuvre lors de cette étape 140 d'application d'un gain peut être différent, par exemple, il peut être envisagé de réaliser ces deux mêmes mesures en n'activant, dans chacun des cas, que les haut-parleurs arrières.Similarly, the measurement protocol implemented during this step 140 of applying a gain may be different, for example, it may be envisaged to carry out these two same measurements by activating, in each case, only the rear speakers.

Également, il est envisageable d'appliquer le gain G à d'autres haut-parleurs, en particulier pour déplacer la scène sonore, par exemple ledit gain peut être appliqué aux haut-parleurs placés à l'arrière pour une impression de scène sonore à l'arrière du véhicule.Also, it is possible to apply the gain G to other loudspeakers, in particular to move the sound stage, for example said gain can be applied to the loudspeakers placed at the back for an impression of a sound stage at the rear of the vehicle.

Il est également envisageable d'appliquer un ensemble de gains différents en fonction des haut-parleurs.It is also possible to apply a set of different gains depending on the loudspeakers.

Au cours d'une étape ultérieure du procédé 100, il est appliqué une seconde égalisation 150. L'objectif de cette seconde égalisation est d'évaluer la qualité du signal obtenu avec l'ensemble des haut-parleurs allumés, et d'intervenir d'un point de vue fréquentiel sur un ou plusieurs signaux issus respectivement d'un ou plusieurs haut-parleurs.During a subsequent step of the method 100, a second equalization 150 is applied. The purpose of this second equalization is to assess the quality of the signal obtained with all the loudspeakers on, and to intervene a frequency point of view on one or more signals coming respectively from one or more loudspeakers.

Dans la mesure où l'égalisation privilégie ici les filtres réjecteurs, dans un mode préféré de mise en œuvre de l'invention, l'égalisation est appliquée aux haut-parleurs auxquels aucun gain n'a été appliqué lors de l'étape 140. Dans l'exemple d'une scène sonore à l'avant, l'égalisation est donc appliquée aux haut-parleurs arrière, afin de conserver l'impression de « scène sonore » à l'avant du véhicule établie lors de l'étape précédente. En effet, dans le cas où seuls des filtres réjecteurs sont mis en œuvre, réaliser l'égalisation sur les haut-parleurs avant irait en effet dans le sens d'une réduction de l'écart entre les niveaux à l'avant et à l'arrière, et donc aurait tendance à diminuer l'impression de scène sonore à l'avant. Il est toutefois possible de réaliser cette égalisation sur d'autres haut-parleurs, notamment si des filtres passe-bandes sont utilisés.Insofar as the equalization here favors the rejection filters, in a preferred embodiment of the invention, the equalization is applied to the loudspeakers to which no gain has been applied during step 140. In the example of a sound stage at the front, the equalization is therefore applied to the rear speakers, in order to maintain the impression of a "sound stage" at the front of the vehicle established during the previous step . Indeed, in the case where only rejection filters are implemented, carrying out the equalization on the front loudspeakers would indeed go in the direction of reducing the difference between the levels at the front and at the back. rear, and therefore would tend to diminish the impression of a sound stage at the front. It is however possible to achieve this equalization on other loudspeakers, in particular if band-pass filters are used.

Pour cela, en référence à la figure 4, il est défini une réponse fréquentielle cible secondaire RF,c' qui présente sensiblement un profil similaire à celui de la réponse fréquentielle cible RF,c, mais pour laquelle une amplitude plus faible est recherchée dans les basses fréquences. Cette amplitude plus faible dans les basses fréquences permet de compenser d'une part les basses fréquences amplifiées ou apparues lors de l'étape de déphasage 130, ainsi que celles amplifiées par superposition de l'ensemble des haut-parleurs. La réponse fréquentielle cible secondaire RF,c' présente par exemple une bande de fréquences allant de 20Hz à 200Hz atténuées de G décibels par rapport à la réponse fréquentielle cible RF,c, G étant le gain appliqué lors de l'étape précédente. Bien entendu, la bande de fréquences atténuée et ou l'atténuation peuvent être différentes.For this, with reference to the figure 4 , a secondary target frequency response RF,c' is defined which has a profile substantially similar to that of the target frequency response RF,c, but for which a lower amplitude is sought at low frequencies. This lower amplitude in the low frequencies makes it possible to compensate on the one hand the low frequencies amplified or appeared during the phase shift step 130, as well as those amplified by superposition of all the loudspeakers. The secondary target frequency response RF,c' has for example a band of frequencies ranging from 20Hz to 200Hz attenuated by G decibels with respect to the target frequency response RF,c, G being the gain applied during the previous step. Of course, the attenuated frequency band and/or the attenuation may be different.

