EP1714273A1 - Procede de restauration de partiels d'un signal sonore - Google Patents

Procede de restauration de partiels d'un signal sonore

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EP1714273A1
EP1714273A1 EP05717367A EP05717367A EP1714273A1 EP 1714273 A1 EP1714273 A1 EP 1714273A1 EP 05717367 A EP05717367 A EP 05717367A EP 05717367 A EP05717367 A EP 05717367A EP 1714273 A1 EP1714273 A1 EP 1714273A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
phase
peak
partial
sound signal
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05717367A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Bernard Rault
Mathieu Lagrange
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orange SA
Original Assignee
France Telecom SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by France Telecom SA filed Critical France Telecom SA
Publication of EP1714273A1 publication Critical patent/EP1714273A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/005—Correction of errors induced by the transmission channel, if related to the coding algorithm
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/02—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/04—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using predictive techniques
    • G10L19/06—Determination or coding of the spectral characteristics, e.g. of the short-term prediction coefficients
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/04—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using predictive techniques
    • G10L19/08—Determination or coding of the excitation function; Determination or coding of the long-term prediction parameters
    • G10L19/093—Determination or coding of the excitation function; Determination or coding of the long-term prediction parameters using sinusoidal excitation models

Definitions

  • the present invention relates to the field of telecommunications and in particular to the field of digital processing of a sound signal and to the harmonic representation of such a signal.
  • the sound signal is represented by a set of oscillators whose parameters (frequency, amplitude, phase) vary slowly over time.
  • the harmonic analysis includes a short-term time / frequency analysis which makes it possible to determine the values of these parameters, followed by an extraction of peaks then a monitoring of partials.
  • a first short-term time / frequency analysis module (which typically performs a Fourier transform) makes it possible to calculate the spectrum of the short-term signal for each frame.
  • a second peak extraction module makes it possible to retain only the most relevant peaks a priori, a criterion being for example to keep only the most energetic peaks.
  • a third and final module seeks to link the peaks together over time, that is to say from one frame to another to form the partials. Each partial corresponds during its lifetime to an oscillator.
  • This type of analysis and representation can be used in particular during a rate reduction coding, during a parametric coding (that is to say a coding which processes the signal according to three aspects: transient, sinusoids , noise), when separating and indexing sound sources, and when restoring sound files. It is commonly accepted that the synthesis of partials is of better quality by using phase interpolation techniques proposed by Robert J.
  • the three unknowns ⁇ , ⁇ , ⁇ are calculated by solving a system of equations involving -
  • 2 ⁇ f ( (n) 2 ⁇ f t + ⁇ f t nTe + 3 ⁇ (nTef + 4 ⁇ (nTef + 5 ⁇ (nTef (5))
  • they may be absent at the input of the decoder in a application for broadcasting sound programs on the Internet in the event of packet loss, they may be corrupted in the event of disturbance of the signal to be analyzed by a spurious signal (noise, click, other signal, etc.), or they may be discontinuous in the case where they have too low an energy to be detected correctly continuously. It then becomes necessary to implement techniques for restoring the missing peaks in order to be able to recreate a synthesized signal as close as possible to the original signal. This requires recreating peaks each characterized by an amplitude, a frequency and a phase. The previous interpolation techniques, known from the prior art, are used to synthesize the parts corresponding to the missing peaks and restore the partials.
  • An object of the invention is to propose an alternative solution to the problem of restoring the missing part identified as such of a partial, in particular when the missing part corresponds to long times (greater than 10 ms) for which the techniques known are not very effective.
  • the technical problem to be solved by the object of the present invention is to propose a method for restoring missing parts of the parts of a sound signal, during a harmonic analysis according to which the sound signal is divided into time frames over which is applied a time / frequency analysis which provides successive short-term spectra represented by frequency frames of samples, the analysis further consisting in extracting spectral peaks in the frequency frames and in binding them together over time to form partials, this method being an alternative to known solutions.
