FR2994754A1

FR2994754A1 - Method for interpolation between digital values of equidistant samples for digital synthesis of analog signals by integrated circuit, involves obtaining calculated average sample value by performing arithmetic mean of functions

Info

Publication number: FR2994754A1
Application number: FR1257946A
Authority: FR
Inventors: Patrick Bastien
Original assignee: DREAM Sas
Current assignee: DREAM Sas
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2014-02-28

Abstract

The method involves calculating an average sample value between central values by using a digital processing circuit, where the calculated value representative of to-be calculated average is obtained by performing arithmetic mean of functions representative of two samples (S0, S1) located on two curves distinct from third order passing through the central values and with different slopes. The calculated average sample value results from the arithmetic mean of the values of the samples calculated by the digital processing circuit. An independent claim is also included for an integrated circuit for implementing a method for interpolation between digital values of equidistant samples.

Description

Procédé d'inte-:polation pour s numér ue de signaux analogiques et circuit intégré pour l'implém -mtation dudit procédé DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention se rapporte au domaine de la synthèse numérique de signaux d'origine analogique à partir de données provenant d'un échantillonnage de chaque signal analogique représentant par exemple un signal sonore. En particulier, le domaine d'application peut être la synthèse numérique de sons. L'invention permet entre autres de réaliser des synthétiseurs numériques de signaux présentant une polyphonie supérieure à lo 1000 voix. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Afin de réaliser la numérisation d'au moins un signal analogique, comprenant par définition une infinité de points, il est d'abord nécessaire d'échantillonner le signal analogique en une suite de portions temporelles de 15 signal, ou échantillons de signal, disposés les uns à la suite des autres sur un axe temporel. Le signal ainsi numérisé est un échantillonnage du signal analogique, comprenant une suite d'échantillons, que l'on peut choisir équidistants sur l'axe temporel ou non. Chaque échantillon dispose donc d'une coordonnée temporelle, et d'une coordonnée dont la valeur est l'amplitude du 20 signal analogique à l'instant t représentant la valeur de la coordonnée temporelle de l'échantillon. Plus la fréquence d'échantillonnage est grande, plus le nombre d'échantillons capturés sera important, accroissant la taille des mémoires, et plus les ressources nécessaires seront importantes pour synthétiser rapidement un signal sonore à partir de ces échantillons. 25 Une fois l'échantillonnage réalisé, des moyens informatiques réalisent la synthèse numérique du signal, sur la base de l'échantillonnage du signal analogique réalisé, afin de reconstruire un signal. Les moyens informatiques peuvent également comprendre au moins une mémoire de type ROM dans laquelle sont enregistrés des échantillons sonores par exemple représentatif 30 d'un instrument de musique. Afin d'éviter d'implémenter des mémoires de taille trop importante, les échantillons sonores enregistrés ne représentent qu'une portion de la gamme de fréquences. Ainsi, une opération de transposition en fréquence est réalisée par les moyens informatiques sur les échantillons enregistrés, de manière à synthétiser les signaux sonores dont les fréquences ne sont pas comprises dans la mémoire ROM. La difficulté de cette synthèse réside dans le besoin de reconstruire un signal le plus fidèle possible par rapport au signal analogique original, et/ou aux échantillons sonores préenregistrés. Afin de synthétiser un signal, il est nécessaire d'employer des Io méthodes d'interpolation entre les échantillons réalisés provenant de l'échantillonnage d'au moins un signal analogique. Il existe de nombreuses méthodes d'interpolation, bien connues de l'homme du métier, permettant de reconstruire des signaux avec plus ou moins de fidélité par rapport aux signaux analogiques originaux. Il est notamment bien établi dans l'art antérieur que, 15 pour pouvoir reconstituer fidèlement un signal, il est nécessaire d'échantillonner le signal analogique selon une fréquence au moins deux fois supérieure à la fréquence maximale contenue dans le signal analogique. La façon la plus simple de créer un signal sur la base d'échantillons est l'interpolation linéaire. Il s'agit simplement de relier deux échantillons successifs 20 par une droite. Ainsi, n'importe quel point situé sur ce signal reconstitué se déduit du calcul de l'intersection de la droite reliant les échantillons situés de part et d'autre du point à calculer, avec la droite perpendiculaire à l'axe du temps et passant par la coordonnée temporelle dudit point à calculer. Cependant, cette méthode d'interpolation bien que largement utilisée reste très 25 approximative et introduit des distorsions. D'autres méthodes de reconstruction de signaux, par exemple l'interpolation cubique par morceaux ou « interpolation cubique spline », utilisant des courbes du troisième ordre passant par des échantillons successifs et satisfaisant à certains critères de dérivée, et la reconstruction du signal par sur- 30 échantillonnage, permettant de calculer par des moyens de convolution des valeurs d'échantillons interpolés augmentant artificiellement la fréquence d'échantillonnage , produisent généralement des signaux de qualité.TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of the digital synthesis of signals of analogue origin from the point of view of the analog signal and the integrated circuit for implementing said method. data from a sampling of each analog signal representing for example a sound signal. In particular, the field of application may be the digital synthesis of sounds. The invention makes it possible, among other things, to produce digital signal synthesizers having a polyphony greater than 1000 characters. BACKGROUND OF THE INVENTION In order to perform the scanning of at least one analog signal, comprising by definition an infinity of points, it is first necessary to sample the analog signal in a sequence of signal time portions. , or signal samples, arranged one after the other on a time axis. The digitized signal is a sampling of the analog signal, comprising a sequence of samples, which can be chosen equidistant on the time axis or not. Each sample therefore has a temporal coordinate, and a coordinate whose value is the amplitude of the analog signal at time t representing the value of the temporal coordinate of the sample. The higher the sample rate, the larger the number of captured samples will be, increasing the size of the memories, and the more resources will be needed to quickly synthesize a sound signal from these samples. Once the sampling is done, computer means perform the digital synthesis of the signal, on the basis of the sampling of the analog signal produced, in order to reconstruct a signal. The computer means may also comprise at least one ROM-type memory in which sound samples, for example representative of a musical instrument, are recorded. In order to avoid implementing too large memories, the recorded sound samples represent only a portion of the frequency range. Thus, a frequency translation operation is performed by the computer means on the recorded samples, so as to synthesize the sound signals whose frequencies are not included in the ROM. The difficulty of this synthesis lies in the need to reconstruct a signal as faithful as possible compared to the original analog signal, and / or prerecorded sound samples. In order to synthesize a signal, it is necessary to employ interpolation methods between samples made from the sampling of at least one analog signal. There are many interpolation methods, well known to those skilled in the art, for reconstructing signals with more or less fidelity compared to the original analog signals. It is particularly well established in the prior art that, in order to be able to faithfully reconstruct a signal, it is necessary to sample the analog signal at a frequency at least twice as high as the maximum frequency contained in the analog signal. The easiest way to create a signal based on samples is linear interpolation. It is simply a matter of connecting two successive samples 20 by a straight line. Thus, any point situated on this reconstructed signal is deduced from the calculation of the intersection of the straight line connecting the samples located on either side of the point to be calculated, with the line perpendicular to the time axis and passing by the temporal coordinate of said point to be calculated. However, this interpolation method, although widely used, remains very approximate and introduces distortions. Other signal reconstruction methods, for example, piecewise cubic interpolation or "cubic spline interpolation", using third-order curves passing through successive samples and satisfying certain derivation criteria, and the reconstruction of the signal by Sampling, which makes it possible to compute interpolated sample values by artificially increasing the sampling frequency, generally produces quality signals.

