FR2866974A1 - Audio data processing method for e.g. documentary recording, involves encoding sound signals, and applying spatial component amplitude attenuation in frequency range defined by component order and distance between source and reference point - Google Patents

Abstract

The method involves encoding signals, representing a sound propagating in a three-dimensional space, from a source (S) located at a distance (rho ) from a reference point to obtain a representation of sound by spatial components. Attenuation of amplitude of the components is applied in a range from low frequency to high frequency, defined according to order of the components and the distance, to correct a near field effect.

Description

Procédé de traitement de données sonores, en particulier en contexteMethod of processing sound data, in particular in context

ambiophoniuue La présente invention concerne le traitement de données sonores.  The present invention relates to the processing of sound data.

Des techniques relatives à la propagation d'une onde sonore dans l'espace tridimensionnel, impliquant notamment une simulation et/ou une restitution sonores spécialisées, mettent en oeuvre des procédés de traitement du signal audio appliqués à la simulation de phénomènes acoustiques et psycho-acoustiques. De tels procédés de traitement prévoient un encodage spatial du champ acoustique, sa transmission et sa reproduction spatialisée sur un ensemble de haut-parleurs ou sur des écouteurs d'un casque stéréophonique.  Techniques relating to the propagation of a sound wave in the three-dimensional space, notably involving specialized simulation and / or sound reproduction, implement methods for processing the audio signal applied to the simulation of acoustic and psychoacoustic phenomena. . Such processing methods provide a spatial encoding of the acoustic field, its transmission and spatial reproduction on a set of speakers or headphones of a stereo headset.

Parmi les techniques de son spatialisé, on distingue deux catégories de traitements 15 complémentaires l'une de l'autre mais qui sont généralement mises en oeuvre, l'une et l'autre, au sein d'un même système.  Among the spatialized sound techniques, there are two categories of processing complementary to one another but which are generally implemented, one and the other, within the same system.

D'une part, une première catégorie de traitements concerne les procédés de synthèse d'effet de salle, ou plus généralement d'effets environnementaux. A partir d'une description d'une ou plusieurs sources sonores (signal émis, position, orientation, directivité, ou autre) et en se basant sur un modèle d'effet de salle (impliquant une géométrie de salle, ou encore une perception acoustique souhaitée), on calcule et l'on décrit un ensemble de phénomènes acoustiques élémentaires (ondes directes, réfléchies ou diffractées), ou encore un phénomène acoustique macroscopique (champ réverbéré et diffus), permettant de traduire l'effet spatial au niveau d'un auditeur situé à un point choisi de perception auditive, dans l'espace tridimensionnel. On calcule alors un ensemble de signaux associés typiquement aux réflexions (sources "secondaires", actives par réémission d'une onde principale reçue, ayant un attribut de position spatiale) et/ou associés à une réverbération tardive (signaux décorrélés pour un champ diffus).  On the one hand, a first category of treatments relates to processes for synthesizing the room effect, or more generally for environmental effects. From a description of one or more sound sources (transmitted signal, position, orientation, directivity, or other) and based on a room effect model (involving a room geometry, or an acoustic perception desired), we compute and describe a set of elementary acoustic phenomena (direct, reflected or diffracted waves), or a macroscopic acoustic phenomenon (reverberated and diffuse field), allowing the spatial effect to be translated at the level of a listener located at a selected point of auditory perception, in three-dimensional space. A set of signals typically associated with the reflections ("secondary" sources, active by retransmission of a main wave received, having a spatial position attribute) and / or associated with a late reverberation (decorrelated signals for a diffuse field) are then calculated. .

D'autre part, une seconde catégorie de procédés concerne le rendu positionne) ou directionnel de sources sonores. Ces procédés sont appliqués à des signaux déterminés par un procédé de la première catégorie décrite ci-avant (impliquant des sources primaires et secondaires) en fonction de la description spatiale (position de la source) qui leur est associée. En particulier, de tels procédés selon cette seconde catégorie permettent d'obtenir des signaux à diffuser sur des haut-parleurs ou écouteurs, pour finalement donner à un auditeur l'impression auditive de sources sonores placées à des positions respectives prédéterminées, autour de l'auditeur. Les procédés selon cette seconde catégorie sont qualifiés de "créateurs d'images sonores tridimensionnelles", du fait de la répartition dans l'espace tridimensionnel du ressenti de la position des sources par un auditeur. Des procédés selon la seconde catégorie comportent généralement une première étape d'encodage spatial des événements acoustiques élémentaires qui produit une représentation du champ sonore dans l'espace tridimensionnel. Dans une seconde étape, cette représentation est transmise ou stockée pour un usage différé. Dans une troisième étape, de décodage, les signaux décodés sont délivrés sur des haut-parleurs ou des écouteurs d'un dispositif de restitution.  On the other hand, a second category of processes relates to the positional or directional rendering of sound sources. These methods are applied to signals determined by a method of the first category described above (involving primary and secondary sources) depending on the spatial description (source position) associated with them. In particular, such methods according to this second category make it possible to obtain signals to be broadcast on loudspeakers or headphones, in order finally to give a listener the auditory impression of sound sources placed at predetermined respective positions around the speaker. auditor. Processes according to this second category are called "creators of three-dimensional sound images", because of the distribution in the three-dimensional space of the feeling of the position of the sources by a listener. Methods according to the second category generally comprise a first step of spatial encoding of the elementary acoustic events which produces a representation of the sound field in the three-dimensional space. In a second step, this representation is transmitted or stored for a deferred use. In a third decoding step, the decoded signals are delivered on loudspeakers or headphones of a playback device.

La présente invention s'inscrit plutôt dans la seconde catégorie précitée. Elle concerne en particulier l'encodage spatial de sources sonores et une spécification de la représentation sonore tridimensionnelle de ces sources. Elle s'applique aussi bien à un encodage de sources sonores "virtuelles" (applications où des sources sonores sont simulées telles que des jeux, une conférence spatialisée, ou autres), qu'un encodage "acoustique" d'un champ sonore naturel, lors d'une prise de son par un ou plusieurs réseaux tridimensionnels de microphones.  The present invention is rather in the second category mentioned above. It concerns in particular the spatial encoding of sound sources and a specification of the three-dimensional sound representation of these sources. It applies as well to an encoding of "virtual" sound sources (applications where sound sources are simulated such as games, a spatialized conference, or others), an "acoustic" encoding of a natural sound field, during sound recording by one or more three-dimensional microphone networks.

Parmi les techniques envisageables de spatialisation du son, l'approche "ambiophonique" (de l'anglais "ambisonic") est préférée. L'encodage ambiophonique, qui sera décrit en détail plus loin, consiste à représenter des signaux relatifs à une ou plusieurs ondes sonores dans une base d'harmoniques sphériques (en coordonnées sphériques impliquant notamment un angle d'élévation et un angle azimutal, caractérisant une direction du ou des sons). Les composantes représentant ces signaux et exprimées dans cette base d'harmoniques sphériques sont aussi fonction, pour les ondes émises en champ proche, d'une distance entre la source sonore émettant ce champ et un point correspondant à l'origine de la base des harmonique sphériques. Plus particulièrement, cette dépendance de la distance s'exprime en fonction de la fréquence sonore, comme on le verra plus loin.  Among the conceivable techniques of spatialization of sound, the "ambiophonic" (ambisonic) approach is preferred. The surround encoding, which will be described in detail later, consists of representing signals relating to one or more sound waves in a base of spherical harmonics (in spherical coordinates involving in particular an elevation angle and an azimuth angle, characterizing a direction of the sound or sounds). The components representing these signals and expressed in this basis of spherical harmonics are also a function, for the waves emitted in the near field, of a distance between the sound source emitting this field and a point corresponding to the origin of the harmonic base. spherical. More particularly, this dependence of distance is expressed as a function of the sound frequency, as will be seen below.

Cette approche ambiophonique offre un grand nombre de fonctionnalités possibles, notamment en terme de simulation de sources virtuelles, et, de manière générale, présente les avantages suivants: - elle traduit, de façon rationnelle, la réalité des phénomènes acoustiques et apporte un rendu auditif spatial réaliste, convaincant et immersif; - la représentation des phénomènes acoustiques est scalable: elle offre une résolution spatiale qui peut être adaptée à différentes situations. En effet, cette représentation peut être transmise et exploitée en fonction de contraintes de débit lors de la transmission des signaux encodés et/ou de limitations du dispositif de restitution; - la représentation ambiophonique est flexible et il est possible simuler une rotation du champ sonore, ou encore, à la restitution, d'adapter le décodage des signaux ambiophoniques à tout dispositif de restitution, de géométries diverses.  This ambiophonic approach offers a large number of possible functionalities, in particular in terms of virtual source simulation, and, in general, presents the following advantages: - it translates, in a rational way, the reality of the acoustic phenomena and brings a spatial auditory rendering realistic, convincing and immersive; - the representation of acoustic phenomena is scalable: it offers a spatial resolution that can be adapted to different situations. Indeed, this representation can be transmitted and exploited as a function of flow constraints during the transmission of encoded signals and / or limitations of the rendering device; the ambiophonic representation is flexible and it is possible to simulate a rotation of the sound field, or else, at restitution, to adapt the decoding of the surround signals to any rendering device of various geometries.

Dans l'approche ambiophonique connue, l'encodage des sources virtuelles est essentiellement directionnel. Les fonctions d'encodage reviennent à calculer des gains qui dépendent de l'incidence de l'onde sonore exprimée par les fonctions harmoniques sphériques qui dépendent de l'angle d'élévation et de l'angle azimutal en coordonnées sphériques. En particulier, au décodage, on suppose que les haut-parleurs, à la restitution, sont lointains. Il en résulte une distorsion (ou une incurvation) de la forme des fronts d'onde reconstruits. En effet, comme indiqué ci-avant, les composantes du signal sonore dans la base des harmoniques sphériques, pour un champ proche, dépendent en fait aussi de la distance de la source et de la fréquence sonore. Plus précisément, ces composantes peuvent s'exprimer mathématiquement sous la forme d'un polynôme dont la variable est inversement proportionnelle à la distance précitée et à la fréquence sonore. Ainsi, les composantes ambiophoniques, au sens de leur expression théorique, sont divergentes dans les basses fréquences et, en particulier, leur amplitude tend vers l'infini quand la fréquence sonore décroît vers zéro, lorsque ces composantes représentent un son en champ proche émis par une source située à une distance finie. Ce phénomène mathématique est connu, dans le domaine de la représentation ambiophonique, déjà pour l'ordre 1, par le terme de "bass boost", notamment par: - M.A.GERZON, "General Metatheory ofAuditory Localisation", preprint 3306 of the 92nd AES Convention, 1992, page 52.  In the known surround approach, the encoding of the virtual sources is essentially directional. The encoding functions return to calculate gains that depend on the incidence of the sound wave expressed by spherical harmonic functions that depend on the elevation angle and the azimuth angle in spherical coordinates. In particular, at decoding, it is assumed that the speakers, at restitution, are far away. This results in a distortion (or curvature) of the shape of reconstructed wave fronts. Indeed, as indicated above, the components of the sound signal in the base of spherical harmonics, for a near field, in fact also depend on the distance of the source and the sound frequency. More precisely, these components can be expressed mathematically in the form of a polynomial whose variable is inversely proportional to the aforementioned distance and to the sound frequency. Thus, the ambiophonic components, in the sense of their theoretical expression, are divergent in the low frequencies and, in particular, their amplitude tends towards infinity when the sound frequency decreases towards zero, when these components represent a sound in near field emitted by a source located at a finite distance. This mathematical phenomenon is known, in the field of the ambiophonic representation, already for the order 1, by the term of "bass boost", in particular by: - MAGERZON, "General Metatheory ofAuditory Localization", preprint 3306 of the 92nd AES Convention, 1992, page 52.

Ce phénomène devient particulièrement critique pour des ordres d'harmoniques sphériques élevées impliquant des polynômes de puissance élevée.  This phenomenon becomes particularly critical for high spherical harmonic orders involving high power polynomials.

La présente invention vient améliorer la situation.  The present invention improves the situation.

Elle propose à cet effet un procédé de traitement de données sonores, dans lequel: a) on code des signaux représentatifs d'au moins un son se propageant dans l'espace tridimensionnel et issu d'une source située à une distance d'un point de référence, pour obtenir une représentation du son par des composantes exprimées dans une base d'harmoniques sphériques d'ordres respectifs et d'origine correspondant audit point de référence, b) et, notamment pour corriger un effet de champ proche, on applique une atténuation de l'amplitude desdites composantes relativement dans une gamme de basses fréquences s'étendant sensiblement, pour chaque composante, jusqu'à une fréquence haute définie en fonction de: - l'ordre m de cette composante, et - de ladite distance entre la source et le point de référence.  To this end, it proposes a method for processing sound data, in which: a) encoding signals representative of at least one sound propagating in three-dimensional space and originating from a source situated at a distance from a point reference, to obtain a representation of the sound by components expressed in a base of spherical harmonics of respective orders and of origin corresponding to said reference point, b) and, in particular to correct a near field effect, apply a attenuating the amplitude of said components relatively in a low frequency range extending substantially, for each component, up to a defined high frequency as a function of: - the order m of this component, and - of said distance between the source and the reference point.

Préférentiellement, la fréquence haute précitée est croissante avec l'ordre m de la composante associée. On applique alors auxdites composantes des moyens de filtrage 30 passe-haut en fréquences présentant, pour chaque composante courante d'ordre m, une fréquence de coupure voisine de la fréquence haute qui est associée à cette composante courante d'ordre m.  Preferably, the aforementioned high frequency is increasing with the order m of the associated component. Frequency high-pass filtering means 30 having, for each current component of order m, a cut-off frequency close to the high frequency associated with this current component of order m, are then applied to the said components.

Selon une autre caractéristique particulière, les amplitudes des composantes respectives d'ordre 1,...,m,m+l,...,M présentent, pour une fréquence donnée, un maximum en fonction d'une distance de restitution définie entre un dispositif de restitution et un point d'écoute. La fréquence haute précitée, associée à une composante d'ordre m+l, correspond sensiblement à cette fréquence donnée si l'amplitude d'une composante d'ordre immédiatement inférieur m est maximum pour une distance de restitution correspondant sensiblement à la distance du point de référence précitée. Cette réalisation est particulièrement avantageuse dans une application à l'encodage d'une source virtuelle, en particulier pour des ordres élevés (supérieurs à 2).  According to another particular characteristic, the amplitudes of the respective components of order 1,..., M, m + 1,..., M present, for a given frequency, a maximum as a function of a restitution distance defined between a rendering device and a listening point. The aforementioned high frequency, associated with a component of order m + 1, corresponds substantially to this given frequency if the amplitude of an immediately lower order component m is maximum for a restitution distance substantially corresponding to the distance from the point referred to above. This embodiment is particularly advantageous in an application to the encoding of a virtual source, in particular for high orders (greater than 2).

Dans une variante de réalisation, on forme un cumul d'amplitudes de composantes d'ordres respectifs 1,2,...,M et l'on détermine la fréquence acoustique pour laquelle ce cumul atteint un maximum pour une distance de restitution correspondant sensiblement à ladite distance du point de référence. Alors, cette fréquence acoustique correspond sensiblement à la fréquence haute associée à la composante d'ordre M du cumul précité.  In an alternative embodiment, a plurality of amplitudes of components of respective orders 1, 2,..., M is formed and the acoustic frequency is determined for which this accumulation reaches a maximum for a substantially corresponding restitution distance. at said distance from the reference point. Then, this acoustic frequency substantially corresponds to the high frequency associated with the order component M of the aforementioned accumulation.

Avantageusement, la variation de ladite fréquence haute est sensiblement affine avec l'ordre de la composante courante associée.  Advantageously, the variation of said high frequency is substantially affine with the order of the associated current component.

Préférentiellement, les moyens de filtrage passe-haut précités présentent une pente croissante avec la fréquence et s'étendant, pour une composante courante d'ordre m à filtrer, sur une plage en fréquences délimitée sensiblement, d'une part, par la fréquence haute associée à une composante d'ordre m-1, et, d'autre part, par la fréquence haute associée à ladite composante courante d'ordre m.  Preferably, the above-mentioned high-pass filtering means have an increasing slope with the frequency and extending, for a current component of order m to be filtered, over a frequency range substantially delimited, on the one hand, by the high frequency associated with a component of order m-1, and, secondly, by the high frequency associated with said current component of order m.