  • a solution to the technical problem posed consists, according to the present invention, in that said method for restoring a partial between a peak P t and a peak P i + N whose frequencies ⁇ and phases ⁇ are known is such that it includes the steps of: - to estimate the frequency ⁇ of each of the missing peaks P M to i + ⁇ of this partial, - to calculate the unwound phase ⁇ from peak to peak, from the phase of peak P.
  • a method according to the invention differs from known methods in that it performs finer control of the frequency of the missing peaks and an after-the-fact calculation of the corresponding phases to ensure continuity with the phases of the existing peaks.
  • a method according to the invention allows a re-synthesis without artefacts of the signals corresponding to the pieces of missing partials unlike the known methods previously described.
  • a method according to the invention allows a reconstruction of the signal closer in the sense of the reconstruction error of the original signal than that obtained by known methods.
  • a method according to the invention advantageously presents a low complexity algorithm.
  • the invention further relates to a device for synthesizing a sound signal for the implementation of a method for restoring a partial between a peak P t and a peak P i + N.
  • This device is for example an audio decoder or a parametric coder suitable for implementing a method according to the invention.
  • the invention further relates to a computer program product which can be loaded directly into the internal memory of a previous device, or of a group of devices.
  • This computer program product comprises portions of software code for executing the steps of a method according to the invention when the program is executed on the device or group of devices.
  • the invention further relates to a medium usable in a previous device or a group of devices and on which is recorded a computer program product which can be loaded directly into the internal memory of the device or group of devices, comprising portions of code.
  • software for executing the steps of a method according to the invention when the program is executed on the device or group of devices.
  • Method 1 consists in restoring a partial between a peak P i and a peak P i + N whose frequencies ⁇ and phases ⁇ are known.
  • the method estimates the frequency ⁇ and the amplitude A of each of the missing peaks P M to P i + N _ x . This estimation is carried out for example by interpolation or linear prediction according to known methods.
  • the amplitude A of the missing peaks is estimated for example by means of a linear interpolation between A i and A + N> or by means of a linear prediction on the past or the future or even by means of d '' a combination weighted on the past or the future.
  • a second step 3 the method calculates the unwound phase ⁇ from peak to peak, from the phase of the peak P t to that of the peak P i + N. This calculation is carried out for each of the frequencies ⁇ previously estimated. Let ⁇ t and ⁇ t be the starting phase and frequency and ⁇ . +1 , ..., ⁇ I. + ⁇ M ⁇ an estimate of the frequencies in the interval to reconstruct. To extend the partial between the following expression:
  • the method distributes the phase error err ⁇ calculated at time i + N among all the missing and previously reconstructed peaks P M to P i + N _ x by means of the following steps.
  • the method calculates the phase error err ⁇ between the unwound phase ⁇ i + N and the phase as ⁇ i + N at the same peak P ! + N.
  • the distribution may not be uniform and follow a non-linear law for example.
  • the example of use illustrated in FIG. 2 consists in restoring the partials using a method 1 according to the invention during a harmonic analysis of a sound signal, for example during parametric coding.
  • the sound signal s (n) is represented by a set of oscillators whose parameters (frequency, amplitude) vary slowly over time.
  • the harmonic analysis comprises a short-term 6 time / frequency analysis which makes it possible to determine the values of these parameters, followed by an extraction 7 of peaks then a follow-up 8 of partials.
  • a detection 9 of holes in the partials precedes the implementation of a method 1 of restoration of the partials according to the invention.
  • the reconstructed peaks P l + n ) during from the implementation of method 1, are then treated as peaks resulting from harmonic analysis and the additive synthesis of the signal corresponding to the partial restored from these reconstructed peaks can be done, for example, by one of the known methods phase interpolation (order 3 or order 5).

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Abstract

La présente invention se rapporte à un procédé (1) de restauration de partiels d'un signal sonore entre un pic Pi et un pic Pi+N dont les fréquences ω et phases ϕ sont connues. Le procédé (1) comprend les étapes qui consistent : à estimer (2) la fréquence ω de chacun des pics manquants Pi+1 à Pi+N-1 d'un partiel, - à calculer (3) la phase déroulée ϕ de pic en pic, depuis la phase du pic Pi jusqu'à celle du pic Pi+N et ce, pour toutes les fréquences ω précédemment estimées, - à calculer (4) l'erreur de phase errϕ entre la phase déroulée ϕ et la phase connue au même pic Pi+N à corriger (5) chaque phase déroulée ϕ d'une valeur fonction de l'erreur de phase errϕ.

