FR3102883A1 - Stimulation neurosensorielle sonore - Google Patents

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Abstract

Titre : Stimulation neurosensorielle sonore Procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : - Transmission (E0) à une unité de traitement (11) d’au moins deux signaux sonores entrants identiques, optionnellement correspondant à une application choisie et/ou à un choix d’un utilisateur (40) ; - Modulation temporelle (E1) des au moins deux signaux sonores entrants consistant à découper la durée totale du son multivoies en cycles élémentaires sur lesquels une modulation spatiale du son multivoies est élaborée et répétée, de manière identique ou modifiée, sur plusieurs cycles, la durée de chaque cycle étant ainsi définie et égale pour chaque signal sonore entrant. Figure 1

Description

Stimulation neurosensorielle sonore
Domaine technique de l'invention
L'invention concerne un procédé pour produire un signal sonore à effet panoramique, destiné à être transmis à une personne par l’intermédiaire par exemple de plusieurs haut-parleurs.
L'invention concerne en outre un dispositif de production d’un signal sonore, pouvant être utilisé dans de nombreuses d'applications, par exemple, de manière non limitative, dans les domaines du bien-être, de la relaxation, de la santé et du sport, ledit dispositif mettant en œuvre un tel procédé de production d’un signal sonore. L’invention porte aussi sur un appareil de stimulation neurosensorielle, intégrant le dispositif de production d’un signal sonore.
État de la technique
Il est connu que le cerveau participe au maintien des fonctions vitales du corps humain, assurant notamment les activités cérébrale, cardiaque, respiratoire, digestive et neuromusculaire.
Il est aussi connu certaines méthodes de stimulation sonore du cerveau, comme expliqué dans le document FR3037706. Ce document décrit une méthode qui donne des bons résultats, mais il reste nécessaire de proposer une solution plus souple et plus performante.
Objet de l'invention
Ainsi, l’objet général de la présente invention est de fournir une solution permettant une stimulation efficace du cerveau par une émission sonore. Notamment, cette stimulation a pour objectif de participer à l’amélioration du bien-être d’un utilisateur.
A cet effet, l’invention repose sur un procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
- Transmission à une unité de traitement d’au moins deux signaux sonores entrants identiques, optionnellement correspondant à une application choisie et/ou à un choix d’un utilisateur ;
- Modulation temporelle des au moins deux signaux sonores entrants consistant à découper la durée totale du son multivoies en cycles élémentaires sur lesquels une modulation spatiale du son multivoies sera élaborée et répétée, de manière identique ou modifiée, sur plusieurs cycles, la durée de chaque cycle étant ainsi définie et égale pour chaque signal sonore entrant.
L’étape de modulation temporelle peut comprendre la définition de la durée de chaque cycle par les étapes consistant à considérer pour chaque cycle un temps de référence universel éventuellement découpé par un ou plusieurs facteurs pour déterminer le temps de chaque cycle selon une figure fractale.
Le procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique peut comprendre une étape préalable de saisie d’une application particulière souhaitée par un utilisateur, notamment parmi la relaxation anti-stress, la relaxation normale, la favorisation du sommeil, le développement de la concentration, la récupération musculaire, le traitement de la douleur, l’anesthésie.
L’étape de modulation temporelle peut comprendre la définition de la durée de chaque cycle en fonction d’une application choisie, notamment parmi une relaxation anti-stress, une relaxation normale, une favorisation du sommeil, un développement de la concentration, la récupération musculaire, le traitement de la douleur, l’anesthésie.
Le procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique peut comprendre une succession de manière alternée de périodes de diminution de la durée d’un cycle et de périodes d’augmentation de la durée d’un cycle, selon une évolution de la durée des cycles de type accordéon, notamment pour une application de relaxation anti-stress.
Le procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique peut comprendre une durée de cycles constante pour une application de relaxation normale, ou une durée de cycles croissante jusqu’à une valeur seuil, puis son maintien à cette valeur seuil, pour une application de favorisation du sommeil, ou une succession de cycles interrompus par une période d’interruption de durée inférieure ou égale à 10 secondes pour une application de développement de la concentration.
La première étape de modulation temporelle peut comprendre une sous-étape de superposition d’au moins un signal issu du traitement de la modulation temporelle avec un signal entrant non traité.
Le procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique peut comprendre une deuxième étape de modulation spatiale des au moins deux signaux sonores entrants sur chaque cycle élémentaire défini par la première étape de modulation temporelle.
La deuxième étape de modulation spatiale peut être mise en œuvre par une fonction de modulation spatiale IM1, IM2 comprenant deux phases, croissante et décroissante, sur la durée de chaque cycle élémentaire.