Cependant, ces méthodes nécessitent la réalisation de nombreuses opérations logiques, il est donc nécessaire de disposer de moyens informatiques puissants (mémoire de stockage et mémoire vive importantes, processeurs permettant des calculs à haute fréquence), et de limiter le nombre de signaux à reconstituer. DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION La présente invention a pour objet de proposer un procédé de synthèse de signaux permettant de résoudre au moins une partie des problèmes exposés ci-dessus. L'invention propose un nouveau procédé de synthèse de signaux à io partir d'un nombre d'échantillons supérieur ou égal à quatre, assurant une restitution des signaux de grande qualité. De plus, la mise en oeuvre de ce procédé par le circuit intégré de l'invention ne nécessite que peu d'opérations logiques, garantissant aussi un temps de traitement court. Ce procédé et ce circuit intégré seront avantageusement utilisés pour permettre une synthèse 15 sonore de grande qualité, avec une polyphonie élevée. Le circuit intégré par exemple sur silicium, mettant en oeuvre le procédé, permet de générer plus de 1000 voix simultanées avec une fréquence d'échantillonnage standard de 48 kHz ou plus, alors que les méthodes de l'art antérieur permettent de synthétiser des signaux comportant une polyphonie 20 maximum de l'ordre de 250 voix, avec des moyens informatiques comparables. In fine, la qualité de la restitution des signaux ainsi que la vitesse de traitement sont optimisées. A cet effet, l'invention concerne un procédé d'interpolation entre au moins quatre valeurs numériques d'échantillons équidistants 5i,so, si, s2, 25 mémorisées dans un circuit numérique de traitement mettant en oeuvre le procédé permettant de calculer une valeur d'échantillon moyen située entre les deux valeurs centrales so et si, caractérisé en ce que la valeur calculée par le circuit numérique de traitement et représentative de l'échantillon moyen à calculer est obtenue en effectuant la moyenne arithmétique des fonctions 30 représentatives de deux échantillons situés sur deux courbes distinctes du troisième ordre passant chacune par les deux valeurs centrales so et si avec des pentes différentes. Selon une autre particularité, le procédé d'interpolation est caractérisé en ce que la valeur de l'échantillon calculée par le circuit numérique de traitement résulte d'une moyenne arithmétique des valeurs de deux échantillons calculées par le circuit numérique de traitement, le premier échantillon étant situé sur une courbe d'échantillon du troisième ordre passant par so et si et ayant pour pente si-so en so et 52-si en si, et le deuxième échantillon étant situé sur une courbe d'échantillon du troisième ordre passant également par so et si io et ayant pour pente so - s_i en so et si - so en 5i. Selon une autre particularité, le procédé d'interpolation est caractérisé en ce que chaque courbe d'échantillon se calcule via le circuit numérique de traitement par une formule du troisième ordre du type at' + bt2 + et + d, où a, b, c et d se déduisent des échantillons mémorisés 5i, so, si, s2 par 15 l'implémentation au niveau du circuit de traitement de fonctions logiques simples de décalage, d'addition et de soustraction de sorte que les paramètres de la première courbe s'obtiennent par les relations : d, el =s, - a, = c, + 2d, +s, -3s, bi = - d, et que les paramètres de la deuxième courbe s'obtiennent par les relations : d2= so 20 a2=c2+ 2d, - s, - s' b2 =si - a2 - C2 - d2 Selon une autre particularité, le procédé d'interpolation est caractérisé en ce que les paramètres d'une courbe sur laquelle se trouve un point dont la valeur est le double de la valeur de l'échantillon à calculer s'obtiennent par les valeurs : s a =3s0 -3s, + si - h = -5s0 + 4s, - si +2s_i s, - d = 2s0 Selon une autre particularité, le procédé d'interpolation est caractérisé en ce que le calcul de la valeur de l'échantillon met en oeuvre au niveau du circuit de traitement trois multiplications, pouvant être réalisées de manière s séquentielle ou en parallèle. Selon une autre particularité, le procédé d'interpolation est caractérisé en ce que le calcul de la valeur de l'échantillon est réalisé dans le circuit de traitement de manière séquentielle sous contrôle d'un microprogramme câblé. Selon une autre particularité, le procédé d'interpolation est caractérisé io en ce que le calcul de la valeur de l'échantillon est réalisé par un opérateur câblé spécifique opérant en parallèle des autres opérations réalisées par le circuit de traitement en un seul cycle. Selon une autre particularité, le procédé d'interpolation est caractérisé en ce que les échantillons calculés ou à calculer par le circuit de traitement sont 15 représentatifs d'un signal sonore. Un autre objectif de l'invention est de proposer un circuit intégré permettant la mise en oeuvre du procédé d'interpolation. Le circuit intégré est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mémorisation d'une pluralité de valeurs représentatives d'échantillons sonores, des moyens de calcul utilisant 20 ces valeurs mémorisées pour déterminer une courbe d'échantillon du troisième degré et ses paramètres et des moyens d'utilisation de cette courbe déterminée par ses paramètres pour calculer la valeur d'un échantillon sonore à un instant t différent des instants de prélèvement des échantillons mémorisés. Selon une autre particularité, le circuit intégré est caractérisé en ce que 25 les moyens de calcul comprennent des additionneurs, au moins un soustracteur et des blocs additionneurs/soustracteurs multiples pour obtenir les paramètres a, b, c et d satisfaisant les relations suivantes : a = 3s0 - 3s, + s2 - s_, h = -5s0 + 4s, - s2 + 2s_, s, - d = 2s0 et les utiliser dans au moins un multiplieur en cascade avec un additionneur et au plus trois multiplieurs en cascade chacun avec un additionneur pour mettre en oeuvre la relation y = d + t(c + t(h+ ai')) pour obtenir la valeur d'échantillon correspondant à un instant t. Selon une autre particularité, le circuit intégré est caractérisé en ce que le calcul, les additionneurs, les soustracteurs, les blocs additionneurs/soustracteurs multiples, les au plus trois multiplicateurs et les relations sont réalisés dans le circuit de traitement de manière séquentielle io sous forme d'un microprogramme câblé. Selon une autre particularité, le circuit intégré est caractérisé en ce que le calcul, les additionneurs, les soustracteurs, les blocs additionneurs/soustracteurs multiples, les au plus trois multiplicateurs et les relations sont réalisés respectivement par des opérateurs câblés spécifiques 15 opérant en parallèle. Un autre objectif de l'invention est de proposer une utilisation du procédé d'interpolation, caractérisée en ce que les moyens informatiques réalisent au moins une opération de transposition en fréquence d'au moins une valeur d'un signal sonore enregistré dans une zone mémoire des moyens 20 informatiques, de manière à générer et enregistrer dans une zone mémoire des moyens informatiques une pluralité de signaux dont les fréquences sont différentes entre elles de la fréquence du signal sonore transposé. L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés 25 dans lesquels : La figure 1 illustre un exemple d'interpolation linéaire calculant la valeur d'un échantillon s situé entre deux échantillons so et si.However, these methods require the realization of many logical operations, it is therefore necessary to have powerful computer resources (storage and RAM memory important, processors for high frequency calculations), and to limit the number of signals to reconstitute. GENERAL DESCRIPTION OF THE INVENTION The object of the present invention is to propose a signal synthesis method making it possible to solve at least some of the problems described above. The invention proposes a new method for synthesizing signals from a number of samples greater than or equal to four, ensuring a return of high quality signals. In addition, the implementation of this method by the integrated circuit of the invention requires only a few logical operations, also ensuring a short processing time. This method and this integrated circuit will be advantageously used to allow high quality sound synthesis with high polyphony. The integrated circuit for example on silicon, implementing the method, makes it possible to generate more than 1000 simultaneous voices with a standard sampling frequency of 48 kHz or more, whereas the methods of the prior art make it possible to synthesize signals comprising a maximum polyphony of the order of 250 voices, with comparable computing means. In fine, the quality of the signal reproduction as well as the processing speed are optimized. For this purpose, the invention relates to a method of interpolation between at least four numerical values of equidistant samples 5i, so, si, s2, 25 stored in a digital processing circuit implementing the method making it possible to calculate a value of average sample located between the two central values n / a and si, characterized in that the value calculated by the digital processing circuit and representative of the average sample to be calculated is obtained by performing the arithmetic mean of the representative functions of two samples located on two distinct curves of the third order each passing by the two central values so and if with different slopes. According to another feature, the interpolation method is characterized in that the value of the sample calculated by the digital processing circuit results from an arithmetic mean of the values of two samples calculated by the digital processing circuit, the first sample being situated on a third-order sample curve passing through so and if and having slope si-so in so and 52-si in si, and the second sample being located on a third-order sample curve also passing through so and if io and having slope so-s_i in so and so-so in 5i. According to another feature, the interpolation method is characterized in that each sample curve is calculated via the digital processing circuit by a third-order formula of the type at '+ bt2 + and + d, where a, b, c and d are deduced from the stored samples 5i, so, si, s2 by the implementation at the processing circuit of simple logic functions of offset, addition and subtraction so that the parameters of the first curve s' obtain by the relations: d, el = s, - a, = c, + 2d, + s, -3s, bi = - d, and that the parameters of the second curve are obtained by the relations: d2 = so 20 In another feature, the interpolation method is characterized in that the parameters of a curve on which there is a point whose value is double the value of the sample to be calculated are obtained by the values: sa = 3s0 -3s, + si - h = -5s0 + 4s, - if + 2s_i s, - d = 2s0 According to another feature, the interpolation method is characterized in that the calculation of the value of the sample implements at the level of the processing circuit three multiplications, which can be performed sequentially or in parallel. According to another particularity, the interpolation method is characterized in that the calculation of the value of the sample is carried out in the processing circuit sequentially under the control of a wired microprogram. According to another particularity, the interpolation method is characterized in that the calculation of the value of the sample is carried out by a specific wired operator operating in parallel with the other operations performed by the processing circuit in a single cycle. According to another feature, the interpolation method is characterized in that the samples calculated or to be calculated by the processing circuit are representative of a sound signal. Another object of the invention is to provide an integrated circuit for implementing the interpolation method. The integrated circuit is characterized in that it comprises means for storing a plurality of values representative of sound samples, calculation means using these stored values to determine a third degree sample curve and its parameters and means for using this curve determined by its parameters to calculate the value of a sound sample at a time t different from the sampling times of the stored samples. According to another particularity, the integrated circuit is characterized in that the calculation means comprise adders, at least one subtractor and multiple adder / subtractor blocks to obtain the parameters a, b, c and d satisfying the following relations: = 3s0 - 3s, + s2 - s_, h = -5s0 + 4s, - s2 + 2s_, s, - d = 2s0 and use them in at least one cascading multiplier with one adder and at most three cascading multipliers each with an adder for implementing the relation y = d + t (c + t (h + ai ')) to obtain the sample value corresponding to an instant t. According to another particularity, the integrated circuit is characterized in that the calculation, the adders, the subtracters, the multiple adder / subtractor blocks, the at most three multipliers and the relations are carried out in the processing circuit sequentially in the form a wired firmware. According to another particularity, the integrated circuit is characterized in that the calculation, the adders, the subtracters, the multiple adder / subtractor blocks, the at most three multipliers and the relations are carried out respectively by specific wired operators operating in parallel. Another object of the invention is to propose a use of the interpolation method, characterized in that the computer means perform at least one frequency transposition operation of at least one value of a sound signal recorded in a memory zone. computer means, so as to generate and record in a memory area of the computer means a plurality of signals whose frequencies are different from each other in the frequency of the transposed sound signal. The invention, with its features and advantages, will emerge more clearly on reading the description given with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 illustrates an example of a linear interpolation calculating the value of a sample s located between two so and so samples.

