FR2639459A1 - Procede de traitement du signal et appareil de formation de donnees issues d'une source sonore - Google Patents
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Abstract
Procédé destiné à traiter un signal numérique produit par numérisation d'un signal analogique tel qu'un signal sonore d'un instrument musical, et appareil destiné à produire des données de source sonore. Lorsque le signal d'entrée contient une partie en forme d'onde se répétant périodiquement, la fréquence fondamentale et ses composantes harmoniques sont extraites par un filtre avant le traitement du signal. La fréquence fondamentale ou ton est détecté en réalisant une transformation de Fourier afin de produire des composantes de fréquence. Ladite partie en forme d'onde répétitive encore appelée domaine (ou plage) de bouclage possède une grande similarité dans la forme d'onde à proximité de ces deux extrémités dans le domaine choisi. Lors de la réalisation de la compression par bit des données du signal numérique, un pseudo-signal est assigné au signal d'entrée. Le domaine de bouclage est déterminé afin d'être un nombre multiple entier des blocs qui le constituent et les paramètres pour le bloc de départ du domaine de bouclage sont formés en fonction des données des blocs de départ et de fin.
Description
Cette invention a trait à un procédé de traitement du signal, tel qu'un
procédé destiné à extraire différentes données à partir d'un signal d'entrée ou un procédé destiné à compresser et à enregistrer des données, et un appareil de formation de données issues d'une source sonore. Plus particulièrement, cette invention divulgue un procédé pour traiter des signaux tels que la détection du ton ou le filtrage de signaux sonores musicaux d'entrée, La compression de données sur le principe d'un traitement bloc par bloc et l'extraction de périodes de répétition en forme d'onde, grâce à un processeur de signal numérique (DSP), et un appareil destiné à former des données issues de sources sonores par ces procédés.
Généralement, une source sonore utilisée dans un instru-
ment musical électronique ou sur une unité de jeu de télévision peut être classée en une source sonore analogique composée, par exemple, de VCO, VCA et VCF, et une source sonore numérique telle qu'un générateur de sons programmable (PSG) ou une source sonore de type à ROM en forme d'onde. Un type de source sonore numérique a
été récemment développé, il s'agit d'une source sonore d'échantil-
lonnage qui est la source de données sonores échantillonrées et numérisées à partir de sons réels d'instruments musicaux, mémorisés
dans une mémoire.
Comme une très grande capacité mémoire est généralement nécessaire pour mémoriser des dcnnées de source sonore, différentes techniques ont été proposées pour économiser de la mémoire. Un exemple typique est un bouclage qui exploite la périodicité de l'onde de forme du son musical et de la compression par bit, par
exemple par une conversion non linéaire.
Le bouclage ci-dessus mentionné est aussi une technique destinée à produire un son pour une période de temps plus Longue que la durée d'origine du son musical échantillonné. Considérant l'onde de forme de par exemple un son musical, une composante sans ton, tel que la frappe d'une touche dans un piano ou un bruit de respiration d'un instrument musical à vent, est contenu dans l'onde de forme et, par conséquent, une partie avec une périodicité non explicite de L'onde de forme est créée. Apres cette partie, La même onde de forme commence à être répétée avec une période de base correspondant à l'intervalle, c'est-à-dire le ton ou La hauteur sonore du son musical. En reproduisant de façon répétée n périodes de l'onde de forme répétitive, n étant un entier, en tant que pLage de bouclage, un son maintenu pendant une longue période peut être
produit avec une capacité mémoire plus faible.
Le bouclage ci-dessus décrit est perturbé par un problème particulier de bruit pour les boucles, encore appelé bruit de
boucle. Ce bruit de boucle est produit au moment de la commuta-
t-on de l'onde de forme en boucle et montre une distribution spectrale de caractéristiques de fréquences. Pour cette raison, il est difficile, même si le niveau de bruit est inférieur au bruit blanc ordinaire. Plusieurs facteurs sont responsables d'un tel
bruit de boucle.
L'un des facteurs est que la période de boucle ne coincide pas complètement avec la période de l'onde de forme d'une source de signaux musicaux. Par exemple, quand une source de 401 kHz est bouclée à une période de 400 Hz, l'onde de forme bouclée possède seulement des composantes de fréquence égales à un multiple entier de la période de bouclage. Ainsi, la fréquence fondamentale de la source est inévitablement décalée vers 400 Hz avec La distorsion présentant elle- même en tant qu'harmoniques les fréquences de 800 Hz, 1600 Hz, etc. Il peut être démontré que, lorsqu'il y a un décalage de 1% entre la fréquence de source et la fréquence de boucle, un composant harmonique d'ordre n de C (sin(n-O,Ol))/( (n-O;Ol0)) (a) est produit pendant le bouclage et entendu en tant que bruit de
boucle.
Un autre facteur est créé par des harmoniques d'ordre non entier, c'est-adire des harmoniques d'ordre k, k étant un nombre non entier, contenus dans la source. L'onde de source apparemment périodique n'est pas strictement une fonction périodique, mais
contient plusieurs harmoniques d'ordre non entier. Pendant le bou-
clage, ces harmoniques sont forcémert décalés vers les harmoniques d'ordre non entier Les plus proches. La distortion apparue pendant
le bouclage est entendue en tant que bruit de boucle.
Considérant Le cas d'harmoniques ayant une composante de fréquences qui est a fois La fréquence de bouclage, o a n'est pas nécessairement un nombre entier, le facteur de distorsion de la
distorsion produite par le bouclage est exprimé en tant que fonc-
tion de a, et donné par: oo E (a)= E (((a-m) 2/(a-n))-1) (b) - ns-O0 o m est un entier très proche de a. Le facteur de distorsion devient maximum pour a=0,5, 1,5, 2,5... et minimum pour a=l,0,
2,0, 3,0...
Ces deux facteurs sont certainement responsables du bruit de boucle. Dans tous Les cas, Le bruit de boucle est produit Lorsque la période de bouclage n'est pas égale à un nombre entier
de fois la période de source.
Les composantes de fréquence de ce bruit de bouclage ont une distribution spectrale et ne sont pas souhaitables pour le sens auditif, de sorte qu'ils doivent être éliminés au maximum, dans la
mesure du possible.
D'autre part, la donnée sonore musicale échantillonnée et
stockée dans une mémoire est un son musical réel qui a été direc-
tement numérisé et enregistré dans un moyen d'enregistrement, de
sorte que la qualité sonore au moment de la reproduction est déter-
minée par celLe au moment de l'échantillonnage. Par exemple, lorsque le son au moment de l'échantillonnage contient une grande quantité de composantes de bruit, le signal sonore musical lu et reproduit à partir du moyen d'enregistrement, contiendra également ces composantes de bruit en tant que telles. Lorsqu'un vibrato est appliqué au préalable au son musical à échantillonner, le son est légèrement modulé en fréquence. Pendant le bouclage, la composante latérale produite par La modulation de fréquence se trouve être un harmonique d'ordre non entier, de sorte qu'elle est reproduite en
tant que bruit de boucle.
La pratique usuelle pour sélectionner le point de départ de la boucle et le point final de La boucle a été simplement de sélectionner deux points de même niveau, tels que des
points d'ordonnée nulle en tant que points de boucle.
Cependant, une telle sélection de points de boucle est difficile et est une opération de longue durée, car les points de début et de fin de boucle sont connectés de façon répétitive l'un à l'autre de façon empirique, et les points ayant approximativement des valeurs égales sont choisis en tant que points de début et de
fin de boucle.
Pour le bouclage, il est nécessaire de déterminer la période et la fréquence fondamentale encore appelée "ton" de la source qui est le signal musical. La pratique usuelle pour une telle détection est de laisser passer les données sonores musicales à travers un filtre passe- bas afin d'éliminer les composantes de bruit de haute fréquence de l'onde de forme et de compter le nombre de points d'ordonnées nulles de l'onde de forme après le passage à travers le filtre passe-bas, afin de trouver la fréquence de base de l'onde de forme de données sonores musicales pour mesurer le ton. Cependant, avec ce procédé, il est nécessaire pour le son musical d'être maintenu pendant un certain temps, car la fréquence de ton ou la fréquence du son fondamental ne peut pas etre mesurée avant qu'un grand nombre de points d'ordonnées nulles ne soient comptés. Ainsi, le procédé ci-dessus mentionné ne peut pas être appliqué pour traiter un son qui s'arrête après un temps
très court.
Un autre procédé pour déterminer le ton consiste à trai-
ter les données sonores musicales par une transformation de Fourier rapide (FFT) afin de détecter et de mesurer le pic de la donnée sonore musicale. Cependant si la fréquence du ton ou la fréquence fondamentale est inférieure à la fréquence d'échantillonnage f., il n'est pas possible avec ce procédé d'extraire la fréquence de pic du ton fondamental, d'o il s'ensuit une faible précision. De plus,
certains sons musicaux peuvent avoir une composante de ton fonda-
mental bien inférieure aux composantes harmoniques, auquel cas il est également difficiLe d'extraire efficacement le pic de La
fréquence de ton fondamental.
La compression de bit de la donnée de source sonore en tant que technique pour économiser de la mémoire va être discutée maintenant. En tant qu'exemple pratique, Le codage-compression de bit peut être envisage, selon lequel un filtre donnant le taux de compression le plus élevé sur la base d'une compression bLoc par bloc, chaque bloc étant constitué d'une pluralité d'échantillons
est sélectionné à partir d'un groupe de filtres.
Avec un tel système d'encodage et de compression par bit du type à sélection par filtre, des données de paramètre telles que
le rang ou la donnée de filtre sont annexées à chaque bloc cons-
titué de seize échantillons de la donnée de valeur d'onde de l'onde sonore musicale. La donnée de filtre est utilisée pour sélectionner un filtre qui donnera le taux de compression le plus élevé ou le taux de compression qui est optimum pour le codage, à partir de trois modes de filtre, qui sont le PCM direct, un filtre différentiel de premier ordre, et un filtre différentiel de second ordre. Parmi ceux-ci, les filtres différentiels de premier et de second ordre sont des filtres IIR au moment du décodage ou de la reproduction, de sorte que, lors du décodage ou de la reproduction
d'un échantillon de tête d'un bloc, un ou deux échantillons pré-
cédant le bloc sont nécessaires en tant que valeurs initiales.