Dans un mode de réalisation particulier, on applique séparément un filtre passe-haut pour chaque groupe de composantes d'un même ordre m. Cette solution est avantageuse notamment lorsqu'il est prévu de mettre en oeuvre des filtres à réponse impulsionnelle finie, non récursifs par nature.  In a particular embodiment, a high-pass filter is applied separately for each group of components of the same order m. This solution is advantageous especially when it is planned to implement filters with finite impulse response, which are not recursive by nature.

Avantageusement, les moyens de filtrage appliquent auxdites composantes une 5 amplification maximale, sensiblement d'un même ordre de grandeur pour tous les ordres 1,...,M desdites composantes.  Advantageously, the filtering means apply to said components a maximum amplification, substantially of the same order of magnitude for all orders 1, ..., M of said components.

Dans une réalisation préférée, on combine l'atténuation de l'étape b) à un autre traitement choisi, notamment une égalisation desdites composantes et/ou une pré-10 compensation d'un effet de champ proche et/ou une modélisation d'un champ proche pour encoder une source virtuelle.  In a preferred embodiment, the attenuation of step b) is combined with another chosen processing, notably an equalization of said components and / or a pre-compensation of a near-field effect and / or a modeling of a near field to encode a virtual source.

En particulier, on applique un filtre en cascade (constitué de cellules élémentaires de filtrages notamment de type récursif) comportant une pluralité de sorties délivrant chacune un signal propre à un groupe de composantes filtrées, de même ordre m, pour réaliser à la fois l'atténuation de l'étape b) et l'encodage d'une source virtuelle avec modélisation d'un champ proche, en variante de la mise en oeuvre précitée d'un filtrage séparé pour chaque groupe de composantes d'un même ordre m.  In particular, a cascaded filter (consisting of elementary filtering cells, in particular of the recursive type) comprising a plurality of outputs each delivering a signal specific to a group of filtered components, of the same order m, is applied to realize both the attenuation of step b) and the encoding of a virtual source with modeling of a near field, as an alternative to the aforementioned implementation of a separate filtering for each group of components of the same order m.

Dans un contexte d'acquisition de signaux, on applique l'atténuation de l'étape b) à des composantes issues d'une pluralité de signaux acquis par une prise de son. La distance précitée entre la source et le point de référence est définie préférentiellement, dans ce contexte, par un rayon caractéristique d'une zone de représentativité d'un champ sonore spatial.  In a signal acquisition context, the attenuation of step b) is applied to components originating from a plurality of signals acquired by sound recording. The aforementioned distance between the source and the reference point is preferentially defined, in this context, by a characteristic radius of a representative zone of a spatial sound field.

Dans ce contexte d'acquisition, le traitement d'égalisation et/ou de précompensation d'un effet de champ proche, appliqué auxdites composantes, est corrigé par un filtrage passe-haut pour appliquer l'atténuation de l'étape b).  In this acquisition context, the equalization and / or precompensation processing of a near-field effect, applied to said components, is corrected by high-pass filtering to apply the attenuation of step b).

Dans une autre application à l'encodage d'une source virtuelle, la source précitée est une source sonore virtuelle modélisée avec un effet de champ proche. Dans cette application, les caractéristiques du filtrage passehaut combiné à un effet de champ proche modélisé présentent, à fréquences croissantes, une atténuation dans les basses fréquences suivie d'un pic d'amplification sensiblement à la fréquence haute précitée.  In another application to the encoding of a virtual source, the aforementioned source is a virtual sound source modeled with a near-field effect. In this application, the characteristics of high-pass filtering combined with a modeled near-field effect have, at increasing frequencies, attenuation in the low frequencies followed by an amplification peak at substantially the aforementioned high frequency.

Selon une caractéristique avantageuse, dans ce contexte, on applique sensiblement une même amplitude de pic, préférentiellement inférieure ou de l'ordre de 5dB, pour tous les ordres 1,...,m,...,M desdites composantes.  According to an advantageous characteristic, in this context, one applies substantially the same peak amplitude, preferably lower or of the order of 5 dB, for all the orders 1, ..., m, ..., M of said components.

Préférentiellement, on applique un filtrage passe-haut à des signaux de composantes destinés à être traités pour alimenter ensuite un dispositif de restitution. Cette solution est particulièrement avantageuse lorsque l'on a modélisé une source virtuelle pour générer les composantes ambiophoniques, comme on le verra plus loin.  Preferentially, high-pass filtering is applied to component signals intended to be processed in order subsequently to supply a rendering device. This solution is particularly advantageous when a virtual source has been modeled to generate the surround components, as will be seen below.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront d'ailleurs à la lecture 15 de la description détaillée ci-après et à l'examen des figures qui l'accompagnent, sur lesquelles: la figure 1A illustre schématiquement la position d'une source S par rapport à un point de référence O, par exemple dans un espace d'acquisition, la figure 1B illustre schématiquement la position des haut-parleurs HP par rapport à un point de référence O', par exemple un point d'écoute, dans l'espace de restitution, la figure 2A représente une amplification divergente en basse fréquence des composantes ambiophoniques d'ordre m=1,2,...,8, causée par un effet de champ proche (la source étant disposée à 1 mètre du point de référence O de la figure 1A), en fonction de la fréquence sonore, la figure 2B représente l'amplification des composantes ambiophoniques au niveau de haut-parleurs situés à une distance R de 1,5 mètres du point de référence O' de la figure 1B, avec compensation d'effet de champ proche pour une source située à 3 mètres (en traits pleins) et pour une source située à 1 mètre (en traits pointillés), la figure 3A représente les traitements prévus qui sont appliqués à un signal pour modéliser une source virtuelle, la figure 3B représente un système d'acquisition et les traitements prévus en contexte ambiophonique, - la figure 4 représente l'amplitude de composantes ambiophoniques enregistrées et égalisées d'ordre m=0,1,2,3,4, en fonction de la fréquence sonore, la figure 5A représente l'amplitude des fonctions de Bessel (en valeur absolue) aux ordres m=0,1,2,3,4,...en fonction de la distance r d'un point courant M au point de référence O (figure 1A), pour une onde plane et à une fréquence de 100Hz, la figure 5B représente l'amplitude des fonctions de Bessel (en valeur absolue) aux ordres m=0,1, 2,...,10 en fonction de la distance r d'un point courant M au point de référence O, pour une source située à 1 m du point O et à une fréquence de 100Hz, la figure 5C représente l'amplitude des fonctions de Bessel (en valeur absolue) aux ordres m=0,1,2,3,...,10 en fonction de la distance r d'un point courant M au point de référence O (figure 1A), pour une onde plane et à une fréquence de 500Hz, la figure 5D représente l'amplitude des fonctions de Bessel (en valeur absolue) aux ordres m=0,1,2,...,10 en fonction de la distance r d'un point courant M au point de référence O, pour une source située à 1 m du point O et à une fréquence de 500Hz, les figures 6A à 6D représentent l'erreur des modélisations dans les conditions respectives des figures 5A à 5D en fonction de la distance r d'un point courant 25 M au point de référence O, les figures 7A et 7C représentent les maxima atteints par les fonctions de Bessel (en valeur absolue) en fonction de la distance r, pour une source située à 1 mètre et pour des fréquences respectives de 464,2Hz et 483,5Hz, les figures 7B et 7D représentent l'amplitude de la série de Fourier-Bessel tronquée sur un demi-axe dirigé vers / et passant par la source (située à 1 m), en supposant respectivement une restitution 2D et une restitution 3D, les figures 8A et 8B représentent respectivement l'amplitude et la phase des fonctions de transfert de champ proche Fm(kr), en représentation 2D, pour des ordres m allant de 1 à 20 (les courbes se présentant de gauche à droite), les carrés (respectivement les losanges) indiquant les valeurs de fréquence où la contribution du filtrage passe-haut combiné à la compensation de champ proche, d'ordre m (respectivement d'ordre m-1), est maximale à l'endroit de la source virtuelle (r=p), les figures 8C et 8D reprennent les paramètres des figures 8A et 8B, selon une représentation 3D, la figure 9A illustre l'allure des filtres mis en jeu pour la simulation d'une source à p=lm, les fréquences limites et de réjection étant marquées par des barres verticales en traits pointillés, en fonction de l'ordre m (1,2,3,...,20), la figure 9B représente les réponses des fonctions de champ proche corrigées par un filtrage passe- haut au sens de l'invention (les fonctions de champ proche non corrigées étant laissées en traits pointillés pour la comparaison), la figure 10 représente une structure de filtre en cascade de cellules intégratrices It d'ordre 1, directement tirée d'une factorisation imbriquée, la figure 11 représente une structure de filtre dont le principe suit celui de la figure 10 mais dont les cellules intégratrices sont associées à des redresseurs (ou "inverseurs") de pente dans les basses fréquences, au sens de la présente invention, et la figure 12 représente une structure de filtre à forme factorisée et généralisée de la batterie de filtres selon la structure de la figure 11.  Other advantages and features of the invention will become apparent on reading the detailed description below and on examining the figures which accompany it, in which: FIG. 1A schematically illustrates the position of a source S with respect to a reference point O, for example in an acquisition space, FIG. 1B diagrammatically illustrates the position of the loudspeakers HP with respect to a reference point O ', for example a listening point, in the restitution space, FIG. 2A represents a divergent amplification at low frequency of the ambiophonic components of order m = 1.2,..., 8, caused by a near-field effect (the source being arranged at 1 meter of reference point O of FIG. 1A), as a function of the sound frequency, FIG. 2B represents the amplification of the surround components at loudspeakers located at a distance R of 1.5 meters from the reference point O '. of Figure 1B, with near-field effect compensation for a source located at 3 meters (in solid lines) and for a source at 1 meter (in dashed lines), Figure 3A shows the expected treatments that are applied to a signal to model a source FIG. 3B represents an acquisition system and the treatments provided in ambiophonic context; FIG. 4 represents the amplitude of recorded and equalized surround components of order m = 0.1, 2, 3, 4, depending of the sound frequency, FIG. 5A represents the amplitude of the Bessel functions (in absolute value) at orders m = 0,1,2,3,4, ... as a function of the distance r of a current point M at the reference point O (FIG. 1A), for a plane wave and at a frequency of 100 Hz, FIG. 5B represents the amplitude of the Bessel functions (in absolute value) at orders m = 0.1, 2, ... , 10 as a function of the distance r from a current point M to the reference point O, for a source situated at 1 m of the point O and at a frequency of 100 Hz, FIG. 5C represents the amplitude of the Bessel functions (in absolute value) at orders m = 0,1,2,3, ..., 10 as a function of the distance r d a current point M at the reference point O (FIG. 1A), for a plane wave and at a frequency of 500 Hz, FIG. 5D represents the amplitude of the Bessel functions (in absolute value) at orders m = 0.1, 2, ..., 10 as a function of the distance r from a current point M to the reference point O, for a source situated at 1 m from the point O and at a frequency of 500 Hz, FIGS. 6A to 6D represent the error of the modelizations in the respective conditions of FIGS. 5A to 5D as a function of the distance r from a current point 25M to the reference point O, FIGS. 7A and 7C represent the maxima reached by the Bessel functions (in absolute value) as a function of the distance r, for a source located at 1 meter and for respective frequencies of 464.2Hz and 483.5Hz, FIGS. 7B and 7D represent enter the amplitude of the truncated Fourier-Bessel series on a half-axis directed towards / and passing through the source (located at 1 m), assuming respectively a 2D restitution and a 3D restitution, FIGS. 8A and 8B respectively represent the amplitude and the phase of the near-field transfer functions Fm (kr), in 2D representation, for orders m ranging from 1 to 20 (the curves appearing from left to right), the squares (respectively the diamonds) indicating the frequency values where the contribution of the high-pass filtering combined with the near-field compensation, of order m (respectively of order m-1), is maximum at the location of the virtual source (r = p), FIGS. 8C and 8D show the parameters of FIGS. 8A and 8B, according to a 3D representation, FIG. 9A illustrates the shape of the filters involved for the simulation of a source at p = 1m, the limiting and rejection frequencies being marked by vertical bars in dashed lines , as a function of the order m (1, 2, 3, ..., 20), FIG. 9B represents the responses of the corrected near field functions by a high-pass filtering in the sense of the invention (the functions of uncorrected near field being left in dashed lines for comparison), FIG. 10 represents a cascaded filter structure of first-order integrating cells It, directly derived from a nested factorization, FIG. 11 represents a filter structure of which the principle follows that of FIG. 10 but whose integrating cells are associated with rectifiers (or "inverters") of slope in the low frequencies, within the meaning of the present invention, and FIG. 12 represents a factorized filter structure and generalized filter bank according to the structure of Figure 11.

On rappelle que la présente invention se situe dans le domaine de la spatialisation sonore et, plus précisément, celui de l'encodage spatial, c'est-à-dire de la représentation d'un champ acoustique naturel (notamment en prise de son) ou virtuel (par simulation d'une source virtuelle) par des signaux audio, en vue d'une reproduction du champ acoustique (en particulier, de fronts d'onde) sur une zone d'écoute, au moyen de haut-parleurs d'un dispositif de restitution. Bien entendu, de tels haut-parleurs peuvent être sous la forme d'écouteurs (ou "oreillettes').  It will be recalled that the present invention is in the field of sound spatialization and, more specifically, that of spatial encoding, that is to say of the representation of a natural acoustic field (especially in sound recording). or virtual (by simulation of a virtual source) by audio signals, for a reproduction of the acoustic field (in particular, wave fronts) on a listening area, by means of loudspeakers. a rendering device. Of course, such speakers may be in the form of headphones (or "earphones").

L'encodage spatial revient à décrire un champ sonore encodé sous forme de composantes spatiales Bmn dites "harmoniques sphériques". En se référant à la figure 1A, la décomposition du champ en de telles harmoniques sphériques" est réalisée 5 autour d'un point de référence O. En tout point M d'azimut Or, d'élévation 8r et de rayon r, d'une boule exempte de source et centrée sur le point O, le champ de pression (sonore) s'exprime sous la forme: co Ç p(r)=Eimi.(k.) BmnYn(er,Ur) ,(1) m=0 05n5m,Q=t1 avec comme nombre d'onde k = 2if / c (où f est la fréquence sonore et c, la vitesse du son). Les fonctions angulaires réelles Y, nn (B, 8) sont les harmoniques sphériques. Les fonctions jm (kr) sont des fonctions radiales dites 'fonctions de Bessel sphériques".  Spatial encoding amounts to describing an encoded sound field in the form of Bmn spatial components called "spherical harmonics". Referring to FIG. 1A, the field decomposition into such spherical harmonics "is performed around a reference point O. At any point M of azimuth Gold, elevation 8r and radius r, d a source-free ball centered on the point O, the pressure field (sound) is expressed as: co p p (r) = Eimi. (k.) BmnYn (er, Ur), (1) m = 0 05n5m, Q = t1 with as wave number k = 2if / c (where f is the sound frequency and c, the speed of the sound) The real angular functions Y, nn (B, 8) are the spherical harmonics The functions jm (kr) are radial functions called 'spherical Bessel functions'.

En général, on ne retient qu'un nombre fini de composantes B,an, chacune caractérisée par un "ordre" m (entier compris entre 0 et M). Eventuellement, on ne retient parmi 15 elles que celles ayant un caractère proprement horizontal, c'est-à-dire telles que m=n dans l'expression (1) ci-avant.  In general, one retains only a finite number of components B, an, each characterized by an "order" m (integer between 0 and M). Optionally, only those having a strictly horizontal character, that is to say such that m = n in the expression (1) above, are retained among them.

Cette spatialisation a pour avantages d'être indépendante du dispositif de restitution et donc de pouvoir s'adapter à une multitude de dispositifs moyennant un décodage 20 spatial (opération de matriçage et éventuellement de filtrage, comme on le verra plus loin). Elle permet aussi des manipulations du champ acoustique (notamment des rotations). En outre, si l'on doit opérer à contrainte "de rendu" variable, on peut omettre des signaux de restitution sans dégrader significativement la résolution spatiale des images sonores restituées, tout en préservant une information et une cohérence 25 spatiales. Plus exactement, cette dégradation est progressive avec l'élimination des composantes d'ordre élevé.  This spatialization has the advantages of being independent of the rendering device and therefore of being able to adapt to a multitude of devices by means of spatial decoding (stamping and possibly filtering operation, as will be seen later). It also allows manipulation of the acoustic field (including rotations). In addition, if one has to operate at a variable "rendering" constraint, restitution signals can be omitted without significantly degrading the spatial resolution of the restored sound images, while preserving spatial information and coherence. More precisely, this degradation is progressive with the elimination of the higher order components.