La réponse fréquentielle cible secondaire RF,c' est adaptée pour tenir compte de l'effet de superposition des haut-parleurs et des étapes 130 et 140 de déphasage et d'application de gain sur le spectre fréquentiel, et pour compenser les fréquences amplifiées, en particulier dans les basses fréquences. En particulier, la réponse fréquentielle cible secondaire RF,c' vise à limiter l'énergie apportée par les haut-parleurs arrière par rapport aux haut-parleurs avant (lesquels sont privilégiés pour une scène sonore à l'avant, mais le principe est le même pour une scène sonore placée à l'arrière).The secondary RF target frequency response, c′ is adapted to take account of the effect of superimposition of the loudspeakers and of the stages 130 and 140 of phase shift and gain application on the frequency spectrum, and to compensate for the amplified frequencies, especially at low frequencies. In particular, the secondary RF target frequency response, c' aims to limit the energy supplied by the rear loudspeakers with respect to the front loudspeakers (which are favored for a sound stage at the front, but the principle is the even for a sound stage placed at the back).

La détermination de la réponse fréquentielle cible secondaire RF,c' est réalisée en diffusant dans l'ensemble des quatre haut-parleurs HP1, HP2, HP3, HP4 un signal de type sinus glissant, les paramètres de filtres, retard et gain déterminés précédemment étant appliqués aux haut-parleurs, et en mesurant une réponse fréquentielle RF au moyen des quatre microphones avant 2A disposés au niveau du siège conducteur. La réponse fréquentielle RF ainsi obtenue est comparée à la réponse fréquentielle cible RF,c.The determination of the secondary RF target frequency response, c′ is carried out by broadcasting into all of the four loudspeakers HP1, HP2, HP3, HP4 a signal of the sliding sine type, the filter, delay and gain parameters determined previously being applied to the loudspeakers, and by measuring an RF frequency response by means of the four front microphones 2A arranged at the level of the driver's seat. The RF frequency response thus obtained is compared with the target RF frequency response, c.

La réponse fréquentielle cible secondaire RF,c' peut par exemple être définie selon la relation : $RF, c' (f) = {\begin{matrix} 2 RF, c (f) - RF (f) si RF (f) - RF, c (f) \geq S \\ RF, c (f) sinon \end{matrix}$

où f désigne la fréquence, RF la réponse fréquentielle mesurée par les microphones, et S une valeur seuil strictement positive, exprimée en décibels. Dans un mode de mise en œuvre, S est égal à 1dB.The secondary target frequency response RF,c' can for example be defined according to the relationship:

RF, vs' (f) = {\begin{matrix} 2 RF, vs (f) - RF (f) if RF (f) - RF, vs (f) \geq S \\ RF, vs (f) otherwise \end{matrix}

where f designates the frequency, RF the frequency response measured by the microphones, and S a strictly positive threshold value, expressed in decibels. In one embodiment, S is equal to 1dB.

En d'autres termes, si l'énergie apportée par les haut-parleurs arrière est trop marquée par rapport à l'énergie apportée par les haut-parleurs avant seuls, la réponse fréquentielle cible est adaptée pour limiter la contribution des haut-parleurs arrière aux fréquences considérées.In other words, if the energy provided by the rear speakers is too marked compared to the energy provided by the front speakers alone, the target frequency response is adapted to limit the contribution of the rear speakers at the frequencies considered.

Une fois définie la réponse fréquentielle cible secondaire RF,c', l'étape d'égalisation 120 est appliquée à nouveau pour définir de nouveaux paramètres de filtre, mais uniquement pour régler des paramètres de filtres des haut-parleurs arrière, et avec la réponse fréquentielle cible secondaire RF,c'. Cette nouvelle application de l'étape d'égalisation se base donc sur une nouvelle mesure de réponse fréquentielle, au niveau des microphones arrière 2B, avec pour seuls haut-parleurs actifs les haut-parleurs arrière.Once the secondary RF target frequency response c' has been defined, the equalization step 120 is applied again to define new filter parameters, but only to adjust filter parameters of the rear loudspeakers, and with the response RF secondary target frequency,c'. This new application of the equalization step is therefore based on a new frequency response measurement, at the level of the rear microphones 2B, with the rear speakers as the only active loudspeakers.