La figure 2 illustre un exemple d'interpolation calculant la valeur d'un échantillon s situé entre deux échantillons so et si selon l'invention. La figure 3 illustre l'implémentation de fonctions logiques permettant de calculer le coefficient a de la courbe sur laquelle se trouve un point dont la valeur est le double de la valeur de l'échantillon à calculer, selon un mode de réalisation. La figure 4 illustre l'implémentation de fonctions logiques permettant de calculer le coefficient b de la courbe sur laquelle se trouve un point dont la valeur est le double de la valeur de l'échantillon à calculer, selon un mode de Io réalisation. La figure 5 illustre l'implémentation de fonctions logiques permettant de calculer les coefficients c et d de la courbe sur laquelle se trouve un point dont la valeur est le double de la valeur de l'échantillon à calculer, selon un mode de réalisation. 15 La figure 6 illustre l'implémentation de fonctions logiques permettant de calculer en un seul cycle d'horloge, l'équation de la courbe sur laquelle se trouve un point dont la valeur est le double de la valeur de l'échantillon à calculer, selon un mode de réalisation. La figure 7 illustre l'algorithme d'implémentation de l'intégralité des 20 fonctions permettant de calculer de manière séquentielle les coefficients et l'équation de la courbe sur laquelle se trouve un point dont la valeur est celle de l'échantillon à calculer, selon un mode de réalisation. La figure 8 illustre l'implémentation de l'intégralité des fonctions logiques permettant de calculer en parallèle les coefficients et l'équation de la 25 courbe sur laquelle se trouve un point dont la valeur est celle de l'échantillon à calculer, selon un mode de réalisation. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES DE L'INVENTION La synthèse de signaux à partir d'échantillons représentatifs d'au moins 30 un signal analogique (C), les dits échantillons étant enregistrés dans une zone mémoire d'un système informatique, est un problème bien connu de l'homme du métier. En effet, un signal analogique (C) ne peut pas être directement utilisé par un système informatique, puisqu'un tel signal n'est pas numérique. Pour cette raison, tout signal analogique (C), avant d'être traité par un système informatique, doit être numérisé ou échantillonné. Cela signifie que les moyens informatiques enregistrent un nombre fini de données ou échantillons, chaque échantillon correspondant à une valeur de l'amplitude du signal (C) à un instant donné, considérant un signal temporel. Dans un mode de réalisation, les moyens informatiques enregistrent des échantillons équidistants, c'est-à-dire io que l'intervalle de temps entre deux échantillons voisins reste constant. Dans un autre mode de réalisation, les intervalles de temps sont normalisés, par exemple et de façon non limitative à la valeur 1. Une fois l'échantillonnage réalisé, des moyens informatiques réalisent la synthèse numérique du signal, par utilisation des échantillons du signal 15 analogique (C), afin de reconstruire un signal représentatif du signal échantillonné. La difficulté de cette synthèse réside dans le besoin de reconstruire un signal le plus fidèle possible du signal analogique (C) original, tout en minimisant le nombre d'échantillons à mémoriser et le nombre de calculs. En effet, il est fréquent que les signaux analogiques à générer, et par 20 exemple les signaux sonores, soient polyphoniques, c'est-à-dire comprenant plusieurs voix simultanées dont les fréquences sont indépendantes. Par exemple et de façon non limitative, un signal analogique sonore peut comprendre de l'ordre de mille voix. Devant ce nombre très important de voix indépendantes au sein d'un même signal, il peut être nécessaire que la 25 restitution d'un tel signal puisse se faire fidèlement avec un nombre d'échantillons réduits provenant du signal analogique d'origine à générer. Par exemple et de manière non limitative, une application concrète et largement répandue de la restitution de signaux concerne la numérisation des sons analogiques, et leur synthèse. Une fois l'échantillonnage du signal sonore 30 analogique (C) réalisé, il est en effet nécessaire de reconstruire une multitude de signaux issus de ce signal, afin que ceux-ci soient reproduits par exemple par des hauts parleurs, et cela le plus fidèlement possible.FIG. 2 illustrates an example of interpolation calculating the value of a sample s situated between two so and so samples according to the invention. FIG. 3 illustrates the implementation of logic functions making it possible to calculate the coefficient a of the curve on which there is a point whose value is twice the value of the sample to be calculated, according to one embodiment. FIG. 4 illustrates the implementation of logic functions making it possible to calculate the coefficient b of the curve on which there is a point whose value is twice the value of the sample to be calculated, according to a mode of realization. FIG. 5 illustrates the implementation of logic functions making it possible to calculate the coefficients c and d of the curve on which there is a point whose value is twice the value of the sample to be calculated, according to one embodiment. FIG. 6 illustrates the implementation of logic functions for calculating in a single clock cycle the equation of the curve on which there is a point whose value is twice the value of the sample to be calculated, according to one embodiment. FIG. 7 illustrates the algorithm for implementing all the functions making it possible to calculate, in a sequential manner, the coefficients and the equation of the curve on which is a point whose value is that of the sample to be calculated, according to one embodiment. FIG. 8 illustrates the implementation of the entirety of the logic functions making it possible to calculate in parallel the coefficients and the equation of the curve on which is a point whose value is that of the sample to be calculated, according to a mode of realization. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION The synthesis of signals from representative samples of at least one analog signal (C), said samples being recorded in a memory area of a computer system, is a problem well known to those skilled in the art. Indeed, an analog signal (C) can not be directly used by a computer system, since such a signal is not digital. For this reason, any analog signal (C), before being processed by a computer system, must be digitized or sampled. This means that the computer means record a finite number of data or samples, each sample corresponding to a value of the amplitude of the signal (C) at a given instant, considering a time signal. In one embodiment, the computer means record equidistant samples, i.e., the time interval between two neighboring samples remains constant. In another embodiment, the time slots are normalized, for example and in a nonlimiting manner to the value 1. Once the sampling is done, computer means perform the digital synthesis of the signal, by using the samples of the signal. analog (C), in order to reconstruct a signal representative of the sampled signal. The difficulty of this synthesis lies in the need to reconstruct a most faithful signal possible of the original analog signal (C), while minimizing the number of samples to be memorized and the number of calculations. Indeed, it is common for the analog signals to be generated, and for example the sound signals, to be polyphonic, that is to say comprising several simultaneous voices whose frequencies are independent. For example and without limitation, an analog sound signal may comprise of the order of a thousand voices. In view of this very large number of independent voices within the same signal, it may be necessary that the reproduction of such a signal can be faithfully performed with a reduced number of samples from the original analog signal to be generated. For example and in a non-limiting manner, a concrete and widely used application of signal reproduction concerns the digitization of analog sounds, and their synthesis. Once the sampling of the analog audio signal (C) has been carried out, it is indeed necessary to reconstruct a multitude of signals derived from this signal, so that they can be reproduced for example by loudspeakers, and this most faithfully possible.