Description

PROCEDE DE RESTAURATION DE PARTIELS D'UN SIGNAL SONORE
La présente invention se rapporte au domaine des télécommunications et en particulier au domaine du traitement numérique d'un signal sonore et à la représentation harmonique d'un tel signal. En modélisation harmonique des signaux audionumériques, le signal sonore est représenté par un ensemble d'oscillateurs dont les paramètres (fréquence, amplitude, phase) varient lentement au cours du temps. L'analyse harmonique comprend une analyse temps/fréquence à court terme qui permet de déterminer les valeurs de ces paramètres, suivie d'une extraction de pics puis d'un suivi de partiels. Le signal à modéliser est découpé en trames de t échantillons (typiquement £ = 1024). Un premier module d'analyse temps/fréquence à court terme (qui effectue typiquement une transformée de Fourier) permet de calculer le spectre du signal à court terme pour chaque trame. Un deuxième module d'extraction de pics permet de ne retenir que les pics les plus pertinents à priori, un critère étant par exemple de ne garder que les pics les plus énergétiques. Un troisième et dernier module cherche à lier les pics entre eux au cours du temps, c'est-à-dire d'une trame à l'autre pour former les partiels. Chaque partiel correspond pendant sa durée de vie à un oscillateur. Ce type d'analyse et de représentation peut être utilisé en particulier lors d'un codage à réduction de débit, lors d'un codage paramétrique (c'est-à-dire un codage qui traite le signal suivant trois aspects : transitoires, sinusoïdes, bruit), lors de la séparation et l'indexation de sources sonores et lors de la restauration de fichiers sonores. Il est couramment admis que la synthèse des partiels est de meilleure qualité en utilisant des techniques d'interpolation des phases proposées par Robert J.McAulay et Thomas F.Quatieri dans l'article "Speech Analysis/Synthesis Based on a Sinusoidal Représentation", IEEE Transaction on Acoustics, Speech and Signal Processing, PP 744-754, 1986 ou encore proposées par Laurent Girin, Sylvain Marchand, Joseph di Martino, axel Rδbel et Geoffroy Peeters dans l'article "Comparing the order of a Polynomial Phase Model for the Synthesis of Quasi-Harmonie Audio Signais", WASPAA, New Paltz, NY, USA, October 2003. Ces techniques permettent la synthèse d'un partiel d'un pic ( -, /;,<?,•) à un pic (AM,fi+ï ,φM) en calculant toutes les phases intermédiaires à l'aide de polynômes d'ordre 3 ou 5, les fréquences se déduisant par dérivation. Une interpolation d'ordre 3 est utilisée quand seules sont connues les fréquences et les phases de départ et d'arrivée. Une interpolation d'ordre 5 est utilisée quand sont, en outre, connues les variations d'ordre 2 de la phase (équivalentes aux variations à l'ordre 1 de la fréquence puisque par définition la fréquence est la dérivée de la phase). La synthèse d'un partiel entre les pics P^A,,/^) et i?+1(4+ι»./ω» /+ι) consiste à calculer les valeurs p(n) du partiel entre les trames i et i+1 : Pi (n) = P(H + n) = Ai (ra)cos(#>(. (72)) , n = 0,... -1 G) A cette fin, il est connu de calculer toutes les phases intermédiaires par l'une des deux méthodes d'interpolation suivantes. Pour l'interpolation d'ordre 3 selon Mac Aulay et al, la phase est calculée au moyen de l'expression suivante : φi (n) = φ. + 2πfinTe + a (nie) + β (n Je) (2) Où Te est la période d'échantillonnage Les deux inconnues a et β se calculent par résolution d'un système d'équations mettant enjeu (fi,φt,fM,φM) • Les fréquences se déduisent par dérivation
2πf; (n) = 2πfι + 2anTe + 3β (nTef (3) Pour l'interpolation d'ordre 5 selon Girin et al, les variations δft et δfM à l'ordre 1 de la fréquence aux pics Pt et PM sont supposées connues. La phase est alors calculée au moyen de l'expression suivante : φ, (n) = φ, + 2πf,nTe +— (nTef + β (nTef + γ (nTef + δ (nTef
(4)