Cependant, lorsque les filtres différentiels de premier
et de second ordre sont sélectionnés dans le bloc de tête des don-
nées de source sonore, il manque l'échantillon de tête, qui est l'échantillon avant le début de la génération de son, de sorte
qu'une ou deux données doivent être stockées dans un moyen de mémo-
risation tel qu'une mémoire en tant que valeurs initiales. De
telles données supplémentaires dans un moyen de mémoire, repré-
sentent un accroissement dans la charge des composants du déco-
deur et n'est pas souhaitable pour l'intégration des circuits et la
réduction des coûts.
Au vu de l'état de la technique qui vient d'être décrite, l'objet principal de la présente invention est de fournir un procédé de traitement de signal et un appareil de formation de données sonores selon lesquels les inconvénients précédents peuvent
être éliminés.
Un autre objet de la présente invention consiste en un
procédé d'enregistrement de signal selon lequel des signaux analo-
giques tels que des signaux sonores musicaux ou des signaux numéri-
sés à partir de tels signaux analogiques sont fournis à un filtre à
peigne autorisant uniquement le passage de la fréquence fondamen-
tale et de ses composantes harmoniques, les signaux ainsi filtrés étant enregistres sur un moyen de mémorisation, de sorte que des signaux sont produits libres de composantes de fréquence qui ne soient pas des multiples entiers de la fréquence fondamentale et afin de réduire le bruit de bouclage pendant le bouclage afin de
garantir un bouclage sans à-coups.
Un autre objet de la présente invention est de fournir un procédé de détection de ton selon lequel l'intervalle ou le ton d'une source sonore peut être détecté à partir d'une donnée de source sonore contenant un petit nombre d'échantillons avec moins de fluctuations dans la précision de la détection du ton due à la
fréquence de la donnée de source sonore.
Un autre objet de la présente invention est de fournir un procédé destiné à générer des signaux numériques, de sorte que les
points de départ et de fin de bouclage en tant que points de bou-
clage peuvent être établis automatiquement.
Un autre objet de la présente invention est de fournir un procédé de compression de signal dans lequel un mode de sortie
directe est sélectionné au point de début du signal d'entrée lors-
qque la sélection de l'un parmi plusieurs filtres donne Le taux de compression de donnée le plus élevé afin de rendre les vaLeurs initiales non nécessaires et de simplifier la construction
de la partie "composant" du système.
Un autre objet de la présente invention est de fournir un procédé de codage et de compression de données dans lequel, lors de la réalisation du bouclage utilisant un système de codage et de compression par bit sur un principe bloc par bloc avec un appareil d'enregistrement/reproduction de données de source sonore telles que des données de source musicale, le bruit de boucle peut être diminué et la différence de ton dans les données de source sonore
échantillonnées peut être éliminée.
Un autre objet de la présente invention est de fournir un procédé destiné à compresser et à coder des données en forme
d'onde, de sorte que, Lors de la réalisation de l'encodage utili-
sant une compression par bit et un système de codage pour la com-
pression des bits sur un principe bloc par bloc pour des données de
bouclage en forme d'onde, telles que des données sonores musica-
les, des erreurs produites par ailleurs par la compression de bit
peuvent être évitées.
C'est enfin un autre objet de la présente invention de définir un appareil de formation de données de source sonore, dans
lequel, lors de la formation des données de source sonore par bou-
clage et compression de bits des signaux sonores musicaux, les
bruits de boucles peuvent être réduits, la construction des compo-
sants du système peut être simplifiée, et une excellente qualité sonore peut être obtenue par élimination d'erreurs qui se seraient
produites par ailleurs au moment de la compression de bits.
La présente invention fournit un procédé d'enregistrement de signal dans lequel des signaux d'entrée, teLs que des signaux analogiques comportant des signaux sonores musicaux ou des signaux
numériques correspondants, sont fournis à un filtre à peigne auto-
risant uniquement le passage de la fréquence fondamentale et de ses composantes multiples entiers avec des fréquences proches, et un domaine d'ondes de forme de répétition adéquate du signal de sortie
est extrait et enregistré sur un moyen d'enregistrement, ceci per-
mettant de réduire le bruit contenu dans le signal d'entrée et de supprimer des bruits qui seraient par ailleurs produits au moment
de la régénération répétée des formes d'ondes enregistrées.
La présente invention fournit également un procédé de détection de ton par lequel un signal numérique d'entrée converti à partir d'un signal analogique est traité par une transformation de Fourier afin de produire différentes composantes de fréquence qui sont à leur tour traitées par une transformation de Fourier après une phase d'égalisation et la période de la valeur de pic de la donnée de sortie est détectée afin de trouver le ton du signal analogique, ceci permettant la détection du ton du signal analogique avec une grande précision et avec un nombre réduit d'échantillons. La présente invention fournit également un procédé pour produire un signal numérique selon lequel un signal analogique est
converti en un signal numérique constitué de plusieurs échantil-
lons, les valeurs des fonctions d'évaluation des échantillons en deux points espacés l'un de l'autre d'une distance égale à la période répétée du signal analogique, et plusieurs échantillons à proximité sont déterminés, ainsi plusieurs échantillons entre deux points ayant des liens avec l'onde de forme sont extraits en tant
que données répétées sur la base des valeurs de fonction d'évalua-
tion afin de permettre une détermination facile des points de boucle. La présente invention fournit également un procédé de
compression de signal comportant les étapes consistant à sélec-
tionner un mode parmi un mode de sortie directe du signal d'entrée ou un mode de sortie du signal d'entrée à travers un filtre, qui donnera le signal de sortie ayant le taux de compression le plus élevé, et à transmettre le signal de sortie, le procédé comportant en outre de façon caractéristique les étapes consistant à assigner au signal d'entrée, pendant une période précédant le point de
départ du signal d'entrée, un pseudo-signal d'entrée qui sélection-
nera automatiquement le mode de sortie directe du signal d'entrée, et à traiter le signal d'entrée comportant le pseudo-signal d'entrée, de sorte que des valeurs initiales du bloc de tête peuvent être éliminées et la partie composant du système peut être simplifiée. La présente invention concerne également un procédé de codage et de compression de données destiné à comprimer et à coder des donnees en forme d'onde de période constante avec des
blocs de codage-compression, chaque bloc étant constitué de plu-
sieurs échantillons en tant qu'unité, le procédé comportant les étapes consistant à établir le nombre de mots contenus dans un nombre n de périodes des données en forme d'onde, afin d'être égal à un multiple entier du nombre de mots contenus dans chacun desdits blocs de codagecompression, afin d'éliminer les jeux de fréquence au moment de La reproduction de l'onde de forme et de diminuer les erreurs produites lors du passage d'un bloc à un autre au moment de
la compression par bit sur la base d'une méthode bloc par bloc.
La présente invention fournit également un procédé de
codage et de compression de données en forme d'onde destiné à com-
primer et à coder des données en forme d'onde en mots de données comprimées et en paramètres pour la compression avec des blocs de codagecompression, chaque bloc contenant un nombre prédéterminé de mots d'échantillonnage en tant qu'unités, ledit procédé comprenant en outre l'étape consistant à former, à partir de données de forme de période constante plusieurs blocs de codage-compression, chaque bloc contenant un nombre prédéterminé de mots de données, Lesdits blocs de codagecompression comportant chacun un bloc de départ et un bloc de fin, à mémoriser lesdits blocs de codage-compression dans une mémoire et à former les paramètres pour ledit bloc de départ sur la base des données pour le bloc de départ et le bloc de fin, afin de réduire Les bruits de boucle qui seraient par ailleurs produits au moment du bouclage à partir du bloc de fin jusqu'au
bloc de départ.
Les objets mentionnés ci-dessus et d'autres encore ainsi
que les caractéristiques nouvelles de la présente invention appa-
raitront plus clairement à partir de la description détaillée qui
va suivre faite en référence aux dessins annexes. Il doit être cependant compris que les dessins sont donnés uniquement à titre d'illustration et ne représentent pas une définition des Limites de l'invention.
La figure 1 est un schéma fonctionnel de principe mon-
trant La structure générale schématique d'un appareil de formation de données de source sonore selon un mode de réalisation préféré de
la présente invention.
La figure 2 est un graphe montrant la forme d'onde de
signaux sonores musicaux.
La figure 3 est un schéma de principe fonctionnel illus-
tran l'opération de détection du ton.
La figure 4 est un schéma de principe illustrant l'opéra-
tion de détection du pic.
La figure 5 est schéma de forme d'onde pour Le signal
sonore son musical et l'enveloppe associée.
La figure 6 est un schéma de forme d'onde montrant La
décroissance des signaux sonores musicaux.
La figure 7 est un schéma fonctionnel de principe illus-
trant La détermination de l'enveloppe.
La figure 8 est un schéma montrant Les caractéristiques
d'un filtre FIR.
La figure 9 est un schéma de forme d'onde montrant les valeurs de hauteur d'onde après la correction d'enveloppe du signal
sonore musical.
La figure 10 est un schéma montrant les caractéristiques
d'un filtre à peigne.
La figure 11 est un organigramme illustrant le principe
d'enregistrement du signal à l'aide d'un filtre à peigne.
La figure 12 est un schéma de forme d'onde illustrant
l'opération de détermination du point de bouclage optimum.
La figure 13 est un organigramme qui illustre le procédé de formation d'un signal numérique avec sélection d'un point de
bouclage optimal.
La figure 14 est un schéma en forme d'onde qui montre Le signal sonore musical avant et après La correction de base de
temps.
La figure 15 est une vue montrant l'agencement d'un bLoc pour une compression par bit quasi-instantanée d'une donnée de
valeur de hauteur d'onde suivant une correction en base de temps.