On s'attache ici à l'encodage spatial de champ acoustique contenant une source S à faible distance du point M de la figure lA de sorte que l'on qualifie cette situation de "champ proche" (source à distance finie). En fait, cette situation correspond à tout champ acoustique CP réaliste. Les caractéristiques des composantes spatiales traduisant respectivement une onde plane et une onde sphérique de même incidence (0, S) et portant un signal S (décrit ici dans le domaine fréquentiel et tel que mesuré au point de référence O), sont données par: Bmn = S.Y. (0,8) (2) B, n = S. F, (a))YZ (e, 8) (3) Dans l'expression (3), la fonction de transfert ciaprès a été introduite pour traduire l'effet de champ proche: F(Pi)(w) = (m+n)! (2Jwp/c)-" , avec co=2irf (4) :=o (m n)!n! On rappelle que p est la distance entre la source et le point de référence O (figure 1A). Alors que dans le cas de l'onde plane (équation (2)), les composantes spatiales B,,,t,a sont d'amplitude semblable ou inférieure à s, elles subissent une forte amplification qui tend à être infinie en basse fréquence, comme le montre la figure 2A (représentant une amplification divergente en basse fréquence des composantes ambiophoniques, cette divergence étant causée par l'effet de champ proche). Les fonctions de transfert FR,(co) (que l'on notera aussi en fonction de kp ci-après) ont une pente de -mx6dB/octave, et les fonctions de transfert qui les caractérisent sont par nature instables (déjà pour m>_1). Leur usage ne serait donc pas d'un grand intérêt en pratique.  We focus here on the spatial encoding of acoustic field containing a source S at a short distance from the point M of FIG. 1A so that this situation is described as a "near field" (finite distance source). In fact, this situation corresponds to any realistic CP acoustic field. The characteristics of the spatial components respectively translating a plane wave and a spherical wave of the same incidence (0, S) and bearing a signal S (here described in the frequency domain and as measured at the reference point O), are given by: Bmn = SY (0.8) (2) B, n = S. F, (a)) YZ (e, 8) (3) In expression (3), the following transfer function has been introduced to translate the effect near field: F (Pi) (w) = (m + n)! (2Jwp / c) - ", with co = 2irf (4): = o (mn)! N! Remember that p is the distance between the source and the reference point O (Figure 1A). of the plane wave (equation (2)), the spatial components B ,,, t, a are of similar amplitude or less than s, they undergo a strong amplification which tends to be infinite at low frequency, as shown by the Figure 2A (representing divergent amplification at low frequency of the surround components, this divergence being caused by the near-field effect) The transfer functions FR, (co) (which will also be noted as a function of kp below) ) have a slope of -mx6dB / octave, and the transfer functions that characterize them are by nature unstable (already for m> _1), so their use would not be of great interest in practice.

Cet effet de champ proche doit être pris en compte tant pour la modélisation d'une source virtuelle que pour l'acquisition de signaux sonores réels, notamment pour l'encodage spatial en harmoniques sphériques à partir d'une prise de son (par exemple par un réseau de microphones, comme on le verra plus loin). Il a été montré que le traitement requis pouvait mettre en jeu des filtres d'égalisation théoriquement divergents.  This near-field effect must be taken into account both for the modeling of a virtual source and for the acquisition of real sound signals, in particular for spatial encoding in spherical harmonics from a sound recording (for example by a network of microphones, as will be seen later). It has been shown that the required processing could involve theoretically diverging equalization filters.

En se référant à la figure 1 B, la restitution du champ sonore encodé se fait typiquement sur des haut-parleurs HP placés à distance finie R d'un point de référence O' dans l'espace de restitution (ce point de référence O' étant souvent un point d'écoute privilégié). La Demanderesse a observé qu'il est recommandé, sinon requis pour une reconstruction correcte, de compenser l'effet de champ proche des haut-parleurs. En proposant d'introduire cette compensation de champ proche dès l'encodage, on met en jeu des fonctions de transfert d'amplitude finie puisque leurs pentes de m x 6dB/octave sont compensées par des pentes opposées. En pratique, cette compensation s'effectue à partir de filtres stables. On a représenté sur la figure 1B l'amplification (finie) des composantes ambiophoniques comprenant l'effet de champ proche des haut-parleurs situés à une distance R de 1,5 mètres du point de référence O' . en traits pleins, pour une source située à 3 mètres, et, en traits pointillés, pour une source située à 1 mètre.  Referring to FIG. 1B, the rendering of the encoded sound field is typically done on HP speakers placed at a finite distance R of a reference point O 'in the playback space (this reference point O' being often a privileged listening point). The Applicant has observed that it is recommended, if not required for correct reconstruction, to compensate for the near-field effect of the loudspeakers. By proposing to introduce this near-field compensation as soon as the encoding is performed, finite amplitude transfer functions are put into play since their slopes of m × 6 dB / octave are compensated by opposite slopes. In practice, this compensation is done from stable filters. FIG. 1B shows the (finite) amplification of the surround components comprising the near-field effect of the loudspeakers situated at a distance R of 1.5 meters from the reference point O '. in solid lines, for a source located at 3 meters, and, in dotted lines, for a source located at 1 meter.

L'amplification limite est de (R/p)m (en linéaire), soit mx201ogio(R/p) dB.  The limit amplification is (R / p) m (in linear), that is mx201ogio (R / p) dB.

Cette première approche de la Demanderesse a ainsi résolu le problème de représentation du champ comportant du champ proche par des signaux audio d'amplitude finie (notamment en basse fréquence), tout en offrant une représentation du champ par des composantes spatiales équivalentes aux composantes mentionnées plus haut (1), mais "compensées" par un traitement du type: B-' NFC(R/c) _ 1 B mn F.(R/c)(co) mn m Ainsi, on peut implémenter des filtres de "contrôle de champ proche" qui résultent de la combinaison d'un effet de champ proche (pour une distance p entre le point de  This first approach of the Applicant has thus solved the problem of representing the field comprising the near field by audio signals of finite amplitude (especially at low frequency), while offering a representation of the field by spatial components equivalent to the components mentioned above. high (1), but "compensated" by a treatment of the type: B- 'NFC (R / c) _ 1 B mn F. (R / c) (co) mn m Thus, it is possible to implement "control" filters near-field effect "(resulting from the combination of a near field effect (for a distance p between the point of

BB

mn (5) référence O et la source S dans l'espace de la figure 1A) et de sa compensation (pour une distance R entre le point de référence O' et les haut-parleurs dans l'espace de restitution de la figure 1B) : NFC(p/c.R/c) ( ) F(p/c)(co) Hm w = F(x/c)(co) (6) m Ces filtres seront notés parfois plus simplement Hm(w) ci-après. En se référant à la figure 2B, l'amplification de ces filtres de compensation est limitée en basse fréquence à mx20 logio(R/p) dB. On notera que Ho(o =l pour tout co.  mn (5) reference O and the source S in the space of FIG. 1A) and its compensation (for a distance R between the reference point O 'and the speakers in the reproduction space of FIG. 1B ): NFC (p / cR / c) () F (p / c) (co) Hm w = F (x / c) (co) (6) m These filters will sometimes be written more simply Hm (w) ci- after. Referring to Figure 2B, the amplification of these compensation filters is limited in low frequency to mx20 log (R / p) dB. Note that Ho (o = 1 for all co.

En se référant à la figure 3A, la batterie de filtres à appliquer constitue un module d'encodage de distance qui complète le module d'encodage directionnel déjà décrit dans l'art antérieur. Plus précisément, on applique un signal d'entrée S (ici issu d'une source virtuelle) à un même module 31 d'encodage de distance r et de compensation d'effet de champ proche Hm. Le module suivant 32 récupère des signaux caractérisés par leur ordre m et complète l'encodage de position par un encodage de direction, avec les angles d'azimut et d'élévation. On obtient les composantes ambiophoniques compensées en champ proche Bm,, dont les premières sont notées W (ordre 0), X, Y, Z (ordre 1), etc. Dans le cas d'un dispositif de prise de son tel que représenté à titre d'exemple sur la figure 3B, un microphone dit "3D" comporte une pluralité de capteurs piézoélectriques répartis sur la surface d'une sphère dont le centre correspond préférentiellement au point de référence O de la figure 1A. Les signaux audio Si issus des capteurs sont préférentiellement convertis par le module 33 en signaux numériques S;N, lesquels sont appliqués ensuite à un module de matriçage 34 qui délivre des composantes ambiophoniques brutes Bmn qu'il faut encore filtrer par un module 35 d'égalisation et, le cas échéant, de compensation de champ proche, pour obtenir enfin des composantes Bmn exploitables, propres à être transmises, stockées en mémoire, ou autre, en vue d'une restitution future.  Referring to FIG. 3A, the filter bank to be applied constitutes a distance encoding module which completes the directional encoding module already described in the prior art. More precisely, an input signal S (here coming from a virtual source) is applied to the same distance encoding module r and near-field effect compensation module Hm. The next module 32 retrieves signals characterized by their order m and completes the position encoding by a direction encoding, with the azimuth angles and elevation. The near-field compensated surround components Bm 1 are obtained, the first of which are denoted W (order 0), X, Y, Z (order 1), and so on. In the case of a sound pickup device as represented by way of example in FIG. 3B, a so-called "3D" microphone comprises a plurality of piezoelectric sensors distributed over the surface of a sphere whose center corresponds preferably to the reference point O of Figure 1A. The audio signals Si coming from the sensors are preferably converted by the module 33 into digital signals S; N, which are then applied to a matrix module 34 which delivers raw surround components Bmn that must be further filtered by a module 35. equalization and, where appropriate, near field compensation, to finally obtain usable components Bmn, suitable to be transmitted, stored in memory, or other, for future restitution.

On retiendra surtout que les filtres d'égalisation 35 sont caractérisés par des fonctions de transfert EQm(co) d'amplification finie, comme le montre la figure 4, avec une amplitude dans les basses fréquences qui augmente avec l'ordre m. Ces filtres sont d'utilisation pratique efficace pour le traitement des signaux captés par un réseau de capsules microphoniques réparties sur la surface d'une sphère rigide (de rayon 2,6 cm dans l'exemple de la figure 4), après matriçage desdits signaux. Ce rayon de 2,6 cm correspond déjà à un cas critique qui pose un problème d'amplification excessive dans les basses fréquences (dite "bass boost").  It will be noted that the equalization filters 35 are characterized by finite amplification EQm (co) transfer functions, as shown in FIG. 4, with an amplitude in the low frequencies which increases with the order m. These filters are effective practical use for the processing of signals picked up by a network of microphone capsules distributed over the surface of a rigid sphere (of radius 2.6 cm in the example of FIG. 4), after stamping of said signals. . This radius of 2.6 cm is already a critical case that poses a problem of excessive amplification in the low frequencies (so-called "bass boost").

Toutefois, même si cette approche de compensation de champ proche s'est avérée très avantageuse en pratique, notamment parce qu'elle assure une amplification finie, les filtres Hm(co) et EQm(0)) décrits ci-avant peuvent entraîner, dans certains cas, une amplification excessive en basse fréquence: - lorsque les sources "intérieures" sont trop proches (c'est-à-dire lorsque p est beaucoup plus petit que la distance de restitution R, ou encore lorsque p est plus petit que la distance de restitution R, et ce, avec des ordres m élevés) ; - ou encore lorsque le dispositif de prise de son est de petites dimensions (comme le montre la forte amplification dans les basses fréquences de la figure 4).  However, even if this approach of near-field compensation has proved very advantageous in practice, in particular because it provides a finite amplification, the filters Hm (co) and EQm (0)) described above can lead, in In some cases, excessive amplification at low frequency: - when the "inner" sources are too close (that is to say when p is much smaller than the restitution distance R, or when p is smaller than the restitution distance R, with high orders m); - Or when the sound pickup device is small (as shown by the strong amplification at low frequencies in Figure 4).

Le premier cas conduit à des signaux dont l'énergie et la dynamique posent problème en différents points de la chaîne audionumérique et électroacoustique, en particulier à la restitution, par exemple la conversion numérique-analogique, la préamplification, avec une limitation de la puissance maximale des haut-parleurs. On constate souvent l'apparition de fortes figures d'interférence acoustique hors d'une zone de reconstruction contrôlée.  The first case leads to signals whose energy and dynamics are problematic at different points of the digital audio and electroacoustic chain, in particular at restitution, for example digital-to-analog conversion, pre-amplification, with a limitation of the maximum power. speakers. The appearance of strong acoustic interference patterns outside a controlled reconstruction zone is often observed.

D'ailleurs, on exprime ci-dessous à titre indicatif le gain du signal délivré à un haut-parleur par rapport au signal d'origine S, en fonctiondes positions relatives de la source virtuelle et du haut-parleur, après encodage d'ordre M et décodage pour N haut-parleurs régulièrement répartis sur un cercle: GNFC(R,c) (p, r, w) = 1 C1 + 2E HmFC(plc,R/c) (w). cos(my) N l m=1 où 'y est l'angle, vu du centre O, entre une source virtuelle et un haut-parleur courrant.  Moreover, the gain of the signal delivered to a loudspeaker relative to the original signal S, as a function of the relative positions of the virtual source and of the loudspeaker, is indicated below as an indication, after order encoding. M and decoding for N loudspeakers regularly distributed on a circle: GNFC (R, c) (p, r, w) = 1 C1 + 2E HmFC (plc, R / c) (w). cos (my) N l m = 1 where 'y is the angle, seen from the center O, between a virtual source and a current speaker.

L'équation (7) décrit ainsi comment les amplifications Hm(CO) se reportent sur celles appliquées aux signaux des haut-parleurs.  Equation (7) thus describes how the amplifications Hm (CO) relate to those applied to the signals of the loudspeakers.

En prise de son, c'est le bruit de mesure (et éventuellement l'erreur de positionnement ou d'étalonnage des capsules) qui est amplifié démesurément en basse fréquence. Cet effet peut dégrader le rapport signal à bruit final, quasiment de façon inexploitable dans certains cas.  In sound recording, it is the noise of measurement (and possibly the error of positioning or calibration of the capsules) which is magnified excessively at low frequency. This effect can degrade the final signal to noise ratio, almost unusable in some cases.

Or, la Demanderesse a constaté que, quand bien même une compensation d'effet de champ proche serait prévue, pour une zone de reconstruction valide visée, la représentation stricte des composantes spatiales dans un domaine basse fréquence, où des problèmes d'amplification surviennent, n'est pas réellement utile en pratique. La solution proposée au sens de l'invention consiste en un traitement qui implique une amplification réduite (voire une atténuation) sur les bandes de basses fréquences, cette atténuation dépendant de l'ordre m.  Now, the Applicant has found that, even if near-field effect compensation would be provided, for a valid target reconstruction area, the strict representation of the spatial components in a low frequency domain, where amplification problems occur, is not really useful in practice. The solution proposed in the sense of the invention consists of a processing which involves reduced amplification (or even attenuation) on the low frequency bands, this attenuation depending on the order m.

On considère ici, à titre d'exemple, une représentation bidimensionnelle (2D) mettant en jeu la participation des composantes "horizontales" Bamm (pour lesquelles n=m) dans un plan d'observation horizontal contenant le point de référence O. Cette représentation permet aussi d'appréhender une reconstruction par un réseau horizontal de haut-parleurs, par exemple régulièrement distribués sur un cercle. Toutefois, on indique que la qualité d'approximation tridimensionnelle (3D), impliquant toutes les (7) composantes jusqu'à un ordre donné, pour une reconstruction par un réseau 3D de haut-parleurs, par exemple régulièrement distribués sur une sphère, est en général meilleure à ordre m égal, même dans un plan d'observation horizontal. Toutefois, la Demanderesse a observé que dans le cas 3D, on déduisait des limites fréquentielles assez semblables au cas 2D.  An example of this is a two-dimensional representation (2D) involving the participation of the Bamm "horizontal" components (for which n = m) in a horizontal observation plane containing the reference point O. This representation also allows to apprehend a reconstruction by a horizontal network of loudspeakers, for example regularly distributed on a circle. However, it is indicated that the quality of three-dimensional approximation (3D), involving all (7) components up to a given order, for a reconstruction by a 3D network of loudspeakers, for example regularly distributed over a sphere, is in general better to order m equal, even in a horizontal observation plane. However, the Applicant has observed that in the 3D case, we deduce frequency limits quite similar to the 2D case.