Les trois inconnues β, δ, γ se calculent par résolution d'un système d'équations mettant enjeu - Les fréquences se déduisent par dérivation : 2πf( (n) = 2πft + δftnTe + 3β (nTef + 4γ(nTef + 5δ (nTef (5) Pour des raisons diverses, il peut arriver que certains partiels existants dans le signal soient absents, corrompus ou discontinus en sortie d'analyse et/ou en entrée de synthèse. Par exemple, ils peuvent être absents en entrée du décodeur dans une application de diffusion de programmes sonores sur Internet en cas de perte de paquets, ils peuvent être corrompus en cas de perturbations du signal à analyser par un signal parasite (bruit, clic, autre signal, etc), ou ils peuvent être discontinus dans le cas où ils ont une énergie trop faible pour être détectés correctement de façon continue. Il s'avère alors nécessaire de mettre en œuvre des techniques de restauration des pics manquants pour pouvoir recréer un signal synthétisé le plus proche possible du signal original. Ceci nécessite de recréer des pics caractérisés chacun par une amplitude, une fréquence et une phase. Les techniques précédentes d'interpolation, connues de l'art antérieur, sont utilisées pour synthétiser les parties correspondant aux pics manquants et restaurer les partiels. Cependant ces techniques d'interpolation connues sont adaptées au court terme, c'est-à-dire pour une période inférieure à 10ms. Pour des durées plus longues, le signal re-synthétisé est souvent éloigné de l'original et des artefacts désagréables peuvent apparaître. En effet, ces techniques assurent une continuité de phase entre les pics existants et les pics restaurés, mais en contre partie elles ne permettent pas de contrôler les fréquences induites données par les équations (3) et (5). Cet effet est d'autant plus marqué que la distance d'interpolation est grande. Un but de l'invention est de proposer une solution alternative au problème de la restauration de la partie manquante et identifiée comme telle d'un partiel, notamment lorsque la partie manquante correspond à des temps longs (supérieurs à 10 ms) pour lesquels les techniques connues sont peu efficaces. Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer un procédé de restauration de parties manquantes des partiels d'un signal sonore, lors d'une analyse harmonique suivant laquelle le signal sonore est découpé en trames temporelles sur lesquelles est appliquée une analyse temps/fréquence qui fournit des spectres successifs à court terme représentés par des trames fréquentielles d'échantillons, l'analyse consistant en outre à extraire des pics spectraux dans les trames fréquentielles et à les lier entre eux au cours du temps pour former des partiels, ce procédé étant une alternative aux solutions connues. Une solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que ledit procédé de restauration d'un partiel entre un pic Pt et un pic Pi+N dont les fréquences ω et phases φ sont connues est tel qu'il comprend les étapes qui consistent : - à estimer la fréquence ω de chacun des pics manquants PM à i +Λ de ce partiel, - à calculer la phase déroulée φ de pic en pic, depuis la phase du pic P. jusqu'à celle du pic Pi+N et pour toutes les fréquences ώ précédemment estimées, à calculer l'erreur de phase errφ entre la phase déroulée φ et la phase connue au même pic Pi+N , à corriger chaque phase déroulée φ d'une valeur fonction de l'erreur de phase errφ . Un procédé selon l'invention se différencie des méthodes connues en ce qu'il effectue un contrôle plus fin de la fréquence des pics manquants et un calcul après coup des phases correspondantes pour assurer la continuité avec les phases des pics existants. Ainsi, un procédé selon l'invention permet une re-synthèse sans artefacts des signaux correspondants aux morceaux de partiels manquants contrairement aux méthodes connues préalablement décrites. En outre, de manière avantageuse, un procédé selon l'invention permet une reconstruction du signal plus proche au sens de l'erreur de reconstruction du signal original que celle obtenue par les