D'autre part, les moyens informatiques peuvent également comprendre au moins une mémoire, par exemple et de façon non limitative de type non volatile, par exemple ROM, dans laquelle sont enregistrés des échantillons sonores par exemple représentatif d'un instrument de musique. Afin d'éviter d'implémenter des mémoires de taille trop importante, les échantillons sonores enregistrés ne représentent qu'une portion de la gamme de fréquences. Par exemple et de façon non limitative, un seul signal sonore représentatif d'un groupe de notes d'un instrument est enregistré. Ainsi, une opération de transposition en fréquence est réalisée par les moyens informatiques sur les io échantillons enregistrés, de manière à synthétiser les signaux sonores dont les fréquences ne sont pas comprises dans la mémoire non volatile. En d'autres termes, les moyens informatiques réalisent la synthèse d'un groupe de notes d'un instrument de musique, à partir d'un signal sonore de fréquence donné enregistré dans une mémoire des moyens informatiques. 15 Afin de synthétiser au moins un signal, il est nécessaire d'employer des méthodes d'interpolation entre les échantillons sélectionnés par les moyens informatiques et enregistrés dans une zone mémoire desdits moyens informatiques, les échantillons provenant de l'échantillonnage d'au moins un signal analogique (C). Ces méthodes d'interpolation sont dans tous les cas 20 mises en oeuvre par des moyens informatiques. Par exemple et de façon non limitative, les moyens informatiques comprennent notamment des moyens d'acquisition, de traitement et d'enregistrement des données. Les moyens d'acquisition, de traitement et d'enregistrement sont un processeur central, un espace mémoire, et le programme permettant au processeur de réaliser les 25 opérations et calculs nécessaires à la réalisation de l'interpolation numérique. Dans un autre mode de réalisation, les moyens d'acquisition et de traitement sont un circuit intégré, comprenant des moyens de logique câblée, permettant de mettre en oeuvre les opérations et calculs nécessaires à la réalisation de l'interpolation numérique. 30 Dans un mode de réalisation alternatif, les moyens d'acquisition et de traitement permettant de mettre en oeuvre les opérations et calculs nécessaires à la réalisation de l'interpolation numérique comportent un processeur central, un espace mémoire, et une partie de programme, ci après désigné moyen informatique. La partie de programme permet au processeur de réaliser au moins une partie des opérations et calculs nécessaires à la réalisation de l'interpolation numérique, ainsi qu'au moins des circuits intégrés, comprenant 5 des moyens de logique câblée, permettant de mettre en oeuvre la partie des opérations et calculs nécessaires à la réalisation de l'interpolation numérique, non mis en oeuvre par la partie de programme des moyens informatiques. Il existe de nombreuses méthodes d'interpolation, bien connues de l'homme du métier, permettant de reconstruire des signaux avec plus ou moins Io de fidélité par rapport aux signaux analogiques originaux. Il est notamment bien établi dans l'art antérieur que, pour pouvoir reconstituer fidèlement un signal, il est nécessaire d'échantillonner le signal analogique (C) selon une fréquence au moins deux fois supérieure à la fréquence maximal contenue dans le signal analogique (C). Cette hypothèse a été démontrée par Nyquist et Shannon dans 15 le théorème qui porte leurs noms. La façon la plus simple de recréer un signal représentatif du signal analogique original sur la base d'échantillons est l'interpolation linéaire. Il s'agit simplement de relier deux échantillons successifs par une droite (D). Ainsi, n'importe quel point situé sur ce signal reconstitué se déduit du calcul de 20 l'intersection (i) de la droite (D) reliant les échantillons situés de part et d'autre du point à calculer, avec la droite perpendiculaire à l'axe des temps passant par la coordonnée temporelle t dudit point à calculer. Un exemple de cette méthode d'interpolation numérique est illustré sur la figure 1. Cependant, cette méthode d'interpolation bien que largement utilisée reste très approximative et introduit 25 des distorsions. On voit effectivement sur la figure 1 que la valeur de l'échantillon calculé à l'intersection (i) de la droite (D) et de la droite perpendiculaire à l'axe des temps passant par la coordonnée temporelle t, est éloignée de la valeur réelle de l'amplitude du signal original au même instant t. D'autres méthodes de reconstruction de signaux plus précises sont bien 30 connues de l'homme du métier. Citons par exemple l'interpolation cubique par morceaux ou « interpolation cubique spline >,. Cette méthode d'interpolation utilise des courbes du troisième degré passant par des échantillons successifs, les courbes satisfaisant des critères de dérivée. Une autre méthode de reconstruction des signaux est le sur-échantillonnage. Dans cette méthode, des moyens de convolution vont calculer s des valeurs d'échantillons interpolés de manière à augmenter artificiellement la fréquence d'échantillonnage du signal analogique (C)., ce qui génère des temps de traitement longs. Cependant, et bien que ces méthodes puissent produire des signaux restitués de qualité, elles nécessitent la réalisation de nombreuses opérations 10 logiques. Il est donc nécessaire de disposer soit de moyens informatiques puissants (mémoire de stockage et mémoire vive importantes, processeurs permettant des cycles de calculs à haute fréquence), soit de limiter le nombre de signaux à reconstituer. Par exemple, dans le cadre de la synthèse de signaux sonores polyphoniques, c'est-à-dire comprenant plusieurs voix dont les 15 fréquences sont différentes et indépendantes, le nombre de calculs à réaliser par les moyens informatiques devient très important. La présente invention a pour objet de proposer un procédé de synthèse de signaux permettant de résoudre au moins une partie des problèmes exposés ci-dessus. L'invention propose un nouveau procédé d'interpolation mis en 20 oeuvre par des moyens informatiques, permettant la synthèse simultanée d'un nombre important de signaux, assurant une restitution des signaux de grande qualité, comme cela est illustré sur la figure 2. De plus, l'exécution de ce procédé ne nécessite que peu d'opérations logiques, garantissant un temps de traitement court. Par exemple et de façon non limitative, l'invention permet de 25 synthétiser des signaux sonores polyphoniques pouvant présenter plus d'un millier de voix, en utilisant des moyens informatiques courants. En référence aux figures 3 à 8, ce procédé d'interpolation va maintenant être décrit. Dans certains modes de réalisation, l'invention propose un procédé 30 d'interpolation entre au moins quatre valeurs d'échantillons successifs enregistrés dans une zone mémoire des moyens informatiques, ces échantillons étant par exemple et de façon non limitative équidistants. Ces quatre valeurs sont notées, par exemple, 5_1, so, si et s2, et représentent les valeurs de l'amplitude du signal analogique (C) échantillonnées aux temps Li, LI t1 et t2. Par exemple et de façon non limitative, ces valeurs étant équidistantes et les écarts entre ces valeurs normalisées, les valeurs enregistrées 5_1, so, si et s2 représentent les valeurs de l'amplitude du signal analogique aux temps -1, 0, 1 et 2. Le procédé d'interpolation permet de calculer une valeur d'échantillon moyen notée par exemple 57, situé au temps t compris entre to et ti, io avec 0 <1. Pour la réalisation de ce calcul par les moyens informatiques, les moyens informatiques calculent la moyenne arithmétique de deux courbes (yi, y2) distinctes d'ordre 3, passant par les valeurs d'échantillon so et si. Ces échantillons moyens (s?) calculés par les moyens informatiques et enregistrés dans une zone mémoire, sont situés sur n'importe quelle portion comprise entre 15 10 et ti du signal synthétisé. Ainsi, les échantillons moyens calculés, contrairement aux échantillons résultant de l'échantillonnage du signal analogique d'origine, ne sont pas forcément équidistants. Dans certains modes de réalisation, la première courbe (yi) d'ordre 3 a pour équation y at' +bit2 -Ecit + di. Les coefficients ai, bi, ci et di sont 20 définis par les moyens informatiques grâce aux conditions suivantes : - la première courbe passe par les valeurs so, et si, - la valeur de la dérivée de la première courbe (yi) au temps 10 est SL- . - la valeur de la dérivée de la première courbe (yi) au temps ti 25 est s2 -si. Avec ces conditions, le calcul des coefficients donne les valeurs suivantes : a, = ci + 2d, + s2 - 3s1 bi = si- ai- ci- di CI = si- s' di = s' De la même manière, la seconde courbe (y2) d'ordre 3 ayant pour équation y , = a2t3 +b212 + c2t + d2 respecte les conditions suivantes : - la deuxième courbe (y2) passe par les valeurs so, et si, - la valeur de la dérivée de la deuxième courbe (y2) au temps to est so - - la valeur de la dérivée de la deuxième courbe (y2) au temps ti est si - se . Ainsi, ces conditions permettent aux moyens informatiques de calculer Io les coefficients a2, b2, c2 et d2, qui ont les valeurs suivantes : a2 = ci +2d2 - s,- s' h, s, -a, - c2 - d,- s' = s' Finalement, les moyens informatiques calculent l'équation de la courbe du troisième ordre (y) sur laquelle se trouve le double de la valeur de l'échantillon 59 que l'on cherche à calculer. Cette courbe du troisième ordre a 15 pour équation y = al' +ht2 + ci + d, et elle est la somme des deux courbes du troisième ordre (Yi, y2) précédemment calculées par les moyens informatiques. Les coefficients a, b, c et d représentent respectivement la somme des coefficients a1+a2, bi+b2, c1+c2 et cli-Ed2. On obtient donc les valeurs suivantes pour les coefficients : so-3si+ s2 20 b -55'0 +4,s, - s2 + C = - d = 2s0 Ainsi, pour obtenir la valeur d'un échantillon moyen situé entre deux échantillons so et si enregistrés dans une zone mémoire des moyens informatiques, les moyens informatiques calculent l'équation d'une courbe du troisième ordre (y) dont les coefficients a, b, c et d calculés par les moyens informatiques dépendent de quatre valeurs consécutives d'échantillons s_i, so, si et s2 enregistrés dans une zone mémoire des moyens informatiques. Il est donc possible, en calculant plusieurs valeurs d'échantillons moyens compris entre so et si, de reconstituer la portion du signal comprise entre to et ti. En mettant en oeuvre le procédé pour toutes les valeurs d'échantillons enregistrées io dans les moyens de stockage des moyens informatiques, ces derniers reconstruisent la totalité du signal. Ces différents calculs sont réalisés par exemple par un circuit intégré de traitement, compris dans les moyens informatiques, permettant la mise en oeuvre du procédé. Ce circuit intégré comprend par exemple et de façon non 15 limitative des moyens de mémorisation d'une pluralité de valeurs représentatives d'échantillons sonores, des moyens de calcul utilisant ces valeurs mémorisées pour déterminer une courbe d'échantillon du troisième degré et ses paramètres et des moyens d'utilisation de cette courbe déterminée par ses paramètres par exemple pour calculer la valeur d'un échantillon sonore 20 à un instant t différent des instants de prélèvement des échantillons, ou par exemple pour réaliser la transposition en fréquence d'au moins un échantillon sonore, en calculant plusieurs valeurs d'échantillons de fréquences différentes à partir de la valeur d'un échantillon sonore enregistrée dans une zone mémoire des moyens informatiques. Ces moyens de calcul comprennent notamment, par 25 exemple et de façon non limitative, des additionneurs A2, A3, A4, A5, A6), au moins un soustracteur (SM1), trois multiplieurs (M1, M2, M3) et des blocs additionneurs et soustracteurs multiples (ASMi, ASM2). Ces additionneurs, multiplieurs et soustracteurs sont des circuits électroniques bien connus de l'homme du métier, comportant notamment des portes logiques, intégrés au 30 circuit de traitement, et qui permettent d'obtenir les coefficients a, b c et d dont les équations sont décrites plus haut. Les figures 3 à 5 illustrent, dans certains modes de réalisation, l'utilisation des ces additionneurs A2, A3, A4, A5, A6), soustracteurs (SM1), et blocs d'additionneurs/soustracteurs multiples (ASMi, ASM2) pour calculer les coefficients des courbes (Yi, y2, y) du troisième ordre. De plus, dans certains modes de réalisation, une valeur résultant de la s multiplication de cette même valeur par un nombre entier peut être obtenue par les moyens informatiques simplement à l'aide de blocs additionneurs et d'opérateurs câblés de décalage de bits, biens connus de l'homme du métier. Par exemple et de façon non limitative, la valeur 5s0 s'obtient en décalant le bus de données contenant la valeur so de deux positions à gauche, puis en lui io ajoutant 50. Un décalage de bus résultant par ailleurs du fonctionnement d'un opérateur câblé, cette opération n'utilise aucune porte logique. La figure 3 décrit la réalisation du calcul du coefficient a par les moyens informatiques dans un certain mode de réalisation. Un premier additionneur (Ai) comporte deux entrées, qui reçoivent respectivement la valeur de l'échantillon 15 50 et la valeur de l'échantillon 50 décalée d'un bit vers la gauche. La valeur résultante en sortie de cet additionneur est donc 3s0. Un deuxième additionneur (A2) comporte également deux entrées, recevant respectivement la valeur de l'échantillon si et la valeur de l'échantillon si décalée d'un bit vers la gauche. La valeur résultante en sortie de cet additionneur est donc 351. Finalement, un bloc 20 additionneurs/soustracteurs multiple (ASM1) reçoit les valeurs 3s0, 3si, s2 et s-1, afin de calculer en sortie le coefficient a =3,so - 3si + 52 - La figure 4 décrit la réalisation du calcul du coefficient b par les moyens informatiques dans un certain mode de réalisation. Un additionneur (A3) comporte deux entrées, qui reçoivent respectivement la valeur de l'échantillon 25 so et la valeur de l'échantillon so décalée de deux bits vers la gauche. La valeur résultante en sortie de cet additionneur est donc 5s0. Finalement, un bloc additionneurs/soustracteurs multiple (ASM2) reçoit la valeur 5s, la valeur de l'échantillon si décalée de deux bits vers la gauche, soit 451, la valeur de l'échantillon s2 et la valeur de l'échantillon si décalée d'un bit vers la gauche, 30 soit 25_1, afin de calculer en sortie le coefficient b --5s0+ 4s1 - s2 + 2s_1.On the other hand, the computer means may also include at least one memory, for example and non-limiting non-volatile type, for example ROM, in which are recorded sound samples for example representative of a musical instrument. In order to avoid implementing too large memories, the recorded sound samples represent only a portion of the frequency range. For example and without limitation, a single sound signal representative of a group of notes of an instrument is recorded. Thus, a frequency translation operation is performed by the computer means on the recorded samples, so as to synthesize the sound signals whose frequencies are not included in the non-volatile memory. In other words, the computer means perform the synthesis of a group of notes of a musical instrument, from a sound signal of a given frequency recorded in a memory of the computer means. In order to synthesize at least one signal, it is necessary to use interpolation methods between the samples selected by the computer means and recorded in a memory zone of said computing means, the samples coming from the sampling of at least one analog signal (C). These interpolation methods are in any case implemented by computer means. For example and without limitation, the computer means include means for acquiring, processing and recording data. The acquisition, processing and recording means are a central processor, a memory space, and the program enabling the processor to perform the operations and calculations necessary for carrying out the digital interpolation. In another embodiment, the acquisition and processing means are an integrated circuit, comprising hardwired logic means, making it possible to implement the operations and calculations necessary for carrying out the digital interpolation. In an alternative embodiment, the acquisition and processing means making it possible to implement the operations and calculations necessary for carrying out the digital interpolation comprise a central processor, a memory space, and a program part, after designated computer means. The program portion allows the processor to perform at least a portion of the operations and calculations necessary to perform the digital interpolation, as well as at least one of the integrated circuits, comprising hardwired logic means, for implementing the part of the operations and calculations necessary for the realization of the numerical interpolation, not implemented by the program part of the computer means. There are many interpolation methods, well known to those skilled in the art, for reconstructing signals with more or less fidelity Io compared to the original analog signals. It is particularly well established in the prior art that, in order to be able to faithfully reconstruct a signal, it is necessary to sample the analog signal (C) at a frequency at least twice as high as the maximum frequency contained in the analog signal (C ). This hypothesis has been demonstrated by Nyquist and Shannon in the theorem which bears their names. The simplest way to recreate a signal representative of the original analog signal based on samples is linear interpolation. It is simply a question of connecting two successive samples by a line (D). Thus, any point situated on this reconstructed signal is deduced from the calculation of the intersection (i) of the straight line (D) connecting the samples located on either side of the point to be calculated, with the line perpendicular to the time axis passing through the temporal coordinate t of said point to be calculated. An example of this numerical interpolation method is illustrated in FIG. 1. However, this interpolation method, although widely used, remains very approximate and introduces distortions. It can be seen in FIG. 1 that the value of the sample calculated at the intersection (i) of the line (D) and of the line perpendicular to the time axis passing through the time coordinate t, is remote from the actual value of the amplitude of the original signal at the same time t. Other more accurate signal reconstruction methods are well known to those skilled in the art. For example, cubic cubic interpolation or "cubic spline interpolation". This interpolation method uses third-degree curves passing through successive samples, curves satisfying criteria of derivative. Another method of signal reconstruction is over-sampling. In this method, convolution means will calculate interpolated sample values so as to artificially increase the sampling frequency of the analog signal (C), which generates long processing times. However, while these methods can produce quality rendered signals, they require many logical operations to be performed. It is therefore necessary to have either powerful computer means (storage memory and RAM, processors allowing cycles of high frequency calculations), or to limit the number of signals to reconstitute. For example, in the context of the synthesis of polyphonic sound signals, that is to say comprising several voices whose frequencies are different and independent, the number of calculations to be performed by the computer means becomes very important. The object of the present invention is to propose a method of signal synthesis that makes it possible to solve at least some of the problems described above. The invention proposes a new interpolation method implemented by computer means, enabling the simultaneous synthesis of a large number of signals, ensuring high quality signal reproduction, as illustrated in FIG. moreover, the execution of this process requires only a few logical operations, guaranteeing a short processing time. For example and in a non-limiting manner, the invention makes it possible to synthesize polyphonic sound signals that may have more than a thousand voices, using standard computer means. With reference to FIGS. 3 to 8, this interpolation method will now be described. In certain embodiments, the invention proposes a method of interpolation between at least four successive sample values recorded in a memory zone of the computer means, these samples being for example and nonlimitingly equidistant. These four values are noted, for example, 5_1, so, si and s2, and represent the values of the amplitude of the analog signal (C) sampled at times Li, LI t1 and t2. For example and without limitation, these values being equidistant and the differences between these normalized values, the recorded values 5_1, so, si and s2 represent the values of the amplitude of the analog signal at times -1, 0, 1 and 2 The interpolation method makes it possible to calculate an average sample value noted, for example, 57, located at the time t between t 0 and t 1, with 0 <1. For the realization of this calculation by the computer means, the computing means calculate the arithmetic mean of two distinct curves (yi, y2) of order 3, passing through the sample values n / a and si. These average samples (s) computed by the computer means and recorded in a memory area, are located on any portion between 15 and ti of the synthesized signal. Thus, the average samples calculated, unlike the samples resulting from the sampling of the original analog signal, are not necessarily equidistant. In some embodiments, the first (3i) curve (yi) has the equation y '+ bit2 -Ecit + di. The coefficients a1, b1, c1 and di are defined by the computer means by virtue of the following conditions: the first curve passes through the so values, and if the value of the derivative of the first curve (yi) at the time is SL-. the value of the derivative of the first curve (yi) at the time ti 25 is s2 -si. With these conditions, the computation of the coefficients gives the following values: a, = ci + 2d, + s2 - 3s1 bi = si- ai- ci- di CI = si- s 'di = s' In the same way, the second curve (y2) of order 3 having for equation y, = a2t3 + b212 + c2t + d2 respects the following conditions: - the second curve (y2) passes through the values n0, and if, - the value of the derivative of the second curve (y2) at the time to is so - - the value of the derivative of the second curve (y2) at time ti is si - se. Thus, these conditions allow the computing means to calculate Io the coefficients a2, b2, c2 and d2, which have the following values: a2 = ci + 2d2 - s, - s' h, s, -a, - c2 - d, Finally, the computer means calculate the equation of the third order curve (y) on which is found double the value of the sample 59 that we are trying to calculate. This curve of the third order has 15 for equation y = al '+ ht2 + ci + d, and it is the sum of the two curves of the third order (Yi, y2) previously calculated by the computer means. The coefficients a, b, c and d respectively represent the sum of the coefficients a1 + a2, bi + b2, c1 + c2 and cli-Ed2. The following values are therefore obtained for the coefficients: so-3si + s2 20b -55'0 + 4, s, - s2 + C = - d = 2s0 Thus, to obtain the value of a mean sample situated between two samples and if stored in a memory area of the computer means, the computer means calculate the equation of a curve of the third order (y) whose coefficients a, b, c and d calculated by the computer means depend on four consecutive values of samples s_i, so, si and s2 recorded in a memory area of the computer means. It is therefore possible, by calculating several average sample values between so and so, to reconstitute the portion of the signal between to and ti. By implementing the method for all the sample values recorded in the storage means of the computer means, the latter reconstruct the entire signal. These various calculations are carried out for example by an integrated processing circuit, included in the computer means, allowing the implementation of the method. This integrated circuit includes, for example and without limitation means for storing a plurality of representative values of sound samples, calculation means using these stored values to determine a third degree sample curve and its parameters and parameters. means for using this curve determined by its parameters, for example for calculating the value of a sound sample 20 at a time t different from the sampling sampling times, or for example for performing the frequency transposition of at least one sound sample, by calculating several different frequency sample values from the value of a sound sample recorded in a memory area of the computer means. These calculation means include, for example and without limitation, adders A2, A3, A4, A5, A6), at least one subtracter (SM1), three multipliers (M1, M2, M3) and add-on blocks and multiple subtractors (ASMi, ASM2). These adders, multipliers and subtractors are electronic circuits well known to those skilled in the art, including logic gates integrated in the processing circuit, and which make it possible to obtain the coefficients a, bc and d whose equations are described. upper. FIGS. 3 to 5 illustrate, in certain embodiments, the use of these adders A2, A3, A4, A5, A6), subtracters (SM1), and multiple adder / subtractor blocks (ASMi, ASM2) to calculate the coefficients of the curves (Yi, y2, y) of the third order. Moreover, in certain embodiments, a value resulting from the multiplication of this same value by an integer can be obtained by the computer means simply by means of add-on blocks and wired bit shift operators, property known to those skilled in the art. For example and without limitation, the value 5s0 is obtained by shifting the data bus containing the so value of two positions to the left, then adding 50 to it. A bus offset also results from the operation of an operator. wired, this operation does not use any logical gate. Figure 3 describes the realization of the calculation of the coefficient a by the computer means in a certain embodiment. A first adder (Ai) has two inputs, which respectively receive the value of the sample 50 and the value of the sample 50 shifted one bit to the left. The resulting output value of this adder is therefore 3s0. A second adder (A2) also has two inputs, respectively receiving the value of the sample if and the value of the sample if shifted one bit to the left. The resulting output value of this adder is therefore 351. Finally, a multiple adder / subtractor block (ASM1) receives the values 3s0, 3si, s2 and s-1, in order to calculate at output the coefficient a = 3, so - 3si + 52 - Figure 4 describes the realization of the calculation of the coefficient b by the computer means in a certain embodiment. An adder (A3) has two inputs, which respectively receive the value of the sample n / a and the value of the sample is shifted by two bits to the left. The resulting output value of this adder is 5s0. Finally, an adders / subtracters multiple (ASM2) block receives the value 5s, the value of the sample if shifted by two bits to the left, ie 451, the value of the sample s2 and the value of the sample if shifted one bit to the left, 30 = 25_1, in order to calculate the coefficient b - 5s0 + 4s1 - s2 + 2s_1.