Pour une onde sphérique ou plane (avec la source en un point p = p.ûp, donc de direction décrite par le vecteur unitaire û), et à la distance p du point de référence O, cette distance étant éventuellement infinie), cette onde portant un signal S (décrit dans 10 le domaine fréquentiel et tel que mesuré au point O), le champ de pression généré s'exprime par: p(r) = S P e-jk, et, pour une onde plane: p(r) = Sein u (8) Ip rl Dans ce cas, la qualité d'approximation d'une représentation et/ou reconstruction 2D d'ordre M est donnée pour chaque fréquence f (ou nombre d'onde k=2nf/c) par la série 15 de Fourier-Bessel tronquée à l'ordre M: ( M Pmr (r') = S J0 (kr) +2E jm.Jm (kr).Fm (k p). cos m9 (9) m=1 où 9 désigne l'angle, vu du centre O, entre le point de mesure r et la direction de provenance de l'onde. Le facteur de champ proche I'm(kp) est égal à 1 pour l'onde plane (p = 00). La "portée radiale" des composantes d'ordre m est ainsi décrite par le facteur Jm(kr).F,,(kp), illustré par les figures 5A à 5D, et où Jm(kr) désigne la fonction de Bessel d'ordre m.  For a spherical or planar wave (with the source at a point p = p.pp, therefore of direction described by the unit vector û), and at the distance p of the reference point O, this distance possibly being infinite), this wave carrying a signal S (described in the frequency domain and as measured at the point O), the generated pressure field is expressed by: p (r) = SP e-jk, and, for a plane wave: p (r ) = Sein u (8) Ip rl In this case, the approximation quality of a representation and / or 2D reconstruction of order M is given for each frequency f (or wave number k = 2nf / c) by the Fourier-Bessel series 15 truncated to the order M: (M Pmr (r ') = S J0 (kr) + 2E jm.Jm (kr) .Fm (kp) cos m9 (9) m = 1 where 9 denotes the angle, seen from the center O, between the measurement point r and the direction of origin of the wave.The near-field factor I'm (kp) is equal to 1 for the plane wave (p = The "radial range" of the components of order m is thus described by the factor Jm (kr). F ,, (kp), illustrated by FIGS. 5A to 5D, and wherein Jm (kr) denotes the Bessel function of order m.

Sur la figure 5A, on a représenté l'amplitude des composantes spatiales (en fait, des fonctions de Bessel Jm(kr) en valeur absolue) d'ordre m=0,1, 2,3,4 en fonction du rayon r (en mètres) et pour une fréquence de 100Hz, dans le cas d'une onde plane. Sur la figure 5B, on a représenté l'amplitude des fonctions de Bessel Jm(kr) en valeur absolue, d'ordre m=0, 1,2,3,4,...,10 en fonction du rayon r (en mètres) et pour une fréquence de 100Hz, dans le cas d'une onde sphérique en champ proche, avec la source située à une distance p de 1 mètre du point de référence O. Sur la figure 5C, on a représenté l'amplitude des fonctions de Bessel Jm(kr) en valeur absolue d'ordre m=0,1,2,3,...,l0 en fonction du rayon r (en mètres) et pour une fréquence plus élevée, de 500Hz, dans le cas d'une onde plane. Sur la figure 5D, on a représenté l'amplitude des fonctions de Bessel Jm(kr) en valeur absolue, d'ordre m=0,1,2,...,10 en fonction du rayon r (en mètres) et pour une fréquence de 500Hz, dans le cas d'une onde sphérique en champ proche, avec la source située à une même distance p de 1 mètre. On constate en particulier que l'amplitude du maximum des fonctions de Bessel augmente, en fonction de l'ordre m, en particulier en conditions de champ proche (figure 5D à une fréquence de 500Hz). Cette augmentation de l'amplitude au maximum des fonctions de Bessel est d'autant plus marquée en basse fréquence, comme le montre la partie de droite de la figure 5B pour une fréquence de 100Hz. Ainsi, l'amplitude des composantes augmente: en conditions de champ proche, dans les basses fréquences, et avec l'ordre m des composantes.  FIG. 5A shows the amplitude of the spatial components (in fact, Bessel functions Jm (kr) in absolute value) of order m = 0.1, 2,3,4 as a function of the radius r ( in meters) and for a frequency of 100 Hz, in the case of a plane wave. FIG. 5B shows the amplitude of the Bessel functions Jm (kr) in absolute value, of order m = 0, 1,2,3,4, ..., 10 as a function of the radius r (in meters) and for a frequency of 100 Hz, in the case of a near field spherical wave, with the source at a distance p of 1 meter from the reference point O. In Figure 5C, the amplitude of the Bessel functions Jm (kr) in absolute value of order m = 0,1,2,3, ..., 10 as a function of the radius r (in meters) and for a higher frequency of 500 Hz, in the case of a plane wave. FIG. 5D shows the amplitude of the Bessel functions Jm (kr) in absolute value, of order m = 0,1,2, ..., 10 as a function of radius r (in meters) and for a frequency of 500 Hz, in the case of a spherical wave in the near field, with the source located at the same distance p of 1 meter. In particular, it can be seen that the amplitude of the maximum of the Bessel functions increases, as a function of the order m, in particular in near-field conditions (FIG. 5D at a frequency of 500 Hz). This increase of the amplitude to the maximum of the Bessel functions is all the more marked at low frequency, as shown in the right-hand part of FIG. 5B for a frequency of 100 Hz. Thus, the amplitude of the components increases: in near-field conditions, in the low frequencies, and with the order m of the components.

Dans le cas d'une représentation 3D, la qualité d'approximation est donnée par la série de Fourier-Bessel sphérique tronquée:  In the case of a 3D representation, the quality of approximation is given by the truncated spherical Fourier-Bessel series:

MM

pM(3D)(@) = Sl (2m+1)jm.Jm(kr)ÉFm(kp).Pm(cos 9) (10) m=o où les Pm désignent les polynômes de Legendre.  pM (3D) (@) = Sl (2m + 1) jm.Jm (kr) EFm (kp) .Pm (cos 9) (10) m = 0 where the Pm denote the Legendre polynomials.

La présente invention propose ici de réduire l'amplification dans les basses fréquences de l'encodage spatial en fonction d'une zone de reconstruction visée, caractérisée par un rayon par rapport au point de référence O (correspondant normalement au point d'écoute privilégié).  The present invention proposes here to reduce the amplification in the low frequencies of the spatial encoding as a function of a targeted reconstruction zone, characterized by a radius with respect to the reference point O (normally corresponding to the privileged listening point). .

On rappelle que pour une fréquence (donc une longueur d'onde) donnée, les composantes spatiales de chaque ordre participent à la reconstruction du champ 2866974 18 acoustique à partir d'une distance (au "centre de référence" O) d'autant plus grande, proportionnellement à la longueur d'onde, que l'ordre est élevé. Inversement, si l'on cible une zone de reconstruction limitée et caractérisée par un rayon indépendant de la fréquence (ou de la longueur d'onde), on en déduit que les composantes d'ordre supérieur ne sont significativement utiles à la reconstruction sur la zone considérée qu'au-delà d'une fréquence qui croît (ou encore en deçà d'une longueur d'onde qui décroît) en fonction de l'ordre m.  It is recalled that for a given frequency (and therefore a wavelength), the spatial components of each order participate in the reconstruction of the acoustic field from a distance (at the "reference center" O) even more so. large, proportionally to the wavelength, that the order is high. Conversely, if we target a limited reconstruction area and characterized by a radius independent of the frequency (or the wavelength), we deduce that the higher order components are not significantly useful for the reconstruction on the area considered that beyond a frequency that grows (or even below a wavelength decreasing) according to the order m.

Les figures 5A et 5C montrent bien qu'à 100 Hz, seules les premières composantes (jusqu'à l'ordre 2 ou 3) contribuent de manière non négligeable à la reconstruction sur un rayon de 1 m, alors qu'à 500 Hz, les composantes contribuent plus significativement à la reconstruction, au moins jusqu'à l'ordre 10 (figures 5B et 5D).  FIGS. 5A and 5C show that at 100 Hz, only the first components (up to order 2 or 3) contribute significantly to the reconstruction over a radius of 1 m, whereas at 500 Hz, the components contribute more significantly to the reconstruction, at least up to order 10 (FIGS. 5B and 5D).

Le cas d'une onde sphérique (source à distance finie p des figures 5B et 5D) suscite des commentaires supplémentaires. On sait d'après la théorie que la reconstruction ne peut dépasser ni même atteindre le rayon p. Le champ de pression est d'ailleurs théoriquement infini à cette distance et dans la direction de la source (c'est-à-dire sur le lieu de la source). De fait, on constate que les contributions manifestent une amplitude croissante en fonction de l'ordre m et très marquée au-delà du rayon p (ce qui se constate aisément pour la fréquence de 100 Hz). On constate également qu'elles convergent vers un niveau non nul en r=p, ce qui montre que l'erreur due au cumul des contributions absentes (d'ordres m' supérieurs à l'ordre maximal M fixé, quelle que soit la valeur de M) est infinie pour r>_p. Parallèlement, la progression de la reconstruction en fonction de M "se tasse", bornée par le rayon r=p, contrairement au cas de l'onde plane. Des courbes d'erreur relative errm(r) sur l'axe 0=0, peuvent être données par: errm (r) _ (P(r) Pm (r)) / p(r) (11) On a représenté sur les figures 6A à 6D l'erreur relative d'approximation du champ sur le demi axe partant du point O et orienté suivant l'incidence de l'onde, pour des 30 troncatures d'ordres m=0 à 10 (courbes s'étalant de gauche à droite), dans les mêmes conditions respectives que celles des figures 5A à 5D. Pour une fréquence donnée, on peut ainsi définir un ordre maximal M au-delà duquel la prise en compte de nouvelles composantes n'apporte pas de progression significative dans la reconstruction. Cet ordre limite décroît quand la fréquence décroît. On développe plus loin des critères pour définir un ordre de troncature recommandé en fonction de la fréquence.  The case of a spherical wave (finite distance source p of FIGS. 5B and 5D) elicits additional comments. It is known from the theory that reconstruction can not exceed or even reach the radius p. The pressure field is theoretically infinite at this distance and in the direction of the source (that is, at the source location). In fact, we note that the contributions show an increasing amplitude according to the order m and very marked beyond the radius p (which is easily seen for the frequency of 100 Hz). We also note that they converge towards a non-zero level in r = p, which shows that the error due to the cumulation of the missing contributions (orders m 'higher than the maximum order M fixed, whatever the value of M) is infinite for r> _p. At the same time, the progression of the reconstruction as a function of M "is reduced", bounded by the radius r = p, contrary to the case of the plane wave. Relative error curves errm (r) on the axis 0 = 0 can be given by: errm (r) _ (P (r) Pm (r)) / p (r) (11) FIGS. 6A to 6D the relative error of approximation of the field on the half axis starting from the point O and oriented according to the incidence of the wave, for truncations of orders m = 0 to 10 (curves spreading from left to right), under the same respective conditions as those of FIGS. 5A to 5D. For a given frequency, one can thus define a maximum order M beyond which the taking into account of new components does not bring significant progression in the reconstruction. This limit order decreases when the frequency decreases. Criteria are further developed for defining a recommended truncation order as a function of frequency.

Ainsi, la solution préconisée au sens de la présente invention consiste en ce qui suit: étant donné que les composantes d'ordre supérieur ne sont significativement utiles à la reconstruction sur une zone visée qu'audelà d'une fréquence qui croît en fonction de l'ordre, dans le domaine complémentaire des basses fréquences (pour chaque ordre) où d'ailleurs l'effet d'amplification se montre excessif pour les ordres élevés, il n'est donc pas nécessaire de respecter l'encodage théorique des composantes, et il est alors possible de réduire leur amplitude (voire les atténuer) sans dégrader substantiellement la qualité de reconstruction finale sur la zone de restitution visée.  Thus, the solution advocated in the sense of the present invention consists in the following: since the higher order components are only significantly useful for the reconstruction on a target area that exceeds a frequency which increases according to the order, in the complementary domain of the low frequencies (for each order) where moreover the amplification effect is excessive for the high orders, it is therefore not necessary to respect the theoretical encoding of the components, and it is then possible to reduce their amplitude (or even attenuate them) without substantially degrading the quality of final reconstruction on the targeted restitution zone.

En pratique et de manière très générale, l'application de l'invention de l'invention se matérialise préférentiellement par la combinaison de filtres ou procédés du type décrit ci-avant (égalisation, compensation de champ proche, ou autres) avec des filtres passe-haut, lesquels pondèrent progressivement les composantes spatiales en fonction de leur ordre et de la fréquence. Dans une réalisation particulière, ces filtres ont pour effet d'opérer sensiblement une troncature de la représentation spatiale à un ordre approprié et à chaque fréquence.  In practice and in a very general manner, the application of the invention of the invention materializes preferentially by the combination of filters or methods of the type described above (equalization, near-field compensation, or other) with pass filters. -high, which gradually weight the spatial components according to their order and frequency. In a particular embodiment, these filters have the effect of substantially truncating the spatial representation at an appropriate order and at each frequency.

On précise que dans des modes préférés de réalisation, la combinaison des fonctions de transfert décrites ci-avant (Fm, Hm, EQm) et d'un filtre passe-haut s'effectue par la contribution d'un seul filtre réalisant les deux fonctions d'égalisation (et/ou compensation en champ proche) et d'atténuation dans les basses fréquences. On indique qu'un tel filtre, par simplification de pôles de l'un et de zéros de l'autre, est à la fois stable et moins coûteux que la mise en cascade des deux traitements, comme on le verra plus loin.  It is specified that in preferred embodiments, the combination of the transfer functions described above (Fm, Hm, EQm) and a high-pass filter is performed by the contribution of a single filter performing both functions. equalization (and / or near field compensation) and attenuation in the low frequencies. It is pointed out that such a filter, by simplifying poles of one and zeros of the other, is both stable and less expensive than cascading the two treatments, as will be seen below.

Pour un microphone 3D tel que représenté sur la figure 3B, on fixe l'étendue de la reconstruction visée (c'est-à-dire le rayon limite R) par rapport à la taille du réseau de capteurs. On sait que plus le rayon limite visé R est grand par rapport au réseau de capteurs, plus le niveau maximal d'égalisation requis (les filtres EQm(w)) est grand, et inversement. On propose en particulier de régler ce rayon limite en fonction d'un critère d'amplification maximale des composantes spatiales, fixé au préalable. Ce critère d'amplification a un impact direct sur le rapport signal à bruit résultant. On comprendra ainsi que le module 35 de la figure 3B effectue en outre un filtrage passe- haut, en combinaison des traitements supplémentaires d'égalisation et de compensation de champ proche (NFC) mentionnés ci-avant.  For a 3D microphone as shown in Figure 3B, the extent of the target reconstruction (i.e., the limit radius R) is set relative to the size of the sensor array. It is known that the larger the target radius R is large compared to the sensor array, the greater the required maximum level of equalization (EQm filters (w)), and vice versa. In particular, it is proposed to adjust this limit radius according to a criterion of maximum amplification of the spatial components, fixed beforehand. This amplification criterion has a direct impact on the resulting signal-to-noise ratio. It will thus be understood that the module 35 of FIG. 3B also carries out high-pass filtering, in combination with the additional equalization and near-field compensation (NFC) processes mentioned above.

Plus particulièrement, pour le traitement des signaux captés sur un réseau de microphones, l'objectif est de définir des filtres passe-haut qui seront combinés aux filtres égaliseurs EQm(w) qui présentent typiquement une pente de mx6dB/octave (au moins localement, dans une région fréquentielle dépendant de l'ordre m), comme on l'a vu précédemment. Les filtres passe-haut à introduire pour corriger ces filtres égaliseurs doivent donc en général présenter une pente de compensation. Ces filtres doivent donc être au moins d'ordre m. Dans une implémentation avantageuse, chaque filtre égaliseur est défini par une réponse impulsionnelle finie calculée par transformée de Fourier inverse d'une fonction de transfert (dans le domaine fréquentiel). Dans ce cas de figure, on propose par exemple d'appliquer à cette fonction de transfert une pondération spectrale traduisant le filtre passe-haut, c'est-à-dire approximativement une fonction affine de la fréquence. En première approximation, on propose de définir les fréquences de coupure des filtres passe-haut d'après les fréquences fin,( calculées ci-après (équation (12)) et reportées sur le tableau qui suit.  More particularly, for the processing of the signals picked up on a microphone array, the objective is to define high-pass filters which will be combined with the EQm equalizer filters (w) which typically have a slope of mx6dB / octave (at least locally, in a frequency region depending on the order m), as previously seen. The high-pass filters to be introduced to correct these equalizing filters must therefore generally have a compensation slope. These filters must therefore be at least of order m. In an advantageous implementation, each equalizer filter is defined by a finite impulse response calculated by inverse Fourier transform of a transfer function (in the frequency domain). In this case, it is proposed for example to apply to this transfer function a spectral weighting translating the high-pass filter, that is to say approximately an affine function of the frequency. As a first approximation, it is proposed to define the cut-off frequencies of the high-pass filters according to the fine frequencies, (calculated below (equation (12)) and reported in the table that follows.