La fonction de modulation spatiale peut comprendre quatre portions linéaires et continues. Ladite fonction de modulation spatiale peut comprendre quatre portions linéaires de même durée pour un effet de rotation circulaire et/ou s’étendant respectivement entre quatre points, le premier point comprenant une ordonnée comprise entre 55 et 100, le deuxième point comprenant une ordonnée comprise entre 0 et 25, le troisième point comprenant une ordonnée comprise entre 25 et 75, et le quatrième point comprenant une ordonnée comprise entre 75 et 100, l’ordonnée correspondant à un facteur de réduction en pourcentage de l’intensité d’un signal sonore.
Le procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique peut comprendre deux signaux sonores entrants, et peut comprendre deux fonctions de modulation spatiale de respectivement lesdits deux signaux sonores entrants, et la deuxième fonction de modulation spatiale peut reproduire à rebours la première fonction de modulation spatiale sur chaque cycle.
Le son multivoies produit en sortie peut comprendre le même nombre de signaux sonores que le nombre de signaux sonores entrants.
Le procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique peut comprendre une troisième étape de transmission des signaux sonores du son multivoies produit vers une mémoire électronique et/ou vers des moyens de restitution pour leur écoute par un utilisateur.
Le procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique peut comprendre une quatrième étape de retour de sensation perçue par un utilisateur durant l’écoute des signaux sonores du son multivoies produit, ce retour comprenant des données numériques transmises par l’utilisateur par l’intermédiaire d’une interface homme machine et/ou transmises automatiquement par un dispositif comprenant un capteur d’au moins une donnée biologique d’un utilisateur, comme la mesure respiratoire, cardiaque, une analyse de l’activité nerveuse cérébrale et/ou une analyse des émotions visuelles de l’utilisateur.
L’invention porte aussi sur un dispositif de production d’un son multivoies à effet panoramique caractérisé en ce qu’il comprend une unité de traitement configurée pour mettre en œuvre les étapes du procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique tel que décrit précédemment.
L’invention porte aussi sur un appareil de stimulation neurosensorielle, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de production d’un son multivoies à effet panoramique tel que décrit précédemment et des moyens de restitution d’un son, reliés au dispositif de production d’un son multivoies à effet panoramique par des dispositifs de communication et par l’intermédiaire d’une interface de sortie.
L’invention porte aussi sur un programme d’ordinateur caractérisé en ce qu’il comprend des instructions qui, lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique tel que décrit précédemment.
L'invention permet de répondre à l’objet général en s'appuyant sur des techniques telles que la notion de panoramique polyphonique ou plus généralement de spatialisation sonore, de spatialisation 3D (« trois dimensions »), ou de rotation sonore. Pour cela, elle propose un procédé et un dispositif de production d’un son permettant de produire un son apte à stimuler et réguler le système nerveux d’un utilisateur, applicable à différentes situations. A titre d'exemple, l'invention s'appuie sur le principe de la « panoramique polyphonique » consistant à restituer, lors d'une écoute, une sensation d'espace sonore, c'est-à-dire la production de variations d'intensité et de contenu sonore selon certaines directions. Une telle technique est très utilisée en studio ou en concert pour, par exemple, répartir certains instruments de musique selon les voies de restitution sonores disponibles. Le panoramique sonore, ou « panning » selon une terminologie anglo-saxonne, est, dans ce contexte, une technique de répartition de sons entre les différentes voies de diffusion d'un contenu sonore. A titre d'exemple non limitatif, une sensation d'espace sonore ou de rotation sonore peut être générée par le principe de la « panoramique polyphonique », en créant l'illusion de quatre sources sonores distinctes, par exemple gauche, droite, avant et arrière, utilisée de sorte à produire la sensation pour un utilisateur d'une source sonore qui tourne autour de lui. Par la suite, nous nommerons plus simplement « effet panoramique » tout effet donnant l’impression à un sujet d’avoir une source sonore en mouvement relatif autour de lui, notamment un mouvement décrivant une rotation.
Par exemple, la solution retenue peut être utilisée pour améliorer le bien-être de l’utilisateur, par la relaxation, la détente, la sophrologie, la méditation, le yoga, la lutte contre le stress au travail, etc. Elle permet aussi une application dans le domaine de l'apprentissage, en agissant sur l'amélioration de la capacité mémorielle et/ou de la concentration. Elle est utile dans le domaine sportif, par son impact sur le contrôle neuromusculaire, l'apprentissage gestuel, la concentration, l'imagerie mentale ou plus généralement l'optimisation de la performance sportive. Elle peut aussi être avantageuse dans le domaine paramédical, notamment pour la rééducation en général, la kinésithérapie, la rééducation neurosensorielle, le contrôle neuro-moteur, la biomécanique, l'appréhension d'un membre fantôme, de lésions nerveuses, osseuses, articulaires ou musculaires. Dans le domaine médical, elle est en particulier utile pour l'accompagnement des protocoles d'anesthésie préopératoire et post-opératoire, la lutte contre l'anxiété, la dépression, l'angoisse, la douleur, la dégénérescence et le vieillissement cérébral. Elle permet aussi de simplifier l'entraînement des astronautes en les assistant pour les aider à résister aux perturbations neurosensorielles et au mal de l'espace en impesanteur par exemple.