La raison pour laquelle cette étape n'est appliquée qu'aux haut-parleurs arrière est pour conserver l'impression de scène sonore à l'avant. Bien entendu, si cette contrainte n'est pas retenue, l'étape d'égalisation 120 peut ici être appliquée également aux seuls haut-parleurs avant ou à tout autre sous-ensemble de haut-parleurs.The reason this step is only applied to the rear speakers is to maintain the soundstage feel in the front. Of course, if this constraint is not retained, the equalization step 120 can here also be applied only to the front loudspeakers or to any other subset of loudspeakers.

Au cours de l'étape de seconde égalisation 150, l'étape d'égalisation est ainsi mise en œuvre dans des conditions différentes en termes de haut-parleurs actifs et d'objectif de réponse fréquentielle.During the second equalization step 150, the equalization step is thus implemented under different conditions in terms of active loudspeakers and frequency response objective.

A l'issue du procédé, il est ainsi obtenu un ensemble de paramètres de traitement du signal, incluant des paramètres de filtre tels que facteur de qualité, gain, fréquences centrales, un ou plusieurs retards, un gain à appliquer aux signaux diffusés dans les haut-parleurs disposés dans l'habitacle du véhicule, afin d'obtenir une réponse fréquentielle de l'habitacle du véhicule minimisant un écart avec une réponse fréquentielle cible définie par exemple dans une spécification. Cet écart pourra par exemple être caractérisé par deux paramètres : une distance entre les courbes calculée via la moyenne quadratique de la différence entre les deux courbes, et un indice de régularité correspondant à la dérivée de la différence entre lesdites courbes.At the end of the process, a set of signal processing parameters is thus obtained, including filter parameters such as quality factor, gain, central frequencies, one or more delays, a gain to be applied to the signals broadcast in the loudspeakers arranged in the passenger compartment of the vehicle, in order to obtain a frequency response of the passenger compartment of the vehicle minimizing a difference with a target frequency response defined for example in a specification. This difference could for example be characterized by two parameters: a distance between the curves calculated via the quadratic average of the difference between the two curves, and a regularity index corresponding to the derivative of the difference between said curves.

La détermination de l'ensemble des paramètres de traitement du signal se fait de manière automatique, dès lors que :

la réponse fréquentielle cible RF,c et la réponse fréquentielle cible secondaire RF,c' ont été spécifiées ;
les critères utilisés lors de la sous-étape d'optimisation 123 ont été définis.

The determination of all the signal processing parameters is done automatically, as soon as:

the RF target frequency response,c and the RF secondary target frequency response,c' have been specified;
the criteria used during the optimization sub-step 123 have been defined.

Dans un mode de mise en œuvre, la réponse fréquentielle cible RF,c et les critères utilisés lors de la sous-étape d'optimisation 123 sont définis préalablement à la mise en œuvre du procédé.In one mode of implementation, the target frequency response RF,c and the criteria used during the optimization sub-step 123 are defined prior to the implementation of the method.

Dans un mode de mise en œuvre alternatif, ces éléments sont définis au fur et à mesure de l'avancement du procédé, par un opérateur.In an alternative mode of implementation, these elements are defined as the process progresses, by an operator.

Bien entendu, bien que l'avant du véhicule soit privilégié au cours du procédé décrit ici, l'homme du métier comprendra que le procédé pourra être aussi bien mis en œuvre pour déplacer la « scène sonore » à l'arrière du véhicule ou sur les côtés.Of course, although the front of the vehicle is favored during the process described here, those skilled in the art will understand that the process could also be implemented to move the "sound stage" to the rear of the vehicle or on the sides.

En particulier, au lieu de prendre comme référence le siège conducteur, il est possible de prendre comme référence un siège passager, ou n'importe quel point à l'intérieur de l'habitacle du véhicule.In particular, instead of taking the driver's seat as a reference, it is possible to take a passenger's seat as a reference, or any point inside the passenger compartment of the vehicle.