Pour le traitement d'une représentation spatiale déjà composée, les signaux représentant le champ sonore 3D sont éventuellement eux-mêmes d'amplitude 30 raisonnable. On peut considérer par exemple' le cas où le champ sonore a été composé avec des procédés d'encodage directionnel sans contrôle du champ proche, c'est-à-dire sans codage de distance. Au moment de la restitution (après décodage spatial), chaque source virtuelle tend à être restituée par un nombre réduit de haut-parleurs en même temps. Or, il arrive que ces haut-parleurs aient une puissance ou un rendement limité voire insuffisant en basses fréquences, pour des questions de taille et/ou de prix (surtout quand un dispositif de restitution doit comporter un nombre important de haut-parleurs). A défaut d'un bon niveau sonore, le rendu en basse fréquence risque alors d'être jugé insatisfaisant ou décevant par les auditeurs, et nuire à l'impression spatiale.  For the processing of an already composed spatial representation, the signals representing the 3D sound field may themselves be of reasonable amplitude. For example, the case where the sound field has been composed with directional encoding methods without near field control, i.e. without distance coding, can be considered. At the time of rendering (after spatial decoding), each virtual source tends to be rendered by a reduced number of speakers at the same time. However, it happens that these speakers have power or performance limited or insufficient at low frequencies, for issues of size and / or price (especially when a playback device must have a large number of speakers). In the absence of a good sound level, the low frequency rendering may then be judged unsatisfactory or disappointing by the listeners, and adversely affect the spatial impression.

Un mode de réalisation avantageux propose une amélioration sensible du rendu en basse fréquence dans ce cas. A cet effet, on applique aux composantes spatiales du champ un filtrage par des filtres passe-haut associés à un rayon limite visé légèrement plus réduit que le rayon R du dispositif de haut-parleurs, de préférence juste suffisant pour englober l'auditoire. Cette précaution a pour effet de tronquer la représentation spatiale à un ordre plus bas en basses fréquences, et donc de mettre les haut-parleurs à contribution avec une moindre sélectivité angulaire. On répartit ainsi la diffusion des basses fréquences sur un ensemble plus important de haut-parleurs, sans toutefois dégrader la reconstruction du champ sur la zone d'écoute. Pour un même niveau sonore reçu par les auditeurs, chaque haut-parleur délivrera individuellement un moindre niveau sonore que dans une réalisation classique. On prévoit le cas échéant d'appliquer une égalisation en basses fréquences après décodage spatial et avant la diffusion.  An advantageous embodiment proposes a significant improvement of the low frequency rendering in this case. For this purpose, filtering by high-pass filters associated with a target radius slightly smaller than the radius R of the loudspeaker device is applied to the spatial components of the field, preferably just sufficient to encompass the audience. This precaution has the effect of truncating the spatial representation to a lower order at low frequencies, and thus to put the speakers to contribution with a lower angular selectivity. This spreads the distribution of low frequencies on a larger set of speakers, without degrading the reconstruction of the field on the listening area. For the same level of sound received by the listeners, each loudspeaker individually deliver a lower sound level than in a conventional embodiment. Where appropriate, provision is made for applying low frequency equalization after spatial decoding and before broadcasting.

On s'intéresse ci-après à la fréquence fiim(m) à laquelle les composantes d'ordre m ont leur plus forte utilité à la distance p du centre O (dans l'exemple décrit en contexte de simulation). Ces composantes offrent le maximum de leur participation Jm(kr).Fm(kp) (ou jm(kr).Fm(kp), en 3D) en r=p. Ce maximum coïncide d'ailleurs avec celui de Jm(kr) (respectivement jm(kr)).  We will now study the frequency fiim (m) at which the components of order m have their strongest utility at the distance p from the center O (in the example described in the simulation context). These components offer the maximum of their participation Jm (kr) .Fm (kp) (or jm (kr) .Fm (kp), in 3D) in r = p. This maximum coincides with that of Jm (kr) (respectively jm (kr)).

On a représenté sur les figures 7A et 7C les différentes contributions radiales à 30 différents ordres m respectivement à une fréquence de 464,2 Hz et à 483,5 Hz, en fonction de la distance r. On remarquera en particulier que pour r=p (1 mètre ici), c'est la fonction de Bessel à l'ordre m=7 qui présente un maximum.  FIGS. 7A and 7C show the various radial contributions at different orders m respectively at a frequency of 464.2 Hz and at 483.5 Hz, as a function of the distance r. It should be noted in particular that for r = p (1 meter here), it is the Bessel function at the order m = 7 which has a maximum.

On a représenté sur les figures 7B et 7D l'amplitude de la série de Fourier-Bessel tronquée (représentant l'amplitude du champ de pression sonore), sur un demi-axe dirigé vers (et passant par) la source, en supposant respectivement une restitution 2D et une restitution 3D. Sur ces figures, la courbe en tirets décrit la loi d'amplitude théorique de la source virtuelle (avec une décroissance en 1/jr-pl). On note que les approximations 3D (figure 7D) sont plus satisfaisantes que les approximations 2D (figure 7B), de croissance et d'amplitude plus faibles.  FIGS. 7B and 7D show the amplitude of the truncated Fourier-Bessel series (representing the amplitude of the sound pressure field), on a half-axis directed towards (and passing through) the source, respectively assuming 2D rendering and 3D rendering. In these figures, the dashed curve describes the theoretical amplitude law of the virtual source (with a decay in 1 / jr-pl). Note that the 3D approximations (Figure 7D) are more satisfactory than the 2D approximations (Figure 7B), of lower growth and amplitude.

Ces figures 7B et 7D font apparaître en particulier une propriété très intéressante, à travers des courbes d'amplitude des séries tronquées, calculées sur le demi-axe (8=0) partant de O et orienté vers la source virtuelle. A la fréquence fi;m(m), la série tronquée à l'ordre M=m+1 (avec m=7 dans l'exemple à la fréquence 464,2 Hz) atteint sensiblement son maximum en r=p, c'est-à-dire sur le lieu de la source virtuelle. On vérifie cette propriété pour tous les ordres m>_2.  These FIGS. 7B and 7D show in particular a very interesting property, through amplitude curves of the truncated series, calculated on the half-axis (8 = 0) starting from O and oriented towards the virtual source. At the frequency fi; m (m), the truncated series at the order M = m + 1 (with m = 7 in the example at the frequency 464.2 Hz) reaches its maximum in r = p, c ' that is to say on the place of the virtual source. This property is checked for all orders m> _2.

Ainsi, à la fréquence limite fllm(m), la représentation tronquée à l'ordre m+l est optimale 20 au sens d'un critère de focalisation d'énergie sur le lieu de la source virtuelle.  Thus, at the limit frequency f1m (m), the truncated representation at the order m + 1 is optimal in the sense of an energy focusing criterion at the location of the virtual source.

Elle décroît ensuite (quand r>p), de façon non monotone mais pour atteindre, au point (r=2p) diamétralement opposé (donc à égale distance) par rapport au lieu de la source virtuelle, en moyenne un niveau semblable à celui au point de référence O (amplitude 1). Il s'agit là d'une situation favorable, car relativement cohérente avec la réalité en terme de décroissance de l'amplitude en fonction de la distance à la source.  It then decreases (when r> p), in a non-monotonic manner but to reach, at the point (r = 2p) diametrically opposite (therefore at equal distance) with respect to the place of the virtual source, on average a level similar to that at reference point O (amplitude 1). This is a favorable situation because it is relatively coherent with the reality in terms of decreasing amplitude as a function of the distance to the source.

Selon les observations ci-avant, on déduit facilement les fréquences fli,, ,(m) associée à une distance quelconque p, d'après des valeurs kriim(m) indépendantes de cette distance, et décrites dans le tableau qui suit pour quelques ordres m, à partir de l'expression: 27rfMP/c=&IL = .fim)=krlim).c/(2irp) (12) m 1 2 3 4 5 kr (lm max) 1. 841 3.054 4.201 5.317 6.415 kr (j,,, max) 2.081 3.343 4.514 5.646 6.756 m=6 7 8 9 10 kr (.1m max)=7.501 8.578 9.648 10.711 11.771 kr (jm max)=7. 851 8.935 10.010 11.080 12.144 On remarque que ces valeurs suivent approximativement une fonction affine de l'ordre m.  According to the observations above, the frequencies fli ,,, (m) associated with any distance p, are easily deduced from kriim values (m) independent of this distance, and described in the following table for some orders m, from the expression: ## EQU1 ## j ,,, max) 2.081 3.343 4.514 5.646 6.756 m = 6 7 8 9 10 kr (max .1m) = 7,501 8,578 9,648 10,711 11,771 kr (jm max) = 7. 851 8.935 10.010 11.080 12.144 Note that these values follow approximately an affine function of order m.

On note aussi que les valeurs sont voisines entre le cas de reconstruction 2D (J,,,) et le cas de reconstruction 3D (jm), ce qui indique que les traitements appliqués dans cette réalisation sont efficaces dans les deux cas (2D et 3D), avec une certaine compatibilité d'un cas à l'autre.  We also note that the values are close between the case of 2D reconstruction (J ,,,) and the case of 3D reconstruction (jm), which indicates that the treatments applied in this realization are effective in both cases (2D and 3D ), with some compatibility from one case to another.

On définit par ailleurs directement, de façon plus précise et pour chaque ordre M, la fréquence pour laquelle on observe le maximum du module de la série tronquée PM (r.ûp) calculée sur le demi-axe (O,il) passant par la source d'après l'équation (9) (respectivement PM(3D)(rai) , d'après l'équation (10)). A titre indicatif, les valeurs du paramètre kr du tableau ci-après permettent de calculer ces fréquences pour les 10 premiers ordres en utilisant à nouveau la formule (12). Toutefois, on a constaté que pour les ordres plus élevés, les valeurs de kr pouvaient être déduites d'une extrapolation affine avec: kr (2D) = 0,995.(M-2)+2, 355 (pour M>2) et kr (3D) = 1,015.(M-2)+2,836 (pour M>2).  In addition, the frequency for which the maximum of the modulus of the truncated series PM (r.ûp) calculated on the half-axis (O, il) passing through source according to equation (9) (respectively PM (3D) (rai), according to equation (10)). As an indication, the values of the parameter kr of the table below make it possible to calculate these frequencies for the first 10 orders by using the formula (12) again. However, it was found that for higher orders, the kr values could be deduced from an affine extrapolation with: kr (2D) = 0.995 (M-2) +2, 355 (for M> 2) and kr (3D) = 1.015 (M-2) +2.836 (for M> 2).

On précise que dans ce cas, les valeurs ainsi déduites et que l'on appellera fpmax(M) pourraient être substituées aux valeurs flim(m=M-t) utilisées dans la suite pour obtenir plus de précision. On indique que la valeur fpmax(t) pour l'ordre M=1 permet d'ailleurs de définir la valeur manquante fijm(m=o> M 1 2 3 4 5 kr (pM max) 1.405 2.355 3.417 4.429 5.393 kr (pMt3D} max) 1.699 2.836 3.919 4.981 6.031 M 6 7 8 9 10 kr (pM max) 6. 404 7.409 8.357 9.347 10.345 kr (pM(3 max) 7.074 8.110 9.132 10.147 11. 171 On retiendra que, pour toutes les fréquences f supérieures à la fréquence limite fin,( (ou pour k5krijm(m)), les composantes d'ordre m sont particulièrement bénéfiques à la reconstruction du champ sur un disque (ou une boule en 3D) de rayon p, et peu néfastes à ses propriétés en dehors de cette zone.  It is specified that in this case, the values thus deduced and which will be called fpmax (M) could be substituted for the values flim (m = M-t) used in the following to obtain more precision. We indicate that the value fpmax (t) for the order M = 1 makes it possible to define the missing value fijm (m = o> M 1 2 3 4 5 kr (pM max) 1.405 2.355 3.417 4.429 5.393 kr (pMt3D } max) 1.699 2.836 3.919 4.981 6.031 M 6 7 8 9 10 kr (max pM) 6. 404 7.409 8.357 9.347 10.345 kr (pM (max 3) 7.074 8.110 9.132 10.147 11. 171 It should be noted that for all higher frequencies f at the fine limit frequency, ((or for k5krijm (m)), the components of order m are particularly beneficial to the reconstruction of the field on a disk (or a ball in 3D) of radius p, and not very harmful to its properties outside this area.

En contexte d'acquisition, pour la définition des filtres passe-haut, en plus de la taille de la zone de reproduction visée (avec prise en compte d'un rayon limite), il est avantageux de tenir compte des caractéristiques du dispositif microphonique (dimensions, bruit de fond des microphones, et autre).  In acquisition context, for the definition of the high-pass filters, in addition to the size of the target reproduction area (taking into account a limit radius), it is advantageous to take into account the characteristics of the microphone device ( dimensions, background noise of microphones, and other).

On suppose que la taille du dispositif est petite devant la distance des sources. Les ondes captées seront donc considérées comme planes. Pour définir l'utilité des composantes de différents ordres m en fonction de la fréquence et sur une zone de rayon donné, on se base sur un critère d'erreur. On introduit par exemple à cet effet une erreur moyenne quadratique normalisée, calculée sur l'enveloppe de la zone de reconstruction visée, soit notamment une sphère (de rayon reible) si l'on considère une approximation "3D" ou un cercle horizontal si l'on considère une approximation "2D". Puisque l'on a affaire à des ondes planes, la portée de l'approximation est proportionnelle à la longueur d'onde et l'on peut définir cette erreur en fonction du produit krcible (proportionnel à la fréquence et au rayon) de façon générique pour chaque ordre de troncature M: PM (kib eu) P(1 c,bieü)Is dû eM (krcible) - z JlP( e,breü)I dû où ü parcourt la sphère (respectivement le cercle) unité pour l'approximation "3D" (respectivement "2D").  It is assumed that the size of the device is small compared to the distance of the sources. The captured waves will therefore be considered as flat. To define the utility of the components of different orders m as a function of the frequency and on a given zone of radius, we use an error criterion. For example, a normalized quadratic mean error, calculated on the envelope of the targeted reconstruction zone, is introduced, for example a sphere (of a rebleeable radius) if we consider a "3D" approximation or a horizontal circle if we consider a "2D" approximation. Since we are dealing with plane waves, the range of the approximation is proportional to the wavelength and we can define this error according to the product krcible (proportional to frequency and radius) generically for each order of truncation M: PM (kib eu) P (1 c, bieü) Is due eM (krcible) - z JlP (e, breü) I where ü goes through the sphere (respectively the circle) unit for the approximation "3D" (respectively "2D").

Pour chaque ordre M, cette erreur est une fonction croissante de krcible jusqu'à une valeur de l'ordre de grandeur de 1 atteinte pour des fréquences et/ou rayons à partir desquelles on considère que l'approximation du champ est totalement erronée. En général, cette erreur commence par croître doucement sur une plage de valeurs de krcible relativement petites. Puis, elle croît assez fortement avant d'atteindre un maximum. Enfin, cette erreur est d'autant plus faible, pour une valeur krcible donnée, que l'ordre de troncature considéré M est grand.  For each order M, this error is an increasing function of krcible up to a value of the order of magnitude of 1 reached for frequencies and / or rays from which it is considered that the approximation of the field is totally erroneous. In general, this error begins to grow slowly over a relatively small range of krcible values. Then, it grows quite strongly before reaching a maximum. Finally, this error is all the weaker, for a given krcible value, than the truncation order considered M is large.

