FR2657990A1 - Method of simulating sound of marine origin - Google Patents

Method of simulating sound of marine origin Download PDF

Info

Publication number
FR2657990A1
FR2657990A1 FR9001354A FR9001354A FR2657990A1 FR 2657990 A1 FR2657990 A1 FR 2657990A1 FR 9001354 A FR9001354 A FR 9001354A FR 9001354 A FR9001354 A FR 9001354A FR 2657990 A1 FR2657990 A1 FR 2657990A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
sound
note
synthesizer
channel
midi
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.)
Granted
Application number
FR9001354A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2657990B1 (en
Inventor
Darcemont Christian
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.)
Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF 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 Thomson CSF SA filed Critical Thomson CSF SA
Priority to FR9001354A priority Critical patent/FR2657990B1/en
Publication of FR2657990A1 publication Critical patent/FR2657990A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2657990B1 publication Critical patent/FR2657990B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00Acoustics not otherwise provided for
    • G10K15/02Synthesis of acoustic waves

Abstract

The invention relates to the simulation of underwater sounds. It consists in using a synthesizer (5) programmed from a microcomputer (1) with the aid of a MIDI type link (4). Each channel is assigned to a sound to be simulated. The velocity of each note is fixed at its maximum value. The drift function for each note is used to vary continuously the pitch of the sound obtained while minimizing the alterations in notes. It enables sonar operators to be trained.

Description

PROCEDE DE SIMULATION DE SON
D'ORIGINE MARINE
La présente invention se rapporte aux procédés qui permettent de simuler des sons d'origine marine, plus particulièrement sous-marine, en vue notamment d'entraîner les opérateurs sonars.
SOUND SIMULATION METHOD
OF MARINE ORIGIN
The present invention relates to methods which make it possible to simulate sounds of marine origin, more particularly underwater, with a view in particular to training sonar operators.

On utilise de plus en plus souvent dans de nombreux domaines des simulateurs qui permettent d'entraîner le personnel en dehors des conditions réelles de fonctionnement et avec un matériel qui n'est pas le matériel réel. Cet usage de la simulation s'est d'abord imposé dans le domaine de l'aéronautique pour des questions de coût et de sécurité, et les avantages qui en découlent amènent maintenant à l'utiliser un peut partout. I1 est bien clair qu'il est beaucoup plus pratique et moins coûteux d'entraîner un opérateur sonar sur une machine de simulation plutôt que de ltembarquer sur un sous-marin et de faire évoluer autour de ce dernier différents bâtiments, voire même d'attaquer le sous-marin à la grenade ou à la torpille. Simulators are used more and more often in many fields, which make it possible to train personnel outside of actual operating conditions and with equipment which is not the actual equipment. This use of simulation first imposed itself in the aeronautical field for reasons of cost and safety, and the advantages which result from this now lead to using it a bit everywhere. It is quite clear that it is much more practical and less costly to train a sonar operator on a simulation machine than to board a submarine and have different buildings evolve around it, or even attack the pomegranate or torpedo submarine.

Les diverses méthodes de simulation actuellement utilisées utilisent soit des machines spécifiques de génération de son, soit des calculateurs banalisés de puissance suffisante pour pouvoir générer ces sons par programme. The various simulation methods currently used use either specific sound generation machines, or standard computers of sufficient power to be able to generate these sounds by program.

Dans le cas des machines spécifiques celles-ci sont produites en nombre restreint et sont donc coûteuses. Par ailleurs, elles sont relativement figées et s'adaptent mal aux évolutions technologiques. In the case of specific machines these are produced in limited numbers and are therefore expensive. In addition, they are relatively fixed and do not adapt well to technological developments.

Dans le cas des calculateurs banalisés, il faut, pour obtenir un résultat qui est somme toute assez banal, utiliser une puissance de calcul tout à fait disproportionnée avec ce résultat. In the case of commonplace calculators, to obtain a result which is, after all, quite banal, use a computing power that is completely disproportionate to this result.

I1 est par ailleurs connu dans le domaine musical d'utiliser des appareils, dits synthétiseurs, qui permettent de reproduire une grande variété de signaux sonores, en principe les notes des différents instruments de musique. Pour faciliter l'usage de ces synthétiseurs, et particulièrement l'usage simultané d'un certain nombre d'entre eux, on a normallsé une liaison informatique dite MIDI caractérisée par un connecteur et des signaux attachés à chacune des broches de ce connecteur. I1 is also known in the musical field to use devices, called synthesizers, which allow to reproduce a wide variety of sound signals, in principle the notes of different musical instruments. To facilitate the use of these synthesizers, and particularly the simultaneous use of a certain number of them, we have standardized a computer link called MIDI characterized by a connector and signals attached to each of the pins of this connector.