La figure 16 est un schéma en forme d'onde montrant la donnée de bouclage obtenue lors d'une liaison répétée entre Les
points de bouclage.
La figure 17 est un schéma en forme d'onde montrant une partie formante produisant des données après correction d'enveloppe
basée sur un taux de décroissance de données.
La figure 18 est un organigramme illustrant Le fonction-
nement avant et après Le bouclage.
La figure 19 est schéma de principe d'un circuit montrant
la construction schématique d'un système de codage et de compres-
sion par bit quasi-instantanée.
La figure 20 est une vue schématique montrant un exempte
concret d'un bloc de données produit selon un codage et une com-
pression par bit quasi-instantanée.
La figure 21 est une vue schématique montrant le contenu
des blocs de tête d'un signal musical.
La figure 22 est un schéma de principe montrant un exemple concret d'un système incluant une unité de traitement audio
(APU) avec ses périphériques.
En se référant aux dessins, certains modes de réalisation préférés de la présente invention seront expliqués maintenant en détail. Il doit cependant être compris que la présente invention n'est pas limitée à ces modes de réalisation donnés uniquement à
titre d'illustration.
La figure I est un schéma de principe fonctionnel montrant un exemple concret des différentes fonctions qui sont utilisées depuis l'échantillonnage du signal sonore musical d'entrée jusqu'au stockage dans une mémoire lorsque le mode de réalisation de la présente invention est appliqué à un appareil de formation de données de source sonore. Le signal sonore musical d'entrée à la borne d'entrée 10 peut par exemple être un signal directement issu d'un microphone ou un signal reproduit à partir d'un moyen d'enregistrement de signal audio numérique en tant que
signaux numériques ou analogiques.
La donnée de source sonore formée par l'appareil de la figure 1 a subi un bouclage qui va maintenant être expliqué en référence à la figure 2. De façon générale, immédiatement après le début d'une génération de sons, des composantes sans tons ou atoniques telles que le bruit de frappe d'une touche sur un piano ou le bruit de respiration dans un instrument musical à vent est contenu dans le son de sorte qu'il est produit d'abord une partie formante FR montrant une onde de forme inexpliquée, sans périodicité, qui est suivie par une répétition de la même onde de forme à la période fondamentale correspondant à l'intervalle musical (ton ou hauteur de son) du son musical. Un nombre de périodes n, n étant en entier, de cette onde de forme répétitive est pris en tant que plage de bouclage LP qui est une région ou plage entre un point de début de bouclage LPS et un point de fin de bouclage LPE. La partie formante FR et la plage de bouclage LP sont enregistrées sur un moyen de mémorisation et, pour la reproduction, la partie formante est reproduite d'abord et la plage de bouclage LP est reproduite de façon répétitive afin de
produire le son musical pendant un temps déterminé.
En se référant à la figure 1, le signal sonore musical d'entrée est échantillonné à un bloc d'échantillonnage 11 à, par exemple, une fréquence de 38 kHz de façon à être extrait en tant
que donnée numérique d'échantillonnage de 16 bits par échantillon.
Cet échantillonnage correspond à une conversion analogique-
numérique (A/D) pour des signaux d'entrée analogiques et à un taux d'échantillonnage et à une conversion du nombre de bits pour des
signaux d'entrée numériques.
Puis, dans un bloc de détection 12, La fréquence de base fondamentale, c'est-à-dire la fréquence d'un ton fondamental fo ou la donnée de ton, qui détermine le ton ou hauteur du son musical
numérique à partir du bloc d'échantillonnage, est détectée.
Le principe de la détection dans le bloc de détection 12 va maintenant être expliqué. Le signal sonore musical en tant que
source sonore d'échantillonnage possède occasionnellement une fré-
quence de ton fondamental notablement inférieure à la fréquence d'échantillonnage fs de sorte qu'il est difficile d'identifier l'intervalle ou ton avec une grande précision en détectant
simplement le pic du son musical le long de l'axe des fréquences.
De la sorte, il est nécessaire d'utiliser le spectre des harmo-
niques du son musical par un moyen ou un autre.
La fonction en forme d'onde f(t) d'un son musical dont l'intervalle doit être détecté peut être exprimée par l'expansion de Fourier par: f (t)-= E a (0)cos t+ ()) <1> dans laqueLLe a(Z) et 6( ) représentent L'amplitude et La phase de chaque composante harmonique, respectivement. Si Le décalage de
phase d(é") de chaque harmonique est égal à zéro, l'équation ci-
dessus peut être écrite sous la forme: f (t)E a (û)cosôt (2) Les points de pic de la fonction f(t) sont les points correspondant à des multiples entiers des périodes de tous les harmoniques de la fonction f(t) à t=O. Les pics ne montrent rien d'autre que la
période du ton fondamental.
Sur le fondement de ce principe, la séquence de détection
du ton va être expliquee en référence au schéma de principe fonc-
tionel de la figure 3.
Dans cette figure, la donnée sonore musicale et le '0" sont fournis respectivement à une borne d'entrée réelle 31 et à une borne d'entrée de partie imaginaire 32 d'un bloc de
transformation de Fourier rapide 33.
Dans la transformation de Fourier rapide, réalisée dans le BLOC 33, si le signal sonore musical, dont le ton doit être déterminé, est exprimé par x(ti et les composantes harmoniques dans le signal sonore musical par: a8co(27fat+ 8) (3) alors x(t) est donné par: - Co x(t)- aacos(2 fat+ 8) (4) Ceci peut être décrit sous La forme complexe: Co x (t) -(1/2) aaexp (j) exp (ô< *t) (5) nnCO dans Laquelle:
cos - (exp)exp(-J '))/2 (6).
Par une transformation de Fourier, on obtient Xo X (Xw) I xtexp(-j X t)dt X-Cc? (7) Go O5 - úa.exp(j..) ô (0'L.) n.- O
équation dans Laquelle b(w--n) est une fonction delta.
n Dans le bloc suivant 34, la norme ou valeur absolue, c'est-à-dire la racine carrée de la somme de la partie réelle au carré et de la partieimaginaire au carré de la valeur obtenue après transformation de Fourier, est calcuLée. Ainsi en prenant la valeur absolue Y(W) de X(0), Les composantes de phase sont annulées, de sorte que
Y () = [X (ô) X (0)] '/Z
(9) (1/2) an ( w 9) Ceci est fait pour une égalisation de phase de toutes Les composantes de fréquence élevées des données sonores musicales. Les composantes de phase peuvent être égaLés en mettant les parti'es
imaginaires à zéro.
La norme ainsi calcuLée est fournie en tant que donnée de partie réelle à un bloc de transformation de Fourier rapide (dans ce cas un bloc de transformation inverse FFT) 36 en tant que donnée de partie réelle, tandis que un "0" est fourni à une borne
d'entrée de données imaginaires 35 afin d'exécuter une transforma-
tion de Fourier inverse pour restituer la donnée sonore musicale.
Cette transformation inverse FFT peut être représentée par: Co y(t) (1/2) S Y ()exp(-j X t)dt (10) 00co 0o = S a.cos w t -00
Les données sonores musicales ainsi reconstituées après la trans-
formation de Fourier inverse FFT sont extraites en tant que formes d'ondes représentées par la synthèse des ondes cosino des ayant des
composantes de fréquence élevée à phases égalées.
Les valeurs de pic des données de source sonore ainsi restituée sont détectées dans le bloc de détection de pic 37. Les
points de pic sont les points auxquels les pics de toutes les com-
posantes de fréquence de la donnée sonore musicale coïncident. Au bloc suivant 38, les valeurs de pic ainsi détectées sont triées par ordre de valeurs décroissantes. Le ton, ou hauteur de son, du signal sonore musical peut être connu en mesurant les périodes des
pics détectés.
La figure 4 montre l'organisation du bloc 37 de détection de pic de La figure 3 destiné à détecter les valeurs maximales ou
pics des données sonores musicales.
Il est à noter qu'un grand nombre de pics avec diffé-
rentes valeurs sont présents dans les données sonores musicales, et l'intervalle ou ton du son musical peut être évalué en trouvant la valeur maximum de la donnée sonore musicale et en détectant sa
période.
En référence à la figure 4, la chaîne de données sonores musicales suivant la transformation de Fourier inverse est fournie via une borne d'entrée 41 à un registre à décalage 42 à (N+1) étages et transmise via des registres aN/2,..., ao,..., aN/2 dans cet ordre à une borne de sortie 43. Ce registre de décalage à (N+1) étages agit comme une fenêtre ayant une largeur de (N+1) échantillons vis-à-vis de la chaîne de données sonores musicales, et les (N+I) échantillons de la chaîne de données sont transmis
via cette fenêtre à un circuit 44 de détection de valeur maximale.
Ainsi, comme les données sonores musicales entrent tout d'abord dans le registre a_N/2 et sont transmises séquentiellement au
registre aN/2' les (N+1) données sonores musicales d'échantillon-
nage provenant des registres a_N/2,..., aO,..., aN/2 sont
transmises au circuit 44 de détection de valeur maximale.
Ce circuit de détection de valeur maximale 44 est conçu de sorte que lorsque la valeur du registre central a0 du registre à décalage 42, par exemple, se trouve être un maximum parmi les valeurs des (N+1) échantillons, le circuit 44 détecte la donnée du registre a0 en tant que valeur de pic, et sort la valeur de pic détectée au niveau de la borne de sortie 45. La largeur (N+1) de la
fenêtre peut être fixée à une valeur souhaitée.