méthodes connues. Enfin, un procédé selon l'invention présente avantageusement un algorithme à faible complexité. L'invention a en outre pour objet un dispositif de synthèse d'un signal sonore pour la mise en œuvre d'un procédé de restauration d'un partiel entre un pic Pt et un pic Pi+N . Ce dispositif est par exemple un décodeur audio ou un codeur paramétrique adapté pour la mise en œuvre d'un procédé selon l'invention. L'invention a en outre pour objet un produit programme d'ordinateur chargeable directement dans la mémoire interne d'un dispositif précédent, ou d'un groupe de dispositifs. Ce produit programme d'ordinateur comprend des portions de code logiciel pour l'exécution des étapes d'un procédé selon l'invention lorsque le programme est exécuté sur le dispositif ou le groupe de dispositifs. L'invention a en outre pour objet un support utilisable dans un dispositif précédent ou un groupement de dispositifs et sur lequel est enregistré un produit programme d'ordinateur chargeable directement dans la mémoire interne du dispositif ou du groupe de dispositifs, comprenant des portions de code logiciel pour l'exécution des étapes d'un procédé selon l'invention, lorsque le programme est exécuté sur le dispositif ou le groupe de dispositifs. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description qui suit faite en regard de figures annexées données à titre d'exemples non limitatifs. La figure 1 est un organigramme d'un exemple de déroulement d'un procédé selon l'invention. La figure 2 est un schéma d'un exemple d'utilisation d'un procédé selon l'invention. Un procédé selon l'invention se déroule de la façon suivante décrite en regard de l'organigramme de la figure 1. Le procédé 1 consiste à restaurer un partiel entre un pic Pi et un pic Pi+N dont les fréquences ω et phases φ sont connues. Dans une première étape 2, le procédé estime la fréquence ώ et l'amplitude A de chacun des pics manquants PM à Pi+N_x . Cette estimation est effectuée par exemple par interpolation ou prédiction linéaire selon des méthodes connues. Soit un partiel constitué d'une succession de pics Pi (Ai,ωi,φi) liés entre eux, connus à des instants iT et caractérisés par : 4- , l'amplitude du pic au temps iT ωi , la fréquence du pic au temps iT <Pj , la phase du pic au temps iT, donnée modulo 2π. L'estimation de la fréquence des pics manquants entre les pics P. et Pi+N est effectuée par exemple au moyen d'une interpolation linéaire entre ωi et ωl+N , ou au moyen d'une prédiction linéaire sur le passé ou sur le futur, décrite par exemple dans l'article "Enhanced Partial Tracking using linear Prédiction", de Mathieu Lagrange, Sylvain Marchand, martin Raspaud et Jean-Bernard Rault, Proceedings of the Digital Audio Effects (DAFx) Conférence, pp 141 -146, Queen Mary, University of London, UK, September 2003, ou encore au moyen d'une combinaison pondérée sur le passé ou sur le futur. L'estimation de l'amplitude A des pics manquants est effectuée par exemple au moyen d'une interpolation linéaire entre Ai et A+N > ou au moyen d'une prédiction linéaire sur le passé ou sur le futur ou encore au moyen d'une combinaison pondérée sur le passé ou sur le futur. Dans une deuxième étape 3, le procédé calcule la phase déroulée φ de pic en pic, depuis la phase du pic Pt jusqu'à celle du pic Pi+N . Ce calcul est effectué pour chacune des fréquences ω précédemment estimées. Soient φt et ωt la phase et la fréquence de départ et {ώ.+1,...,ώI.+ΛM}une estimation des fréquences dans l'intervalle à reconstruire. Pour prolonger le partiel entre le lon l'expression suivante :
(6)