On se donne un seuil de tolérance d'erreur tol (inférieur à l'erreur maximale observée), jusqu'auquel on considère que l'approximation est satisfaisante. On déduit alors des valeurs limite kr,,,ic(M) de krcible pour lesquelles l'erreur atteint ledit seuil. En choisissant de surcroît un rayon limite rcible pour la reproduction, on calcule aisément pour chaque ordre M la fréquence f,,,ic (M) au-dessus de laquelle les composantes d'ordre M sont utiles à la reconstruction sur la zone ciblée. On spécifie ainsi qu'à partir de cette fréquence, la courbe d'égalisation théorique d'ordre M montrée sur la figure 4 doit être préservée, en phase et en amplitude. En revanche, à la fréquence fr,ic(M), les composantes d'ordre M+1 ne sont pas indispensables à la reconstruction compte tenu du seuil de tolérance fixé. Considérant des composantes d'ordre M, on recommande donc d'atténuer, fortement si nécessaire, les courbes d'amplifications de l'égalisation théorique (de la figure 4) à la fréquence fmiô M 1), l'atténuation devenant de moins en moins prononcée lorsque la fréquence augmente jusqu'à fmic(M).  We give ourselves an error tolerance threshold tol (lower than the maximum error observed), up to which we consider that the approximation is satisfactory. We then deduce limit values kr ,,, ic (M) of krcible for which the error reaches said threshold. In addition, by choosing a limit radius that is suitable for reproduction, the frequency f ,, ic (M) above which the M order components are useful for the reconstruction on the targeted area is easily calculated for each order M. It is thus specified that from this frequency, the theoretical equalization curve of order M shown in FIG. 4 must be preserved, in phase and in amplitude. On the other hand, at the frequency fr, ic (M), the components of order M + 1 are not essential for the reconstruction taking into account the fixed tolerance threshold. Considering components of order M, it is therefore recommended to attenuate, strongly if necessary, the amplification curves of the theoretical equalization (of FIG. 4) to the frequency fmiô M 1), the attenuation becoming less and less pronounced when the frequency increases to fmic (M).

La précision de la reproduction sonore qu'il est possible d'atteindre dépend en partie de la taille du système d'acquisition. En effet, si celle-ci est petite, les ordres élevés, particulièrement en basse fréquence, ne seront que très faiblement présents dans le champ sonore capté et leur estimation sera d'autant plus difficile.  The accuracy of sound reproduction that can be achieved depends in part on the size of the acquisition system. Indeed, if this one is small, the high orders, particularly in low frequency, will be only very weakly present in the captured sound field and their estimate will be all the more difficult.

Lorsque l'on reporte ces fréquences sur les courbes de niveau de bruit des signaux résultant de l'égalisation théorique, on y repère des niveaux maximaux. Si l'on juge ces niveaux excessifs, on pourra refaire une estimation des critères requis, notamment en termes de rayon cible et/ou de seuil de tolérance à l'erreur, afin d'obtenir un niveau de bruit maximal acceptable. On définit ainsi les filtres passe-haut à utiliser pour corriger les courbes d'égalisation théorique telles montrées sur la figure 4, préférentiellement de la façon suivante: à partir d'un rayon limite et d'une erreur de reconstruction, on déduit, selon la méthode présentée plus haut, les fréquences de coupures de chaque ordre. Le choix de ces deux paramètres (rayon limite et erreur) contient en lui les limites intrinsèques du système d'acquisition (dimensions, bruit de fond des microphones, etc).  When these frequencies are reported on the noise level curves of the signals resulting from the theoretical equalization, maximum levels are identified. If these excessive levels are judged, an estimate of the required criteria can be made, particularly in terms of target radius and / or error tolerance threshold, in order to obtain an acceptable maximum noise level. The high-pass filters to be used to correct the theoretical equalization curves as shown in FIG. 4 are thus defined, preferably in the following manner: from a limit radius and a reconstruction error, it is deduced, according to the method presented above, the cutoff frequencies of each order. The choice of these two parameters (limit radius and error) contains within it the intrinsic limits of the acquisition system (dimensions, background noise of the microphones, etc.).

On décrit ci-après le contexte de l'encodage d'une source virtuelle, en tenant compte de la détermination des fréquences limites expliquée ciavant.  The context of the encoding of a virtual source is described below, taking into account the determination of the limit frequencies explained above.

Pour l'encodage de sources virtuelles (en particulier pour une synthèse de fronts d'onde, notamment sphériques), on rappelle que le domaine spatial de représentation, donc de reconstruction possible, est limité par une condition d'exclusion des sources sonores. En particulier, avec une approche basée sur les harmoniques sphériques, ce domaine est au mieux une boule en 3D (ou un disque en 2D) centrée sur le point de référence où la ou les sources sont exclues. On peut donc définir la zone de reconstruction limite (ou visée) par un rayon légèrement inférieur à la distance de la source: rl;m a.p avec a <1.  For the encoding of virtual sources (in particular for a synthesis of wave fronts, in particular spherical), it is recalled that the spatial domain of representation, and therefore of possible reconstruction, is limited by a condition of exclusion of the sound sources. In particular, with an approach based on spherical harmonics, this domain is at best a 3D ball (or a 2D disc) centered on the reference point where the source or sources are excluded. We can therefore define the limit (or target) reconstruction zone by a radius slightly smaller than the distance of the source: rl; m a.p with a <1.

De manière générale, on propose différents choix pour fixer des rayons limite: soit indépendamment de la restitution: ce rayon limite ne dépend alors que de la distance p de la source, soit en considérant que la zone de reconstruction doit être délimitée par les haut-parleurs (disposés à un rayon R du point d'écoute 0'), en excluant la 5 source encodée, soit encore en considérant une zone d'écoute de rayon R' inférieur au rayon R de la zone délimitée par les haut-parleurs et excluant la source encodée.  In a general way, we propose different choices to fix limit radii: either independently of the restitution: this limit radius then depends only on the distance p of the source, either considering that the reconstruction zone must be delimited by the speakers (arranged at a radius R of the listening point 0 '), excluding the encoded source, or by considering a listening area of radius R' smaller than the radius R of the zone delimited by the loudspeakers and excluding the encoded source.

On choisit ici de développer le premier choix. On comprend que les traitements appropriés aux deux autres choix se déduisent facilement du traitement appliqué pour le premier choix, par exemple par adaptation d'un paramètre de distance min(p, R) ou min(p, R') au lieu de p. Dans l'exemple décrit, on considère une source monopolaire et ponctuelle. Bien 15 entendu, on prévoit une généralisation de ce traitement au cas de sources multipolaires ayant une certaine directivité, ou ayant une certaine extension dans l'espace.  We choose here to develop the first choice. It will be understood that the appropriate treatments for the two other choices are easily deduced from the treatment applied for the first choice, for example by adapting a parameter of distance min (p, R) or min (p, R ') instead of p. In the example described, we consider a monopolar and punctual source. Of course, a generalization of this treatment is envisaged in the case of multipole sources having a certain directivity, or having a certain extension in space.

L'objectif est de définir des filtres passe-haut qui sont combinés, soit aux filtres encodeurs de distance H. (équation (6)), soit directement aux fonctions de transfert de champ proche Fm (équation (4)), lorsque la combinaison donne lieu à un filtre stable. Les filtres résultants sont à substituer aux filtres Hm(z) (du module d'encodage de distance 31) dans le schéma d'encodage spatial de la figure 3A. Dans le deuxième cas et suivant le nombre N de sources à encoder, la compensation du champ proche des haut-parleurs est avantageusement appliquée sur K composantes spatiales résultant de l'encodage de l'ensemble des sources, plutôt que sur les NxM signaux traités par les N modules d'encodage de distance (un module comprenant M filtres, montrés sur la partie gauche de la figure 3A, pour chacune des N sources).  The objective is to define high-pass filters that are combined, either with the distance encoder filters H. (equation (6)), or directly with the near-field transfer functions Fm (equation (4)), when the combination gives rise to a stable filter. The resulting filters are to be substituted for the Hm (z) filters (of the distance encoding module 31) in the spatial encoding scheme of Figure 3A. In the second case and according to the number N of sources to be encoded, the compensation of the near field of the loudspeakers is advantageously applied to K spatial components resulting from the encoding of all the sources, rather than the NxM signals processed by the N distance encoding modules (a module comprising M filters, shown on the left-hand part of FIG. 3A, for each of the N sources).

Différents critères sont proposés ci-après pour déterminer les propriétés des filtres 30 passe-haut en fonction du rayon de reconstruction visé, et plus particulièrement en fonction de la distance de la source virtuelle. Typiquement, les propriétés suivantes doivent être prises en compte: les fréquences limite au-dessus desquelles il est important de préserver les propriétés de phase et d'amplitude des fonctions de transfert de champ proche Fm(co), la pente de ces filtres en basses fréquences, la "rapidité" d'établissement de cette pente, une fois la fréquence descendue en dessous de la fréquence limite évoquée plus haut, l'ordre de chaque filtre (par rapport à l'ordre m des composantes concernées), 10 ainsi que sa forme (à réponse impulsionnelle finie ou infinie, cascade de cellules, ou autres), l'amplification maximale et la largeur de la plage de fréquences où elle apparaît, l'amplification résultante après recombinaison (décodage spatial) des 15 composantes spatiales, représentative du niveau des signaux pour la diffusion électro-acoustique, les propriétés du champ recomposé : o au-delà de la zone limite de reconstruction valide: on s'intéressera notamment au cas critique de sources simulées à l'intérieur du réseau de haut-parleurs (on évite en particulier à l'auditeur une sensation auditive désagréable lorsqu'il se trouve hors de la zone de reconstruction valide possible, c'est-à-dire plus loin du centre O que ne l'est la source virtuelle), o on introduit un critère de focalisation de l'énergie, de préférence sur le lieu de la source virtuelle.  Various criteria are proposed below for determining the properties of the high-pass filters as a function of the targeted reconstruction radius, and more particularly as a function of the distance of the virtual source. Typically, the following properties must be taken into account: the limiting frequencies above which it is important to preserve the phase and amplitude properties of the near-field transfer functions Fm (co), the slope of these low-level filters frequencies, the "speed" of establishing this slope, once the frequency has fallen below the limit frequency mentioned above, the order of each filter (with respect to the order m of the components concerned), as well as its shape (finite or infinite impulse response, cell cascade, or other), the maximum amplification and the width of the frequency range where it occurs, the resulting amplification after recombination (spatial decoding) of the spatial components, representative of the level of the signals for the electro-acoustic diffusion, the properties of the field recomposed: o beyond the valid limit zone of reconstruction: one will be interested in particular in the written case simulated sources within the loudspeaker network (the listener is particularly uncomfortable with hearing when he is outside the valid reconstruction area possible, ie further away of the center O than is the virtual source), where a criterion of focusing of the energy is introduced, preferably on the place of the virtual source.

Dans la suite, on s'intéresse particulièrement au cas d'une source virtuelle pouvant être à l'intérieur du réseau de haut-parleurs. 25  In the following, we are particularly interested in the case of a virtual source that can be inside the network of speakers. 25

Le premier critère concerne la pente du filtre passe-haut. La pente de -m. 6dB par octave (due à la fonction de champ proche Fm(kp)) doit être redressée. A cet effet, on met en jeu un filtre passe-haut d'ordre supérieur ou égal à l'ordre courant m, donc avec une pente d'au moins m. 6dB/octave.  The first criterion concerns the slope of the high-pass filter. The slope of -m. 6dB per octave (due to the near-field function Fm (kp)) must be rectified. For this purpose, a high-pass filter of order greater than or equal to the current order m, with a slope of at least m, is used. 6dB / octave.

On a vu dans le cas des figures 7A à 7D que le rendu optimal prévu d'après le critère de focalisation d'énergie sur la source virtuelle, a lieu pour M=8. En effet, on constate expérimentalement ce résultat dans les mêmes conditions. En reprenant l'exemple d'une distance de source p=lm, les figures 8A à 8D  It has been seen in the case of FIGS. 7A to 7D that the optimal rendering provided according to the criterion of focusing of energy on the virtual source, takes place for M = 8. Indeed, this result is experimentally observed under the same conditions. By taking again the example of a source distance p = 1m, FIGS. 8A to 8D

reportent les fréquences limite fiim(m) sur les courbes de champ proche Fm(kp). Les losanges reflètent donc un niveau d'amplification "suffisant" des composantes. Ce niveau est atteint lorsque l'on tronque la représentation (2D (figures 8A et 8B) et 3D (figures 8C et 8D)) de façon optimale au sens du critère de focalisation d'énergie sur le lieu de la source virtuelle (comme on l'a vu en référence aux figures 7A à 7D). On voit que ce niveau est très modéré (autour de 3 à 4 dB) et augmente très peu avec l'ordre m. On constate également qu'à niveau similaire, la phase en ces fréquences limite évolue quant à elle suivant une loi quasilinéaire avec l'ordre m.  report the limit frequencies fiim (m) on the near field curves Fm (kp). The diamonds therefore reflect a level of "sufficient" amplification of the components. This level is reached when the representation (2D (FIGS. 8A and 8B) and 3D (FIGS. 8C and 8D) is truncated optimally in the sense of the criterion of focusing of energy on the place of the virtual source (as one has seen it with reference to Figures 7A to 7D). We see that this level is very moderate (around 3 to 4 dB) and increases very little with the order m. It can also be seen that, at a similar level, the phase at these limit frequencies evolves according to a quasilinear law with the order m.

On souligne que pour la reconstruction correcte de l'onde et de sa courbure, la préservation de la phase est essentielle dans la bande des hautes fréquences qui n'est pas atténuée.  It is emphasized that for the correct reconstruction of the wave and its curvature, the preservation of the phase is essential in the high frequency band which is not attenuated.

Plus particulièrement, sur la figure 8A, on a représenté l'amplitude et, sur la figure 8B, la phase des fonctions de transfert de champ proche Fm(kr) (cas 2D), pour des ordres m allant de 1 à 20 (les courbes se présentant de gauche à droite). Pour chaque ordre m, les carrés (respectivement les losanges) signalent les valeurs de fréquence où la contribution Jm(kr).Fm(kp) d'ordre m (respectivement d'ordre m-1) est maximale à l'endroit de la source virtuelle (r=p). Les figures 8C et 8D reprennent ces paramètres mais pour des maxima calculés sur les jm(kr) Fm(kp), selon une approximation de représentation 3D et non plus 2D.  More particularly, in FIG. 8A, the amplitude is represented and, in FIG. 8B, the phase of the near field transfer functions Fm (kr) (2D case), for orders m ranging from 1 to 20 (the curves appearing from left to right). For each order m, the squares (respectively the diamonds) signal the frequency values where the contribution Jm (kr) .Fm (kp) of order m (respectively of order m-1) is maximal at the location of the virtual source (r = p). FIGS. 8C and 8D show these parameters but for maxima calculated on the jm (kr) Fm (kp), according to an approximation of representation 3D and not 2D.

Dans un choix de mise en oeuvre préférée, on propose comme substituts aux filtres de champ proche Fm, de réaliser des filtres Dm qui leur soient sensiblement conformes pour les fréquences respectivement supérieures à fffim(m-1) et dont le spectre d'énergie décroît en dessous de ces fréquences pour atteindre un niveau négligeable aux fréquences respectives fiim(m"2).  In a preferred implementation, it is proposed as substitutes for the near-field filters Fm, to produce Dm filters that are substantially conforming to them for frequencies respectively greater than fffim (m-1) and whose energy spectrum decreases. below these frequencies to reach a negligible level at the respective frequencies fiim (m "2).

Sur la figure 9A (illustrant les filtres mis en jeu pour la simulation d'une source à p=lm), les fréquences limite et de réjection sont marquées par des barres verticales discontinues, pour les fonctions pures de filtrage passe-haut au sens de l'invention, en fonction de l'ordre m (1,2, 3,...,20) croissant de la gauche vers la droite.  In FIG. 9A (illustrating the filters used for the simulation of a source at p = 1m), the limit and rejection frequencies are marked by discontinuous vertical bars, for the pure functions of high-pass filtering in the sense of the invention, according to the order m (1,2, 3, ..., 20) increasing from left to right.