Ceci permet de commander le synthétiseur à partir d'un microordinateur. Un même ordinateur peut piloter un grand nombre de synthétiseurs, ce qui permet de reproduire la musique d'un orchestre complet à partir d'une partition traduite en programme de cet ordinateur.This allows the synthesizer to be controlled from a microcomputer. The same computer can control a large number of synthesizers, which makes it possible to reproduce the music of an entire orchestra from a score translated into the program of this computer.

Pour pallier les difficultés posées par la simulation des sons acoustiques sous-marins à l'aide des machines connues, l'invention propose un procédé de simulation de sons d'origine marine, caractérisé en ce que l'on programme un synthétiseur musical par l'intermédiaire d'une liaison de type MIDI pour obtenir sur une partie au moins du "clavier" d'un canal du synthétiseur un son dont le spectre est celui du son que l'on veut simuler, puis que l'on commande le synthétiseur à partir de la liaison MIDI pour obtenir les notes correspondant à ce son. To overcome the difficulties posed by the simulation of underwater acoustic sounds using known machines, the invention proposes a method for simulating sounds of marine origin, characterized in that a musical synthesizer is programmed by the via a MIDI-type link to obtain a sound at least on one part of the "keyboard" of a synthesizer channel, the spectrum of which is that of the sound that we want to simulate, and then control the synthesizer from the MIDI link to obtain the notes corresponding to this sound.

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante présentée à titre d'exemple non limitatif en regard des figures annexées qui représentent - la figure 1, une structure informatique permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention ; et - la figure 2, une variante de la structure de la figure 1. Other features and advantages of the invention will appear clearly in the following description presented by way of nonlimiting example with reference to the appended figures which represent - FIG. 1, a computer structure making it possible to implement the method according to the invention ; and - Figure 2, a variant of the structure of Figure 1.

Dans le dispositif permettant de mettre en oeuvre l'invention représenté sur la figure 1, un microordinateur 1 est muni de son clavier de commande 2 et d'une souris 3 permettant d'entrer des commandes par l'intermédiaire de l'écran selon une technique connue. In the device making it possible to implement the invention represented in FIG. 1, a microcomputer 1 is provided with its control keyboard 2 and with a mouse 3 allowing commands to be entered via the screen according to a known technique.

Ce microordinateur est relié à un synthétiseur de sons 5 à l'aide d'une interface du type midi 4. Les sons délivrés par le synthétiseur 5 sous la forme de signaux électriques sont appliqués à un haut-parleur 6. Le cas échéant on peut utiliser un amplificateur intermédiaire entre le synthétiseur et le haut-parleur, ou un convertisseur numérique/analogique si le synthétiseur est muni d'une sortie de type numérique. This microcomputer is connected to a sound synthesizer 5 using a midi type interface 4. The sounds delivered by the synthesizer 5 in the form of electrical signals are applied to a loudspeaker 6. If necessary, it is possible to use an intermediate amplifier between the synthesizer and the speaker, or a digital / analog converter if the synthesizer is equipped with a digital output.

Dans son utilisation classique le synthétiseur 5 permet de délivrer sur sa sortie une ou plusieurs notes simultanées sélectionnées à partir d'un clavier semblable à celui d'un piano. La tonalité de ces notes, c'est-à-dire en fait le nombre d'harmoniques répartis sur les différentes octaves de l'instrument, est déterminée par des commutateurs qui permettent de sélectionner les timbres de différents instruments de musique, par exemple le violon, le piano ou le saxophone. In its conventional use, the synthesizer 5 makes it possible to deliver on its output one or more simultaneous notes selected from a keyboard similar to that of a piano. The pitch of these notes, that is to say the number of harmonics distributed over the different octaves of the instrument, is determined by switches which allow the timbre of different musical instruments to be selected, for example the violin, piano or saxophone.

Chacun de ces instruments correspond à un canal déterminé et des potentiomètres permettent de régler le volume des différents canaux.Each of these instruments corresponds to a specific channel and potentiometers allow you to adjust the volume of the different channels.

Ces différents paramètres sont en outre sélectionnables à partir de l'interface MIDI qui donne accès à deux possibilités de programmation, l'une concernant la tonalité de chaque canal, et l'autre les notes jouées sur les canaux sélectionnés. These various parameters are also selectable from the MIDI interface which gives access to two programming possibilities, one concerning the tone of each channel, and the other the notes played on the selected channels.