Pour ne pas engendrer de discontinuités nuisibles à la qualité de la re-synthèse, il faut obtenir à l'instant i+N une phase reconstruite φi+N égale à φi+N . Les données intervenant dans l'expression (6) précédente étant soient approximées, soient prédites, il est statistiquement impossible d'obtenir cette égalité. Par conséquent, le procédé répartit l'erreur de phase errφ calculée à l'instant i+N entre tous les pics manquants et préalablement reconstruits PM à Pi+N_x au moyen des étapes suivantes. Dans une troisième étape 4, le procédé calcule l'erreur de phase errφ entre la phase déroulée φi+N et la phase comme φi+N au même pic P!+N . Ce calcul peut être effectué selon le système d'équations suivant : errφ = φi+N - φi+N + 2π si \φi+N - φi+N + 2π\ < \φi+N - φi+N\ (7) errφ = φi+N - φi+N - 2π si \φi+N - φi+N - 2π\ < \φi+N - (8) errφ = φi+N -φi+N sinon. (9) Dans une quatrième étape 5, le procédé corrige chaque phase déroulée φi+/! d'une valeur fonction de l'erreur de phase errφ . Typiquement l'erreur de phase calculée à l'instant i+N est répartie de manière uniforme sur chacune des phases déroulées selon l'expression suivante : φcorrigéel+n = mod f φ,i+n + errφ — n ,2π λ n = l,...,N-l N (10) La répartition peut ne pas être uniforme et suivre une loi non linéaire par exemple. L'exemple d'utilisation illustré par la figure 2, consiste à restaurer les partiels au moyen d'un procédé 1 selon l'invention lors d'une analyse harmonique d'un signal sonore par exemple lors d'un codage paramétrique. Le signal sonore s(n) est représenté par un ensemble d'oscillateurs dont les paramètres (fréquence, amplitude) varient lentement au cours du temps. De manière classique, l'analyse harmonique comprend une analyse 6 temps/fréquence à court terme qui permet de déterminer les valeurs de ces paramètres, suivie d'une extraction 7 de pics puis d'un suivi 8 de partiels. Une détection 9 de trous dans les partiels précède la mise en œuvre d'un procédé 1 de restauration des partiels selon l'invention. Les pics reconstruits Pl+n ) lors de la mise en œuvre du procédé 1, sont ensuite traités comme des pics issus de l'analyse harmonique et la synthèse 10 additive du signal correspondant au partiel restauré à partir de ces pics reconstruits peut se faire, par exemple, par une des méthodes connues d'interpolation des phases (ordre 3 ou ordre 5).

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé (1) de restauration de partiels d'un signal sonore, lors d'une analyse harmonique suivant laquelle le signal sonore est découpé en trames temporelles sur lesquelles est appliquée une analyse temps/fréquence qui fournit des spectres successifs à court terme représentés par des trames fréquentielles d'échantillons, l'analyse consistant en outre à extraire des pics spectraux dans les trames fréquentielles et à les lier entre eux au cours du temps pour former des partiels, le procédé de restauration d'un partiel entre un pic P. et un pic Pi+N dont les fréquences et phases sont connues est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent : à estimer (2) la fréquence ώ de chacun des pics manquants PM à Pi+N_λ de ce partiel, - à calculer (3) la phase déroulée φ de pic en pic, depuis la phase du pic Pt jusqu'à celle du pic Pi+N et ce, pour toutes les fréquences ώ précédemment estimées, à calculer (4) l'erreur de phase errφ entre la phase déroulée φ et la phase connue au même pic Pi+N , - à corriger (5) chaque phase déroulée φ d'une valeur fonction de l'erreur de phase errφ .
2. Procédé (1) de restauration de partiels d'un signal sonore selon la revendication 1, dans lequel la phase déroulée φ est calculée par la formule : φi+n n = l,...,N avec φ{ et ώi = ω{ la phase et la fréquence du pic Pt , φi+N et ώi+N = ωi+N la phase et la fréquence du pic P!+N .
3. Procédé (1) de restauration de partiels d'un signal sonore selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel l'estimation de la fréquence ώ des pics manquants PM à ^+w_t est effectuée au moyen d'une interpolation linéaire entre les fréquences des pics connus Pt et Pi+N .
4. Procédé (1) de restauration de partiels d'un signal sonore selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel l'estimation de la fréquence ώ des pics manquants Pi+1 à ;+AM est effectuée au moyen d'une prédiction linéaire sur le passé.