On a représenté sur la figure 9B les réponses des fonctions de champ proche Fm "corrigées" par un filtrage passe-haut H(m) au sens de l'invention. Les fonctions de champ proche "non-corrigées" sont laissées en traits pointillés pour la comparaison. On observe que conformément aux contraintes fixées ci-avant, l'association Fm.H(m) provoque une réjection des modes d'ordre m à la fréquence frei(m) à un niveau d'environ 5 à 6 dB. On note enfin que ces "moyens de filtrages" résultants n'impliquent qu'une amplification maximale modeste, du même ordre de grandeur (environ 4dB) pour tous les ordres m, en s'étalant sur le spectre fréquentiel.  FIG. 9B shows the responses of the Fm "corrected" near-field functions by high-pass filtering H (m) within the meaning of the invention. Near-field "uncorrected" functions are left in dotted lines for comparison. It is observed that in accordance with the constraints set forth above, the association Fm.H (m) causes a rejection of the modes of order m at the frequency frei (m) at a level of about 5 to 6 dB. Finally, we note that these "filtering means" resulting imply only a modest maximum amplification, the same order of magnitude (about 4dB) for all orders m, spreading on the frequency spectrum.

Une propriété intéressante est que les "bosses" (maxima des fonctions de transfert corrigées) ainsi formées dans les spectres d'amplitude des fonctions de transfert Dm se "relaient" d'ordre m en ordre m+l. De cette façon, l'amplification globale, par recombinaison des composantes spatiales lors du décodage spatial, se répartit mieux sur l'échelle des fréquences. Ce critère est dénommé "tuilage des bosses d 'amplification".  An interesting property is that the "bumps" (maxima of the corrected transfer functions) thus formed in the amplitude spectra of the transfer functions Dm "take turns" of order m in order m + 1. In this way, the global amplification, by recombination of spatial components during spatial decoding, is better distributed on the frequency scale. This criterion is called "tiling of amplification bumps".

Dans une réalisation particulière, on considère les critères suivants comme paramètres d'optimisation conjointe et non plus nécessairement comme des valeurs fixées a priori: rapidité de transition entre les pentes, fréquence limite de respect des propriétés de champ proche (impliquant une qualité de la reconstruction sur le disque qui exclut la source virtuelle), propriétés globales du champ reconstruit (avec positionnement du point de focalisation d'énergie, éventuellement déplacé par rapport à la source virtuelle).  In a particular embodiment, the following criteria are considered as joint optimization parameters and not necessarily as values fixed a priori: speed of transition between slopes, limit frequency of respect of near-field properties (implying a quality of the reconstruction on the disk that excludes the virtual source), global properties of the reconstructed field (with positioning of the energy focus point, possibly displaced relative to the virtual source).

De manière générale, cette réalisation offre l'avantage de mettre en jeu des filtres moins complexes en termes de nombre de coefficients, qui, en contrepartie, ont une rapidité moindre pour compenser et inverser la pente du spectre d'énergie, présentant donc une transition moins franche.  In general, this embodiment offers the advantage of involving less complex filters in terms of number of coefficients, which, in return, have a lesser speed to compensate and reverse the slope of the energy spectrum, thus having a transition less frank.

Le problème à résoudre ou optimiser se formalise mathématiquement en considérant 15 une variante de la série tronquée j (équation (9) ci-avant) , ou encore pr en 3D (équation (10)), où les termes sont pondérés par les fonctions de transfert des filtres passe-haut à optimiser. On note désormais H(m)(f) ou encore H(m)(kp) ces filtres passe-haut à combiner aux fonctions de champ proche Fm(kp). La série tronquée et pondérée a pour expression (sur le demi axe 0=0 dirigé vers et passant par la source virtuelle) : pM(r) =SJo(kr)+jm.Jm(kr)ÉFm(kp)ÉH(m)(kP)J (13) m=1 Le lieu r du maximum de cette série dépend des filtres passe-haut H(m). On cherche à ce que ce lieu r soit proche de p pour chaque fréquence. Pour une structure de filtre donnée, on prévoit d'appliquer un algorithme d'optimisation sous contrainte incluant ce critère.  The problem to be solved or optimized becomes mathematically formalized by considering a variant of the truncated series j (equation (9) above), or else pr in 3D (equation (10)), where the terms are weighted by the functions of transfer high-pass filters to optimize. We now write H (m) (f) or H (m) (kp) these high-pass filters to be combined with near-field functions Fm (kp). The truncated and weighted series has for expression (on the half-axis 0 = 0 directed towards and passing by the virtual source): pM (r) = SJo (kr) + jm.Jm (kr) ÉFm (kp) ÉH (m) (kP) J (13) m = 1 The place r of the maximum of this series depends on the high-pass filters H (m). We seek that this place r is close to p for each frequency. For a given filter structure, it is expected to apply a constrained optimization algorithm including this criterion.

On vise préférentiellement la réalisation de filtres numériques. Néanmoins, on indique plus loin que des filtres analogiques peuvent être prévus suivant les mêmes optimisations que pour les filtres numériques.  It is preferentially aimed at producing digital filters. Nevertheless, it is stated below that analog filters can be provided according to the same optimizations as for the digital filters.

On envisage différentes structures de filtres: Dans un mode de réalisation, on réalise les filtres (en particulier un filtre par ordre m de composante) combinant la fonction de champ proche Fm et le filtrage passe-haut H(m) sous la forme d'une réponse impulsionnelle finie (RIF), donc non-récursive.  Different filter structures are envisaged: In one embodiment, the filters (in particular a filter in order m of component) are produced combining the near-field function Fm and the high-pass filtering H (m) in the form of a finite impulse response (FIR), so non-recursive.

Dans une variante, on réalise ces filtres sous forme de réponse impulsionnelle infinie (RII), donc récursive.  In a variant, these filters are produced in the form of an infinite impulse response (RII), thus recursive.

Dans une autre variante, on réalise une batterie de filtres dans son ensemble sous une forme factorisée comprenant un ensemble de filtres RII mis en cascade et contribuant simultanément à plusieurs sorties de la batterie de filtres.  In another variant, a filter bank as a whole is realized in a factored form comprising a set of filters RII cascaded and simultaneously contributing to several outputs of the filter bank.

On envisage également des modes de réalisation similaires combinant les fonctions d'égalisation avec des filtres passe-haut.  Similar embodiments combining the equalization functions with high-pass filters are also contemplated.

On propose les solutions suivantes (avec amélioration graduelle) : - Un filtre (par composante ou, plus préférentiellement, par groupe de composantes de même ordre m) combinant l'effet de champ proche de la source encodée, la pré-compensation du champ proche des haut-parleurs de restitution, et un filtrage passe-haut d'ordre supérieur ou égal à 1. En fait, il est recommandé que le filtre passe-haut soit d'ordre au moins égal à m pour compenser la pente d'amplification assez rapidement; - Pour chaque ordre m, un filtre combinant l'effet du champ proche (filtre d'ordre m) avec un passe-haut d'ordre supérieur ou égal à m et de pente dans les basses fréquences au moins égale à m x 6dB/octave. Il s'agit donc d'un filtre stable et non plus intégrateur. L'ensemble de ces filtres constitue un premier module d'encodage de distance, appliqué séparément à chaque source. La compensation de champ proche peut alors être appliquée ensuite, après mixage des résultats d'encodage spatial des différentes sources, le cas échéant seulement au moment de la restitution; - Une solution de même type que la précédente, où l'on met en oeuvre préférentiellement des filtres d'ordre au moins 2m, afin non seulement de redresser la pente d'amplification mais de l'inverser pour que les composantes spatiales aient une énergie faible, voire négligeable, dans un domaine de basses fréquences où elle ne sont pas jugées utiles; - Une batterie de filtres traduisant le champ proche (avec une sortie par ordre). On prévoit ici une cascade de cellules intégratrices d'ordre 1 inspirée d'une 'factorisation imbriquée" de l'expression mathématique de la fonction de transfert, avec une combinaison à chaque cellule intégratrice d'un filtre passe-haut d'ordre égal ou supérieur à 1 et de pente au moins égale à 6dB/octave dans les basses fréquences. On notera avec intérêt que l'association du filtre passe-haut et de l'intégrateur d'ordre 1 est de coût sensiblement égal au filtre passe-haut lui-même (par simplification du numérateur et du dénominateur) ; - Une structure de filtres généralisant la structure précédente, où des passe-haut sont éventuellement introduits au passage de chaque étage (d'ordre m à m+l) de la batterie de filtres, appliqués aux signaux émanant des étages "supérieurs" (m inférieurs) et réutilisés pour les étages "inférieurs" (m supérieurs).  The following solutions are proposed (with gradual improvement): - A filter (by component or, more preferably, by group of components of the same order m) combining the near-field effect of the encoded source, the pre-compensation of the near field playback loudspeakers, and high-pass filtering of greater than or equal to 1. In fact, it is recommended that the high-pass filter be of order at least equal to m to compensate for the amplification slope. fast enough; For each order m, a filter combining the effect of the near-field (m-order filter) with a high-pass of order greater than or equal to m and of slope in the low frequencies at least equal to m × 6 dB / octave . It is therefore a stable filter and no longer integrator. All of these filters constitute a first distance encoding module, applied separately to each source. The near-field compensation can then be applied after mixing the spatial encoding results of the different sources, if necessary only at the moment of restitution; A solution of the same type as the preceding one, in which filters of order at least 2 m are preferably used, in order not only to straighten the amplification slope but to invert it so that the spatial components have an energy low, or even negligible, in a low frequency range where it is not considered useful; - A battery of filters translating the near field (with an output by order). A cascade of first-order integrating cells inspired by a "nested factorization" of the mathematical expression of the transfer function is provided here, with a combination to each integrating cell of a high-pass filter of equal order or greater than 1 and of slope at least equal to 6dB / octave in the low frequencies It will be noted with interest that the combination of the high-pass filter and the first-order integrator is of a cost substantially equal to the high-pass filter itself (by simplification of the numerator and the denominator) - A filter structure generalizing the previous structure, where high-pass are possibly introduced to the passage of each stage (of order m to m + 1) of the battery of filters, applied to signals emanating from "upper" (lower m) stages and reused for "lower" (m higher) stages.

On rappelle que ce sont les fonctions F. qui sont "pondérées" par les filtres passe-haut, et non pas les fonctions Hm, lesquels contiennent en plus la compensation de champ proche des haut-parleurs. Cette compensation de champ proche est appliquée ensuite, soit directement en sortie du module d'encodage de distance, pour chaque source, soit communément à toutes les sources encodées en aval des modules d'encodage spatial, soit encore seulement au moment du décodage spatial, pour la restitution.  It is recalled that it is the functions F. which are "weighted" by the high-pass filters, and not the functions Hm, which moreover contain the near-field compensation of the loudspeakers. This near-field compensation is then applied, either directly at the output of the distance encoding module, for each source, or commonly to all sources encoded downstream of the spatial encoding modules, or even only at the time of spatial decoding, for restitution.

Pour la détermination des coefficients des filtres mis en jeu, on prévoit la mise en oeuvre de procédures de type "optimisation sous contrainte", avec combinaison d'un ou plusieurs critères et contraintes d'optimisation, parmi les suivants: Le critère de préservation des propriétés de champ proche (phase et amplitude des fonctions de transfert Fm(co)) dans les domaines haute fréquence jugés utiles pour chaque ordre de composante spatiale. La limite fréquentielle est définie suivant la taille de la zone de reconstruction "valide" visée; Le critère de compensation/redressement "rapide" de la pente des fonctions de transfert de champ proche Fm(c0) en dessous de la limite fréquentielle définie ci- dessus, de sorte que l'amplification maximale soit réduite; Le critère de focalisation d'énergie sur le lieu de la source virtuelle; Un critère de contrôle de la coloration spectrale dans les signaux résultant de la recombinaison des composantes spatiales (décodage spatial) et lors de la diffusion acoustique de ces signaux; Une éventuelle contrainte de la structure de filtre.  For the determination of the coefficients of the filters involved, the implementation of "constraint optimization" type procedures, with the combination of one or more criteria and optimization constraints, is one of the following: near field properties (phase and amplitude of the transfer functions Fm (co)) in the high frequency domains deemed useful for each spatial component order. The frequency limit is defined according to the size of the targeted "valid" reconstruction area; The criterion of compensation / "fast" recovery of the slope of the near-field transfer functions Fm (c0) below the frequency limit defined above, so that the maximum amplification is reduced; The criterion of focusing of energy on the place of the virtual source; A criterion for controlling the spectral coloration in the signals resulting from the recombination of the spatial components (spatial decoding) and during the acoustic diffusion of these signals; A possible constraint of the filter structure.

Dans le cas de filtres RII, on prévoit également de rendre paramétrable le réglage des coefficients des filtres. Une fois l'optimisation réalisée pour une distance de source donnée (par exemple une distance de référence) , on déduit les coefficients pour toute autre distance par application d'un facteur d'échelle sur l'axe des fréquences.  In the case of RII filters, provision is also made to make the setting of the coefficients of the filters parameterizable. Once the optimization performed for a given source distance (for example a reference distance), the coefficients are deduced for any other distance by applying a scale factor on the frequency axis.

Dans un mode particulier d'optimisation, on réalise une optimisation pour des filtres analogiques (en temps "continu" et non discret). On définit ensuite analytiquement les coefficients en fonction de la distance (par distorsion de l'échelle des fréquences), et l'on revient au domaine numérique en faisant une transformée bilinéaire classique.  In a particular mode of optimization, optimization is carried out for analog filters (in "continuous" and non-discrete time). The coefficients are then analytically defined as a function of distance (by distortion of the frequency scale), and the numerical domain is returned to a conventional bilinear transform.

On décrit ci-après une structure factorisée de filtres, dans un mode de réalisation actuellement préféré de l'invention. La fonction de transfert traduisant le champ proche est identifiée sous la forme: Fm (z) = E C. r 1 1+ z-; n=o 4zfs z- avec z =pic Un traitement de factorisation imbriquée (pour "nested factorization") donne: rm(z)=1+I (z)!1Cm1+l(z){Cm2+l(z)(Cm3+Ii(z)(Cm4+...) )/), (15) 1 1+z-' 25 avec comme cellule intégratrice d'ordre 1: I, (z) = 4zfs 1 z 1 (14) (m+n)! On note aussi que C. = (m n)!n! Pour l'implémentation du banc de filtres rm(z), la factorisation imbriquée (équation (15)) suggère une structure globale efficace avec cascade de cellules I1 d'ordre 1, comme représenté sur la figure 10, sur laquelle on a représenté une structure optimale d'une batterie de filtres traduisant les fonctions de champ proche rm(z), directement tirée d'une factorisation imbriquée.  A factorized filter structure is described below in a presently preferred embodiment of the invention. The transfer function translating the near field is identified in the form: Fm (z) = E C. r 1 1+ z-; n = o 4zfs z- with z = pic A nested factorization (nested factorization) gives: rm (z) = 1 + I (z)! 1Cm1 + l (z) {Cm2 + l (z) ( Cm3 + Ii (z) (Cm4 + ...)) /), (15) 1 1 + z-25 with as integrating cell of order 1: I, (z) = 4zfs 1 z 1 (14) (m + n)! We also note that C. = (m n)! N! For the implementation of the filter bank rm (z), the nested factorization (equation (15)) suggests an efficient global structure with a cascade of I1 cells of order 1, as represented in FIG. 10, on which there is shown a optimal structure of a filter bank translating near-field functions rm (z), directly derived from a nested factorization.

On associe à chaque cellule Il un filtre passe-haut, de sorte que l'effet de champ proche jugé "utile" soit préservé au-delà de fréquences limites définies pour chaque ordre, et qu'en deçà de ces fréquences, la pente (cause d'amplification excessive) soit compensée assez rapidement.  Each cell Il is associated with a high-pass filter, so that the near-field effect deemed "useful" is preserved beyond the limit frequencies defined for each order, and that below these frequencies, the slope ( cause of excessive amplification) is compensated fairly quickly.

Une propriété commune des filtres passe-haut, dans une implémentation ou dans une autre, est de comporter un zéro à la fréquence nulle (soit en z=1), qui compense le pôle de Il. En notant H(m,m}(z) le filtre passehaut associé à la mème cellule cascadée Il de la figure 10, on substitue finalement à celle-ci le filtre L(m)(z)=H(m'm)(z),I1(z).  A common property of high-pass filters, in one implementation or another, is to have a zero at zero frequency (in z = 1), which compensates for the pole of Il. Noting H (m, m) (z), the high-pass filter associated with the same cascaded cell II of FIG. 10, is finally substituted for this filter L (m) (z) = H (m'm) ( z), I1 (z).