Selon l'invention, dans un premier temps on reprogramme les canaux du synthétiseur pour obtenir, non pas le son d'un instrument de musique, mais les sons que l'on désire simuler, par exemple le bruit des hélices ou le bruit des moteurs d'un sous-marin, ou les émissions d'un sonar, que ce dernier soit de type continu ou par impulsions. According to the invention, first of all, the synthesizer channels are reprogrammed to obtain, not the sound of a musical instrument, but the sounds which one wishes to simulate, for example the noise of propellers or the noise of motors. of a submarine, or the emissions of a sonar, whether the latter is of the continuous or pulsed type.

Cette reprogrammation s'effectue par l'intermédiaire de la liaison MIDI 4 à partir du microordinateur. Les caractéristique des spectres sont par exemple répertoriés sur le disque dur du microordinateur 1 et le chargement de ces caractéristiques dans le synthétiseur est commandé à partir du clavier 2, ou éventuellement de la souris 3 si l'on utilise un système de type menu apparaissant sur l'écran du microordinateur. This reprogramming is carried out via MIDI link 4 from the microcomputer. The characteristics of the spectra are for example listed on the hard disk of the microcomputer 1 and the loading of these characteristics in the synthesizer is controlled from the keyboard 2, or possibly from the mouse 3 if a menu type system appears on the microcomputer screen.

On rappelle que, selon les normes MIDI, le nombre de canaux pour un synthétiseur est limité à 16. Ce nombre est généralement suffisant dans la pratique mais le cas échéant on pourra utiliser plusieurs synthétiseurs tels que 5 multiplexés sur la liaison MIDI avec le microordinateur, ce qui est tout à fait prévu par la norme MIDI. It is recalled that, according to MIDI standards, the number of channels for a synthesizer is limited to 16. This number is generally sufficient in practice but if necessary, several synthesizers such as 5 multiplexed on the MIDI link with the microcomputer can be used, which is completely foreseen by the MIDI standard.

Dans un deuxième temps, correspondant à la simulation proprement dite, on commande le synthétiseur à partir du microordinateur pour lui faire émettre les sons désirés, aussi bien à la fréquence qu au niveau et au rythme nécessaires. Secondly, corresponding to the actual simulation, the synthesizer is controlled from the microcomputer to make it emit the desired sounds, both at the frequency and at the necessary level and rhythm.

On rappelle pour cela que la liaison de type MIDI permet de commander pour chaque canal, par l'intermédiaire de mots binaires délivrés à une cadence de 31,25 Kilobits par seconde, les fonctions suivantes - la note au sens de la gamme musicale, c'est-à-dire la valeur du fondamental du canal sélectionné ; cette commande s'effectue par mise en route ou arrêt du type "ON/OFF" ; à cette fonction est associée une "vélocité", qui correspond à l'intensité de la note codée de 1 à 127 ; cette vélocité est déterminée lors de l'émission de la note et ne peut pas évoluer en principe pendant cette émission - une variation de la valeur de la note par rapport à sa valeur théorique dans la gamme musicale ; cette variation est connue sous le nom de "PITCH BENDER" et nous l'appellerons "glissement" dans la suite de ce texte ; elle est codée par un nombre variant de 1 à 127 - l'intensité du son fournie, connue sous le terme n Control
Change Volume" ; cette intensité est codée par un nombre variant de 1 à 127 et elle peut évoluer pendant l'émission de la note, ce qui la distingue de la vélocité citée plus haut.
For this, it is recalled that the MIDI type link makes it possible to control for each channel, by means of binary words delivered at a rate of 31.25 Kilobits per second, the following functions - the note in the sense of the musical scale, c 'is to say the value of the fundamental of the selected channel; this command is carried out by starting or stopping the "ON / OFF"type; associated with this function is a "velocity", which corresponds to the intensity of the note coded from 1 to 127; this velocity is determined during the emission of the note and cannot evolve in principle during this emission - a variation of the value of the note compared to its theoretical value in the musical scale; this variation is known as "PITCH BENDER" and we will call it "sliding" in the rest of this text; it is coded by a number varying from 1 to 127 - the intensity of the sound supplied, known as n Control
Change Volume "; this intensity is coded by a number varying from 1 to 127 and it can change during the emission of the note, which distinguishes it from the velocity mentioned above.

