• ce module n’est plus proposé.

1. trouver dans quelles directions sont présentes des sources,
2. extraire le signal émis par chacune

L’idée de base est d’utiliser ce qu’on appelle « formation de voie » qui consiste à former une voie de réception dans une direction donnée en calculant les retards d’arrivée d’un signal venant de cette direction puis en retardant les signaux pour qu’ils soient en phase quand ils viennent de cette direction et enfin en les sommant pour créer une interférence constructive pour les signaux venant de cette direction et une interférence destructive pour les signaux venant des autres directions.

Une implantation efficace de cette idée consiste à calculer des filtres (un par microphone et par direction visée) qui assureront à la fois cette formation de voie et la réjection des bruits parasites; pour chaque direction visée, on somme ensuite les sorties de ces filtres pour reconstituer un signal unique.

Le module aura pour objet de permettre aux étudiants de:

1. maîtriser le filtrage linéaire,
2. comprendre quelques méthodes simples d’optimisation de ces filtres
3. savoir les mettre en œuvre.

Il se déroulera sous forme de mini-cours suivis de TP sous matlab dont
les résultats serviront de référence pour valider la programmation sous java de la formation de voie.

• cours oasis (SI101) filtrage
• article de B.Van Veen, K.Buckley, ” Beamforming: a Versatile Approach to Spatial Filtering ”, IEEE ASSP Magazine, Vol.5, n°2, pp.4-24, avril 1988

• dans des composants pact :
  • pour localiser des sources sonores
• dans des systèmes existants :
  • téléphones mains-libres

• connaissances : filtrage RIF, variété d’antennes
  
• compétence : savoir optimiser un ensemble de filtres pour la formation de voie, savoir mettre en place une localisation de sources
• PAN2 : notice descriptive précise, exemple de mise en œuvre implanté sous Matlab/octave ou python
• PAN3 : code java commenté et structuré de manière à être lisible;
  tests de la fonction de localisation sur quelques sons de synthèse
• PAN 4 (éventuel) : assurer en temps réel la localisation d’une source

• ce module n’est plus proposé

1. la technique binaurale dans laquelle l’auditeur écoute au casque les signaux qui ont été mis en forme pour être spatialisés
2. la technique binaurale dans laquelle l’écoute se fait au travers de deux enceintes ce qui complique le dispositif puisqu’il faut d’une part spatialiser les sons, c’est à dire fabriquer les deux signaux destinés à l’oreille gauche et à l’oreille droite de l’auditeur, d’autre part fabriquer les signaux à émettre sur les enceintes pour que l’auditeur reçoive sur chacune de ses oreille le signal qui lui est destiné.

Le module aura pour objet d’étudier la technique de base binaurale. Cette technique repose sur le concept de HRTF (Head Related Transfer Function): un signal provenant d’un azimuth et une élévation donnée est reçu par un auditeur après un filtrage différent sur son oreille droite et son oreille gauche. Ce filtrage dépend de l’azimuth et de l’élévation et ce sont ces deux filtrages qui permettent à l’auditeur de localiser la source.

• wikipédia : HRTF, Head Related Transfer Function, cours oasis (SI101) filtrage
• bibliothèques JAVA à mettre en oeuvre : math common api
• compléments : un cours de 2003 par Gaël Richard, Cours ACOUS, chapitre 6.
• biblio et slides : sur cette page (cours de Gaël Richard dans le master MVA)

• dans des composants pact :
  • pour spatialiser des sons
• dans des systèmes existants :
  • jeux vidéo
  • logiciels de mixage audio

• connaissances : filtrage RIF, HRTF
  
• compétence : savoir utiliser une base de HRTF (exemples: la base LISTEN de l’IRCAM ou la base CIPIC)
• PAN 2 : notice descriptive précise, un exemple de mise en œuvre, éventuellement implémenté en matlab/octave sous forme de fonction.
• PAN3 :
  • code java commenté et structuré de manière à être lisible.
  • tests de la fonction de spatialisation sur quelques sons spatialisés
  • évaluation de la capacité à percevoir la distance et pas seulement la direction de la source
• PAN 4 (éventuel) :
  • assurer la restitution en temps réel d’une source avec la position de l’auditeur qui évolue.