Dans le mode de mise en œuvre décrit plus haut, les haut-parleurs avant et arrière étaient considérés séparément. L'homme du métier comprendra que, lors de la mise en œuvre du procédé, d'autres combinaisons de haut-parleurs pourraient être considérées.In the mode of implementation described above, the front and rear loudspeakers were considered separately. Those skilled in the art will understand that, when implementing the method, other combinations of loudspeakers could be considered.

A titre d'exemple, lors de l'étape de détermination d'un ensemble de réponses fréquentielles 110, il pourrait par exemple être établi un ensemble de quatre réponses fréquentielles en activant les haut-parleurs les uns après les autres. Dans un autre mode de mise en œuvre, le haut-parleur avant gauche pourrait être considéré seul et les autres haut-parleurs être considérés ensemble. Dans un autre mode de mise en œuvre, les haut-parleurs gauches pourraient être considérés séparément des haut-parleurs droits, la scène sonore privilégiée étant le côté gauche de l'habitacle.By way of example, during the step of determining a set of frequency responses 110, a set of four frequency responses could for example be established by activating the loudspeakers one after the other. In another mode of implementation, the front left loudspeaker could be considered alone and the other loudspeakers could be considered together. In another mode of implementation, the left loudspeakers could be considered separately from the right loudspeakers, the preferred sound stage being the left side of the passenger compartment.

Également, deux réponses fréquentielles cibles secondaires distinctes pourraient être considérées lors de l'étape de seconde égalisation 150, pour procéder à une nouvelle égalisation des haut-parleurs avant et arrière.Also, two distinct secondary target frequency responses could be considered during the second equalization step 150, to carry out a new equalization of the front and rear loudspeakers.

L'invention concerne également un dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention, comportant :

des moyens pour déterminer un ensemble de réponses fréquentielles d'un environnement donné comprenant des haut-parleurs, l'environnement étant par exemple un habitacle de véhicule ;
des moyens pour déterminer un ensemble de traitements numériques à appliquer aux signaux à diffuser via les haut-parleurs pour minimiser un écart entre une réponse fréquentielle de l'environnement et une réponse fréquentielle cible dudit environnement ; Les moyens pour déterminer un ensemble de réponses fréquentielles comprennent notamment une source sonore apte à délivrer un signal de type « sinus glissant » ainsi qu'un ensemble d'un ou plusieurs microphones.

The invention also relates to a device for implementing the method according to the invention, comprising:

means for determining a set of frequency responses of a given environment comprising loudspeakers, the environment being for example a vehicle interior;
means for determining a set of digital processing operations to be applied to the signals to be broadcast via the loudspeakers to minimize a difference between a frequency response of the environment and a target frequency response of said environment; The means for determining a set of frequency responses include in particular a sound source capable of delivering a “sliding sine” type signal as well as a set of one or more microphones.

Les traitements numériques comprennent notamment des filtres, par exemple de type « shelf », réjecteurs de bande, ou passe-bande, ainsi qu'un ou plusieurs gains, l'application d'un ou plusieurs retards.The digital processing includes in particular filters, for example of the "shelf" type, band rejectors, or bandpass, as well as one or more gains, the application of one or more delays.

Claims

Procédé pour le réglage automatisé de paramètres de traitements numériques destinés à être appliqués à des signaux numériques avant diffusion par au moins un haut-parleur (HP1, HP2, HP3, HP4) placé dans un environnement, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - une étape de détermination d'un ensemble de réponses fréquentielles (110) de l'environnement, chacune des réponses fréquentielles (RF1, RF2) étant déterminée en activant un sous-ensemble d'au moins un haut-parleur ;

- une étape d'égalisation (120) appliquée pour chaque sous-ensemble d'au moins un haut-parleur, au cours de laquelle des paramètres de filtres à appliquer à l'au moins un haut-parleur de chaque sous-ensemble sont déterminés de sorte à minimiser un écart entre une réponse fréquentielle cible (RF,c) prédéterminée et la réponse fréquentielle (RF1, RF2) associée au sous-ensemble d'au moins un haut-parleur déterminée lors de l'étape de détermination d'un ensemble de réponses fréquentielles (110) ;

- une étape de seconde égalisation (150) appliquée à au moins un sous-ensemble d'au moins un haut-parleur, pour déterminer des paramètres de filtres à appliquer auxdits haut-parleurs de sorte à atténuer sur un ensemble de fréquences à corriger la réponse fréquentielle de l'environnement obtenue lorsque tous les haut-parleurs sont actifs.

Method for the automated adjustment of digital processing parameters intended to be applied to digital signals before broadcasting by at least one loudspeaker (HP1, HP2, HP3, HP4) placed in an environment, said method being characterized in that it involves the following steps: - a step of determining a set of frequency responses (110) of the environment, each of the frequency responses (RF1, RF2) being determined by activating a subset of at least one loudspeaker;

- an equalization step (120) applied for each subset of at least one loudspeaker, during which filter parameters to be applied to the at least one loudspeaker of each subset are determined so as to minimize a difference between a predetermined target frequency response (RF,c) and the frequency response (RF1, RF2) associated with the subset of at least one loudspeaker determined during the step of determining a set of frequency responses (110);

- a second equalization step (150) applied to at least a subset of at least one loudspeaker, to determine filter parameters to be applied to said loudspeakers so as to attenuate over a set of frequencies to correct the frequency response of the environment obtained when all loudspeakers are active.

Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'étape d'égalisation (120), appliquée à un sous-ensemble d'au moins un haut-parleur, comporte les sous-étapes suivantes : - une sous-étape d'application d'un filtre shelf (121) au cours de laquelle il est déterminé un filtre shelf à appliquer à l'au moins un haut-parleur pour minimiser un écart entre la courbe de réponse fréquentielle déterminée lors de l'étape de détermination d'un ensemble de réponses fréquentielles (110) et la réponse fréquentielle cible (RF,c) ;

- une sous-étape d'ajustement de courbe (122) au cours de laquelle des paramètres de filtres réjecteurs de bande sont déterminés pour minimiser un écart entre la courbe de réponse fréquentielle déterminée lors de la sous-étape d'application d'un filtre shelf (121) et la réponse fréquentielle cible (RF,c) ;

- une sous-étape d'optimisation (123) au cours de laquelle les filtres réjecteurs sont triés au moyen de critères appliqués aux paramètres desdits filtres ;

- une sous-étape de vérification (124) au cours de laquelle la réponse fréquentielle de l'environnement est mesurée en appliquant au sous-ensemble de l'au moins un haut-parleur les filtres shelf, réjecteurs de bande déterminés au cours des sous-étapes précédentes, et au cours de laquelle la réponse fréquentielle mesurée est comparée à la réponse fréquentielle attendue théoriquement après la sous-étape d'optimisation (123).

Method according to Claim 1 , characterized in that the equalization step (120), applied to a subset of at least one loudspeaker, comprises the following substeps: - a sub-step of applying a shelf filter (121) during which a shelf filter is determined to be applied to the at least one loudspeaker to minimize a difference between the frequency response curve determined during the step of determining a set of frequency responses (110) and the target frequency response (RF,c);

- a curve fitting sub-step (122) during which notch filter parameters are determined to minimize a deviation between the frequency response curve determined during the filter application sub-step shelf (121) and the target frequency response (RF,c);

- an optimization sub-step (123) during which the rejection filters are sorted by means of criteria applied to the parameters of said filters;

- a verification sub-step (124) during which the frequency response of the environment is measured by applying to the subset of the at least one loudspeaker the shelf filters, band rejectors determined during the preceding sub-steps, and during which the measured frequency response is compared with the theoretically expected frequency response after the optimization sub-step (123).

Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que le nombre de filtres réjecteurs de bande utilisés lors de la sous-étape d'ajustement de courbe (122) est au moins égal au nombre de maxima locaux de la courbe de réponse fréquentielle obtenue à l'issue de la sous-étape d'application d'un filtre shelf (121).Method according to Claim 2 , characterized in that the number of band rejection filters used during the curve adjustment sub-step (122) is at least equal to the number of local maxima of the frequency response curve obtained at the resulting from the sub-step of applying a shelf filter (121).

Procédé selon la revendication 2 ou la revendication 3 caractérisé en ce que les filtres réjecteurs de bande sont supprimés au cours de la sous-étape d'optimisation (123) s'ils présentent un gain supérieur à un gain maximal seuil G_th_max et un facteur de qualité inférieur à un facteur de qualité minimal seuil Q_th_min.Method according to Claim 2 or Claim 3 , characterized in that the band rejection filters are eliminated during the optimization sub-step (123) if they have a gain greater than a threshold maximum gain G_th_max and a quality lower than a minimum threshold quality factor Q_th_min.

Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte par ailleurs : - une étape de déphasage (130) au cours de laquelle au moins un retard τ est appliqué à au moins un sous-ensemble d'au moins un haut-parleur ;

- une étape d'application d'un gain (140) à au moins un sous-ensemble d'au moins un haut-parleur.

Process according to any one of the preceding claims, characterized in that it also comprises: - a phase shift step (130) during which at least one delay τ is applied to at least one subset of at least one loudspeaker;

- a step of applying a gain (140) to at least one subset of at least one loudspeaker.

Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'au moins un retard est déterminé au moyen de M mesures réalisées en un point de référence ou dans un voisinage dudit point de référence comme étant la fraction entière (k x τmax)/M permettant de maximiser l'énergie sur une bande de fréquences donnée au préalable, avec k entier compris entre 1 et M, et τmax désignant un retard maximal.Method according to Claim 5 , characterized in that the at least one delay is determined by means of M measurements carried out at a reference point or in a neighborhood of said reference point as being the integer fraction (kx τmax)/M making it possible to maximize the energy on a frequency band given beforehand, with k integer between 1 and M, and τmax designating a maximum delay.

Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que la bande de fréquences considérée comprend la bande de fréquences [70Hz ;120Hz].Method according to Claim 6 , characterized in that the frequency band considered comprises the frequency band [70Hz;120Hz].

Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que, au cours de l'étape de seconde égalisation (150), une courbe de réponse fréquentielle cible secondaire RF,c' est déterminée comme suit :

RF, c' (f) = {\begin{matrix} 2 RF, c (f) - RF (f) si RF (f) - RF, c (f) \geq S \\ RF, c (f) sinon \end{matrix}

où f désigne la fréquence, RF la réponse fréquentielle mesurée avec tous les haut-parleurs actifs, les paramètres de filtres déterminés à l'étape d'égalisation (120), ainsi que l'au moins un retard τ et le gain déterminés aux étapes de déphasage (130) et d'application d'un gain (140) étant appliqués aux signaux de type sinus glissant diffusés par les haut-parleurs, et S désignant une valeur seuil positive.Method according to any one of Claims 5 to 7 , characterized in that , during the second equalization step (150), a secondary RF target frequency response curve, c' is determined as follows:

RF, vs' (f) = {\begin{matrix} 2 RF, vs (f) - RF (f) if RF (f) - RF, vs (f) \geq S \\ RF, vs (f) otherwise \end{matrix}

where f designates the frequency, RF the frequency response measured with all the loudspeakers active, the filter parameters determined in the equalization step (120), as well as the at least one delay τ and the gain determined in the steps phase shift (130) and application of a gain (140) being applied to the sliding sine type signals broadcast by the loudspeakers, and S denoting a positive threshold value.

Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, lors de l'étape de détermination d'un ensemble de réponses fréquentielles (110), lesdites réponses fréquentielles sont déterminées au moyen d'au moins un ensemble d'au moins un microphone, lesdites réponses étant moyennées sur chacun des ensembles de microphones.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that , during the step of determining a set of frequency responses (110), said frequency responses are determined using at least one set of at least one microphone, said responses being averaged over each of the sets of microphones.

Dispositif pour le réglage automatisé de paramètres de traitements numériques destinés à être appliqués à des signaux numériques avant diffusion par au moins un haut-parleur placé dans un environnement, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens pour déterminer un ensemble de réponses fréquentielles de l'environnement, chacune des réponses fréquentielles étant déterminée en activant un sous-ensemble d'au moins un haut-parleur ;

- des moyens pour déterminer, pour chaque sous-ensemble d'au moins un haut-parleur considéré, des paramètres de filtres à appliquer à l'au moins un haut-parleur de sorte à minimiser un écart entre une réponse fréquentielle cible prédéterminée et la réponse fréquentielle associée au sous-ensemble d'au moins un haut-parleur.

Device for the automated adjustment of digital processing parameters intended to be applied to digital signals before broadcasting by at least one loudspeaker placed in an environment, said device being characterized in that it comprises: - means for determining a set of frequency responses of the environment, each of the frequency responses being determined by activating a subset of at least one loudspeaker;

- means for determining, for each subset of at least one loudspeaker considered, filter parameters to be applied to the at least one loudspeaker so as to minimize a difference between a predetermined target frequency response and the frequency response associated with the subset of at least one loudspeaker.