Dans l'utilisation courante du synthétiseur par la prise MIDI, et même par son clavier, on ne pourrait pas simuler des bruits sous-marins, même après avoir reprogrammé chaque canal comme décrit précédemment, parce que d'une part le pilotage se fait au travers de demande de notes musicales dont les fréquences correspondantes sont discontinues, et parce que d'autre part le volume en sortie est normalement déterminé à partir de la vélocité de la note, comme c'est le cas lorsque l'on frappe plus ou moins fort sur la touche d'un piano, alors que le "Control Change Volume" sert normalement à régler le rapport respectif entre les instruments correspondant à l'harmonisation au sein d'un orchestre. In the current use of the synthesizer by the MIDI plug, and even by its keyboard, we could not simulate underwater noises, even after having reprogrammed each channel as described previously, because on the one hand the control is done at through request for musical notes whose corresponding frequencies are discontinuous, and because on the other hand the output volume is normally determined from the velocity of the note, as is the case when one strikes more or less loud on the piano key, while the "Control Change Volume" is normally used to adjust the respective ratio between the instruments corresponding to the harmonization within an orchestra.

Or, pour synthétiser des sons sous-marins, il faut pouvoir piloter la fréquence et le niveau des signaux de manière continue pour simuler par exemple la variation de régime d'un moteur ou le rapprochement d'une cible. However, to synthesize underwater sounds, it is necessary to be able to control the frequency and the level of the signals continuously to simulate for example the variation of speed of an engine or the approach of a target.

Selon l'invention, on commence par attribuer, comme décrit plus haut, un son particulier à chaque canal du synthétiseur. According to the invention, we start by assigning, as described above, a specific sound to each synthesizer channel.

Ensuite, par un premier moyen, on s'impose de ne pas utiliser la vélocité associée à chaque note, mais le volume relatif à chaque canal. Pour cela on fige systématiquement la vélocité de toutes les notes à une valeur déterminée à l'avance, de préférence la valeur maximale correspondant au nombre 127. Then, by a first means, it is essential not to use the velocity associated with each note, but the volume relating to each channel. For this, the velocity of all the notes is systematically frozen at a value determined in advance, preferably the maximum value corresponding to the number 127.

Dans ces conditions, on fait varier le niveau de sortie de chaque canal à l'aide de la commande d'intensité, ce qui permet par exemple en faisant augmenter progressivement le volume du canal correspondant au bruit des moteurs de simuler l'approche d'un bateau. Bien entendu on fait varier le volume des autres canaux en rapport avec cette variation lorsqu'il y a un lien entre eux, par exemple celui correspondant au bruit de hélices, qui doit en principe augmenter en même temps que le bruit des moteurs. Under these conditions, the output level of each channel is varied using the intensity control, which allows for example by gradually increasing the volume of the channel corresponding to the noise of the engines to simulate the approach of a boat. Of course, the volume of the other channels is varied in relation to this variation when there is a link between them, for example that corresponding to the noise of propellers, which should in principle increase at the same time as the noise of the motors.

Le second moyen consiste à utiliser la fonction glissement pour lier les notes entre elles, afin d'eviter toute discontinuité de fréquence. Pour cela, on commence par programmer la dynamique du glissement, au moment où Iton programme les canaux, de manière à satisfaire aux deux exigences suivantes - obtenir une précision en fréquence suffisante, compte tenu de ce que le glissement s'effectue d'une manière quantifiée sur 127 pas et que donc la variation de fréquence correspondant à un pas doit être inférieur ou égale à la précision souhaitée sur la fréquence - minimiser l'intervalle entre les changements de notes. En effet, chaque changement de note se traduit par un arrêt de la note en cours et une mise en route de la note suivante lorsque l'excursion maximale autorisée par le glissement est obtenue. The second way is to use the drag function to link the notes together, in order to avoid any frequency discontinuity. For that, one starts by programming the dynamics of the sliding, at the time when Iton programs the channels, so as to satisfy the two following requirements - to obtain a precision in sufficient frequency, taking into account that the sliding is carried out in a way quantized over 127 steps and therefore the frequency variation corresponding to one step must be less than or equal to the desired precision on the frequency - minimize the interval between note changes. Indeed, each change of note results in a stop of the current note and a start of the next note when the maximum excursion authorized by the slip is obtained.