Description sommaire des dessins
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d’un mode d'exécution particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
La figure 1 illustre schématiquement un dispositif de production d’un son, notamment pour produire et/ou restituer un signal multivoie à effet de type panoramique, selon un mode de réalisation de l’invention.
La figure 2 représente schématiquement les étapes d’un procédé de production d’un son, pour produire et/ou restituer un signal multivoie à effet de type panoramique, selon un mode de réalisation de l’invention.
La figure 3a illustre un premier exemple d'application d'une première fonction de modulation de l'intensité d'un premier signal sur une durée déterminée Δ pour produire un premier signal d'intensité modulée d'une durée Δ associé à une première voie de sortie.
La figure 3b illustre une deuxième fonction de modulation de l'intensité d'un deuxième signal sur ladite durée déterminée Δ, complémentaire de la première fonction de la figure 3a, pour produire un deuxième signal d'intensité modulée d'une durée Δ associé à une deuxième voie de sortie.
Description d’un mode de réalisation préféré de l'invention
La figure 1 représente un dispositif de production d’un son 10 selon un mode de réalisation de l'invention, qui comprend une unité de traitement 11, consistant en un ou plusieurs microcontrôleurs chargés de mettre en œuvre des traitements sur des données numériques représentatives de pistes sonores. Cette unité de traitement 11 est ainsi configurée pour mettre en œuvre tout ou partie du procédé de production d’un son qui sera détaillé par la suite. Cette unité de traitement 11 coopère avec une ou plusieurs mémoires de données 12, généralement électriquement effaçables et inscriptibles. La mémoire de données 12 peut enregistrer et stocker des données numériques correspondant à des signaux sonores. Notamment, elle peut stocker des données numériques servant d’entrée au procédé de production d’un son, ou des données numériques résultant dudit procédé, prêts à être transmis vers un dispositif de restitution sonore. En complément, elle peut aussi stocker des paramètres de configuration du dispositif de production d’un son 10.
Avantageusement mais de manière non obligatoire, le dispositif de production d’un son 10 peut en outre comprendre une ou plusieurs mémoires de programmes 13 pour enregistrer un ou plusieurs programmes d’ordinateur, c’est-à-dire un ou plusieurs ensembles d'instructions de programmes formant un ou plusieurs logiciels, intelligibles par l'unité de traitement 11. Ces instructions de programme d’ordinateur correspondent par exemple aux différents algorithmes de modulation qui seront décrits par la suite en référence au procédé de production d’un son. L'exécution ou l'interprétation d’un logiciel par l’unité de traitement 11 met ainsi en œuvre au moins certaines étapes dudit procédé de production d’un son 10 selon le mode de réalisation de l’invention, qui seront décrites par la suite. Un logiciel peut être stocké dans la mémoire de programmes 13 lors de l'assemblage du dispositif de production d’un son 10 ou encore par téléchargement dudit logiciel au sein de la mémoire de programmes 13 après ladite phase d'assemblage. En variante, les deux mémoires électroniques 12, 13 susmentionnées peuvent être fusionnées en une seule et même mémoire.
Le dispositif de production d’un son 10 comprend de plus une première interface 16 d’entrée, prévue pour assurer une communication entre au moins une source sonore 30, par exemple comprenant un ou plusieurs capteurs disposés dans la nature ou un lecteur de musique, et l'unité de traitement 11. La première interface 16 comprend au moins un connecteur d’entrée 18 du dispositif de production d’un son 10, par lequel elle reçoit au moins un signal sonore par l’intermédiaire d’un dispositif de communication 36, provenant d’une ou plusieurs sources sonores 30. La première interface 16 remplit une fonction de premier traitement des données numérique entrant par un connecteur d’entrée, par exemple un décodage de ces données, afin de les rendre interprétables par l'unité de traitement 11.
Le dispositif de production d’un son 10 comprend également une deuxième interface 14 de sortie assurant une coopération entre l'unité de traitement 11 et des moyens de restitution 22. Cette deuxième interface 14 comprend au moins deux connecteurs 19 de sortie, reliés respectivement chacun à un moyen de restitution 22 par l’intermédiaire de dispositifs de communication 26. De tels moyens de restitution 22 peuvent par exemple consister en des haut-parleurs, pour une restitution sonore. Le dispositif de production d’un son 10 met en œuvre un procédé, qui sera décrit ultérieurement en liaison avec les figures 2 et 3a, 3b, pour produire un signal sonore multivoie à effet particulier. La génération de ce signal sonore multivoie par l'unité de traitement 11, puis sa restitution par les moyens de restitution 22, par l’intermédiaire de la deuxième interface 14 de sortie, permet d’émettre un signal sonore multivoie à un utilisateur 40. A titre d'exemple non limitatif, une sensation d'espace sonore ou rotation sonore peut être générée par le principe de la « panoramique polyphonique », en créant l'illusion de quatre sources sonores distinctes, par exemple gauche, droite, avant et arrière, dans un dispositif quadriphonique à quatre moyens de restitution 22. En variante, seuls deux moyens de restitution droite gauche peuvent être utilisés. En variante encore, tout autre nombre de moyens de restitution supérieur strictement à 1 peut être utilisé.