La figure 5 décrit la réalisation du calcul des coefficients c et d par les moyens informatiques dans certains modes de réalisation. Un bloc additionneur/soustracteur (SM1) comportant deux entrées reçoit les valeurs des échantillons si et s_i. La valeur résultante en sortie est le coefficient c = s, - s_, .FIG. 5 describes the realization of the calculation of the coefficients c and d by the computer means in certain embodiments. An adder / subtractor block (SM1) having two inputs receives the values of the samples si and s_i. The resulting output value is the coefficient c = s, - s_,.

Le calcul du coefficient d résulte d'une opération de décalage de la valeur de l'échantillon so d'un bit vers la gauche. Le résultat est le coefficient d Afin de calculer le double de la valeur d'au moins un échantillon moyen, d'amplitude 57 situé à un temps t avec t < 1, les moyens informatiques calculent à cet instant t la valeur de la courbe (y) ayant pour équation y =aï' +121'2 +et +d , les moyens informatiques utilisant les coefficients a, b c et d calculés précédemment. Afin de réaliser ce calcul, les moyens informatiques comprennent, dans un mode de réalisation, trois multiplieurs (M1, M2, M3) et trois additionneurs (A4, A5, A6) en cascade. Un multiplieur est un circuit électronique intégré comprenant des portes logiques permettant de réaliser l'opération de multiplication. Les figures 6, 7 et 8 représentent la réalisation du calcul par les moyens informatiques de la valeur de la fonction y =2s,à un temps t compris entre les valeurs to et t1. En référence à la figure 6, le calcul de la valeur y = 2s9 représentant la valeur de la courbe du troisième ordre à un instant t et réalisé sous la forme y =d +t(c+t(b+ at)) va maintenant être décrit. Cette opération est réalisée via trois multiplieurs et trois additionneurs en cascade. Un premier multiplieur (M1) comprend deux entrées recevant d'une part la valeur du coefficient a calculée par les moyens informatiques, et d'autre part la valeur de t comprise entre to et t1. La sortie de ce premier multiplieur, renvoyant la valeur at , est reliée à une entrée d'un premier additionneur (A4) comprenant deux entrées, la deuxième entrée dudit additionneur (A4) recevant la valeur de b calculée par les moyens informatiques. La sortie de ce premier additionneur (A4), renvoyant la valeur at+b, est reliée à une entrée d'un deuxième multiplieur (M2) comprenant deux entrées, la deuxième entrée dudit multiplieur (M2) recevant la valeur t identique à celle reçu par le premier multiplieur (M1). La sortie de ce deuxième multiplieur (M2), renvoyant la valeur t(at + b) , est reliée à la première entrée d'un deuxième additionneur (A5) comprenant deux entrées, la deuxième entrée dudit additionneur (A5) recevant la valeur de c calculée par les moyens informatiques. La sortie de ce deuxième additionneur (A5), renvoyant la valeur c+t(at+b), est reliée à une première entrée d'un troisième multiplieur (M3) comprenant deux entrées, la deuxième entrée dudit multiplieur (M3) recevant la valeur t identique à celle reçu par le premier (M1) et le deuxième (M2) multiplieur. La sortie de ce troisième multiplieur (M3), renvoyant la valeur t(c + t(at + b)) , est reliée à la première io entrée d'un troisième et dernier additionneur (A6) comprenant deux entrées, la deuxième entrée dudit additionneur (A6) recevant la valeur de d calculée par les moyens informatiques. La sortie de ce troisième et dernier additionneur (A6) renvoie la valeur y = d + t(c + (b + ai)) 2s , . Une simple opération de décalage d'un bit vers la gauche, via un opérateur de décalage de bus relié à la sortie du 15 dernier additionneur (A6), permet d'obtenir la valeur de 59. Ainsi, les moyens informatiques permettent de calculer, à partir : d'une fonction du troisième ordre (y) dont on connait les coefficients a, b, c et d, - de trois multiplieurs, de trois additionneurs et d'un opérateur de 20 décalage de bus, la valeur d'un échantillon moyen 59 à un temps t compris entre to et t1, en un seul cycle d'horloge. Dans un mode de réalisation, en référence à la figure 7, le calcul des valeurs de s à différents temps t compris entre to et t1 est réalisé sous contrôle d'un 25 microprogramme câblé implémentant de manière séquentielle trois multiplieurs et cinq additionneurs. Ainsi, à l'étape 71 après lecture (70) des valeurs mémorisées s_1, so, si et s2, le processeur exécutant le programme calcule a. A l'étape 72, l'exécution du programme par le processeur produit le résultat at. A l'étape 73, le moyen informatique calcule b après avoir exécuté l'opération de 30 lecture (70). A l'étape 74, l'exécution du programme par le processeur produit le résultat at+b. A l'étape 75, l'exécution du programme par le processeur produit le résultat t(at+b). A l'étape 77, le moyen informatique calcule c après avoir exécuté l'opération de lecture (76) des valeurs mémorisées 5i et si. A l'étape 78, l'exécution du programme par le processeur produit le résultat c+t(at+b). A l'étape 79, l'exécution du programme par le processeur produit le résultat t(c+t(at+b)). A l'étape 81, le moyen informatique calcule d après avoir exécuté l'opération de lecture (80) de la valeur mémorisée so. A l'étape 82, l'exécution du programme par le processeur produit le résultat 2s? = t(c+t(at+b))+d. Enfin, un opérateur de décalage de bit décale ce résultat d'un bit vers la droite, de io manière à obtenir la valeur de l'échantillon moyen s?, enregistré dans une zone mémoire des moyens informatiques. Dans un autre mode de réalisation, en référence à la figure 8, le calcul des valeurs de l'échantillon s? à différents temps t compris entre to et t1 est réalisé grâce à un opérateur câblé spécifique (OCS) opérant en un seul cycle, 15 une fois les autres opérations (ASMi, ASM2, A1, A2, A3, SMi) réalisées par les moyens informatiques en un seul cycle. En d'autres termes, le calcul de la valeur de s? met en oeuvre, au niveau des moyens informatiques, trois multiplications, trois additions et une opération de décalage de bit qui peuvent être réalisées de manière séquentielle 20 ou en parallèle, et ce en un seul cycle d'horloge. Dans certains modes de réalisation alternatifs, il est possible que les moyens informatiques ne comprennent qu'un seul multiplieur et un seul additionneur. Dans ce cas, le calcul par les moyens informatiques du double de la valeur de l'échantillon s? à un temps t compris entre 10 et t1, qui nécessite 25 dans tous les cas trois multiplications et trois additions, est réalisé en au moins trois cycles d'horloge. La présente demande décrit diverses caractéristiques techniques et avantages en référence aux figures et/ou à divers modes de réalisation.The calculation of the coefficient d results from an operation of shifting the value of the sample so one bit to the left. The result is the coefficient d In order to calculate twice the value of at least one average sample of amplitude 57 located at a time t with t <1, the computing means calculate at this instant t the value of the curve ( y) having for equation y = a + 121 + 2 and + d, the computer means using the coefficients a, bc and d calculated previously. In order to perform this calculation, the computer means comprise, in one embodiment, three multipliers (M1, M2, M3) and three adders (A4, A5, A6) in cascade. A multiplier is an integrated electronic circuit comprising logic gates for performing the multiplication operation. FIGS. 6, 7 and 8 show the computation by computer means of the value of the function y = 2s at a time t between the values t 1 and t 1. With reference to FIG. 6, the calculation of the value y = 2s9 representing the value of the curve of the third order at a time t and realized in the form y = d + t (c + t (b + at)) will now be described. This operation is performed via three multipliers and three cascade adders. A first multiplier (M1) comprises two inputs receiving on the one hand the value of the coefficient a calculated by the computer means, and on the other hand the value of t between t1 and t1. The output of this first multiplier, returning the value at, is connected to an input of a first adder (A4) comprising two inputs, the second input of said adder (A4) receiving the value of b calculated by the computer means. The output of this first adder (A4), returning the value at + b, is connected to an input of a second multiplier (M2) comprising two inputs, the second input of said multiplier (M2) receiving the value t identical to that received by the first multiplier (M1). The output of this second multiplier (M2), returning the value t (at + b), is connected to the first input of a second adder (A5) comprising two inputs, the second input of said adder (A5) receiving the value of c calculated by computer means. The output of this second adder (A5), returning the value c + t (at + b), is connected to a first input of a third multiplier (M3) comprising two inputs, the second input of said multiplier (M3) receiving the value t identical to that received by the first (M1) and the second (M2) multiplier. The output of this third multiplier (M3), returning the value t (c + t (at + b)), is connected to the first input of a third and last adder (A6) comprising two inputs, the second input of said adder (A6) receiving the value of d calculated by the computer means. The output of this third and last adder (A6) returns the value y = d + t (c + (b + ai)) 2s,. A simple operation of shifting a bit to the left, via a bus offset operator connected to the output of the last adder (A6), makes it possible to obtain the value of 59. Thus, the computer means make it possible to calculate, from: a function of the third order (y) whose coefficients a, b, c and d are known from three multipliers, three adders and a bus shift operator, the value of a average sample 59 at a time t between to and t1, in a single clock cycle. In one embodiment, with reference to FIG. 7, the calculation of the values of s at different times t between t 0 and t 1 is performed under the control of a wired microprogram sequentially implementing three multipliers and five adders. Thus, in step 71 after reading (70) the stored values s_1, so, si and s2, the processor executing the program calculates a. In step 72, the execution of the program by the processor produces the result at. In step 73, the computing means computes b after executing the read operation (70). In step 74, the execution of the program by the processor produces the result at + b. In step 75, the execution of the program by the processor produces the result t (at + b). In step 77, the computer means computes c after executing the read operation (76) of the stored values 5i and si. In step 78, the execution of the program by the processor produces the result c + t (at + b). In step 79, the execution of the program by the processor produces the result t (c + t (at + b)). In step 81, the computer means calculates after having performed the read operation (80) of the stored value n / a. In step 82, the execution of the program by the processor produces the result 2s? = t (c + t (at + b)) + d. Finally, a bit shift operator shifts this result one bit to the right, so as to obtain the value of the average sample s, recorded in a memory area of the computer means. In another embodiment, with reference to FIG. 8, the calculation of the values of the sample s? at different times t between to and t1 is achieved by a specific wired operator (OCS) operating in a single cycle, once the other operations (ASMi, ASM2, A1, A2, A3, SMi) performed by the computer means in one cycle. In other words, calculating the value of s? implements, at the level of the computer means, three multiplications, three additions and a bit shift operation which can be performed sequentially or in parallel, and in a single clock cycle. In some alternative embodiments, it is possible that the computer means comprise only one multiplier and one adder. In this case, computing by computer means double the value of the sample s? at a time t between 10 and t1, which in all cases requires three multiplications and three additions, is performed in at least three clock cycles. The present application describes various technical features and advantages with reference to the figures and / or various embodiments.