5. Procédé (1) de restauration de partiels d'un signal sonore selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel l'estimation de la fréquence ώ des pics manquants PM à PiJrN_x est effectuée au moyen d'une prédiction linéaire sur le futur.
6. Procédé (1) de restauration de partiels d'un signal sonore selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel l'estimation de la fréquence ώ des pics manquants PM à Pi+N_λ est effectuée au moyen d'une combinaison pondérée d'une prédiction linéaire sur le passé et d'une prédiction linéaire sur le futur.
7. Procédé (1) de restauration de partiels d'un signal sonore selon l'une des revendications précédentes, qui comprend en outre l'étape qui consiste : à estimer l'amplitude de chacun des pics manquants PM à ?+Λ de ce partiel au moyen d'une interpolation linéaire entre les amplitudes A des pics connus P. et p •* i+N •
8. Procédé (1) de restauration de partiels d'un signal sonore selon l'une des revendications 1 à 6, qui comprend en outre l'étape qui consiste : à estimer l'amplitude de chacun des pics manquants PM à Pi .N_x de ce partiel au moyen d'une prédiction linéaire sur le passé.
9. Procédé (1) de restauration de partiels d'un signal sonore selon l'une des revendications 1 à 6, qui comprend en outre l'étape qui consiste : - à estimer l'amplitude de chacun des pics manquants PM à Pi+N_x de ce partiel au moyen d'une prédiction linéaire sur le futur.
10. Procédé (1) de restauration de partiels d'un signal sonore selon l'une des revendications 1 à 6, qui comprend en outre l'étape qui consiste : - à estimer l'amplitude de chacun des pics manquants PM à τ?;+ΛM de ce partiel au moyen d'une prédiction linéaire sur le passé et d'une prédiction linéaire sur le futur.
11. Procédé (1) de restauration de partiels d'un signal sonore selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la correction de phase consiste à répartir uniformément l'erreur de phase errφ calculée à l'instant i+N entre tous les pics manquants PM à Pi+N^ du partiel.
12. Procédé (1) de restauration de partiels d'un signal sonore selon la revendication précédente, dans lequel la phase corrigée est déterminée par l'équation : f n φcorrigée^n = mod φi+n + errφ — ,2π n =l,...,N-l N
13. Procédé (1) de restauration de partiels d'un signal sonore selon la revendication précédente, dans lequel l'erreur de phase errφ est déterminée par le système d'équations : errφ = φi+N - φi+N + 2π si \φi+N - φi+N + 2π\ < errφ = φi+N - φi+N - 2π si \<pl+N - i+N - 2π\ < \φi+N - errφ = φi+N - φi+N sinon.
14. Dispositif de synthèse d'un signal sonore pour la mise en œuvre d'un procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend : - des moyens d'estimation de la fréquence ώ de chacun des pics manquants PM à Pi+N-ι de ce partiel, des moyens de calcul de la phase déroulée φ de pic en pic, depuis la phase du pic Pt jusqu'à celle du pic Pi+N et ce, pour toutes les fréquences ώ précédemment estimées, des moyens de calcul de l'erreur de phase errφ entre la phase déroulée φ et la phase connue au même pic Pi+N , des moyens de correction de chaque phase déroulée φ d'une valeur fonction de l'erreur de phase errφ .
15. Un produit programme d'ordinateur chargeable directement dans la mémoire interne d'un dispositif ou d'un groupe de dispositifs selon la revendication précédente, comprenant des portions de code logiciel pour l'exécution des étapes d'un procédé (1) selon l'une des revendications 1 à 13, lorsque le programme est exécuté sur le dispositif ou le groupe de dispositifs.
16. Support utilisable dans un dispositif ou un groupement de dispositifs selon la revendication 14 et sur lequel est enregistré un produit programme d'ordinateur chargeable directement dans la mémoire interne du dispositif ou du groupe de dispositifs, comprenant des portions de code logiciel pour l'exécution des étapes d'un procédé (1) selon l'une des revendications 1 à 13, lorsque le programme est exécuté sur le dispositif ou le groupe de dispositifs.
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