Pour assurer un fonctionnement continu et/ou mettre en œuvre des traitements nécessitant un surcroît d'énergie, le dispositif de production d’un son 10 peut avantageusement comporter une source en énergie électrique 15 propre, alimentant notamment l'unité de traitement 11, voire tout autre élément constituant ledit dispositif qui le nécessiterait. Une telle source en énergie 15 peut consister en une batterie ou une pluralité de batteries.
Le dispositif de production d’un son 10 selon le mode de réalisation de l’invention comprend de plus une troisième interface 17, optionnelle, pour assurer une communication ou plus largement une coopération avec des moyens de paramétrage du dispositif de production d’un son 10. De tels moyens peuvent consister en un ou plusieurs boutons, un écran tactile ou tout autre moyen équivalent, formant une interface homme machine 21, permettant à un utilisateur 40 d'interagir avec le fonctionnement du dispositif de production d’un son 10.
Les différents éléments constituant le dispositif de production d’un son 10 peuvent interagir via un bus filaire (symbolisé par une double flèche en figure 1) ou par couplage. De plus, tout ou partie du dispositif de production d’un son 10 peut consister en un circuit intégré propre à l'application visée par l'invention communément dénommé ASIC (acronyme anglo-saxon de « Application-Specific Integrated Circuit »).
Le dispositif de production d’un son 10 peut en outre comporter une horloge (non représentée en figure 1) lui permettant d'horodater les données traitées.
L’invention porte aussi sur un appareil de stimulation neurosensorielle, intégrant le dispositif de production d’un son 10 décrit ci-dessus, ainsi que les moyens de restitution 22 d’un son, et optionnellement l’interface homme machine 21 et/ou la ou les sources sonores 30. Cet appareil peut se présenter sous la forme d’une cabine comprenant un siège, un lit ou un dispositif de maintien corporel pour un utilisateur, plusieurs hauts parleurs répartis dans l’espace autour dudit siège, et les moyens matériel et logiciel décrits précédemment du dispositif de production d’un son 10. En variante, le dispositif de production d’un son 10 peut être hébergé dans un centre distant, accessible par tout moyen de communication, par exemple Internet, par un utilisateur par l’intermédiaire de son propre ordinateur, pour recevoir les signaux sonores produits et les écouter par l’intermédiaire de moyens de restitution propres.
Le dispositif de production d’un son 10 décrit précédemment, et particulièrement son unité de traitement 11, met en œuvre le procédé de production d’un son qui va être décrit ci-après. Ce procédé permet de générer un son destiné à un utilisateur, ce son intégrant des effets panoramiques, prédéfinis et perceptibles par un utilisateur pour améliorer son bien-être. L’effet panoramique est avantageusement dépendant du traitement précis souhaité par l’utilisateur.
La figure 2 illustre schématiquement les différentes étapes du procédé selon un mode de réalisation de l’invention.
En remarque, l’ensemble du paramétrage du procédé dépendra de l’application choisie, parmi par exemple le sommeil, l’anti-stress, la relaxation, la concentration, etc.
Dans une étape préalable E0, un signal sonore est choisi et transmis au dispositif de production d’un son 10 par la au moins une source sonore 30, par l’intermédiaire de la première interface 16. En remarque, nous entendons aussi par signal sonore les données numériques représentatives de ce signal, dans un souci de simplification. En variante, ce signal sonore peut être prémémorisé dans une mémoire électronique de la au moins une source 30. En variante encore, ce signal sonore peut être prémémorisé dans la mémoire électronique 12 du dispositif de production d’un son 10. Cette étape préalable E0 consiste alors à choisir un signal sonore dans cette mémoire électronique 12.
En remarque, cette étape permet de transmettre un signal sonore entrant identique sur chaque voie destinée à être traitée puis transmise à un haut-parleur, optionnellement correspondant à une application choisie et/ou à un choix d’un utilisateur. De manière générique, le procédé considère n signaux sonores entrants identiques pour une sortie à n haut-parleurs. Par exemple, il y aura deux signaux sonores entrants identiques pour une sortie stéréo et quatre signaux sonores entrants identiques pour une sortie quadriphonique.