Ceci provoque généralement une discontinuité de phase entre les deux notes qui se suivent, même si, compte tenu du glissement maximal inférieur pour la note précédente et du glissement de phase maximal supérieur pour la note suivante, les fréquences successives sont les mêmes. Ce changement de phase provoque un claquement qui est tout à fait irréaliste et perturbateur s'il intervient trop fréquemment et trop régulièrement. Dans la pratique il faut que dans tous les cas ce changement de notes ne se produise pas plus souvent que toutes les secondes.This generally causes a phase discontinuity between the two following notes, even if, taking into account the lower maximum slip for the previous note and the higher maximum phase slip for the next note, the successive frequencies are the same. This phase change causes a snap which is completely unrealistic and disruptive if it occurs too frequently and too regularly. In practice, this change of notes must in any case not occur more often than every second.

L'expérience a montré que fort heureusement ces deux critères ne s'excluaient pas mais se complétaient. Ainsi, pour prendre deux cas pratiques, pour simuler un moteur diesel, pour lequel il faut une forte précision sur la fréquence, on prend une dynamique de glissement étroite, qui ne nécessite pas un changement de note fréquent puisque les variations de régime d'un tel moteur, et donc les variations du fondamental correspondantes, se font sur une plage faible. Par contre, pour simuler l'émission d'un sonar modulé en frequence, pour lequel l'excursion de fréquence est grande, il faut, afin d'éviter les changements fréquents de notes, prendre une dynamique de glissement large qui amène à une précision faible sur la fréquence ; cette précision n'étant justement pas nécessaire dans un tel cas.Experience has shown that fortunately these two criteria are not mutually exclusive but complement each other. Thus, to take two practical cases, to simulate a diesel engine, for which a high precision on the frequency is required, we take a close sliding dynamic, which does not require a frequent change of note since the variations in speed of a such a motor, and therefore the corresponding fundamental variations, occur over a small range. On the other hand, to simulate the emission of a frequency-modulated sonar, for which the frequency excursion is large, it is necessary, in order to avoid frequent changes of notes, to take a wide sliding dynamic which leads to a precision low on frequency; this clarification is precisely not necessary in such a case.

Les notes d'un synthétiseur sont déterminées de manière connue comme étant de l'une à l'autre dans un rapport 12r \/ 2, puisqu'il y a 12 notes dans une octave. La fréquence de référence est le La3 à 440Hz. Un tel coefficient multiplicatif 1 correspond à une variation de + ton. The notes of a synthesizer are determined in a known manner as being from one to the other in a 12r / 2 ratio, since there are 12 notes in an octave. The reference frequency is La3 at 440Hz. Such a multiplicative coefficient 1 corresponds to a variation of + tone.

Comme la dynamique minimale du glissement est elle-même égale à + i ton, ceci permet bien de passer d'un ton inférieur à un ton supérieur de manière continue.As the minimum dynamic of the slip is itself equal to + i tone, this makes it possible to go from a lower tone to a higher tone continuously.

La détermination dans le microordinateur de la valeur de la note et du glissement s'effectue de la manière suivante - on calcule tout d'abord un paramètre X par la formule
X=12 x log2 (fréquence désirée/fréquence de référence) - à partir de la valeur de ce paramètre X on détermine alors la note à sélectionner et la valeur du glissement par les formules suivantes
note = note de référence + entier le plus proche de X
glissement = dynamique du glissement x partie fractionnaire
de X + centrage
Lorsque la valeur de la fréquence à obtenir varie, on calcule la valeur du glissement pour obtenir la nouvelle valeur de la fréquence et, si on obtient une valeur du glissement située dans l'intervalle 1/127 disponible, on envoie cette valeur au générateur.
The determination in the microcomputer of the value of the note and the slip is carried out in the following manner - first of all a parameter X is calculated by the formula
X = 12 x log2 (desired frequency / reference frequency) - from the value of this parameter X we then determine the note to be selected and the slip value by the following formulas
note = reference note + integer closest to X
slip = slip dynamics x fractional part
of X + centering
When the value of the frequency to be obtained varies, the value of the slip is calculated to obtain the new value of the frequency and, if a value of the slip located in the interval 1/127 available is obtained, this value is sent to the generator.

Dans le cas contraire on calcule une nouvelle note et un nouveau glissement par la méthode décrite ci-dessus. On envoie ensuite au synthétiseur un ordre d'arrêt de la note en cours, la valeur de la nouvelle note et la valeur du nouveau glissement, puis d'un ordre de mise en route de cette nouvelle note. Compte tenu de la méthode utilisez, on constate bien que la valeur du glissement obtenue est la plus proche possible du nouveau centrage. On rappelle que le centrage consiste à affecter la valeur 64 au glissement quand la fréquence correspond à la note juste. Otherwise, a new note and a new slide are calculated by the method described above. We then send to the synthesizer an order to stop the current note, the value of the new note and the value of the new drag, then an order to start this new note. Taking into account the method used, it can be seen that the value of the slip obtained is as close as possible to the new centering. Remember that centering consists in assigning the value 64 to the slip when the frequency corresponds to the correct note.