Revenant à la figure 1, l'enveloppe du signal sonore musical numérique échantillonné est détectée au niveau du bloc de détection d'enveloppe 13, utilisant la donnée de ton afin de produire la forme d'enveloppe du signal sonore musical. Cette forme d'enveloppe, telle que montrée en B sur la figure 5, est obtenue en connectant séquentiellement les points de pic de l'onde du signal sonore musical, tel que montré en A sur la figure 5, et indique le changement dans le niveau sonore ou le volume sonore avec un intervalle de temps depuis le moment de la génération du son. Cette forme d'enveloppe est généralement représentée par des paramètres tels que ADSR ou encore temps d'attaque/temps de décroissance/niveau permanent/temps de relâchement. Considérant le cas d'un son de piano produit lors de la frappe d'une clé, en tant qu'exemple de signal sonore musical, le temps d'attaque TA indique le temps qui s'écoule depuis la frappe d'une clé sur le clavier jusqua'à ce que le volume sonore augmente et atteigne le but ou valeur de volume sonore souhaité.. Le temps de décroissance TD indique le temps qui s'écoule depuis le moment o l'on atteint le volume sonore du temps d'attaque TA jusqu'à atteindre le volume sonore suivant, par exemple, le volume sonore d'un son de piano permanent, le niveau permanent LS est le volume du son permanent qui reste depuis le relâchement de l'enfoncement de la touche
jusqu'à l'arrêt total de l'effet de la touche, et le temps de relâ-
chement TR est le temps qui s'écoule depuis l'arrêt total de l'effet de la touche jusqu'à l'extinction du son. Les temps TA, TD
et TR indiquent occasionnellement la variation ou taux de change-
ment du volume sonore. D'autres paramètres d'enveloppe que les quatre paramètres qui viennent d'être énoncés peuvent également
être utilisés.
Il est à noter que, dans le bloc de détection d'enveloppe 13, la donnée indiquant le taux de décroissance globale de la forme d'onde du signal est obtenue simultanément avec la donnée de forme de signal enveloppe représentée par des paramètres teLs que L'ADSR ci-dessus mentionnée avec également l'extraction de La partie formante avec L'onde de forme d'attaque résiduelle. Ces données de taux de décroissance supposent une valeur de référence "1"' depuis l'instant de la génération sonore et ce pendant le temps d'attaque TA, et elles sont ensuite décroissantes de façon monotone comme
représenté sur la figure 6 par exemple.
Un exemple du bloc de détection d'enveloppe 13 de la
figure I est expliqué en référence au schéma de principe fonc-
tionnel de la figure 7.
Le principe de la détection de l'enveloppe est similaire à celui de la détection d'enveloppe d'un signal modulé en amplitude (AM). Ainsi, l'enveloppe est détectée avec le ton du signal sonore
musical considéré comme la fréquence porteuse pour Le signal AM.
Les données d'enveloppe sont utilisées lors de la reproduction du son musical, qui est formé à partir de la donnée d'enveloppe et de
*la donnée de ton.
La donnée sonore musicale fournie à la borne d'entrée 51 est transmise à un bloc 52 de sortie de valeur absolue afin de déterminer la valeur absolue de la donnée de valeur de hauteur
d'ondes du son musical. Ces données de valeur absolue sont trans-
mises à un filtre numérique de type à réponse par impulsion finie (FIR) ou bloc FIR 55. Ce bloc 55 agit comme un filtre passe-bas
dont Les caractéristiques de coupure sont déterminés en fournis-
sant au bloc FIR 55 des coefficients formés au préalable dans un bloc de génération de coefficients LPF 54 bases sur les données de
ton fournies à une borne d'entrée 53.
Les caractéristiques du filtre sont montrées sur la figure 8 comme exemple et ont des points nuls aux fréquences du ton -fondamental (à une fréquence fo), et des harmoniques du signal sonore musical. Par exemple, les données d'enveloppe telles que représentées en B sur la figure 5 peuvent être détectées à partir du signal sonore musical montré en A sur la figure 5 en atténuant les fréquences du ton fondamental et des harmoniques par le filtre FIR. Les coefficients caractéristiques du filtre sont donnés par l'équation: H(f)= k * (sin( r f/fo))/f (11) dans Laquelle f0 représente la fréquence de base ou ton du signal
sonore musical.
Le principe de génération de donnée de signal de hauteur d'onde de la partie formante FR et la donnée de signal de hauteur d'onde de La plage de bouclage LP ou donnée de bouclage à partir de la donnée de valeur de hauteur d'onde du signal sonore musical
échantillonné (ou donnée échantillonnée) va maintenant être expli-
qué. Dans un premier bloc 14 destiné à produire la donnée de bouclage, la donnée de valeur de hauteur d'onde du signal sonore musical échantillonné est divisée par la donnée de l'enveloppe
détectée au préalable et montrée en B sur La figure 5 (ou multi-
pliée par une valeur inverse de la donnée) afin de réaliser une
correction d'enveloppe pour produire des données de valeur de hau-
teur d'onde d'une forme d'onde ayant une amplitude constante telle que représentée sur la figure 9. Ce signal d'enveloppe corrigé ou
plus précisément la donnée de valeur de hauteur d'onde correspon-
dante est filtrée pour produire un signal ou, plus précisément, la donnée de valeur de hauteur d'onde correspondante, qui est atténuée partout sauf au niveau des composantes de ton, soit en d'autres mots, augmentée au niveau des composantes de ton. Les composantes de ton indiquent ici les composantes de fréquence qui sont des
multiples entiers de la fréquence fondamentale fo. Plus précisé-
ment, la donnée passe à travers un filtre passe-haut CHPF) afin d'éliminer les composantes de basse fréquence, telles que vibrato, contenues dans le signal d'enveloppe corrigé, et ainsi à travers un filtre à peigne ayant des caractéristiques de fréquence indiquées par une ligne en pointillé sur la figure 10, c'est-à-dire des caractéristiques de fréquence ayant des bandes de fréquence qui sont des multiples entiers de La fréquence fondamentale fo, afin de laisser passer uniquement les composantes de ton contenues dans le signal HPF aussi bien que pour atténuer les composantes complémentaires ou composantes de bruit. La donnée passe égaLement, si nécessaire, à travers un filtre passe-bas (LPF) afin d'éliminer les composantes de bruit superposées sur le signal de
sortie à partir du filtre à peigne.
Ainsi, en considérant un signal sonore musical tel que le son d'un instrument musical en tant que signal d'entrée, Le signal sonore musical possédant habituellement un ton constant ou une hauteur de ton, il a de telles caractéristiques de fréquence que, comme représenté en trait plein sur la figure 10, la concentration d'énergie apparaît à proximité de la fréquence fondamentale fO correspondant au ton du son musical et aux fréquences qui sont des
multiples entiers de la fondamentale. Réciproquement, les com-
posantes de bruit de façon générale sont connues pour avoir une distribution de fréquence uniforme. Ainsi, en faisant passer le signal sonore musical d'entrée à travers un filtre à peigne ayant des caractéristiques de fréquence représentées par une ligne en pointillé sur la figure 10, seules les composantes de fréquence qui sont des multiples entiers de la fréquence fondamentale fo0 du signal sonore musical, c'està-dire, des composantes de ton, peuvent passer de sorte que les autres composantes ou composantes non toniques ou une partie du bruit sont atténuées, de sorte que le taux SIN est amélioré. Les caractéristiques de fréquence du filtre à peigne représenté par une ligne en pointillé sur la figure 10 peuvent être représentées par l'équation: H(f)= [(cos(2 r f/f) + 1)/2] N (12) dans laqueLLe fo0 représente La fréquence fondamentale du signal d'entrée ou La fréquence du ton fondamental correspondant au pitch ou intervalle, et N représente le nombre d'étages du filtre à peigne. Le signal sonore musical ayant ses composantes de bruit réduites de cette façon est fourni au circuit d'extraction de l'onde de forme répétitive dans lequel le signal sonore musical est libéré de la pLage d'onde de forme répétitive adéquate, telle que la plage de bouclage LP, représentée sur la figure 2 puis fourni et
enregistré sur un moyen d'enregistrement tel qu'une mémoire semi-
conductrice. Les données de signal sonore musical enregistrées sur le moyen de mémorisation ont des composantes non toniques et une partie de la composante de bruit atténuées de sorte que le bruit au moment de la reproduction répétitive de la plage de l'onde de forme
répétitive ou le bruit de bouclage peuvent être réduites.
Les caractéristiques de fréquence du filtre HPF, le
filtre à peigne et le filtre LPF sont fixes sur la base de la fré-
quence de base fo qui est la donnée de ton détectée au niveau du
bloc de détection de ton 12.
Le procédé d'enregistrement du signal accompagné du fil-
trage ci-dessus mentionné est expliqué maintenant en référence à la
figure 11. A l'étape S1, la fréquence de base fo du signal analo-
gique d'entrée ou le signal numérique d'entrée correspondant pour le signal sonore musical, ou donnée de ton, est détectée. A l'étape S2, le signal analogique d'entrée est filtré à travers un filtre à peigne ayant la bande de fréquence fondamentale du signal d'entrée et ses composantes harmoniques en tant que bande passante, afin de produire un signal analogique de sortie ou un signal numérique. A l'étape S3, la commande est réalisée de sorte que seule la bande de la fréquence fondamentale et les bandes de fréquence des harmoniques du signal analogique ou numérique
d'entrée peuvent constituer la bande passante et ainsi extraites.
A l'étape S4, le signal de sortie est enregistré sur le moyen
d'enregistrement.
Avec le procédé d'enregistrement de signal décrit ci-
dessus, le son musical passe à travers le filtre à peigne qui auto-
rise le passage du ton fondamental et de ses harmoniques, des com-
posantes autre que la composante de ton, c'est-à-dire la composante non tonique et une partie du bruit. Ces composantes sont atténuées pour améliorer le rapport S/N. En cas de bouclage, les données sonores musicales qui sont atténuées dans les composantes de bruit
sont bouclées afin de supprimer le bruit de bouclage.
Ensuite, au niveau du bloc de détection de plage de bou-
cLage 16 de la figure 1, une plage d'onde de forme répétitive adé-
quate du signal sonore musical ayant des composantes autres que la composante de ton atténuée par le filtre ci-dessus mentionné est détectée afin d'établir Les points de boucLage, c'est-à-dire Les points de départ de bouclage LPS et les points de fin de bouclage LPE Plus précisément, au niveau du bloc de détection 16, Les points de bouclage sont sélectionnés, ils sont distants L'un de l'autre d'un multiple entier de la période répétitive correspondant au ton ou intervalle du signal sonore musical. Le principe de
sélection des points de bouclage va maintenant être expliqué.