Le signal sonore est de préférence déterminé en fonction de l’application choisie par l’utilisateur, c’est-à-dire en fonction du traitement souhaité. Selon le mode de réalisation, nous distinguons à titre d’exemple quatre traitements différents : la relaxation anti-stress, la relaxation normale, la favorisation du sommeil, le développement de la concentration. En complément, l’invention peut s’appliquer à d’autres traitements comme la récupération musculaire, le traitement de la douleur, l’anesthésie. Le procédé peut donc comprendre une sous-étape de cette étape préalable consistant à sélectionner l’application souhaitée. Cette sélection peut par exemple se faire par l’intermédiaire de l’interface homme machine 21 du dispositif. En complément, le signal sonore peut être choisi par l’utilisateur en fonction de plusieurs signaux possibles, par l’intermédiaire d’une interface homme machine.
La mémoire électronique 12 du dispositif de production d’un son 10 peut ainsi comprendre une base de données de signaux sonores, associant pour chaque signal sonore une ou plusieurs applications particulières, notamment parmi les différentes applications listées ci-dessus. Un signal sonore peut être très sommaire, par exemple comprendre une simple fréquence audible par un utilisateur, notamment comprise entre 100 et 200 Hz, et de préférence entre 130 et 140 Hz inclus. En variante, il peut être riche, correspondre à un morceau musical ou à un son de la nature.
L’unité de traitement 11 met ensuite en œuvre le traitement du signal sonore, ce qui représente le cœur de l’invention. Pour cela, le même signal sonore choisi est dupliqué en un nombre correspondant au nombre de moyens de restitution, par exemple deux dans un mode de réalisation le plus simple, et les différents signaux sonores identiques vont subir un traitement différent, pour former le son final qui produira l’effet panoramique lors de la restitution de chaque signal sonore traité sur un moyen de restitution 22.
Ce traitement des signaux sonores commence par une première étape de modulation temporelle E1, qui consiste en la détermination d’un tempo d’un cycle, qui s’apparente à une vitesse de déplacement du son selon un modèle fractal de base. En effet, le procédé va répéter des modulations spatiales sur différents cycles élémentaires, cette modulation spatiale étant définie dans la prochaine étape E2, sur une durée totale de traitement qui sera découpée en lesdits plusieurs cycles élémentaires dont la durée est déterminée par cette première étape de modulation temporelle E1. La durée d’un cycle élémentaire, qui sera plus simplement appelé cycle par la suite, peut être constante ou variable. Elle peut être calculée en temps réel, à la fin de chaque cycle, ou prédéfinie à l’avance sur toute la durée du traitement choisi. L’enchaînement des cycles constitue une répétition fractale de type continu ou pulsé selon la spécificité du programme.
Pour cela, le procédé utilise d’abord un algorithme temporel universel ALGO1, qui détermine un temps de référence universel. Le calcul est complété par l’application d’un ou plusieurs sous-algorithmes temporels différents, ALGO11, ALGO12, ALGO13, etc., qui modifient le temps de référence universel pour déterminer le temps d’un cycle donné.
Selon un exemple de réalisation très simple et avantageux, le temps de référence universel est un paramètre d’entrée du système, qui peut par exemple être déterminé et saisi par l’interface homme machine 21 du dispositif 10. En variante, ce temps de référence universel est une constante prédéfinie du procédé. Selon une autre variante, ce temps de référence est déterminé par un calcul plus complexe par un algorithme ALGO1. Le temps de référence est avantageusement compris entre une et deux minutes incluses. Ensuite, chaque sous-algorithme procède à une découpe de ce temps de référence. Par exemple, le premier sous-algorithme ALGO11 effectue un découpage du temps de référence par sa division par un facteur X1, le deuxième sous-algorithme ALGO12 effectue un découpage du temps découpé par le sous-algorithme ALGO11 par sa division par un facteur X2, et ainsi de suite. Les différents facteurs X1, X2, …, Xi peuvent être des paramètres du dispositif ou des constantes prédéfinies. Ils peuvent être identiques ou non. Ils peuvent être entiers ou non. De préférence, ils sont compris entre deux et trois compris. La durée des cycles du signal sonore produit par le procédé de production d’un son peut donc évoluer selon le principe d’un objet fractal. Chaque sous-algorithme ALGO1i augmente la vitesse de déplacement d’un facteur Xi par rapport à la vitesse définie par le sous-algorithme précédent ALGO1(i-1).
De préférence, cette évolution de la durée des cycles est prédéfinie pour chaque application. Ainsi, le nombre de sous-algorithme ALGO1i à appliquer est prédéfini pour chaque cycle en fonction de chaque application, ainsi qu’éventuellement les paramètres Xi, voire le temps de référence.
Finalement, la première étape de modulation temporelle E1 permet de fixer la vitesse de déplacement dans l’espace du son, et de choisir une éventuelle évolution de cette vitesse en fonction d’une certaine application. Selon le mode de réalisation, c’est la détermination de cette vitesse qui permettra de différencier les différentes applications, la modulation spatiale restant ensuite la même pour chaque application. En remarque, cette durée de chaque cycle est la même pour les différents signaux traités en parallèle, leur différence étant définie ultérieurement par la modulation spatiale qui sera décrite par la deuxième étape E2 de répétition fractale.