La fréquence délivrée par le synthétiseur varie de manière sensiblement continue, compte tenu de l'incrément du glissement, et on minimise ainsi la fréquence du changement de note.  The frequency delivered by the synthesizer varies in a substantially continuous manner, taking into account the increment of the slip, and one thus minimizes the frequency of the change of note.

Afin de permettre de disposer de plus de sons sous-marins simulés qu'il n'existe de canaux, en principe 16, dans le synthétiseur, on peut, à titre de variante, au moment de la programmation de ces canaux profiter d'une possibilité offerte par la norme MIDI, qui consiste à découper le "clavier" affecté à un canal en plusieurs parties. Le terme clavier correspond à l'étendue de la gamme disponible sur un canal, soit par exemple 5 ou 6 octaves. On affectera alors à chaque partie de la partition du clavier un son sous-marin que l'on souhaite simuler en s'arrangeant pour qu'on n'affecte à un même clavier que des sons exclusifs l'un de l'autre. Par exemple, on affectera à un même clavier plusieurs types de cavitations, puisque les phénomènes de cavitation sont uniques à un moment, et que lorsque l'on passe à un nouveau type de cavitation l'ancien disparaît. In order to have more simulated underwater sounds than there are channels, in principle 16, in the synthesizer, one can, as a variant, when programming these channels take advantage of possibility offered by the MIDI standard, which consists of cutting the "keyboard" assigned to a channel into several parts. The term keyboard corresponds to the range of the range available on a channel, for example 5 or 6 octaves. We will then assign to each part of the keyboard partition an underwater sound that we want to simulate by arranging so that we assign to the same keyboard only sounds exclusive of each other. For example, we will assign several types of cavitation to the same keyboard, since cavitation phenomena are unique at a time, and that when we switch to a new type of cavitation the old one disappears.

Bien entendu cette répartition tiendra compte des limitations en fréquence déterminées par le fondamental et le spectre, de manière à ce que la simulation soit complète dans chaque partie du clavier et que l'on n'empiète pas d'une partie sur l'autre. Par exemple, on pourra placer sur un même clavier la simulation d'un moteur électrique de propulsion, dont le régime peut varier sur une large plage, et un moteur diesel de recharge dont le régime ne présente qu'une variation faible, puisque bien entendu lorsque l'un de ces deux moteurs est en fonctionnement l'autre ne l'est pas. Of course, this distribution will take into account the frequency limits determined by the fundamental and the spectrum, so that the simulation is complete in each part of the keyboard and that one does not encroach on one part on the other. For example, we can place on the same keyboard the simulation of an electric propulsion motor, whose speed can vary over a wide range, and a diesel recharging motor whose speed has only a small variation, since of course when one of these two motors is in operation the other is not.

Lorsque, même compte tenu de cette variante, on a besoin de simuler un plus grand nombre de sons sous-marins, on peut, comme représenté sur la figure 2, utiliser plusieurs synthétiseurs 51 et 52 en les commandant à partir du microoordinateur 1 par une liaison MIDI à haut débit 40 démultiplexée sur les synthétiseurs 51 et 52 à l'aide d'une carte multilignes 7 raccordée aux synthétiseurs par des liaisons
MIDI 41 et 42. Les sorties des synthétiseurs sont alors connectées soit à un haut-parleur commun 6 par un organe de raccordement connu, soit éventuellement chacune à un haut-parleur distinct.
When, even taking into account this variant, there is a need to simulate a greater number of underwater sounds, it is possible, as shown in FIG. 2, to use several synthesizers 51 and 52 by controlling them from the microcomputer 1 by a high speed MIDI link 40 demultiplexed on synthesizers 51 and 52 using a multiline card 7 connected to synthesizers by links
MIDI 41 and 42. The outputs of the synthesizers are then connected either to a common speaker 6 by a known connecting member, or possibly each to a separate speaker.

L'application principale d'un tel dispositif est la simulation des bruits sous-marins pour former les opérateurs sonars. The main application of such a device is the simulation of underwater noise to train sonar operators.

A titre d'exemple, on a réalisé un tel poste de simulation en utilisant un microordinateur Atari réuni à un synthétiseur Yamaha TX16W muni en sortie d'un casque audio. For example, such a simulation station was produced using an Atari microcomputer combined with a Yamaha TX16W synthesizer fitted with an audio headset.