30 L'homme de métier comprendra que les caractéristiques techniques d'un mode de réalisation donné peuvent en fait être combinées avec des caractéristiques d'un autre mode de réalisation à moins que l'inverse ne soit explicitement mentionné ou qu'il ne soit évident que ces caractéristiques sont incompatibles. De plus, les caractéristiques techniques décrites dans un mode de réalisation donné peuvent être isolées des autres caractéristiques de ce mode à moins que l'inverse ne soit explicitement mentionné. Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention io comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus.Those skilled in the art will appreciate that the technical features of a given embodiment may in fact be combined with features of another embodiment unless the reverse is explicitly mentioned or is evident. that these features are incompatible. In addition, the technical features described in a given embodiment can be isolated from the other features of this mode unless the opposite is explicitly mentioned. It should be obvious to those skilled in the art that the present invention allows embodiments in many other specific forms without departing from the scope of the invention as claimed. Therefore, the present embodiments should be considered by way of illustration, but may be modified within the scope defined by the scope of the appended claims, and the invention should not be limited to the details given above.

Claims

REVENDICATIONS1. A method of interpolating between at least four numerical values of equidistant samples s_i, so, si, s2, stored in a digital processing circuit implementing the method for calculating an average sample value (s?) Located between the two central values so and if, characterized in that the value calculated by the digital processing circuit and representative of the average sample (s?) to be calculated is obtained by performing the arithmetic average of the representative functions of two samples Io on two discrete curves (yi, y2) of the third order each passing through the two central values so and if with different slopes.

2. interpolation method according to the preceding claim, characterized in that the value of the sample calculated (s?) By the digital processing circuit results from an arithmetic mean of the values of two samples calculated by the digital circuit of treatment, the first sample being located on a curve (yi) of third order sample passing through so and if and having slope si-so in so and s2-s1 in si, and the second sample being on a curve ( y2) of the third order also passing through so and if and having slope so-s_i in so and so in si.

3. interpolation method according to any one of the preceding claims, characterized in that each sample curve is calculated via the digital processing circuit by a third order formula of the type at3 + bt2 + ct + d, where a, b, c and d are deduced from the stored samples s-1, so, si, s2 by the implementation at the processing circuit of simple logic functions of offset, addition and subtraction so that the parameters of the first curve (yi) are obtained by the relations: dl = so cl = SI -s0 = c, + 2d, + s2 - 3s, = s, - a, - c, - and that the parameters of the second curve (y2) are obtained by the relations: d2 = So C2 = SD - a2 = c2 + 2d2 - s, - so b2 = - a2 - c2 - d2 s

4. interpolation method according to the preceding claim, characterized in that the parameters of a curve (y) on which is a point whose value is twice the value of the sample to calculate (s?) S 'get by the values: a = 3s0 - 3s, + s2 - b = -5s0 + 4s, - s2 + 2s_, c = s, - s_, d = 2s0 10

5. interpolation method according to one of the preceding claims, characterized in that the calculation of the value of the sample (s?) Implements at the processing circuit three multiplications, which can be performed sequentially or in parallel.

6. Interpolation method according to one of the preceding claims, characterized in that the calculation of the value of the sample (s?) Is performed in the processing circuit sequentially under control of a wired microprogram.

7. Interpolation method according to one of the preceding claims, characterized in that the calculation of the value of the sample (s?) Is carried out by a specific cable operator (OCS) operating in parallel with the other operations carried out by the processing circuit in a single cycle.

8. Interpolation method according to one of claims 5 to 7, characterized in that the samples (s?) Calculated or to be calculated by the processing circuit are representative of a sound signal.

9. Integrated circuit for carrying out the interpolation method according to the preceding claim, characterized in that it comprises means for storing a plurality of representative values of sound samples, calculation means using these stored values. for determining a third-degree sample curve and its parameters and means of using this curve determined by its parameters to calculate the value of a sound sample (s?) at a time t different from the sampling times of the samples stored.

10. Integrated circuit according to the preceding claim, characterized in that the calculation means comprise adders (A1, A2, A3), at least one subtractor (SM1) and multiple adder / subtractor blocks (ASM1, ASM2) to obtain the parameters a, b, c and d satisfying the following relations: a = 3s0 - 3s1 + s2 - s_, b = -5s0 + 4s1 - s2 + 2s_1 C = S1- s_1 d = 2s0 and use them in at least one multiplier in cascade with an adder and at most three multipliers (M1, M2, M3) in cascade each with an adder (A4, A5, A6) to implement the relation y = d + t (c + t (b + at) ) to obtain the sample value (s?) corresponding to a time t.

11. Integrated circuit according to the preceding claim, characterized in that the calculation, the adders (A1, A2, A3, A4, A5, A6), the subtracters (SM1), the multiple adder / subtractor blocks (ASM1, ASM2). the at most three multipliers (M1, M2, M3) and the relations are performed in the processing circuit sequentially in the form of a wired microprogram.

Integrated circuit according to Claim 10, characterized in that the calculation, the adders (A1, A2, A3, A4, A5, A6), the subtracters (SM1), the multiple adder / subtractor blocks (ASM1, ASM2), the at most three multipliers (M1, M2, M3) and the relations are carried out respectively by specific wired operators (OCS) operating in parallel.

13. Use of the interpolation method according to claim 8, characterized in that computer means comprising means for acquiring, processing and recording data, at least one computer program and / or at least one integrated circuit comprising wired logic means perform at least one frequency transposition operation of at least one value of a sound signal recorded in a memory zone of the computer means, so as to generate and record in a memory zone computer means a plurality of signals whose frequencies are different from each other in the frequency of the transposed sound signal.