Ainsi, selon un mode de réalisation, cette vitesse peut être choisie de la manière suivante :
  • Pour une relaxation anti-stress, la vitesse augmente puis diminue, de manière répétée. Elle évolue ainsi selon un mode dit « en accordéon ». Avantageusement, la variation de la vitesse est selon un facteur compris entre 1 et 6, de préférence 4 et 5, entre la vitesse la plus lente et la plus rapide. De plus, la croissance puis la décroissance de la vitesse sont avantageusement réalisées selon la même vitesse (c’est-à-dire que l’accélération et la décélération sont égales). Comme explicité ci-dessus, cette variation de vitesse est obtenue par le découpage du temps de référence universel selon un certain nombre de sous-algorithmes ALGO1i. Le temps de référence universel est avantageusement fixé entre une et trois minutes.
  • Pour une relaxation normale, la vitesse est constante. Elle est de préférence égale à la vitesse de référence universelle, c’est-à-dire que chaque cycle présente une durée égale au temps de référence universel. La vitesse de référence universelle est comprise entre 2 et 5, de préférence 3. Elle est alors obtenue par l’algorithme ALGO1, sans utilisation des sous-algorithmes ALGO1i. Le temps de référence universel est avantageusement fixé entre une et deux minutes.
  • Pour une application de favorisation du sommeil, la vitesse est d’abord croissante jusqu’à atteindre une vitesse seuil prédéfinie, puis elle reste stabilisée à cette vitesse. La vitesse seuil est comprise entre 6 et 10, de préférence égale à un facteur de huit fois la vitesse de référence universelle. Le temps de référence universel est avantageusement fixé entre une et quatre minutes.
  • Pour un développement de la concentration, la vitesse est constante, mais chaque cycle est séparé du suivant par une interruption de durée inférieure ou égale à dix secondes. Cette durée d’interruption est de préférence supérieure ou égale à une seconde. La vitesse est de préférence égale à la vitesse de référence universelle. Elle est alors obtenue par l’algorithme ALGO1, sans utilisation des sous-algorithmes ALGO1i. Le temps de référence universel est de préférence fixé à moins de 60 secondes, par exemple à 20 secondes.
Finalement, cette première étape E1 se termine par une intégration finale des différents cycles, dont la vitesse est éventuellement amplifiée.
Le procédé comprend une sous-étape intermédiaire complémentaire optionnelle de superposition d’un ou plusieurs signaux traités avec le signal d’entrée non traité, ou avec tout autre signal sonore non traité. Cette approche permet par exemple de superposer une musique agréable à un son traité de basse fréquence uniforme et pas particulièrement agréable à l’écoute.
En fin de la première étape E1, les différents cycles et leurs vitesses sont ainsi définis. Cette première étape de modulation temporelle E1 est la plus importante pour atteindre un traitement particulier recherché sur le bien être d’un utilisateur. Le procédé met alors en œuvre une deuxième étape de traitement par modulation spatiale E2 des différents signaux. Pour cela, l’unité de traitement 11 utilise un algorithme de décalage spatial ALGO2. Selon une spécificité de ce mode de réalisation de l’invention, l’algorithme ALGO2 ne génère que deux phases de variation. Une phase décroissante et une phase croissante.
Les figures 3a et 3b illustrent à titre d’exemple des fonctions de modulation de l’intensité de signal dans un exemple d’implémentation à deux signaux. Pour cela, le signal est divisé en durées élémentaires ou durée d’un cycle Δ, sur lesquelles l’intensité du signal est modulée selon une certaine fonction. La durée de chaque cycle Δ a été définie par la première étape E1 décrite précédemment. Cette modulation de l’intensité est ensuite répétée sur la durée totale du signal, de la même manière sur chaque cycle. Cette modulation en intensité du signal permet de simuler un déplacement de la source d’émission, qui semble se rapprocher lorsque l’intensité augmente, et s’éloigner dans le cas contraire. En variante, la modulation spatiale peut également être modifiée d’un cycle à un autre.
Ainsi, les figures 3a et 3b illustrent respectivement les fonctions IM1 et IM2 de modulation d’intensités respectivement des signaux de la première voie V1 et de la deuxième voie V2, dans l’exemple illustré à deux voies de sortie. Ces fonctions sont multipliées à l’intensité de leur signal respectif pour former la modulation d’intensité desdits signaux. L’ordonnée représentée sur les figures correspond ainsi à un pourcentage de l’intensité initiale du signal. Dans cet exemple illustré, la durée élémentaire Δ vaut 120 secondes. En variante, elle pourrait prendre toute autre valeur déterminée par la première étape E1. De plus, la deuxième fonction IM2 est obtenue par un effet miroir de la première fonction. Elle reproduit ainsi à rebours la première fonction. Cette solution permet de former un effet droite-gauche particulier lors de l’écoute par un utilisateur. L’effet miroir se traduit par une variation dissociée du volume sonore qui génère la sensation d’une rotation sonore spatiale parfaitement circulaire. En variante, un effet miroir avec distorsion se traduit par une variation dissociée du volume sonore qui génère la sensation d’une rotation sonore spatiale elliptique. Chaque période Δ comprend deux phases, une phase décroissante et une phase croissante. Chaque fonction apparait comme la succession de quatre portions linéaires, s’étendant respectivement sur les intervalles de temps de même durée de 0 à Δ/4, de Δ/4 à Δ/2, de Δ/2 à 3Δ/4, de 3Δ/4 à Δ. Dans un modèle quadriphonique à quatre haut-parleurs, chacune des quatre portions d’intervalle, Δ/4, Δ/2, 3Δ/4 et Δ, est associée à un haut-parleur spécifique après correction et redressement sur la période Δ.
Selon l’exemple illustré sur la figure 3a, la fonction IM1 s’étend d’abord linéairement des valeurs d’ordonnée de 75 à 5 sur le premier quart, puis de 5 à 15 sur le deuxième quart, puis de 15 à 50 sur le troisième quart, et enfin de 50 à 75 sur le dernier quart. En variante, la fonction IM1 pourrait prendre une autre forme, déduite de celle représentée en déplaçant simplement verticalement les quatre points entre lesquels s’étendent ses quatre parties linéaires. Ainsi, le premier point peut prendre toute autre ordonnée comprise entre 55 et 100, le deuxième point peut prendre toute ordonnée comprise entre 0 et 25, le troisième point peut prendre toute ordonnée comprise entre 25 et 75, et le quatrième point peut prendre toute ordonnée comprise entre 75 et 100.
En sortie de la deuxième étape de modulation spatiale E2, le traitement des différents signaux est terminé. Ces signaux sont prêts pour être exploités, dans une dernière étape E3. Cette troisième étape E3 peut consister à transmettre chaque signal sur un haut-parleur différent, par l’intermédiaire de la deuxième interface 14 de sortie du dispositif de production d’un son 10, à destination d’un utilisateur 40. En variante, cette étape peut consister en une mémorisation des signaux générés sur une mémoire électronique, par exemple la mémoire électronique 12 ou une mémoire externe du dispositif de production d’un son 10, pour leur écoute ultérieure. Ces signaux peuvent être transmis vers des moyens de restitution locaux, ou vers des moyens distants par tout dispositif de communication 26, par exemple Internet.
On note que dans la solution retenue, il y a autant de voies de sorties que de duplications du signal d’entrée, au moins deux, voire trois ou quatre. Chaque signal dupliqué est ainsi traité de manière indépendante par le dispositif, puis transmis à un moyen de restitution propre.
De manière optionnelle, le procédé selon le mode de réalisation de l’invention comprend une quatrième étape E4 consistant à retourner vers le dispositif de production d’un son 10 des informations sensorielles enregistrées par des biocapteurs ou des sensations perçues par un utilisateur à l’écoute des signaux sonores reçus. Ces informations peuvent ainsi être exploitées pour une adaptation des algorithmes de traitement utilisés, en temps réel ou en temps différé. Ce retour d’informations peut être manuel, par l’intermédiaire d’une interface homme machine 21 permettant à un utilisateur de saisir des informations. En variante, ce retour peut être automatique, à partir d’un dispositif permettant de capter des données biologiques de l’utilisateur 40. Ce dispositif peut par exemple inclure une analyse de l’activité nerveuse cérébrale de l’utilisateur, la mesure cardiaque, et/ou la mesure de la respiration de l’utilisateur. En variante ou complément, ce dispositif peut comprendre une caméra pour observer l’utilisateur, et une unité de traitement permettant une analyse des émotions visuelles de l’utilisateur.
A titre d’exemple, les données physiologiques enregistrées ou perçues peuvent permettre de moduler les paramètres du programme pour adapter au mieux la réponse sonore aux besoins spécifiques de chaque individu. Ainsi, les données de la fréquence respiratoire, cardiaque et de l’activité nerveuse musculaire et cérébrale, peuvent générer des changements dans les fonctions temporelles du programme. Ainsi, les vitesses de rotation peuvent être augmentées pour amplifier la réponse physiologique ou à l’inverse, il est possible de diminuer les vitesses de rotation pour limiter des effets physiologiques trop importants. De même, la fréquence sonore du signal d’écoute ou la piste musicale peut être modulée selon la perception et les gouts de l’utilisateur.

Claims (18)

  1. Procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
    - Transmission (E0) à une unité de traitement (11) d’au moins deux signaux sonores entrants identiques, optionnellement correspondant à une application choisie et/ou à un choix d’un utilisateur (40) ;
    - Modulation temporelle (E1) des au moins deux signaux sonores entrants consistant à découper la durée totale du son multivoies en cycles élémentaires sur lesquels une modulation spatiale du son multivoies sera élaborée et répétée, de manière identique ou modifiée, sur plusieurs cycles, la durée de chaque cycle étant ainsi définie et égale pour chaque signal sonore entrant.
  2. Procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étape de modulation temporelle (E1) comprend la définition de la durée de chaque cycle par les étapes consistant à considérer pour chaque cycle un temps de référence universel éventuellement découpé par un ou plusieurs facteurs pour déterminer le temps de chaque cycle selon une figure fractale.
  3. Procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique selon l’une des revendications précédente, caractérisé en ce qu’il comprend une étape préalable de saisie d’une application particulière souhaitée par un utilisateur (40), notamment parmi la relaxation anti-stress, la relaxation normale, la favorisation du sommeil, le développement de la concentration, la récupération musculaire, le traitement de la douleur, l’anesthésie.
  4. Procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape de modulation temporelle (E1) comprend la définition de la durée de chaque cycle en fonction d’une application choisie, notamment parmi une relaxation anti-stress, une relaxation normale, une favorisation du sommeil, un développement de la concentration, la récupération musculaire, le traitement de la douleur, l’anesthésie.
  5. Procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une succession de manière alternée de périodes de diminution de la durée d’un cycle et de périodes d’augmentation de la durée d’un cycle, selon une évolution de la durée des cycles de type accordéon, notamment pour une application de relaxation anti-stress.
  6. Procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il comprend une durée de cycles constante pour une application de relaxation normale, ou une durée de cycles croissante jusqu’à une valeur seuil, puis son maintien à cette valeur seuil, pour une application de favorisation du sommeil, ou une succession de cycles interrompus par une période d’interruption de durée inférieure ou égale à 10 secondes pour une application de développement de la concentration.
  7. Procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première étape de modulation temporelle (E1) comprend une sous-étape de superposition d’au moins un signal issu du traitement de la modulation temporelle avec un signal entrant non traité.
  8. Procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une deuxième étape de modulation spatiale (E2) des au moins deux signaux sonores entrants sur chaque cycle élémentaire défini par la première étape de modulation temporelle (E1).
  9. Procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la deuxième étape de modulation spatiale (E2) est mise en œuvre par une fonction de modulation spatiale IM1, IM2 comprenant deux phases, croissante et décroissante, sur la durée de chaque cycle élémentaire.
  10. Procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la fonction de modulation spatiale IM1, IM2 comprend quatre portions linéaires et continues.
  11. Procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite fonction de modulation spatiale IM1, IM2 comprend quatre portions linéaires de même durée pour un effet de rotation circulaire et/ou s’étendant respectivement entre quatre points, le premier point comprenant une ordonnée comprise entre 55 et 100, le deuxième point comprenant une ordonnée comprise entre 0 et 25, le troisième point comprenant une ordonnée comprise entre 25 et 75, et le quatrième point comprenant une ordonnée comprise entre 75 et 100, l’ordonnée correspondant à un facteur de réduction en pourcentage de l’intensité d’un signal sonore.
  12. Procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend deux signaux sonores entrants, et en ce qu’il comprend deux fonctions de modulation spatiale IM1 et IM2 de respectivement lesdits deux signaux sonores entrants, et en ce que la deuxième fonction de modulation spatiale IM2 reproduit à rebours la première fonction de modulation spatiale IM1 sur chaque cycle.
  13. Procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le son multivoies produit en sortie comprend le même nombre de signaux sonores que le nombre de signaux sonores entrants.
  14. Procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend une troisième étape (E3) de transmission des signaux sonores du son multivoies produit vers une mémoire électronique (12) et/ou vers des moyens de restitution (22) pour leur écoute par un utilisateur (40).
  15. Procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une quatrième étape (E4) de retour de sensation perçue par un utilisateur durant l’écoute des signaux sonores du son multivoies produit, ce retour comprenant des données numériques transmises par l’utilisateur par l’intermédiaire d’une interface homme machine (21) et/ou transmises automatiquement par un dispositif comprenant un capteur d’au moins une donnée biologique d’un utilisateur (40), comme la mesure respiratoire, cardiaque, une analyse de l’activité nerveuse cérébrale et/ou une analyse des émotions visuelles de l’utilisateur.
  16. Dispositif de production d’un son (10) multivoies à effet panoramique caractérisé en ce qu’il comprend une unité de traitement (11) configurée pour mettre en œuvre les étapes du procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique selon l’une des revendications précédentes.
  17. Appareil de stimulation neurosensorielle, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de production d’un son (10) multivoies à effet panoramique selon la revendication précédente et des moyens de restitution (22) d’un son, reliés au dispositif de production d’un son (10) multivoies à effet panoramique par des dispositifs de communication (26) et par l’intermédiaire d’une interface (14) de sortie.
  18. Programme d’ordinateur caractérisé en ce qu’il comprend des instructions qui, lorsque le programme d’ordinateur est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé de production d’un son multivoies à effet panoramique selon l’une des revendications 1 à 15.
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