Un tel poste est d'un coût très faible, ne dépassant pas quelques dizaines de milliers de francs. On remarque d'ailleurs qu'il est extrèmement aisé de le transformer en poste multiopérateurs en utilisant un certain nombre de casques audio en parallèle.Such a post is of very low cost, not exceeding a few tens of thousands of francs. We also note that it is extremely easy to transform it into a multi-operator station by using a certain number of headphones in parallel.

L'instructeur peut, à l'aide du clavier ou de la souris, isoler les critères audio élémentaires, les mixer, former des signatures de bruiteurs, fabriquer et exécuter des scénarios. Le logiciel permet une gestion dynamique des ressources sonores du générateur musical pour optimiser ainsi l'allocation des sons simultanés afin d'obtenir un excellent réalisme. En représentant sur l'écran du microordinateur des images de bateaux et un menu, on peut sélectionner les bruits souhaités ainsi que les mouvements des bateaux correspondant à des modifications de ces bruits à l'aide de la souris dont on déplace le pointeur sur les endroits d'où proviennent les bruits. Un menu permet d'apporter des modifications supplémentaires, toujours à l'aide de la souris. The instructor can, using the keyboard or the mouse, isolate the elementary audio criteria, mix them, form noisemaker signatures, make and execute scenarios. The software allows dynamic management of the sound resources of the musical generator to optimize the allocation of simultaneous sounds in order to obtain excellent realism. By representing on the microcomputer screen images of boats and a menu, you can select the desired noises as well as the movements of the boats corresponding to modifications of these noises using the mouse whose pointer is moved to the places where the noise comes from. A menu allows you to make additional modifications, always using the mouse.

Une autre application consiste à générer des critères audio étalons pour aider à la classification des bruits réels par comparaison. Ce dispositif peut être utilisé dans un centre d'analyse, ou même à bord d'un bâtiment sur lequel il est embarqué. Another application is to generate standard audio criteria to assist in the classification of actual noise by comparison. This device can be used in an analysis center, or even on board a vessel on which it is on board.

Enfin, on peut aussi utiliser un tel matériel pour générer des signaux complexes afin de procéder à des essais de sonar en injectant les signaux obtenus sur les hydrophones d'un sonar ou même en les émettant au sein du milieu marin.  Finally, such equipment can also be used to generate complex signals in order to carry out sonar tests by injecting the signals obtained on the hydrophones of a sonar or even by emitting them within the marine environment.

Une variante de cette application consiste à générer de fausses signatures pour pouvoir dérouter les opérateurs des sonars hostiles.  A variant of this application consists in generating false signatures in order to be able to divert the operators of hostile sonars.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Procédé de simulation de sons d'origine marine, caractérisé en ce que l'on programme un synthétiseur musical (5) par l'intermédiaire d'une liaison de type MIDI pour obtenir sur une partie au moins du "clavier" d'un canal du synthétiseur un son dont le spectre est celui du son que l'on veut simuler, puis que l'on commande le synthétiseur à partir de la liaison MIDI pour obtenir les notes correspondant à ce son. 1. A method of simulating sounds of marine origin, characterized in that a musical synthesizer (5) is programmed by means of a MIDI type connection in order to obtain on at least part of the "keyboard" of a synthesizer channel a sound whose spectrum is that of the sound that we want to simulate, then that we control the synthesizer from the MIDI link to obtain the notes corresponding to this sound. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on bloque la vélocité de chaque note à une valeur fixe. 2. Method according to claim 1, characterized in that the velocity of each note is blocked at a fixed value. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on bloque cette vélocité à sa valeur maximale. 3. Method according to claim 2, characterized in that this velocity is blocked at its maximum value. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on utilise la fonction glissement de chaque note pour faire varier de manière continue la hauteur du son obtenu, en minimisant les changements de notes. 4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the sliding function of each note is used to continuously vary the pitch of the sound obtained, minimizing the changes in notes. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on affecte un canal en entier à un son déterminé. 5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that one assigns an entire channel to a specific sound. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on fait une partition du "clavier" d'au moins un canal pour obtenir plusieurs sons distincts sur ce canal. 6. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that one makes a partition of the "keyboard" of at least one channel to obtain several distinct sounds on this channel. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on utilise plusieurs synthétiseurs (51,52) en les programmant conjointement à partir d'une carte multilignes MIDI (7).  7. Method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that several synthesizers (51,52) are used by programming them jointly from a multi-line MIDI card (7).
FR9001354A 1990-02-06 1990-02-06 METHOD FOR SIMULATING SOUND OF MARINE ORIGIN. Expired - Lifetime FR2657990B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9001354A FR2657990B1 (en) 1990-02-06 1990-02-06 METHOD FOR SIMULATING SOUND OF MARINE ORIGIN.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9001354A FR2657990B1 (en) 1990-02-06 1990-02-06 METHOD FOR SIMULATING SOUND OF MARINE ORIGIN.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2657990A1 true FR2657990A1 (en) 1991-08-09
FR2657990B1 FR2657990B1 (en) 1992-04-17