On notera que par simplification du terme (1-z"1) au numérateur et au dénominateur, le filtre résultant L(m)(z) est de coût de réalisation voisin de celui du filtre passe-haut H(m)(z). On propose de surcroît de "distribuer" l'amplification par les gains Cmn en remplaçant chaque gain Cm,m par un facteur C'm,m =Cm,m/Cm-i,m_1 introduit dans la cellule F1 de la ligne correspondante, et en corrigeant les autres gains Cm,n par un remplacement par C'm,n =Cm,n/Cn,nÉ Avantageusement, on économise M gains, en mettant en jeu des gains raisonnables, les gains C. atteignant des valeurs très élevées m et n croissent.  Note that by simplification of the term (1-z "1) to the numerator and the denominator, the resulting filter L (m) (z) has an implementation cost close to that of the high-pass filter H (m) (z) It is furthermore proposed to "distribute" the amplification by the gains Cmn by replacing each gain Cm, m by a factor C'm, m = Cm, m / Cm-1, m_1 introduced into the cell F1 of the corresponding line. , and by correcting the other gains Cm, n by a replacement by C'm, n = Cm, n / Cn, nÉ Advantageously, one saves M gains, bringing into play reasonable gains, the gains C reaching very high values. high m and n grow.

On obtient alors une structure de filtre du type représenté sur la figure 11, dont le principe suit celui de la structure représentée sur la figure 10 mais dont les cellules intégratrices sont associées à des redresseurs (ou "stoppeurs") de pente dans les basses fréquences. Les filtres présentés ici sont stables, même avec des passe-haut d'ordre 1 seulement. On propose donc d'introduire des cellules passe-haut d'ordre 2 plutôt que d'ordre 1. Bien qu'impliquant un coût de traitement supplémentaire, ce dernier reste toutefois avantageux.  A filter structure of the type represented in FIG. 11 is thus obtained, the principle of which follows that of the structure represented in FIG. 10 but whose integrating cells are associated with slope stabilizers (or "stoppers") in the low frequencies. . The filters presented here are stable, even with first-order high pass only. It is therefore proposed to introduce high-pass cells of order 2 rather than order 1. Although involving an additional processing cost, the latter remains advantageous.

On propose également ci-après un filtre plus général tel que représenté sur la figure 12 offrant plus de liberté sur les propriétés finales des filtres. On introduit en effet des cellules de traitement H(m'n} dans des embranchements de la structure de filtres qui permettent notamment de répercuter une atténuation, dans les basses fréquences, dans les différents signaux qui composent chaque sortie de la structure, ce que ne permet pas la structure décrite ci-avant en référence à la figure 11. Ces cellules H(m'n) sont typiquement des filtres de type passe-haut, mais aussi, le cas échéant des filtres dits "bypass" (avantageusement sans coût de traitement supplémentaire).  A more general filter as shown in FIG. 12 is also proposed below, offering more freedom on the final properties of the filters. Indeed, processing cells H (m'n) are introduced into branches of the filter structure that make it possible in particular to reflect attenuation, at low frequencies, in the different signals that make up each output of the structure, which does not allow the structure described above with reference to Figure 11. These cells H (m'n) are typically high-pass type filters, but also, if necessary filters called "bypass" (advantageously without cost of additional treatment).

On a représenté sur la figure 12 cette structure de filtre à forme factorisée et généralisée 15 de la batterie de filtres selon la structure de la figure 11.  FIG. 12 shows this filter structure with factorized and generalized form 15 of the filter bank according to the structure of FIG. 11.

Dans le cas où pour un indice m, le filtre H(m,m-i) opère déjà une atténuation dans les basses fréquences avec une pente d'au moins 6dB/octave, on envisage éventuellement de définir la cellule L(m)=I1. H(m'm) avec une fonction H(m'm) qui soit d'ordre 0, et notamment l'identité.  In the case where for an index m, the filter H (m, m-i) already operates attenuation in the low frequencies with a slope of at least 6dB / octave, it is possible to define the cell L (m) = I1. H (m'm) with a function H (m'm) which is of order 0, and in particular the identity.

On propose par ailleurs une factorisation des gains C',,,,,. On propose en effet de distribuer les C',,,,, en gains C".= dont certains sont avantageusement intégrés au filtres passe-haut H(m,n).  We also propose a factorization of the gains C ',,,,,. Indeed, it is proposed to distribute the C ',,,,, in gains C ". = Some of which are advantageously integrated in the high-pass filters H (m, n).

Ainsi, selon l'un des avantages que procure la présente invention: - pour l'encodage de sources virtuelles, les caractéristiques d'amplification et de puissance électro-acoustique requises sont moins grandes, mais permettent de décrire de façon satisfaisante les propriétés spatiales voulues (reconstruction du champ sur une zone d'écoute visée, préservation de la courbure des fronts d'onde), - les propriétés spatiales du champ hors de la zone de reconstruction valide, lorsque la zone d'écoute va au-delà (cas de sources proches, intérieures au réseau de haut-parleurs), sont telles que l'on peut éviter la formation d'interférences de forte énergie et y limiter la sensation auditive de coloration, - lorsque la source virtuelle est à l'intérieur du réseau de haut- parleurs, le champ acoustique reconstruit présente un point de focalisation en énergie (avec un maximum local) sur le lieu de la source virtuelle, avec un effet réaliste notamment lorsque la source virtuelle se déplace parmi l'auditoire, - le coût de calcul économique de la batterie de filtres d'encodage de distance, s'appuyant avantageusement sur une factorisation d'opérations. En particulier dans le cas d'une combinaison avantageusement factorisée avec un traitement de compensation de champ proche. Dans ce cas, cette combinaison est appliquée aux composantes spatiales résultant de la sommation des sorties des modules d'encodage spatial des différentes sources (encodage directionnel et en distance). On met alors en jeu un filtre d'ordre m par composante d'ordre m. En appliquant la compensation de champ proche dès l'encodage de distance de chaque source, on ne met en jeu qu'un filtre d'ordre m par groupe de composantes d'ordre m et par source, de façon particulièrement avantageuse. En fonction du nombre N de sources à encoder, de l'ordre maximal M et de la caractéristique 2D ou 3D, on définit un traitement de compensation de champ proche, soit en aval de l'encodage de toutes les sources, soit au sein même du module d'encodage, de sorte que le calcul puisse être le moins coûteux.  Thus, according to one of the advantages afforded by the present invention: for the encoding of virtual sources, the required electro-acoustic amplification and power characteristics are smaller, but they make it possible to satisfactorily describe the desired spatial properties (reconstruction of the field on a target listening area, preservation of curvature of the wave fronts), - the spatial properties of the field outside the valid reconstruction area, when the listening area goes beyond (case of close sources, internal to the speaker network), are such that the formation of high energy interference can be avoided and the auditive coloring sensation can be reduced, - when the virtual source is inside the network of speakers. loudspeakers, the reconstructed acoustic field presents a point of focus in energy (with a local maximum) on the place of the virtual source, with a realistic effect especially when the virtual source it moves among the audience, - the cost of economic calculation of the range encoding filter battery, advantageously based on a factorization of operations. In particular in the case of a combination advantageously factored with near-field compensation processing. In this case, this combination is applied to the spatial components resulting from summation of the outputs of the spatial encoding modules of the different sources (directional encoding and distance encoding). We then put into play a filter of order m by component of order m. By applying the near-field compensation as soon as the distance encoding of each source is involved, only a filter of order m per group of components of order m and per source is used in a particularly advantageous manner. As a function of the number N of sources to be encoded, of the maximum order M and of the 2D or 3D characteristic, a near-field compensation process is defined, either downstream of the encoding of all the sources, or within itself. encoding module, so that the calculation can be the least expensive.

La présente invention trouve des applications notamment à la prise de son musicale ou documentaire (partage d'ambiance sonore immersive), ou autre. Il peut être prévu un 25 moyen de mixage pour production audio ou audiovisuelle, réalité virtuelle ou augmentée, spectacles avec moyens électroacoustiques, compositions multimédia, ou autre, utilisant un traitement au sens de l'invention.  The present invention finds applications in particular to the sound recording or documentary (sharing of immersive sound environment), or other. It can be provided a mixing means for audio or audiovisual production, virtual or augmented reality, shows with electroacoustic means, multimedia compositions, or other, using a treatment in the sense of the invention.

Claims (15)

REVENDICATIONS,CLAIMS, 1. Procédé de traitement de données sonores, dans lequel: a) on code des signaux représentatifs d'au moins un son se propageant dans l'espace tridimensionnel et issu d'une source située à une distance (p) d'un point de référence (0), pour obtenir une représentation du son par des composantes (B,,,,,6) exprimées dans une base d'harmoniques sphériques d'ordres (0,1,...,m,..., M) respectifs et d'origine correspondant audit point de référence (0), b) et, notamment pour corriger un effet de champ proche, on applique une atténuation de l'amplitude desdites composantes (B,,,,,6) relativement dans une gamme de basses fréquences s'étendant sensiblement, pour chaque composante, jusqu'à une fréquence haute (fl;m(m)) définie en fonction de: - l'ordre m de cette composante, et - de ladite distance (p) entre la source et le point de référence (0).  A method of processing sound data, wherein: a) encoding signals representative of at least one sound propagating in three-dimensional space and originating from a source located at a distance (p) from a point of reference (0), to obtain a representation of the sound by components (B ,,,,, 6) expressed in a base of spherical harmonics of orders (0,1, ..., m, ..., M ) and respective origin corresponding to said reference point (0), b) and, in particular to correct a near-field effect, an attenuation of the amplitude of said components (B ,,,,, 6) relatively in a a range of low frequencies substantially extending, for each component, up to a high frequency (fl; m (m)) defined as a function of: - the order m of this component, and - of said distance (p) between source and reference point (0). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite fréquence haute est croissante avec l'ordre m de la composante associée, et en ce que l'on applique auxdites composantes des moyens de filtrage passe-haut en fréquences présentant, pour chaque composante courante d'ordre m, une fréquence de coupure voisine de ladite fréquence haute associée à cette composante courante d'ordre m.  2. Method according to claim 1, characterized in that said high frequency is increasing with the order m of the associated component, and in that said components are applied to high frequency filtering means presenting, for each current component of order m, a cutoff frequency close to said high frequency associated with this current component of order m. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de filtrage passe-haut présentent une pente croissante avec la fréquence et s'étendant, pour une composante courante d'ordre m à filtrer, sur une plage en fréquences délimitée sensiblement, d'une part, par la fréquence haute associée à une composante d'ordre m-1, et, d'autre part, par la fréquence haute associée à ladite composante courante d'ordre m (figure 9A).  3. Method according to claim 2, characterized in that the high-pass filtering means have an increasing slope with the frequency and extending, for a current component of order m to be filtered, over a substantially delimited frequency range, on the one hand, by the high frequency associated with a component of order m-1, and, on the other hand, by the high frequency associated with said current component of order m (FIG. 9A). 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les amplitudes (Jm(kr)) des composantes respectives d'ordre 1,2,...,m, m+1,...,M présentent, pour une fréquence donnée, un maximum en fonction d'une distance de restitution (R) définie entre un dispositif de restitution et un point d'écoute, et en ce que ladite fréquence haute associée à une composante d'ordre m+l correspond sensiblement à ladite fréquence donnée si l'amplitude d'une composante d'ordre immédiatement inférieur m est maximum pour une distance de restitution (R) correspondant sensiblement à ladite distance (p) du point de référence (figures 7A-7B).  4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the amplitudes (Jm (kr)) of the respective components of order 1,2, ..., m, m + 1, ..., M present, for a given frequency, a maximum as a function of a restitution distance (R) defined between a rendering device and a listening point, and in that said high frequency associated with a component of order m + 1 corresponds substantially at said given frequency if the amplitude of an immediately lower order component m is maximum for a restitution distance (R) corresponding substantially to said distance (p) of the reference point (FIGS. 7A-7B). 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on forme un cumul d'amplitudes de composantes d'ordres respectifs 1,2,.. .,M et l'on détermine la fréquence acoustique pour laquelle ce cumul atteint un maximum pour une distance de restitution (R) correspondant sensiblement à ladite distance (p) du point de référence, et en ce que ladite fréquence acoustique correspond sensiblement à la fréquence haute associée à la composante d'ordre M dudit cumul.  5. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that one forms a plurality of amplitudes of components of respective orders 1,2, ..., M and the acoustic frequency is determined for this accumulation reaches a maximum for a restitution distance (R) substantially corresponding to said distance (p) of the reference point, and in that said acoustic frequency substantially corresponds to the high frequency associated with the order component M of said accumulation . 6. Procédé selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la variation de ladite fréquence haute est sensiblement affine avec l'ordre de la composante courante associée (m; M).  6. Method according to one of claims 4 and 5, characterized in that the variation of said high frequency is substantially affine with the order of the associated current component (m; M). 7. Procédé selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l'on applique séparément un filtre passe-haut pour chaque groupe de composantes d'un même ordre m.  7. Method according to one of claims 2 to 6, characterized in that one applies separately a high-pass filter for each group of components of the same order m. 8. Procédé selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les moyens de filtrage appliquent auxdites composantes une amplification maximale, sensiblement d'un même ordre de grandeur pour tous les ordres 1,  8. Method according to one of claims 2 to 7, characterized in that the filtering means apply to said components a maximum amplification, substantially of the same order of magnitude for all orders 1, .,M desdits composantes...CLMF:  ., M of said components ... CLMF: 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on combine 30 l'atténuation de l'étape b) à un autre traitement choisi, notamment une égalisation desdites composantes et/ou une précompensation d'un effet de champ proche (NFC) et/ou une modélisation d'un champ proche pour encoder une source virtuelle.9. Method according to one of the preceding claims, wherein the attenuation of step b) is combined with another selected processing, notably an equalization of said components and / or a pre-compensation of a near-field effect (NFC). ) and / or modeling a near field to encode a virtual source. 10. Procédé selon l'une des revendications 2, 3, 4 et 6 à 8, prises en combinaison avec la revendication 9, caractérisé en ce que l'on applique un filtre en cascade comportant une pluralité de sorties délivrant chacune un signal propre à un groupe de composantes filtrées, de même ordre m, pour réaliser à la fois l'atténuation de l'étape b) et l'encodage d'une source virtuelle avec modélisation d'un champ proche.  10. Method according to one of claims 2, 3, 4 and 6 to 8, taken in combination with claim 9, characterized in that a cascade filter is applied comprising a plurality of outputs each delivering a signal specific to a group of filtered components, of the same order m, for performing both the attenuation of step b) and the encoding of a virtual source with modeling of a near field. 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel on applique l'atténuation de l'étape b) à des composantes issues d'une pluralité de signaux acquis par une prise de son, caractérisé en ce que ladite distance (p) entre la source et le point de référence (0) est définie par un rayon caractéristique d'une zone de représentativité d'un champ sonore spatial.  11. Method according to one of claims 1 to 9, wherein the attenuation of step b) is applied to components from a plurality of signals acquired by a sound recording, characterized in that said distance ( p) between the source and the reference point (0) is defined by a characteristic radius of a representative zone of a spatial sound field. 12. Procédé selon la revendication 11, prise en combinaison avec la revendication 9, caractérisé en ce que le traitement d'égalisation et/ou de précompensation d'un effet de champ proche, appliqué auxdites composantes, est corrigé par un filtrage passe-haut pour appliquer l'atténuation de l'étape b).  The method according to claim 11, taken in combination with claim 9, characterized in that the equalization and / or pre-compensation processing of a near-field effect applied to said components is corrected by high-pass filtering. to apply the attenuation of step b). 13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel ladite source est une source sonore virtuelle modélisée avec un effet de champ proche, caractérisé en ce que l'on applique, à fréquences croissantes, une atténuation dans les basses fréquences suivie d'un pic d'amplification à ladite fréquence haute (figure 9B).  13. Method according to one of claims 1 to 10, wherein said source is a virtual sound source modeled with a near field effect, characterized in that it applies, at increasing frequencies, attenuation in the low frequencies followed an amplification peak at said high frequency (FIG. 9B). 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'on applique sensiblement une même amplitude de pic, inférieure ou de l'ordre de 5dB, pour tous les ordres 1,.. .,m, ...,M desdites composantes.  14. The method of claim 13, characterized in that one applies substantially the same peak amplitude, lower or of the order of 5dB, for all orders 1, ..., M, ..., M said components. 15. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on applique le filtrage passe-haut à des signaux de composantes, destinés à être traités ensuite pour alimenter un dispositif de restitution.  15. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the high-pass filtering is applied to component signals intended to be processed subsequently to supply a reproduction device.