Lors du bouclage d'une donnée sonore musicale, la dis-
tance de bouclage doit être un multiple entier de La période fonda-
mentale qui est une inverse de la fréquence du ton fondamental.
Ainsi, en identifiant précisément Le ton du son musical, La
distance de bouclage peut être déterminée facilement.
Ainsi la distance de bouclage est déterminée au préalable et, deux points espacés l'un de l'autre d'une telle distance sont extraits et la corrélation ou analogie des formes d'onde du signal à proximité des deux points est évaluée afin de déterminer les points de bouclage. Une fonction d'évaluation typique utilisant une convolution ou somme de produits en fonction des échantillons de l'onde de forme du signal à proximité des deux points ci-dessus mentionnés va maintenant être expliquée. L'opération de convolution est réalisée séquentiellement en fonction de l'établissement de tous les points afin d'évaluer la corrélation ou analogie de La forme d'onde du signal. Pendant l'évaluation par convolution, les données sonores musicales sont entrées séquentiellement dans des unités de traitement telles que, par exemple, une unité de traitement du signal numérique CDSP) telLe que décrit ci- dessus, et la convolution est calculée pour la somme des unités de traitement, puis extraite. L'ensemble de deux points auxquels la convolution devient maximale est adopté en tant que point de départ
de bouclage LPS et point de fin de bouclage LPE.
Sur La figure 12, le point de sélection a0 du point de départ de bouclage LPs et le point de sélection b0 du point de fin de bouclage LPE, les données de hauteur d'onde aN,., a2, a_ l, aO, a1, a2,..., aN relatives à plusieurs points, tels que (2N+1) points, avant et après le point de sélection a0 du point de départ de bouclage LPs et avec les données de hauteur d'onde bN, b_2, b_, bo, b1, b2,..., bN relatives au même nombre (2N+1) de points avant et après le point de sélection b0 du point de fin de bouclage LPE, la fonction d'évaluation E(ao, bO) peut être déterminée par l'équation:
N N N
E(a. bo) = ( akbk) /( E ak2 E bkz) (13) k-N Xk--N k--N La convolution au niveau ou à proximité des points a0 et bO doit être trouvée à partir de l'équation (13). L'ensemble des deux points de sélection a0 et b0 sont séquentiellement changés afin de trouver tous les points de bouclage possibles et les points pour lesquels la fonction d'évaluation E devient maximale, et sont
adoptés en tant que points de bouclage.
La méthode des moindres carrés pour les erreurs peut éga-
lement être utilisé pour déterminer les points de bouclage parallè-
lement au procédé de convolution. Ainsi, les points de sélection ao, b0 pour les points de bouclage par la méthode des moindres carrés peuvent être exprimés par l'équation (14): N e (ao,bo) Z (ak-bk)' (14) k-- N Dans ce cas, il suffit de trouver les points ao, bO pour lesquels
la fonction d'évalution devient minimale.
L'opération de sélection décrite ci-dessus pour les points de bouclage optimums peut généralement être appliquée au procédé destiné à produire des signaux numériques en numérisant des signaux numériques ayant des périodes répétitives pour former des
données de bouclage. Le procédé pour produire des signaux numé-
riques de façon générale va être expliqué maintenant en référence à
l'organigramme de la figure 13.
La figure 13 montre un signal analogique ayant des formes d'onde répétitives qui, selon l'étape Sll, est converti en un
signal numérique constitué de plusieurs échantillons, et Les échan-
tillons d'un ensemble de deux points séparés l'un de l'autre d'une
période répétitive du signal analogique sont établis à l'étape S12.
Les valeurs de fonction d'évaluation prédéterminées de plusieurs échantillons à proximité de l'échantillon à chaque point de l'ensemble des deux points sont déterminées à l'étape S13. Les échantillons aux points de détermination sont ensuite placés à l'intérieur de la plage de mesure effective, à l'étape S14, tandis
que la distance entre les échantillons est maintenue, et les fonc-
tions d'évaluation prescrites des valeurs des échantillons à proxi-
mité des échantillons au point d'évaluation, qui ont été déplacés un nombre prédéterminé de fois, sont mesurés. A l'étape S15, les échantillons de l'ensemble de points ayant une forte analogie ou des similitudes sont déterminés à partir des valeurs des fonctions d'évaluation. A l'étape S16, plusieurs échantillons entre les deux points montrant l'analogie de la forme d'onde à proximité des échantillons et les deux points ainsi établis sont extraits en tant
que données répétitives.
Avec le procédé ci-dessus décrit destiné à produire des signaux numériques, les valeurs des fonctions d'évaluation des échantillons à chaque paire d'échantillons espacés l'un de l'autre par une période répétitive du signal analogique et les échantillons environnants peuvent être trouvés afin d'évaluer l'analogie de la
forme d'onde ou la similitude de ces échantillons.
Revenant maintenant à la figure 1, le taux de conversion
du ton est calculé dans le bloc 16 de détection de plage de bou-
clage sur la base du point de début de bouclage LPs et du point de fin de bouclage LPE. Le taux de conversion du ton est utilisé en tant que donnée de correction de base de temps au moment de La correction de base de temps dans le bloc 17 de correction de base de temps. Cette correction de base de temps est effectuée pour égaler les tons des différentes données de source sonore Lorsque ces données sont mémorisées dans un moyen de mémorisation telle qu'une mémoire. Les données de ton ci-dessus mentionnées et
détectées au niveau du bloc de détection de ton peuvent être uti-
lisées à La place du taux de conversion de ton.
Le procédé de normalisation du ton dans Le bloc de cor-
rection de base de temps 17 va maintenant être expliqué en réfé-
rence à la figure 14.
Les figures 14A et 14B montrent la forme d'onde du signal
sonore musical avant et après la correction de base de temps, res-
pectivement. L'axe des temps des figures 14A et 14B est gradué en
blocs afin de réaliser une compression et un codage par bit quasi-
instantanée comme il va être décrit plus tard.
Dans la forme d'onde A avant la correction de base de temps, la plage de bouclage LP n'est généralement pas en relation avec le bloc. Sur la figure 14B, la plage de bouclage LP est ajustée (compressée-expansée) de sorte que la plage de bouclage LP soit égale à un multiple entier de la longueur de bloc ou période de bloc. La plage de bouclage est également décalée le long de l'axe du temps de sorte que les limites du bloc coïncident avec le
point de départ de bouclage LPSet le point de fin de bouclage LPE.
En d'autres termes, la correction de base de temps consiste en une compression-expansion et un décalage de la base de temps, de sorte que le point de départ LPS et le point final LPE de la plage de bouclage LP seront les limites des blocs prédéterminés. Le bouclage peut être réalisé pour un nombre entier de blocs pour effectuer la
normalisation du ton de la donnée de source au moment de l'enregis-
trement.
Les données de valeur de hauteur d'onde "0"' peut être insérée dans un décalage T à partir de la limite de bloc de
l'extrémité avant du signal sonore musical causée par un tel déca-
lage de temps. Ces données "0"' sont utilisées comme pseudo-données afin que des filtres d'ordre inférieur non nécessaires pour une valeur d'origine puissent être sélectionnés en considérant que le
filtre d'ordre supérieur qui sera sélectionné pendant la compres-
sion de données est nécessaire pour la valeur d'origine. Une expli-
cation plus détaillée va maintenant être donnée en relation avec l'opération de compression de données basée sur une compression
bloc par bloc, tel que représenté sur la figure 21.
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La figure 15 montre la structure d'un bloc pour les
données de valeur de hauteur d'onde d'une onde de forme après cor-
rection de base de temps, qui est soumise à une compression par bit et à un codage comme décrit ci-dessous. Le nombre de données de valeur de hauteur d'onde pour un bloc (nombre d'échantillons ou mots) est h. Dans ce cas, La normalisation du ton consiste en une compression-expansion de sorte que le nombre de mots à l'intérieur de n périodes de la forme d'onde ayant une période constante TW de la forme d'onde du signal sonore musical décrit sur la figure 2, c'est-à-dire à l'intérieur de la période de bouclage LP, sera un
multiple entier ou m fois le nombre de mots h dans le bloc. Avanta-
geusement, la normalisation du ton consiste en un traitement de la base de temps ou un décalage afin de faire coïncider le point de départ LPS et le point d'arrivée LPE de la plage de bouclage LP avec les positions limites des blocs selon l'axe des temps. Lorsque les points LPS et LPE coincident ainsi avec les positions des limites de bloc, il devient possible de diminuer les erreurs causées à l'origine par le changement de bloc au moment du décodage
par le système de codage et de compression par bit.
En référence à la figure 15A, les mots WLP et WLP chacun dans un bloc indiquent des échantillons au niveau du point de départ de bouclage LPS et du point d'arrivée du bouclage LPE, plus précisément le point immédiatement avant LPE de la forme d'onde corrigée. Lorsque le décalage n'est pas effectué, le point de départ de bouclage LPS et le point de fin de bouclage LPE ne coïncident pas nécessairement avec les limites de bloc, de sorte que, tel que représenté sur la figure 15B, les mots WLPS et WLPE
sont fixés en des positions arbitraires à l'intérieur des blocs.
Cependant, le nombre de mots à partir du mot WLPS jusqu'au mot WLPE est égal à un nombre m de fois le nombre de mots h de chaque bloc,
m étant un entier, de sorte que la normalisation du ton est réa-
lisée. La compression-expansion de La base de temps de La forme
d'onde du signat musical peut être effectuée de différentes façons.
Le nombre de mots à l'intérieur du domaine de bouclage LP est égal à un multiple entier du nombre de mots h dans chaque bloc. Par exemple, La compression-expansion de la base de temps peut être effectuée par interpolation des valeurs des données de valeur de hauteur d'onde de la forme d'onde échantillonnée, avec utilisation
d'un filtre pour le suréchantillonnage.
Cependant, lorsque la période de bouclage d'une forme d'onde sonore musicale réelle n'est pas un nombre multiple entier de la période d'échantillonnage de telle sorte qu'un décalage existe entre la valeur de hauteur d'onde d'échantillonnage au niveau du point LPS de départ de bouclage et au niveau du point de fin de bouclage LPE, la valeur de hauteur d'onde coïncidant avec la valeur de hauteur d'onde d'échantillonnage au point LPS peut être à proximité du point LPE par interpolation avec l'utilisation, par exemple, d'un suréchantillonnage afin de réaliser la période de
bouclage qui n'est pas un multiple entier de la période d'échantil-
lonnage lorsque l'échantillonnage par interpolation est également inclus. Une telle période de bouclage, qui n'est pas un multiple entier de la période d'échantillonnage, peut être fixée de façon à être un multiple entier de la période du bloc grâce à une opération de correction de base de temps telle que ci-dessus décrite. Dans ce cas, une compressionexpansion de la base de temps est effectuée avec l'utilisation de, par exemple, un suréchantillonnage 256-ple, l'erreur de valeur de hauteur d'onde entre le point de départ LPS et le point d'arrivée LPE peut être réduit à 1/256 afin de réaliser
une meilleure reproduction du bouclage.
Après que le domaine de bouclage LP ait été déterminé et soumis à une correction de base de temps ou compression-expansion comme indiqué cidessus, les domaines de bouclage LP sont connectés
l'un à l'autre tel que représenté sur la figure 16 afin de pro-
duire des données de bouclage. La figure 16 montre la forme d'onde des données de bouclage obtenue en extrayant uniquement le domaine de bouclage LP à partir de la forme d'onde de son musical corrigé selon la figure 14B, et arrangé en une pluralité de tels domaines de bouclage LP juxtaposés l'un à l'autre. La forme d'onde des données de bouclage est obtenue dans un bloc de génération de données de bouclage en connectant séquentiellement le point d'extrémité finale LPE d'une plage de bouclage donnée LP avec le point de départ LPS d'une autre plage de bouclage LP.
Puisque ces données de bouclage sont formées en connec-
tant les domaines de bouclage un certain nombre de fois, le bloc de départ comportant le mot WLPS correspondant au point de départ de bouclage LPS de la forme d'onde de données (voir figure 15) est directement précédé de la donnée du bloc final comportant le
mot WLPS correspondant au point final de bouclage LPE, plus préci-
sément le point immédiatement avant le point LPE. En principe, afin de réaliser le codage pour une compression par bit, le bloc final au moins doit être présent juste en tête du bloc de départ du domaine de bouclage LP. Plus généralement, au moment du codage et de La compression par bit sur la base d'une méthode de bloc par bloc, les paramètres pour le bloc de départ, c'est-à-dire les données utilisées pour le codage et la compression pour chaque bloc, par exemple, les données de sélection de filtre comme il va être décrit plus tard nécessitent uniquement d'être formées sur la base de données des blocs de début et de fin. Cette technique peut également être utilisée dans le cas o le signal sonore musical consistant seulement en une donnée de boucle et dépourvu d'une partie formante, telle que décrite par la suite, est utilisé en
tant que source sonore.
En procédant ainsi, les mêmes données sont présentes pour plusieurs échantillons avant et après chacun des points de départ
et des points finals LP et LP respectivement. Ainsi, les para-
mètres pour le codage et la compression par bit dans les blocs les plus proches de ces points LPS et LPE sont les mêmes, de sorte que les erreurs ou bruits au moment de la reproduction de bouclage lors
du décodage peuvent être réduits. Ainsi, les données sonores musi-
cales obtenues lors de la reproduction de bouclage sont stables et exemptes de bruit de jonction. Dans le présent mode de réalisation, environ 500 échantillons de données sont contenus dans la plage de
bouclage LP juste en tête du bloc de départ.
Dans le procédé de génération de données de signal pour la partie formant FR, une correction d'enveloppe est réalisée dans le bloc 18 de la même façon que dans le bloc 14 utilisé au moment de La génération de données de bouclage. La correction d'enveloppe à ce moment est réalisée en divisant Le signal sonore musical échantillonné par la forme d'onde enveloppe (figure 6) consistant uniquement en une donnée de taux de décroissance, afin de produire La donnée de valeur de hauteur d'onde du signal ayant la forme d'onde représentée sur la figure 17. Ainsi, dans le signal de sortie de la figure 17, seule l'enveloppe de La partie d'attaque pendant le temps TA est ignorée, alors que les autres parties sont
à une amplitude constant.
Le signal d'enveloppe corrigé est filtré, si nécessaire, au niveau du bloc 19. Pour le filtrage au niveau du bloc 19, le
filtre à peigne ayant les caractéristiques de fréquence représen-
tées par exemple par La ligne en pointillé sur la figure 10 est
utilisé. Ce filtre à peigne a de telles caractéristiques de fré-
quence que les composantes de bande de fréquence, qui sont des mul-
tiples entiers de la fréquence fondamentale FO, sont augmentées, de
sorte que, par comparaison, les composantes autres que Les compo-
santes de ton sont atténuées. Les caractéristiques de fréquence du filtre à peigne sont également établies sur La base de la donnée de ton (fréquence fondamentale FO0) détectée au niveau du bloc de détection de ton 12. Ces données sont utilisées pour produire des données de signal de la partie formante dans les données de source sonore enregistrées ultérieurement sur un moyen de mémorisation,
tel qu'une mémoire.
Dans le bloc suivant 20, une correction de base de temps similaire à celle exécutée dans le bLoc 17 est réalisée sur Le signal de génération de partie formante. Le but de cette correction de base de temps est d'égaler ou de normaliser les tons pour les sources sonores en compressant et étendant la base de temps à partir du taux de conversion de ton trouvé dans le bloc 16 ou sur
La donnée de ton détectée dans le bloc 12.
Dans le bloc mélangeur 22, la donnée de génération de partie formante et la donnée de bouclage corrigée en utilisant le même taux de conversion de ton (ou donnée de ton) sont mélangées ensemble. Pour un tel mélange, une fenêtre de Hamming est appliquée au signal de génération de partie formante à partir du bloc 20; un signal de type fade-out, diminuant avec le temps dans La partie devant être mélangée avec les données de boucle est formé; une fenêtre de Hamming similaire est appliquée aux données de boucle à partir du bloc 20; un signal de type fade-in, augmentant avec le temps dans la partie devant être mélangée avec le signal formant est formé; et les deux signaux sont mélangés ou entrecroisés pour produire un signal sonore musical qui sera finalement La donnée de
source sonore. En tant que données de bouclage devant être mémo-
risées dans Le moyen de mémorisation, tel qu'une mémoire, des données d'une plage de bouclage quelque peu espacées de La partie
entrecroisée peuvent être extraites afin de réduire le bruit pen-
dant la reproduction de blocage (bruit de bouclage). De cette façon, on produit des données de valeur de hauteur d'onde d'un signal de source sonore appartenant à la plage de bouclage LP qui est une partie de forme d'onde répétitive consistant seulement en La composante de ton et en la partie formante FR qui est une partie
en forme d'onde contenant des composants qui ne sont pas des com-
posants de ton depuis la génération sonore.
-Le point de départ du signal de données de boucLe peut également être connecté au point de départ de bouclage du signal de
formation du formant.
Afin de détecter La plage de boucLage, le bouclage et le mélange de la partie formant et de la donnée de boucLage, un mélange grossier est d'abord réalisé par une opération manuelle avec une écoute de vérification, et un traitement plus précis est alors réalisé sur la base de la donnée des points de bouclage, c'est-à-dire le point de début de bouclage LPS et Le point de fin
de bouclage LPE.
Ainsi, avant une détection plus précise de la plage de bouclage dans le bloc 16, un mélange et une détection de la plage de bouclage sont réalisés par une opération manuelle avec une
écoute de vérification selon la procédure montrée sur l'organi-
gramme de la figure 18, après quoi La procédure haute définition
décrite ci-dessus est réalisée à partir de l'étape S26.
En se référant à la figure 18, les points de bouclage
sont déterminés à l'étape S21 avec une faible définition, en uti-
Lisant les points d'ordonnées nuls de la forme d'onde du signal, ou en vérifiant visuellement l'indication de la forme d'onde du signal. A l'étape S22, la forme d'onde entre les points de bouclage
est reproduite de façon répétitive par le boucLage. A L'étape sui-
vante S23, il est vérifié par une écoute de vérification si le
bouclage est dans un état sonore. Dans le cas contraire, le pro-
gramme revient à l'étape S21 afin de détecter à nouveau les points de bouclage. Cette séquence d'opérations est répétée jusqu'à ce
qu'un résultat satisfaisant soit obtenu. Si le résultat est satis-
faisant, le programme réalise alors l'étape S24 o l'onde de forme
est mélangée telle que par fondu enchaîné avec le signal formant.
A l'étape suivante S25, il est décidé par écoute expérimentale si le décalage à partir du formant vers le bouclage a été dans un état sonore. Dans le cas contraire, le programme revient à l'étape S24 pour un remélange. Le programme réalise alors l'étape S26 o une détection très précise d'un domaine de boucle au niveau du bloc 16 est réalisée. Plus spécifiquement, la détection du domaine de boucle comportant l'échantillonnage-interpolation, par exemple, la détection du domaine de bouclage a la définition de 1/256 de la période d'échantillonnage en cas de256-ple/échantillonnage. A l'étape suivante S27, le taux de convertion du ton pour la normalisation du ton est calculé. A l'étape S28, la correction de la base de temps dans Les blocs 17 et 20 est réalisée. A l'étape suivante S29, la génération de données de boucle dans le bloc 21 est réalisée. A l'étape S30, le mélange dans le bloc 22 est effectué. Les opérations depuis l'étape S26 sont réalisées à l'aide des points de bouclage obtenus aux étapes S21 à S25. Les étapes S21 à S25
peuvent être évitées afin d'automatiser complètement le bouclage.
Les données de valeur de hauteur d'onde du signal consti-
tuées de la partie formante FR et de la plage de bouclage LP, obtenues Lors d'un tel mélange, sont traitées dans le bloc suivant
23 par codage et compression par bit.
Plusieurs systèmes de codage et compression par bit peuvent être utilisés, un système de codage hautement efficace du type à expansion-compression quasi-instantanée, tel que proposé par la demanderesse dans la publication JP 62-008629 et la publication
62-003516, dans lesquelles un nombre prédéterminé de mots d'échan-
tillons h de données de valeur de hauteur d'onde sont groupés dans un bloc et soumis à une compression par bit selon une méthode bloc par bLoc. Ce système de codage et compression par bit hautement
efficace sera brièvement expliqué en référence à la figure 19.
Sur cette figure, le système ci-dessus mentionné est formé d'un codeur 70 du côté enregistrement et d'un décodeur du côté reproduction. La donnée de valeur de hauteur d'onde x(n) du signal de source sonore est fournie à une borne d'entrée 71 du
codeur 70.
La donnée de valeur de hauteur d'onde x(n) du signal d'entrée est fournie à un filtre numérique de type FIR 74 formé par un pointeur 72 et un additionneur 73. La donnée de valeur de hauteur d'onde x(n) du signal du pointeur à partir du pointeur 72 est fournie à un signal soustracteur vers l'additionneur 73. Au
niveau de l'additionneur 73, le signal de prédiction C(n) est sous-
trait du signal d'entrée x(n) afin de produire un signal d'erreur de prédiction ou une sortie différentielle d(n) au sens général du terme. Le pointeur 72 calcule la valeur de prédiction x(n) à partir de la combinaison primaire des nombres p d'entrée x(n-p), x(n-p+1),..., x(n-1). Le filtre FIR 74 sera décrit ci-après comme
filtre de codage.
Avec le système décrit ci-dessus de codage et de compres-
sion par bit à haute efficacité, les données de source sonore appa-
raissant dans un temps prédéterminé, c'est-à-dire les données d'entrée constituées de plusieurs nombres prédéterminés h de mots,
sont groupées par bloc, et le filtre de codage 74 ayant des carac-
téristiques optimales est sélectionné pour chaque bloc. Ceci peut être réalisé en fournissant plusieurs, quatre par exemple, filtres ayant différentes caractéristiques et en sélectionnant l'un d'entre eux ayant les caractéristiques optimales, c'est-à-dire qui permet à un taux de compression le plus élevé d'être effectué. En pratique, l'opération équivalente est généralement réalisée en mémorisant un ensemble de coefficients du pointeur 72 du filtre de codage 74
montré sur La figure 19 en une pluralité, par exemple 4, d'en-
sembles de coefficients de mémoire, en commutant de façon divisée
dans le temps et en sélectionnant l'un des coefficients de l'en-
semble.
La sortie différentielle d(n) en tant qu'erreur de pré-
diction est transmise via l'additionneur 81 vers un compresseur de
bit constitué d'un registre à décalage 75 de gain G et d'un conver-
tisseur 76 o une compression (ou arrangement) est réalisée de sorte la partie index et la partie mantisse sous le point flottant décimal correspondent respectivement au gain G et à la sortie issue du convertisseur 76. Ainsi, une nouvelle conversion est réalisée dans laquelle la donnée d'entrée est décalée par le registre à décalage 75 d'un nombre de bits correspondant au gain G afin de changer le rang, et un nombre prédéterminé de bits des données décalées est extrait par le convertisseur 76. Le circuit de mise en forme du bruit 77 agit de telle sorte que l'erreur de conversion entre la sortie et l'entrée du convertisseur 76 est produite au niveau de l'additionneur 81 et transmise via un registre à décalage de gain G-1 79 vers un pointeur 80, et le signal de prédiction de l'erreur de conversion est renvoyé vers l'additionneur 81 en tant que signal de soustraction afin de réaliser une détection d'erreur par réaction. Après cette nouvelle conversion par le convertisseur 76 et la détection d'erreur par réaction réalisée grâce au circuit de mise en forme du bruit 77, une sortie d(n) est extraite au
niveau de la borne de sortie 82.
La sortie d'(n) issue de l'additionneur 81 est la diffé-
rence entre la sortie d(n) et le signal de prédiction e(n) de l'erreur de conversion issue du circuit de mise en forme du bruit 77, tandis que la sortie d"(n) issue du registre à décalage de gain G 75 est égale à la sortie d'(n) issue de L'additionneur 81
multipliée par le gain G. D'autre part, la sortie a(n) du conver-
tisseur 76 est la somme de La sortie d"(n) du registre à décalage et de l'erreur de conversion e(n) produite pendant le procédé de conversion. L'erreur de conversion e(n) est extraite au niveau de l'additionneur 78 du circuit de mise en forme du bruit 77. Après avoir passé à travers le registre à décalage de gain G-1 79 et le pointeur 80 en prenant en compte la combinaison du nombre r d'entrées, le signal de conversion e(r) est transformé en un signal
de prédiction é(n) de L'erreur de conversion.
Après L'opération de codage décrite ci-dessus, La donnée de source sonore est transformée en une sortie d(n) à partir du
convertisseur 76 et extraite au niveau de La borne de sortie 82.
A partir du circuit adaptatif de prédiction 84, des données de sélection de mode telles que des données de sélection de
filtre optimal sont extraites et transmises, par exemple, au con-
vertisseur 72 du filtre de codage 74 et à une borne de sortie 87, tandis que des données triées, destinées à déterminer La quantité de décalage de bits ou les gains G et G 1, sont également extraites et transmises aux registres à décaLage 75, 79 et à une borne de
sortie 86.
La borne d'entrée 91 du décodeur 90 du côté reproduction est alimentée par le signal d'(n) qui est obtenu en transmettant ou enregistrant et reproduisant la sortie a(n) de la borne de sortie
82 du codeur 70. Ce signal d'entrée d'(n) est fourni à un addi-
tionneur 93 via un registre à décalage à gain G-1 92. La sortie x'(n) de l'additionneur 93 est fournie à un pointeur 94 et ainsi convertie en un signal de prédiction x(n), qui est ensuite fourni à L'additionneur 93 et additionné à la sortie d"(n) du registre à
décalage 92. Ce signal additionné sort en tant que signal de déco-
dage x'(n) à une borne de sortie 95.
Les données triées et Le signaL de sélection de mode sorti, transmis ou enregistré et reproduit au niveau des bornes de sortie 86, 87 du codeur 70 constituent les entrées des bornes d'entrée 96 et 97 du décodeur 90. Les données triées issues de la borne d'entrée 96 sont transmises au registre à décalage 92 afin de déterminer Le gain G-1, de sorte que les données de sélection de
mode issues de la borne d'entrée 97 sont transmises vers un conver-
tisseur 94 afin de déterminer des caractéristiques de prédiction.
Ces caractéristiques de prédiction du convertisseur 94 sont choisies pour être égales à celles du convertisseur 72 faisant
partie du codeur 70.
Avec le décodeur 90 ci-dessus décrit, la sortie d'(n) issue du registre à décalage 92 est le produit du signal d'entrée d'(n) par le gain G 1 D'autre part, la sortie x'(n) issue de l'additionneur 93 est égale à la somme de La sortie d"(n) du
registre à décalage 92 et du signal de prédiction '(n).
La figure 20 montre un exemple de données de sortie uni-
bloc à partir du codeur de compression par bit 70, qui est cons-
titué d'une donnée de tête à 1 Octet (données de paramètre concer-
nant la compression ou sous-données) RF et des données d'échantil-
lon à 8 octets DAO à DB3. La donnée de tête RF est constituée d'une donnée de 4 bits, d'une donnée de sélection de mode à 2 bits ou données de sélection de filtre, et de deux données de drapeau à 1 bit, telle qu'une donnée LI indiquant la présence ou L'absence de La boucle et une donnée EI indiquant si le bloc de fin de la forme d'onde est négatif. Chaque échantillon de la donnée de valeur de hauteur de forme est représenté après la compression par bit par 4 bits, tandis que 16 échantillons de données à 4 bits DAOH à DB3L
sont contenus dans les données DAO à DB3.
La figure 21 montre chaque bloc de la donnée de valeur de
hauteur d'onde encodée et compressée par bit de façon quasi-
instantanée correspondant à la partie de tête du signal sonore musical représenté sur La figure 2. Sur la figure 21, seules les données de valeur de hauteur d'onde sont montrées à l'exclusion de
la donnée de tête. Bien que chaque bloc soit formé de 8 échan-
tillons à titre d'illustration, il peut être formé par tout autre nombre d'échantillons, par exemple 16 échantillons. Ceci peut
s'appliquer au cas de la figure 15.
Le système de codage et compression par bit quasi-
instantané sélectionne l'un des modes directs PCM consistant à sortir directement le signal sonore musical d'entrée, à savoir le
mode de filtrage différentiel de premier ordre ou le mode de fil-
trage différentiel de second ordre, chacun consistant à sortir le signal sonore musical au moyen d'un filtre ce qui donnera des signaux ayant le taux de compression le plus élevé et à transmettre
la donnée sonore musicale qui est le signal de sortie.
* Lors de l'échantillonnage et de l'enregistrement d'un son musical sur un moyen de mémorisation tel qu'une mémoire, l'entrée de la forme d'onde du son musical débute en un point KS de début de génération de son. Lorsque Les modes de filtrage différentiels de premier et de second ordre d'une valeur initiale doivent être sélectionnés au niveau du premier bloc à cause du point KS de début
de la génération de son, il est nécessaire de fixer la valeur ini-
tiaLe en mémoire. IL est cependant souhaitable qu'une telle valeur initiale puisse être omise. Pour cette raison, des pseudo-signaux d'entrée qui entraîneront la sélection automatique du mode PCM direct sont donnés durant la période précédent le point KS de début de génération de son, et le traitement du signal est alors réalisé de sorte que ces pseudo-signaux seront traités avec Les données d'entrée. Plus spécifiquement, sur la figure 21, un bloc contenant uniquement des "D" en tant que pseudo-signaux d'entrée est placé en tête du point KS de début de génération de son et les données "0'" issues de la partie de tête du bloc sont compressées par bit en tant que données de valeur de hauteur d'onde et sont introduites en tant que signal d'entrée. Ceci peut être effectué en créant un bloc ne contenant que des "0" et en le mémorisant dans une mémoire ou en débutant L'échantillonnage du son musical au niveau du signal d'entrée ne contenant que des "0" en tête du point de début KS,
c'est-à-dire la partie sans bruit précédent la génération de son.
Au moins un bloc du pseudo-signal d'entrée est alors nécessaire
dans ce cas.
Les données sonores musicales qui comprennent les pseudo-
signaux d'entrée ainsi formés sont comprimées par le système de codage de compression par bit à haute efficacité montré sur la figure 19, et enregistrées dans un moyen de mémorisation adéquate,
telle qu'une mémoire, et Le signal ainsi comprimé est reproduit.
Ainsi, lors de la reproduction des données sonores musi-
cales contenant le pseudo-signal d'entrée, le mode direct PCM est sélectionné pour le filtre lors du début de la reproduction du bloc
des pseudo-signaux d'entrée de sorte qu'il ne devient plus néces-
saire de fixer à l'avance les valeurs initiales pour les filtres
différentiels de premier et de second ordre.
Une question peut être soulevée concernant le retard dans le temps de démarrage de la génération du son par le pseudo-signal d'entrée lors du début de la reproduction, lequel signal est silencieux tant que toutes les données sont à zéro. Cependant, ceci
ne constitue pas un inconvénient puisque avec la fréquence d'échan-
tiLLonnage de 32 kHz et avec des blocs de 16 échantiLLons, le retard dans la génération du son est d'environ 0,5 ms, ce qui ne
peut pas être discerner par Le sens auditif.
La compression et le codage par bit ci-dessus décrits et d'autres traitements du signal numérique sont réalisés dans de
nombreux cas par une technique à base de logiciel utilisant un pro-
o10 cesseur de signal numérique (DSP). La figure 22 montre, par exemple, la construction générale d'une unité de traitement audio (APU) 107 en tant qu'unité de source sonore manipulant les données
de source sonore qui comprend différents périphériques.
Sur cette figure, un ordinateur central 104, prévu dans un ordinateur personnel usuel, un instrument musicaL électronique numérique ou un jeu TV, est connecté à l'unité APU 107 en tant qu'unité de source sonore, de sorte que les données de source sonore sont chargées à partir du calculateur central 104 vers l'unité APU 107. L'unité APU 107 est au moins constituée d'une
unité centrale de traitement ou CPU 103, telle qu'un micro-
processeur, d'un processeur de signal numérique ou DSP 101, et
d'une mémoire 102 mémorisant les données de source sonore.
Ainsi, au moins Les données de source sonore sont
mémorisées dans la mémoire 102 et plusieurs opérations de traite-
ment dont un contrôle de lecture de sortie des données de source
sonore, telle qu'une restauration ou expansion de boucle, une con-
version de ton, une addition d'enveloppe ou réverbération, sont effectuées par le DSP 101. La mémoire 102 est également utilisée en tant que mémoire tampon pour réaliser ces différentes opérations de
traitement. La CPU 103 commande les contenus ou manipule ces opéra-
tions de traitement effectuées par le DSP 101.
Les données sonores musicales numériques, finalement pro-
duites après ces différentes opérations de traitement des données de source sonore provenant de la mémoire 102 par Le DSP 101, sont converties par un convertisseur numérique analogique CD/A) 105
avant d'être fournies à un haut-parleur 106.
La présente invention n'est pas limitée aux modes de réa-
lisation décrits ci-dessus qui ne sont donnés qu'à titre d'iLLus-
tration et d'exemples. Par exemple, Les données de source sonore
peuvent être formées dans Les modes de réalisation décrits ci-
dessus en connectant la partie formante et la plage de bouclage l'un à l'autre. Cependant, la présente invention peut être
appliquée au cas de formation de données de source sonore consti-
tuées uniquement de domaines de bouclage. L'ensemble des appareils de décodage ou les mémoires externes pour Les données de source sonore peuvent également être fournis en tant que cartouche ROM ou adaptateur. La présente invention peut être appliquée non seulement
à une source sonore, mais également à la synthèse de parole.
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Claims (7)
1. Procédé d'enregistrement de signal, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à fournir un signal analogique d'entrée ou un signal numérique d'entrée correspondant audit signal analogique à travers un filtre à peigne ayant uniquement la bande de fréquence fondamentale dudit signal analogique d'entrée et la bande de fréquence de ses composantes harmoniques en tant que bande passante afin de produire des signaux de sortie analogiques ou
numériques, extraire des plages de forme d'onde répétitives corres-
pondant auxdits signaux numériques ou analogiques de sortie et
enregistrer lesdites plages sur un moyen de mémorisation.
2. Procédé destiné à détecter le ton d'un signal analo-
gique, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à
soumettre un signal numérique d'entrée produit lors de la conver-
sion numérique dudit signal analogique à une transformation de Fourier afin de produire plusieurs composantes de fréquence, rendre égales les phases desdites composantes de fréquence, soumettre à nouveau les signaux à une transformation de Fourier et détecter les
périodes des pics des données de sortie.
3. Procédé destiné à produire un signal numérique, carac-
térisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: convertir à des périodes d'échantillonnage prédéterminées, un signal analogique
ayant des formes d'onde répétitives en un signal numérique cons-
titué de plusieurs échantillons, trouver les valeurs des fonctions d'évaluation prédéterminées des échantillons en une pluralité d'ensembles de deux points espacés l'un de l'autre par une période répétitive dudit signal analogique, et une pluralité d'échantillons à proximité desdits ensembles et extraire plusieurs échantillons entre deux points de l'un desdits ensembles dont les fonctions d'évaluation ont des valeurs indiquant une grande similitude des
formes d'onde à proximité desdits deux points.
4. Procédé de compression d'un signal consistant à sélec-
tionner l'un parmi plusieurs modes consistant à sortir directement un signal d'entrée et à sortir un signal d'entrée à travers un
filtre, ce qui donnera le signal de sortie ayant le taux de com-
pression le plus élevé et transmettre Le signal de sortie, caracté-
risé en ce qu'il consiste en outre: à lier audit signal d'entrée pendant un temps précédant Le point de départ du signal d'entrée, un pseudosignal d'entrée qui sélectionnera automatiquement un mode de sortie du signal d'entrée, et traiter le signal d'entrée qui
comprend ledit pseudo-signal d'entrée.
5. Procédé de codage et de compression de données compre-
nant la compression et le codage de données de forme d'onde ayant une période constante avec des blocs codés comprimés constitués chacun d'un nombre h de mots, en tant qu'unités, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste en outre à fixer le nombre
desdits mots d'échantillonnage des données de forme d'onde compre-
nant un nombre n desdites périodes de façon à être m fois le nombre de mots contenus dans chacun desdits blocs h. n et m étant
des nombres naturels.
6. Procédé de codage et de compression de données de
forme d'onde, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consis-
tant à coder et compresser un nombre n de périodes de données en forme d'onde ayant des périodes constantes avec des blocs de codage-compression, chacun consistant en un nombre h de mots d'échantillonnage, en tant qu'unités, former un nombre m desdits blocs de codage-compression contenant au moins un bloc de départ et un bloc de fin, h, m et n étant des nombres naturels et enregistrer lesdits blocs de codage-compression sur un moyen de mémorisation, le procédé comportant en outre l'étape consistant à former des
paramètres pour ledit bloc de départ en fonction de données rela-
tives auxdits blocs de départ et de fin.
7. Appareil de formation de données sonores destiné à produire des données de source sonore devant être stockées dans un moyen de mémorisation par traitement d'un signal sonore musical d'entrée ayant une forme d'onde répétitive, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen de détection de ton destiné à détecter le ton qui est la fréquence fondamentale d'un signal sonore musical d'entrée, en rendant égales les phases de composantes de fréquence respective obtenues lors de la réalisation de la transformation de Fourier dudit signal sonore musical d'entrée, et en réalisant à nouveau ladite transformation de Fourier, puis en détectant la période de la valeur de pic de la donnée de sortie, des moyens de filtrage alimentés par ledit signal sonore musical d'entrée et ayant des caractéristiques de filtre à peigne ayant uniquement la bande de fréquence de la fréquence fondamentale
détectée par ledit moyen de détection de ton et la bande de fré-
quence des harmoniques les plus élevés en tant que bande de pas-
sante, un moyen d'extraction de données répétitives destiné à trouver les valeurs de fonctions d'évaluation prédéterminées des valeurs d'échantillonnage en une pluralité d'ensembles de deux
points espacés relativement l'un de l'autre d'une période répéti-
tive correspondant au ton détecté d'un signal de sortie provenant
dudit moyen de filtrage, et une pluralité d'échantillons à proxi-
mité de ces deux points, et extraire en tant que données répéti-
tives la pluralité d'échantillons entre les deux points à des fins de fonctions d'évaluation qui ont des valeurs indiquant une grande similarité des formes d'onde à proximité des deux points,
un moyen destiné à lier au signal d'entrée un pseudo-
signal d'entrée pendant la période précédant le point de départ dudit signal d'entrée, et un moyen de codage-compression de données en forme d'onde destiné à coder et compresser un nombre n de périodes de données en
forme d'onde en mots de données compressées et en paramètres con-
cernés par la compression, à l'aide de blocs de codage-compression contenant chacun un nombre h d'échantillons en tant qu'unités, la période de ladite donnée en forme d'onde étant constante, et former un nombre m de blocs de codage-compression contenant au moins un bloc de départ et un bloc de fin, h, m et n étant des nombres naturels, et les paramètres pour lesdits blocs de départ étant formés en fonction des données pour ledit bloc de départ et ledit
bloc de fin.
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