Family

ID=9393425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9001354A Expired - Lifetime FR2657990B1 (en) 1990-02-06 1990-02-06 METHOD FOR SIMULATING SOUND OF MARINE ORIGIN.

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2657990B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2301890A1 (en) * 1975-02-20 1976-09-17 Krupp Gmbh Electronic ship noise simulation system - has rhythm generator which influences linear back coupled sliding register (NL240876)
US4250634A (en) * 1977-06-17 1981-02-17 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence Sonobuoy simulator device
FR2510288A1 (en) * 1981-07-24 1983-01-28 Labo Cent Telecommunicat Underwater noise generator for sonar simulation - uses auto-correlator, to generate filter coefficients in series with white noise generator and predictive analysers
JPS617481A (en) * 1984-06-22 1986-01-14 Mitsubishi Precision Co Ltd Dummy system of continuous sound in water

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2301890A1 (en) * 1975-02-20 1976-09-17 Krupp Gmbh Electronic ship noise simulation system - has rhythm generator which influences linear back coupled sliding register (NL240876)
US4250634A (en) * 1977-06-17 1981-02-17 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence Sonobuoy simulator device
FR2510288A1 (en) * 1981-07-24 1983-01-28 Labo Cent Telecommunicat Underwater noise generator for sonar simulation - uses auto-correlator, to generate filter coefficients in series with white noise generator and predictive analysers
JPS617481A (en) * 1984-06-22 1986-01-14 Mitsubishi Precision Co Ltd Dummy system of continuous sound in water

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 10, no. 154 (P-463)[2210], 4 juin 1986; & JP-A-61 007 481 (MITSUBISHI PRECISION) *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2657990B1 (en) 1992-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6191349B1 (en) Musical instrument digital interface with speech capability
US9471271B2 (en) Systems and methods for portable audio synthesis
US8816180B2 (en) Systems and methods for portable audio synthesis
US9257053B2 (en) System and method for providing audio for a requested note using a render cache
US8785760B2 (en) System and method for applying a chain of effects to a musical composition
EP3059886B1 (en) Virtual production of a musical composition by applying chain of effects to instrumental tracks.
US5642470A (en) Singing voice synthesizing device for synthesizing natural chorus voices by modulating synthesized voice with fluctuation and emphasis
US10354629B2 (en) Sound control device, sound control method, and sound control program
US7750229B2 (en) Sound synthesis by combining a slowly varying underlying spectrum, pitch and loudness with quicker varying spectral, pitch and loudness fluctuations
MX2011012749A (en) System and method of receiving, analyzing, and editing audio to create musical compositions.
US5739454A (en) Method and device for setting or selecting a tonal characteristic using segments of excitation mechanisms and structures
CA2843438A1 (en) System and method for providing audio for a requested note using a render cache
US8457969B2 (en) Audio pitch changing device
FR2521756A1 (en) ELECTRONIC KEYBOARD INSTRUMENT WITH NATURAL SYSTEM
FR2657990A1 (en) Method of simulating sound of marine origin
US20110064244A1 (en) Method and Arrangement for Processing Audio Data, and a Corresponding Computer Program and a Corresponding Computer-Readable Storage Medium
EP0802520B1 (en) Method for emulating resonant effects on an electronic musical instrument
US5781636A (en) Method and apparatus for generating sounds with tremolo and vibrato sound effects
JP3266974B2 (en) Digital acoustic waveform creating apparatus, digital acoustic waveform creating method, digital acoustic waveform uniforming method in musical tone waveform generating device, and musical tone waveform generating device
JP3666346B2 (en) Musical sound generator and storage medium
Perez et al. Score level timbre transformations of violin sounds
De Poli Sound models for synthesis: a structural viewpoint
EP1017039B1 (en) Musical instrument digital interface with speech capability
Winkler Interactive signal processing for acoustic instruments
JPH0679231B2 (en) Speech synthesizer

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse