[0001] L'invention se place dans le domaine de l'audio spatialisée et du contrôle de champs
sonores. Le procédé a pour but de restituer au moins un champ sonore dans une zone,
pour un auditeur, en fonction de la position de l'auditeur. Notamment, le procédé
a pour but de restituer le champ sonore en prenant en compte les déplacements de l'auditeur.
[0002] La zone est couverte par un réseau de haut-parleurs, alimentées par des signaux de
commande respectifs pour émettre chacun un signal audio en continu. Un poids respectif
est appliqué à chaque signal de commande des haut-parleurs afin de restituer le champ
sonore suivant la position de l'auditeur. A partir des poids, un jeu de filtres est
déterminé, chaque filtre du jeu de filtres correspondant à chaque haut-parleur. Le
signal devant être distribué à l'auditeur est alors filtré par le jeu de filtre et
diffusé par le haut-parleur correspondant au filtre.
[0003] Les méthodes itératives utilisées se servent des poids calculés à l'itération précédente
pour calculer les nouveaux poids. Le jeu de filtres dispose donc d'une mémoire des
itérations précédentes. Lors d'un déplacement de l'auditeur, une partie du champ sonore
qui a été restitué à l'itération précédente (ou à l'ancienne position de l'auditeur)
est absent de la nouvelle position de l'auditeur. Il n'est donc plus contraint et
la partie des poids permettant cette restitution précédente n'est plus utile mais
reste en mémoire. Autrement dit, le champ sonore restitué en la position précédente
de l'auditeur, à l'itération précédente n'est plus utile pour le calcul des poids
à la position courante de l'auditeur, ou à l'itération courante, mais reste en mémoire.
[0004] Il est notamment connu du document
WO2012/068174 A2 un procédé et un système permettant de produire un signal audio binaural localisé
à l'attention d'un utilisateur. Toutefois, ce document ne tient pas compte de la position
courante d'un auditeur.
[0005] La présente invention vient améliorer la situation.
[0006] A cet effet, elle propose un procédé assisté par des moyens informatiques selon la
revendication 1.
[0007] La présente méthode se base donc directement sur le déplacement de l'auditeur pour
faire varier le facteur d'oubli à chaque itération. Cela permet d'atténuer l'effet
mémoire dû au calcul des poids aux itérations précédentes. La précision de la restitution
du champ en est grandement améliorée, tout en ne nécessitant pas de ressources en
calcul trop coûteuses.
[0008] Selon une réalisation, une pluralité de points formant les positions respectives
d'une pluralité de microphones virtuels est définie dans la zone pour estimer une
pluralité de pressions acoustiques respectives dans la zone en tenant compte du poids
respectif appliqué à chaque haut-parleur, comprenant chacun respectivement un facteur
d'oubli, et des fonctions de transfert propres à chaque haut-parleur en chaque microphone
virtuel, la pluralité de points étant centrée sur la position de l'auditeur.
[0009] De cette manière, la pression acoustique est estimée en une pluralité de points de
la zone, entourant l'auditeur. Cela permet d'appliquer des poids à chaque haut-parleur
en tenant compte des écarts de pressions acoustiques pouvant survenir en différents
points de la zone. L'estimation des pressions acoustiques est donc réalisée de manière
homogène et précise autour de l'auditeur, ce qui permet d'accroître la précision de
la méthode.
[0010] Selon une réalisation, la zone comprend une première sous-zone dans laquelle le champ
sonore choisi est à rendre audible et une deuxième sous-zone dans laquelle le champ
sonore choisi est à rendre inaudible, la première sous-zone étant définie dynamiquement
comme correspondant à la position de l'auditeur et dudit microphone virtuel, le microphone
virtuel étant un premier microphone virtuel, et la deuxième sous-zone étant définie
dynamiquement comme étant complémentaire de la première sous-zone, la deuxième sous-zone
étant couverte par au moins un deuxième microphone virtuel dont une position est définie
dynamiquement en fonction de ladite deuxième sous-zone, le procédé comprenant en outre
itérativement :
- une estimation d'une pression acoustique dans la deuxième sous-zone, au moins en fonction
des fonctions de transfert acoustiques, des signaux de commande respectifs des haut-parleurs,
et d'un poids initial respectif des signaux de commande des haut-parleurs ;
- calcul d'une erreur entre ladite pression acoustique estimée dans la deuxième sous-zone
et une pression acoustique cible, souhaitée dans la deuxième sous-zone ;
- calcul et application de poids respectifs aux signaux de commande des haut-parleurs,
en fonction de ladite erreur et d'un facteur d'oubli de poids, ledit facteur d'oubli
étant calculé en fonction d'un déplacement de l'auditeur, ledit déplacement étant
déterminé par une comparaison entre une position précédente de l'auditeur et la position
courante de l'auditeur ;
le calcul de la pression acoustique dans la deuxième sous-zone étant mis en oeuvre
à nouveau en fonction des signaux de commande respectifs, pondérés, des haut-parleurs.
[0011] La méthode permet donc de restituer différents champs sonores dans une même zone,
en utilisant le même système de haut-parleurs, en fonction d'un déplacement de l'auditeur.
Ainsi, à chaque itération, le champ sonore effectivement restitué dans les deux sous-zones
est évalué afin qu'à chaque déplacement de l'auditeur, la pression acoustique dans
chacune des sous-zones atteigne effectivement la pression acoustique cible. La position
de l'auditeur peut permettre de déterminer la sous-zone dans laquelle le champ sonore
est à rendre audible. La sous-zone dans laquelle le champ sonore est à rendre inaudible
est alors définie dynamiquement à chaque déplacement de l'auditeur. Le facteur d'oubli
est donc calculé itérativement pour chacune des deux sous-zones, de sorte que la pression
acoustique dans chacune des sous-zones atteigne sa pression acoustique cible.
[0012] Selon une réalisation, la zone comprend une première sous-zone dans laquelle le champ
sonore choisi est à rendre audible et une deuxième sous-zone dans laquelle le champ
sonore choisi est à rendre inaudible, la deuxième sous-zone étant définie dynamiquement
comme correspondant à la position de l'auditeur et dudit microphone virtuel, le microphone
virtuel étant un premier microphone virtuel, et la première sous-zone étant définie
dynamiquement comme étant complémentaire de la deuxième sous-zone, la première sous-zone
étant couverte par au moins un deuxième microphone virtuel dont une position est définie
dynamiquement en fonction de ladite première sous-zone, le procédé comprenant en outre
itérativement :
- une estimation d'une pression acoustique dans la deuxième sous-zone, au moins en fonction
des fonctions de transfert acoustiques, des signaux de commande respectifs des haut-parleurs,
et d'un poids initial respectif des signaux de commande des haut-parleurs ;
- calcul d'une erreur entre ladite pression acoustique estimée dans la deuxième sous-zone
et une pression acoustique cible, souhaitée dans la deuxième sous-zone ;
- calcul et application de poids respectifs aux signaux de commande des haut-parleurs,
en fonction de ladite erreur et d'un facteur d'oubli de poids, ledit facteur d'oubli
étant calculé en fonction d'un déplacement de l'auditeur, ledit déplacement étant
déterminé par une comparaison entre une position précédente de l'auditeur et la position
courante de l'auditeur ;
le calcul de la pression acoustique dans la deuxième sous-zone étant mis en oeuvre
à nouveau en fonction des signaux de commande respectifs, pondérés, des haut-parleurs.
[0013] De même, la position de l'auditeur peut permettre de définir la sous-zone dans laquelle
le champ sonore est à rendre inaudible. La sous-zone dans laquelle le champ sonore
est à rendre audible étant définie dynamiquement comme complémentaire de l'autre sous-zone.
Le facteur d'oubli est donc calculé itérativement pour chacune des deux sous-zones,
de sorte que la pression acoustique dans chacune des sous-zones atteigne sa pression
acoustique cible.
[0014] Selon une réalisation, chaque sous-zone comprend au moins un microphone virtuel et
deux haut-parleurs, et de préférence chaque sous-zone comprend au moins une dizaine
de microphones virtuels et au moins une dizaine de haut-parleurs.
[0015] Le procédé est donc apte à fonctionner avec une pluralité de microphones et de haut-parleurs.
[0016] Selon une réalisation, une valeur du facteur d'oubli augmente si l'auditeur se déplace
et diminue si l'auditeur ne se déplace pas.
[0017] L'augmentation du facteur d'oubli en cas de déplacement de l'auditeur permet d'oublier
plus rapidement les poids calculés aux itérations précédentes. Au contraire, la diminution
du facteur d'oubli lorsque l'auditeur ne se déplace pas permet de conserver au moins
en partie les poids calculés aux itérations précédentes.
[0018] Selon une réalisation, le facteur d'oubli est défini par

avec γ(n) le facteur d'oubli, n l'itération courante, γ
max le facteur d'oubli maximal, χ un paramètre défini par le concepteur égal à µ un pas
d'adaptation, m une variable définie en fonction d'un déplacement de l'auditeur ayant
comme maximum χ et α une variable permettant d'ajuster la vitesse d'augmentation ou
de diminution du facteur d'oubli.
[0019] Ainsi, le facteur d'oubli est directement estimé en fonction d'un déplacement de
l'auditeur. Notamment, le facteur d'oubli dépend de la distance parcourue à chaque
itération par l'auditeur, autrement dit de la vitesse de déplacement de l'auditeur.
Un facteur d'oubli différent peut donc être estimé pour chaque auditeur. Les valeurs
des variables peuvent également être ajustées au cours des itérations de manière à
prendre réellement en compte le déplacement de l'auditeur.
[0020] Selon une réalisation, un pas de montée l
u et un pas de descente l
d du facteur d'oubli sont définis tels que :
- si un déplacement de l'auditeur est déterminé, m = min(m + lu, 1)
- si aucun déplacement de l'auditeur n'est déterminé, m = max(m - ld, 0),
avec 0< l
u <1 et 0< l
d <1, les pas de montée et de descente étant définis en fonction d'une vitesse de déplacement
d'un auditeur et/ou d'une modification du champ sonore choisi à restituer.
[0021] La définition de deux variables distinctes l
u et l
d permet de choisir les vitesses de réaction de la méthode en fonction du début et/ou
de la fin du déplacement de l'auditeur.
[0022] Selon une réalisation, le facteur d'oubli est compris entre 0 et 1.
[0023] Ainsi, cela permet d'oublier les poids précédents en totalité ou de conserver les
poids précédents en totalité.
[0024] La présente invention vise aussi un système de restitution sonore spatialisée selon
la revendication 10.
[0025] La présente invention vise aussi un support de stockage d'un programme d'ordinateur
selon la revendication 11.
[0026] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de
la description détaillée ci-après d'exemples de réalisation de l'invention, et à l'examen
des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente un exemple de système selon un mode de réalisation de l'invention,
- les figures 2a et 2b illustrent, sous la forme d'un ordinogramme, les principales
étapes d'un mode de réalisation particulier du procédé,
- la figure 3 illustre de façon schématique un mode de réalisation dans lequel deux
sous-zones sont définies dynamiquement en fonction des données de géolocalisation
d'un auditeur,
- les figures 4a et 4b illustrent, sous la forme d'un ordinogramme, les principales
étapes d'un deuxième mode de réalisation du procédé.
[0027] Les modes de réalisation décrits en référence aux figures peuvent être combinés.
[0028] La figure 1 illustre schématiquement un système SYST selon un exemple de réalisation.
Le système SYST comprend un réseau de haut-parleurs HP comprenant N haut-parleurs
(HP
1,...,HP
N), avec N au moins égal à 2, et de préférence au moins égal à 10. Le réseau de haut-parleurs
HP couvre une zone Z. Les haut-parleurs HP sont alimentés par des signaux de commande
respectifs pour émettre chacun un signal audio en continu, en vue d'une diffusion
sonore spatialisée d'un champ sonore choisi dans la zone Z. Plus précisément, le champ
sonore choisi est à restituer en une position a1 d'un auditeur U. Les haut-parleurs
peuvent être définis par leur position dans la zone. La position a1 de l'auditeur
U peut être obtenue au moyen d'un capteur de position POS.
[0029] La zone est en outre couverte par des microphones MIC. Dans un exemple de réalisation,
la zone est couverte par un réseau de M microphones MIC, avec M au moins égal à 1
et de préférence au moins égal à 10. Les microphones MIC sont des microphones virtuels.
Dans la suite de la description, le terme « microphone MIC » est utilisé. Les microphones
MIC sont repérés par leur position dans la zone Z.
[0030] Dans un exemple de réalisation, les microphones virtuels sont définis en fonction
de la position a1 de l'auditeur U dans la zone Z. Notamment, les microphones virtuels
MIC peuvent être définis de manière à entourer l'auditeur U. Dans cet exemple de réalisation,
la position des microphones virtuels MIC change en fonction de la position a1 de l'auditeur
U.
[0031] Comme illustré sur la figure 1, le réseau de microphones MIC entoure la position
a1 de l'auditeur U. Puis, lorsque l'auditeur U se déplace vers la position a2, le
réseau de microphones MIC est redéfini pour entourer la position a2 de l'auditeur.
Le déplacement de l'auditeur U est schématisé par la flèche F.
[0032] Le système SYST comprend en outre une unité de traitement TRAIT apte à mettre en
oeuvre les étapes du procédé. L'unité de traitement TRAIT comprend notamment une mémoire,
formant un support de stockage d'un programme d'ordinateur comprenant des portions
de code pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-après en référence aux figures
2a et 2b. L'unité de traitement TRAIT comprend en outre un processeur PROC apte à
exécuter les portions de code du programme d'ordinateur.
[0033] L'unité de traitement TRAIT reçoit, en continu et en temps réel, la position des
microphones MIC, la position de l'auditeur U, les positions de chaque haut-parleur
HP, le signal audio à reproduire S(U) destiné à l'auditeur U et le champ sonore cible
Pt à atteindre en la position de l'auditeur. L'unité de traitement TRAIT reçoit en outre
la pression acoustique estimée
P en la position de l'auditeur U. A partir de ces données, l'unité de traitement TRAIT
calcul le filtre FILT à appliquer au signal S afin de restituer le champ sonore cible
Pt. L'unité de traitement TRAIT délivre en sortie les signaux filtrés S(HP
1...HP
N) à diffuser respectivement sur les haut-parleurs HP
1 à HP
N.
[0034] Les figures 2a et 2b illustrent les principales étapes d'un procédé pour la restitution
d'un champ sonore choisi en une position d'un auditeur, lorsque l'auditeur se déplace.
Les étapes du procédé sont mises en oeuvre par l'unité de traitement TRAIT de manière
continue et en temps réel.
[0035] A l'étape S1, la position de l'auditeur U dans la zone est obtenue au moyen d'un
capteur de position. A partir de ces données de géolocalisation, un réseau de microphones
virtuels MIC est défini à l'étape S2. Le réseau de microphones virtuels MIC peut prendre
toute forme géométrique telle qu'un carré, un cercle, un rectangle... Le réseau de
microphones virtuels MIC peut être centré autour de la position de l'auditeur U. Le
réseau de microphones virtuels MIC défini par exemple un périmètre de quelques dizaines
de centimètres à quelques dizaines de mètres autour de l'auditeur U. Le réseau de
microphones virtuels MIC comprend au moins deux microphones virtuels, et de préférence
au moins dix microphones virtuels. Le nombre de microphones virtuels ainsi que leur
agencement définissent des limites dans la qualité de restitution de la zone.
[0036] A l'étape S3, la position de chaque haut-parleur HP est déterminée. Notamment, la
zone comprend un réseau de haut-parleurs comprenant au moins deux haut-parleurs HP.
De préférence, le réseau de haut-parleurs comprend une dizaine de haut-parleur HP.
Les haut-parleurs HP peuvent être répartis dans la zone de manière à ce que l'intégralité
de la zone soit couverte par les haut-parleurs.
[0037] A l'étape S4, une distance entre chaque couple de haut-parleur HP et de microphone
MIC est calculée. Cela permet de pouvoir calculer chacune des fonctions de transfert
Ftransf, pour chaque couple haut-parleur HP/microphone MIC, à l'étape S5.
[0038] Plus précisément, le champ sonore cible peut être défini comme un vecteur
Pt(
ω,
n) pour l'ensembles des microphones MIC, à chaque instant
n pour une pulsation
ω = 2
πf, f étant la fréquence. Les microphones virtuels MICi à MIC
M du réseau de microphones virtuels sont disposés aux positions
xMIC = [
MIC1, ...,
MICM] et capturent un ensemble de pressions acoustiques regroupés dans le vecteur
P(
ω,
n).
[0039] Le champ sonore est reproduit par les haut-parleurs (HP
1,...,HP
N) fixes et ayant comme position respective
xHP = [
HP1,...,
HPN] . Les haut-parleurs (HP
1,...,HP
N) sont pilotés par un ensemble de poids regroupés dans le vecteur
q(
ω,
n) = [q
1(
ω, n)
,...,qN(
ω, n)]
T. L'exposant
T est l'opérateur de transposition.
[0040] Le trajet de propagation du champ sonore entre chaque couple de haut-parleur HP et
microphone MIC peut être défini par un ensemble de fonctions de transferts
G(
ω,
n) assemblées dans la matrice

Avec les fonctions de transfert définies comme étant :

, avec R
ml la distance entre un couple haut-parleur et microphone, k le nombre d'onde, ρ la
masse volumique de l'air et c la célérité du son.
[0041] A l'étape S6, la pression acoustique
P est déterminée en la position de l'auditeur U. Plus précisément, la pression acoustique
P est déterminée dans le périmètre défini par le réseau de microphones virtuels MIC.
De manière encore plus précise, la pression acoustique
P est déterminée en chaque microphone virtuel. La pression acoustique
P est la pression acoustique issue des signaux diffusés par les haut-parleurs dans
la zone. La pression acoustique
P est déterminée à partir des fonctions de transfert Ftransf, calculées à l'étape S5,
et d'un poids appliqué aux signaux de commande alimentant chaque haut-parleur. Le
poids initial appliqué aux signaux de commande de chacun des haut-parleurs est égal
à zéro. Cela correspond au poids appliqué à la première itération. Puis, à chaque
nouvelle itération, le poids appliqué aux signaux de commande tend à varier, tel que
décrit ci-après.
[0042] Dans cet exemple, la pression acoustique
P comprend l'ensemble des pressions acoustiques déterminées en chacune des positions
des microphones virtuels. Ainsi, la pression acoustique estimée en la position de
l'auditeur U est plus représentative. Cela permet d'obtenir un résultat homogène en
sortie du procédé.
[0043] L'étape S7 permet de définir la valeur de la pression acoustique cible
Pt en la position de l'auditeur U. Plus précisément, la valeur de la pression acoustique
cible
Pt est initialisée à cette étape. La pression acoustique cible
Pt peut être choisie par le concepteur. Elle est ensuite transmise à l'unité de traitement
TRAIT sous la forme du vecteur défini ci-avant.
[0044] A l'étape S8, l'erreur entre la pression cible
Pt et la pression estimée
P en la position de l'auditeur U est calculée. L'erreur peut être due au fait qu'un
pas d'adaptation
µ est appliqué de manière à ce que la pression cible
Pt ne soit pas atteinte immédiatement. La pression cible
Pt est atteinte au bout d'un certain nombre d'itérations du procédé. Cela permet de
minimiser les ressources en calcul nécessaires pour atteindre la pression cible en
la position de l'auditeur U. Cela permet en outre d'assurer la stabilité de l'algorithme.
De la même manière, le pas d'adaptation
µ est également choisi de sorte que l'erreur calculée à l'étape S8 ait une petite valeur,
afin de stabiliser le filtre.
[0045] L'erreur E(n) est calculée comme suit :

[0046] A l'étape S12, le facteur d'oubli γ(n) est calculé afin de calculer les poids à appliquer
à chaque signal de commande des haut-parleurs.
[0047] Le facteur d'oubli γ(n) a deux rôles. D'une part, il permet de régulariser le problème.
Autrement dit, il permet d'éviter que le procédé ne diverge lorsqu'il est dans un
état stationnaire.
[0048] D'autre part, le facteur d'oubli γ(n) permet d'atténuer les poids calculés aux itérations
précédentes. Ainsi, lorsque l'auditeur se déplace, les poids précédents n'influent
pas sur les poids futurs.
[0049] Le facteur d'oubli γ(n) est déterminé en se basant directement sur un éventuel déplacement
de l'auditeur. Ce calcul est illustré aux étapes S9 à S11. A l'étape S9, la position
de l'auditeur aux itérations précédentes est récupérée. Il est par exemple possible
de récupérer la position de l'auditeur à toutes les itérations précédentes. En variante,
il est possible de ne récupérer la position de l'auditeur que pour une partie des
précédentes itérations, par exemple les dix dernières ou les cent dernières itérations.
[0050] A partir de ces données, une vitesse de déplacement de l'auditeur est calculée à
l'étape S10. La vitesse de déplacement peut être calculée en mètres par itération.
La vitesse de l'auditeur peut être nulle.
[0051] A l'étape S 11, le facteur d'oubli γ(n) est calculé selon la formule :

avec γ le facteur d'oubli,
n l'itération courante, γ
max le facteur d'oubli maximal, χ un paramètre défini par le concepteur égal à
µ le pas d'adaptation,
m une variable définie en fonction d'un déplacement de l'auditeur ayant comme maximum
χ et α une variable permettant d'ajuster la vitesse d'augmentation ou de diminution
du facteur d'oubli.
[0052] Le facteur d'oubli γ est borné entre 0 et γ
max. Selon cette définition, γ
max correspond donc à un pourcentage maximal de poids à oublier entre chaque itération.
[0053] Le choix de la valeur de
m est variable au cours des itérations. Il est choisi tel que s'il existe un déplacement
de l'auditeur, alors le facteur d'oubli augmente. Lorsqu'il n'y a pas de déplacement,
il diminue. Autrement dit, lorsque la vitesse de l'auditeur est positive, le facteur
d'oubli augmente et lorsque la vitesse de l'auditeur est nulle il diminue.
[0054] La variable α influe principalement sur la vitesse de convergence du procédé. Autrement
dit, il permet de choisir le nombre d'itérations pour lesquelles la valeur maximale
γ
max et/ou minimale du facteur d'oubli est atteinte.
[0055] La variable
m est définie comme suit :
- si un déplacement de l'auditeur est déterminé, m = min(m + lu, 1)
- si aucun déplacement de l'auditeur n'est déterminé, m = max(m - ld, 0).
[0056] Les variables
lu et
ld correspondent respectivement à un pas de montée et un pas de descente du facteur
d'oubli. Ils sont définis en fonction de la vitesse de déplacement de l'auditeur et/ou
en fonction d'une modification du champ sonore choisi à restituer.
[0057] Notamment, le pas de montée
lu a une valeur plus importante si les poids précédents sont à oublier rapidement en
cours de déplacement (par exemple dans le cas où la vitesse de déplacement de l'auditeur
est importante). Le pas de descente
ld a une valeur plus importante si les poids précédents sont complètement à oublier
à la fin d'un déplacement de l'auditeur.
[0058] La définition de deux variables
lu et
ld permet donc de moduler le système. Cela permet de prendre en compte, en temps réel
et en continu, le déplacement de l'auditeur. Ainsi, à chaque itération, le facteur
d'oubli est calculé en fonction du déplacement réel de l'auditeur, de manière à restituer
le champ sonore choisi en la position de l'auditeur.
[0059] A l'étape S12, le facteur d'oubli γ est modifié si nécessaire, en fonction du résultat
du calcul de l'étape S 11.
[0060] Le calcul et la modification du facteur d'oubli à l'étape S12 sert à calculer les
poids à appliquer aux signaux de commande des haut-parleurs HP. Plus précisément,
à la première itération, les poids sont initialisés à zéro (étape S13). Chaque haut-parleur
diffuse un signal de commande non pondéré. Puis, à chaque itération, la valeur des
poids varie en fonction de l'erreur et du facteur d'oubli (étape S14). Les haut-parleurs
diffusent alors un signal de commande pondéré, qui peut être différent à chaque nouvelle
itération. Cette modification des signaux de commande explique notamment que la pression
acoustique
P estimée en la position de l'auditeur U puisse être différente à chaque itération.
[0061] Les nouveaux poids sont calculés à l'étape S14 selon la formule mathématique :
q(n + 1) =
q(n)(1 -
µγ(
n)) +
µGH(
n)(
G(
n)
q(
n) -
Pt(
n)), avec
µ le pas d'adaptation pouvant varier à chaque itération et
γ(
n) le facteur d'oubli pouvant varier. Afin de garantir la stabilité du filtre, il est
avantageux d'éviter que le pas d'adaptation
µ ne soit supérieur à l'inverse de la plus grande valeur propre de
GHG.
[0062] A l'étape S15, les filtres FILT à appliquer aux haut-parleurs sont calculés. Par
exemple, un filtre par haut-parleur est calculé. Il peut donc y avoir autant de filtres
que de haut-parleurs. Pour obtenir des filtres dans le domaine temporel à partir des
poids calculés à l'étape précédente, il est possible d'effectuer une symétrie des
poids calculés dans le domaine fréquentiel en prenant leur complexe conjugué. Puis,
une transformée de Fourier Inverse est réalisée pour obtenir les filtres dans le domaine
temporel. Toutefois, les filtres calculés peuvent ne pas respecter le principe de
causalité. Un décalage temporel du filtre, correspondant par exemple à la moitié de
la longueur de filtre, peut être réalisé. Ainsi, une pluralité de filtres, par exemple
un filtre par haut-parleur, est obtenue.
[0063] A l'étape S16, le signal audio à diffuser à l'auditeur est obtenu. Il est alors possible
de réaliser un filtrage en temps réel du signal audio S(U) pour diffuser le signal
sur les haut-parleurs. Notamment, le signal S(U) est filtré à l'étape S17 par les
filtres calculés à l'étape S15 et diffusé par le haut-parleur correspondant au filtre
aux étapes S18 et S19.
[0064] Puis, à chaque itération, les filtres FILT sont calculés en fonction des signaux
S(HP
1,...,HP
N) filtrés, pondérés à l'itération précédente et diffusés par les haut-parleurs, tels
que perçus par le réseau de microphones. Les filtres FILT sont appliqués au signal
S(U) pour obtenir de nouveaux signaux de commande S(HP
1,...,HP
N) à diffuser respectivement sur chaque haut-parleur du réseau de haut-parleurs.
[0065] Le procédé est alors relancé à partir de l'étape S6 dans laquelle la pression acoustique
en la position de l'auditeur est déterminée.
[0066] Ci-après, un autre mode de réalisation est décrit. Les mêmes références numériques
désignent les mêmes éléments.
[0067] Dans ce mode de réalisation, le réseau de haut-parleurs HP couvre une zone comprenant
une première sous-zone SZ1 et une deuxième sous-zone SZ2. Les haut-parleurs HP sont
alimentés par des signaux de commande respectifs pour émettre chacun un signal audio
en continu, en vue d'une diffusion sonore spatialisée d'un champ sonore choisi. Le
champ sonore choisi est à rendre audible dans une des sous-zones, et à rendre inaudible
dans l'autre sous-zone. Par exemple, le champ sonore choisi est audible dans la première
sous-zone SZ1. Le champ sonore choisi est à rendre inaudible dans la deuxième sous-zone
SZ2. Les haut-parleurs peuvent être définis par leur position dans la zone.
[0068] Chaque sous-zone SZ peut être définie par la position de l'auditeur U. Il est alors
possible de définir, en fonction des données de géolocalisation de l'auditeur, la
première sous-zone SZ1, dans laquelle l'auditeur U entend le champ sonore choisi.
La sous-zone SZ1 a par exemple des dimensions prédéfinies. Notamment, la première
sous-zone peut correspondre à une surface de quelques dizaines de centimètres à quelques
dizaines de mètres, dont l'auditeur U est le centre. La deuxième sous-zone SZ2, dans
laquelle le champ sonore choisi est à rendre inaudible, peut être définie comme la
sous-zone complémentaire.
[0069] En variante, la position de l'auditeur U peut définir, de la même manière que décrite
ci-avant, la deuxième sous-zone SZ2. La première sous-zone SZ1 est définie comme complémentaire
de la deuxième sous-zone SZ2.
[0070] Selon cette réalisation, une partie du réseau de microphones MIC couvre la première
sous-zone SZ1 tandis que l'autre partie couvre la deuxième sous-zone SZ2. Chaque sous-zone
comprend au moins un microphone virtuel. Par exemple, la zone est couverte par M microphones
M1 à MIC
M. La première sous-zone est couverte par les microphones MICi à MIC
N, avec N inférieur à M. La deuxième sous-zone est couverte par les microphones MIC
N+1 à MIC
M.
[0071] Les sous-zones étant définies en fonction de la position de l'auditeur, elles évoluent
à mesure que l'auditeur se déplace. La position des microphones virtuels évolue de
la même manière.
[0072] Plus précisément, et comme illustré sur la figure 3, la première sous-zone SZ1 est
définie par la position a1 de l'auditeur U (représentés en traits plein). Le réseau
de microphones MIC est défini de manière à couvrir la première sous-zone SZ1. La deuxième
sous-zone SZ2 est complémentaire de la première sous-zone SZ1. La flèche F illustre
un déplacement de l'auditeur U vers une position a2. La première sous-zone SZ1 est
alors redéfinie autour de l'auditeur U (en traits pointillés). Le réseau de microphones
MIC est redéfini de manière à couvrir la nouvelle première sous-zone SZ1. Le reste
de la zone représente la nouvelle deuxième sous-zone SZ2. Ainsi, la première sous-zone
SZ1 définie initialement par la position a1 de l'auditeur se trouve dans la deuxième
sous-zone SZ2.
[0073] Ainsi, sur le système illustré figure 3, l'unité de traitement TRAIT reçoit en entrée
la position des microphones MIC, les données de géolocalisation de l'auditeur U, les
positions de chaque haut-parleur HP, le signal audio à reproduire S(U) destiné à l'auditeur
U et les champs sonores cibles
Pt1,
Pt2 à atteindre dans chaque sous-zone. A partir de ces données, l'unité de traitement
TRAIT calcul le filtre FILT à appliquer au signal S(U) afin de restituer les champs
sonores cibles
Pt1,
Pt2 dans les sous-zones. L'unité de traitement TRAIT reçoit également les pressions acoustiques
P
1, P
2 estimées dans chacune des sous-zones. L'unité de traitement TRAIT délivre en sortie
les signaux filtrés S(HP
1...HP
N) à diffuser respectivement sur les haut-parleurs HP
1 à HP
N.
[0074] Les figures 4a et 4b illustrent les principales étapes du procédé selon l'invention.
Les étapes du procédé sont mises en oeuvre par l'unité de traitement TRAIT de manière
continue et en temps réel.
[0075] Le procédé a pour but de rendre inaudible le champ sonore choisi dans l'une des sous-zones,
par exemple dans la deuxième sous-zone SZ2 tout en suivant le déplacement d'un auditeur
dont la position définit les sous-zones. Le procédé est basé sur une estimation de
pressions acoustiques dans chacune des sous-zones, de manière à appliquer un niveau
de contraste sonore souhaité entre les deux sous-zones. A chaque itération, le signal
audio S(U) est filtré en fonction des pressions acoustiques estimées et du niveau
de contraste sonore pour obtenir les signaux de commande S(HP
1...HP
N) à diffuser sur les haut-parleurs.
[0076] A l'étape S20, la position de l'auditeur U est déterminée, par exemple au moyen d'un
capteur de position POS. A partir de cette position, les deux sous-zones SZ1, SZ2
sont définies. Par exemple, la première sous-zone correspond à la position de l'auditeur
U. La première sous-zone SZ1 est par exemple définie comme étant une zone de quelques
dizaines de centimètres à quelques dizaines de mètres de circonférence, dont le premier
auditeur U1 est le centre. La deuxième sous-zone SZ2 peut être définie comme étant
complémentaire de la première sous-zone SZ1.
[0077] En variante, c'est la deuxième sous-zone SZ2 qui est définie par la position de l'auditeur,
la première sous-zone SZ1 étant complémentaire de la deuxième sous-zone SZ2.
[0078] A l'étape S21, le réseau de microphones MIC est défini, au moins un microphone couvrant
chacune des sous-zones SZ1, SZ2.
[0079] A l'étape S22, la position de chaque haut-parleur HP est déterminée, tel que décrit
ci-avant en référence aux figures 2a et 2b.
[0080] A l'étape S23, une distance entre chaque couple de haut-parleur HP et de microphone
MIC est calculée. Cela permet de pouvoir calculer chacune des fonctions de transfert
Ftransf, pour chaque couple haut-parleur HP/microphone MIC, à l'étape S4.
[0081] Plus précisément, le champ sonore cible peut être défini comme un vecteur

, pour l'ensembles des microphones MIC, à chaque instant
n pour une pulsation
ω = 2
πf, f étant la fréquence. Les microphones MIC
1 à MIC
M sont disposés aux positions
xMIC = [
MIC1,...,
MICM] et capturent un ensemble de pressions acoustiques regroupés dans le vecteur
P(
ω, n).
[0082] Le champ sonore est reproduit par les haut-parleurs (HP
1,...,HP
N) fixes et ayant comme position respective
xHP = [
HP1,...,HPN] . Les haut-parleurs (HP
1,...,HP
N) sont pilotés par un ensemble de poids regroupés dans le vecteur
q(
ω,
n) = [q
1(
ω, n)
,...,qN(
ω, n)]
T. L'exposant
T est l'opérateur de transposition.
[0083] Le trajet de propagation du champ sonore entre chaque couple de haut-parleur HP et
microphone MIC peut être défini par un ensemble de fonctions de transferts
G(
ω,
n) assemblées dans la matrice

[0084] Avec les fonctions de transfert définies comme étant :

, avec R
ml la distance entre un couple haut-parleur et microphone, k le nombre d'onde, ρ la
masse volumique de l'air et c la célérité du son.
[0085] A l'étape S25, les pressions acoustiques
P1 et
P2 sont déterminées respectivement dans la première sous-zone SZ1 et dans la deuxième
sous-zone SZ2.
[0086] Selon un exemple de réalisation, la pression acoustique
P1 dans la première sous-zone SZ1 peut être la pression acoustique issue des signaux
diffusés par les haut-parleurs dans la première sous-zone. La pression acoustique
P2 dans la deuxième sous-zone, dans laquelle les signaux sonores sont à rendre inaudibles,
peut correspondre à la pression acoustique induite issue des signaux diffusés par
les haut-parleurs alimentés par les signaux de commande associés à la pression
P1 induite dans la première sous-zone.
[0087] Les pressions acoustiques
P1,
P2 sont déterminées à partir des fonctions de transfert Ftransf calculées à l'étape
S24, et d'un poids initial appliqué aux signaux de commande de chaque haut-parleur.
Le poids initial appliqué aux signaux de commande de chacun des haut-parleurs est
égal à zéro. Puis, le poids appliqué aux signaux de commande tend à varier à chaque
itération, tel que décrit ci-après.
[0088] Selon cet exemple de réalisation, les pressions acoustiques
P1,
P2 comprennent chacun l'ensemble des pression acoustiques déterminées en chacune des
positions des microphones virtuels. Ainsi, la pression acoustique estimée dans les
sous-zones est plus représentative. Cela permet d'obtenir un résultat homogène en
sortie de procédé.
[0089] En variante, une pression acoustique déterminée en une seule position
P1 ,
P2 est respectivement estimée pour la première sous-zone SZ1 et pour la deuxième sous-zone
SZ2. Cela permet de limiter le nombre de calculs, et donc de diminuer le temps de
traitement et par conséquent la réactivité du système.
[0090] Plus précisément, les pressions acoustiques
P1 ,
P2 dans chacune des sous-zones peuvent être rassemblées sous la forme d'un vecteur défini
comme :


[0091] A l'étape S26, les niveaux sonores L
1 et L
2 sont déterminés respectivement dans la première sous-zone SZ1 et dans la deuxième
sous-zone SZ2. Les niveaux sonores L
1 et L
2 sont déterminés en chaque position des microphones MIC. Cette étape permet de convertir
les valeurs des pressions acoustiques estimées
P1,
P2 en des valeurs mesurables en décibels. De cette manière, le contraste sonore entre
la première et la deuxième sous-zone peut être calculé. A l'étape S27, un niveau de
contraste sonore souhaité
CC entre la première sous-zone et la deuxième sous-zone est défini. Par exemple, le
contraste sonore souhaité
CC entre la première sous-zone SZ1 et la deuxième sous-zone SZ2 est préalablement défini
par un concepteur en fonction du champ sonore choisi et/ou de la perception d'un auditeur
U.
[0092] Plus précisément, le niveau sonore L pour un microphone peut être défini par

, avec
p0 la pression acoustique de référence, c'est-à-dire le seuil de perception.
[0093] Ainsi, le niveau sonore moyen dans une sous-zone peut être défini comme :

, avec
PH la transposée conjuguée du vecteur de pressions acoustiques dans la sous-zone et
M le nombre de microphones dans cette sous-zone.
[0094] A partir du niveau sonore L
1, L
2 dans les deux sous-zones, il est possible de calculer le contraste sonore estimé
C entre les deux sous-zones : C = L
1 - L
2.
[0095] A l'étape S28, la différence entre le contraste sonore estimé entre les deux sous-zones
et le contraste sonore souhaité
CC est calculée. A partir de cette différence, un coefficient d'atténuation peut être
calculé. Le coefficient d'atténuation est calculé et appliqué à la pression acoustique
estimée
P2 dans la deuxième sous-zone à l'étape S29. Plus précisément, un coefficient d'atténuation
est calculé et appliqué à chacune des pressions acoustiques estimées
P2 en chacune des positions des microphones MIC de la deuxième sous-zone SZ2. La pression
acoustique cible
Pt2 dans la deuxième sous-zone prend alors la valeur de la pression acoustique
P2 atténuée de la deuxième sous-zone.
[0096] Mathématiquement, la différence
Cξ entre le contraste sonore estimé C et le contraste sonore souhaité
CC peut être calculée comme suit
Cξ =
C -
CC =
L1 -
L2 -
CC Il est alors possible de calculer le coefficient d'atténuation

.
[0097] Ce coefficient est déterminé par l'amplitude de la pression acoustique à donner à
chaque microphone pour que le niveau sonore dans la deuxième sous-zone soit homogène.
Lorsque le contraste est équivalent à celui correspondant au contraste sonore souhaité
CC pour un microphone dans la deuxième sous-zone, alors
Cξ ≈ 0 donc
ξ ≈ 1. Cela signifie que la pression acoustique estimée en ce microphone correspond
à la valeur de pression cible dans la deuxième sous-zone.
[0098] Lorsque la différence entre le contraste sonore estimé C et le contraste sonore souhaité
CC est négative
Cξ < 0, cela signifie que le contraste souhaité
CC n'est pas encore atteint, et donc qu'une amplitude de pression plus faible est à
obtenir en ce microphone.
[0099] Lorsque la différence entre le contraste sonore estimé
C et le contraste sonore souhaité
CC est positive
Cξ > 0, la pression acoustique en ce point est trop faible. Elle doit donc être augmentée
pour correspondre au contraste sonore souhaité dans la deuxième sous-zone.
[0100] Le principe est donc d'utiliser le champ de pression présent dans la deuxième sous-zone
qui est induit par la pression acoustique dans la première sous-zone, puis d'atténuer
ou d'amplifier les valeurs individuelles de pressions acoustiques estimées en chaque
microphone, de sorte à ce qu'elles correspondent au champ sonore cible dans la deuxième
sous-zone sur l'ensemble des microphones. Pour tous les microphones, on définit le
vecteur :
ξ = [
ξ1,...,
ξm,...,
ξM]
T.
[0101] Ce coefficient est calculé à chaque itération et peut donc évoluer. Il peut donc
être écrit sous la forme
ξ(
n).
[0102] En variante, dans le cas où une unique pression acoustique
P2 est estimée pour la deuxième sous-zone SZ2, un seul coefficient d'atténuation est
calculé et appliqué à la pression acoustique
P2.
[0103] Les coefficients d'atténuation sont calculés de manière à répondre au critère de
contraste défini par le concepteur. Autrement dit, le coefficient d'atténuation est
défini de sorte que la différence entre le contraste sonore entre les deux sous-zones
SZ2 et le contraste sonore souhaité Ce soit proche de zéro.
[0104] Les étapes S30 à S32 permettent de définir la valeur des pressions acoustiques cibles
Pt1,
Pt2 dans la première et la deuxième sous-zone SZ1, SZ2.
[0105] L'étape S30 comprend l'initialisation des pressions acoustiques cibles
Pt1,
Pt2, respectivement dans la première et la deuxième sous-zone SZ1, SZ2. Les pressions
acoustiques cibles
Pt1,
Pt2 caractérisent le champ sonore cible à diffuser dans les sous-zones. La pression acoustique
cible
Pt1 dans la première sous-zone SZ1 est définie comme étant une pression cible
Pt1, choisie par le concepteur. Plus précisément, la pression cible
Pt1dans la première sous-zone SZ1 est supérieure à zéro, de sorte que le champ sonore
cible soit audible dans cette première sous-zone. La pression acoustique cible
Pt2 dans la seconde sous-zone est initialisée à zéro. Les pressions cibles
Pt1,
Pt2 sont ensuite transmises à l'unité de traitement TRAIT à l'étape S31, sous la forme
d'un vecteur
Pt.
[0106] A chaque itération, on attribue de nouvelles valeurs de pressions cibles aux pressions
cibles
Pt1,
Pt2 déterminées à l'itération précédente. Cela correspond à l'étape S32. Plus précisément,
la valeur de la pression cible
Pt1dans la première sous-zone est celle définie à l'étape S30 par le concepteur. Le concepteur
peut modifier cette valeur à tout moment. La pression acoustique cible
Pt2 dans la deuxième sous-zone prend la valeur de la pression acoustique
P2 atténuée (étape S29). Cela permet, à chaque itération, de redéfinir le champ sonore
cible à restituer dans la deuxième sous-zone, en tenant compte de la perception de
l'auditeur et des signaux de commande des haut-parleurs. Ainsi, la pression acoustique
cible
Pt2 de la deuxième sous-zone n'est égale à zéro que lors de la première itération. En
effet, dès lors que les haut-parleurs diffusent un signal, un champ sonore est perçu
dans la première sous-zone, mais également dans la deuxième sous-zone.
[0107] Mathématiquement, la pression cible
Pt2 dans la deuxième sous-zone est calculée comme suit.
[0108] A la première itération,
Pt2 est égale à zéro :
Pt2 (0) =
0 .
[0109] A chaque itération, la pression acoustique
P2 estimée dans la deuxième sous-zone est calculée. Cette pression acoustique correspond
à la pression acoustique induite dans la seconde sous-zone par le rayonnement des
haut-parleurs dans la première sous-zone. Ainsi, à chaque itération on a :
P2(
ω,
n) =
G2(
ω,
n)
q(
ω,
n), avec
G2(
ω,
n) la matrice de fonctions de transfert dans la deuxième sous-zone à l'itération
n.
[0110] La pression cible
Pt2 à l'itération n + 1 peut donc être calculée comme
Pt2(
n + 1) =
ξ(
n) ×
P2.
[0111] A l'étape S33, l'erreur entre la pression cible
Pt2 et la pression estimée
P2 dans la deuxième sous-zone est calculée. L'erreur est due au fait qu'un pas d'adaptation
µ est appliqué de manière à ce que la pression cible
Pt2 ne soit pas atteinte immédiatement. La pression cible
Pt2 est atteinte au bout d'un certain nombre d'itérations du procédé. Cela permet de
minimiser les ressources en calcul nécessaires pour atteindre la pression cible
Pt2 dans la deuxième sous-zone SZ2. Cela permet en outre d'assurer la stabilité de l'algorithme.
De la même manière, le pas d'adaptation
µ est également choisi de sorte que l'erreur calculée à l'étape S33 ait une petite
valeur, afin de stabiliser le filtre.
[0112] Le facteur d'oubli γ(n) est ensuite calculé afin de calculer les poids à appliquer
à chaque signal de commande des haut-parleurs.
[0113] Comme décrit ci-avant, le facteur d'oubli γ(n) permet de régulariser le problème
et d'atténuer les poids calculés aux itérations précédentes. Ainsi, lorsque l'auditeur
se déplace, les poids précédents n'influent pas sur les poids futurs.
[0114] Le facteur d'oubli γ(n) est déterminé en se basant directement sur un éventuel déplacement
de l'auditeur. Ce calcul est illustré aux étapes S34 à S36. A l'étape S34, la position
de l'auditeur aux itérations précédentes est récupérée. Il est par exemple possible
de récupérer la position de l'auditeur à toutes les itérations précédentes. En variante,
il est possible de ne récupérer la position de l'auditeur que pour une partie des
précédentes itérations, par exemple les dix dernières ou les cent dernières itérations.
[0115] A partir de ces données, une vitesse de déplacement de l'auditeur est calculée à
l'étape S35. La vitesse de déplacement peut être calculée en mètres par itération.
La vitesse de l'auditeur peut être nulle.
[0116] A l'étape S36, le facteur d'oubli γ(n) est calculé selon la formule décrite ci-avant
:

[0117] A l'étape S33, le facteur d'oubli γ(n) est modifié si nécessaire, en fonction du
résultat du calcul de l'étape S36.
[0118] Le calcul et la modification du facteur d'oubli à l'étape S37 sert à calculer les
poids à appliquer aux signaux de commande des haut-parleurs HP. Plus précisément,
à la première itération les poids sont initialisés à zéro (étape S38). Chaque haut-parleur
diffuse un signal de commande non pondéré. Puis, à chaque itération, la valeur des
poids varie en fonction de l'erreur et du facteur d'oubli (étape S39). Les haut-parleurs
diffusent alors le signal de commande ainsi pondéré.
[0119] Les poids sont calculés tels que décrit ci-avant en référence aux figures 2a et 2b,
selon la formule :

[0120] Les filtres FILT à appliquer aux haut-parleurs sont alors déterminés à l'étape S40.
Un filtre par haut-parleur HP est par exemple calculé. Il peut donc y avoir autant
de filtres que de haut-parleurs. Le type de filtres appliqués à chaque haut-parleur
comprend par exemple une transformée de Fourier inverse.
[0121] Les filtres sont alors appliqués au signal audio à reproduire S(U) qui a été obtenu
à l'étape S41. L'étape S41 est une étape d'initialisation, mise en oeuvre uniquement
à la première itération du procédé. Le signal audio à reproduire S(U) est destiné
respectivement à l'auditeur U. A l'étape 542, les filtres FILT sont appliqués au signal
S(U), en vue d'obtenir N signaux de commande S(HP
1,...,HP
N) filtrés à diffuser respectivement par les haut-parleurs (HP
1,...,HP
N) à l'étape S43. Les signaux de commande S(HP
1,...,HP
N) sont diffusés respectivement par chaque haut-parleur (HP
1,...,HP
N) du réseau de haut-parleurs à l'étape S44. De manière générale, les haut-parleurs
HP diffusent les signaux de commande en continu.
[0122] Puis, à chaque itération, les filtres FILT sont calculés en fonction des signaux
S(HP
1,...,HP
N) filtrés à l'itération précédente et diffusés par les haut-parleurs, tels que perçus
par le réseau de microphones. Les filtres FILT sont appliqués au signal S(U) pour
obtenir de nouveaux signaux de commande S(HP
1,...,HP
N) à diffuser respectivement sur chaque haut-parleur du réseau de haut-parleurs.
[0123] Le procédé est alors relancé à partir de l'étape S35 dans laquelle les pressions
acoustiques
P1,
P2 des deux sous-zones SZ1, SZ2 sont estimées.
[0124] Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits
ci-avant. Elle s'étend à d'autres variantes.
[0125] Par exemple, le procédé peut être mis en oeuvre pour une pluralité d'auditeurs U
1 à U
N. Dans ce mode de réalisation, un signal audio S(U
1, U
N) peut être prévu respectivement pour chaque auditeur. Ainsi, les étapes du procédé
peuvent être mises en oeuvre pour chacun des auditeurs, de manière à ce que le champ
sonore choisi de chaque auditeur lui soit restitué en sa position, et en tenant compte
de ses déplacements. Ainsi, une pluralité de facteurs d'oubli peut être calculée pour
chacun des auditeurs.
[0126] Selon une autre variante, le champ sonore choisi est un premier champ sonore, au
moins un deuxième champ sonore choisi étant diffusé par le réseau de haut-parleurs
HP. Le deuxième champ sonore choisi est audible dans la deuxième sous-zone pour un
deuxième auditeur et est à rendre inaudible dans la première sous-zone pour un premier
auditeur. Les haut-parleurs sont alimentés par les premiers signaux de commande pour
émettre chacun un signal audio en continu correspondant au premier champ sonore choisi,
et sont également alimentés par des deuxièmes signaux de commande pour émettre chacun
un signal audio en continu correspondant au deuxième champ sonore choisi. Les étapes
du procédé telles que décrites ci-avant peuvent être appliquées à la première sous-zone
SZ1, de sorte que le deuxième champ sonore choisi soit rendu inaudible dans la première
sous-zone SZ1 en tenant compte des déplacements des deux auditeurs.
[0127] Selon un autre exemple de réalisation, les première et deuxième sous-zones ne sont
pas complémentaires. Par exemple, dans une zone, une première sous-zone peut être
définie par rapport à un premier auditeur U1 et une deuxième sous-zone peut être définie
par rapport à un deuxième auditeur U2. Le champ sonore est à rendre audible dans la
première sous-zone et inaudible dans la deuxième sous-zone. Le champ sonore dans le
restant de la zone peut ne pas être contrôlé.
1. Procédé mis en oeuvre par des moyens informatiques, pour une restitution sonore spatialisée
à partir d'un réseau de haut-parleurs (HP
1, HP
N) couvrant une zone (Z), en vue d'une diffusion d'un champ sonore choisi, audible
au moins en une position d'au moins un auditeur (U) dans la zone, dans lequel, les
haut-parleurs (HP
1, HP
N) sont alimentés par des signaux de commande (S(HP
1,...,HP
N)) respectifs pour émettre chacun un signal audio en continu, le procédé comprend
itérativement et en continu pour chaque auditeur :
- obtention de la position courante d'un auditeur (U) dans la zone (Z) au moyen d'un
capteur de position (CAPT) ;
- détermination de distances entre au moins un point de la zone et des positions respectives
des haut-parleurs (HP1,...,HPN) pour en déduire des fonctions de transfert acoustiques respectives des haut-parleurs
en ledit point, ledit point correspondant à une position de microphone virtuel (MIC),
- estimation d'une pression acoustique (P) en ledit microphone virtuel (MIC), au moins
en fonction des fonctions de transfert acoustiques et d'un poids initial respectif
des signaux de commande (S(HP1,...,HPN)) des haut-parleurs (HP1,...,HPN)
- calcul d'une erreur entre ladite pression acoustique estimée (P) et une pression
acoustique cible (Pt), souhaitée en ledit microphone virtuel (MIC) ;
- calcul et application de poids respectifs aux signaux de commande (S(HP1,...,HPN)) des haut-parleurs (HP1,...,HPN), en fonction de ladite erreur
caractérisé en ce que le calcul et l'application de poids respectifs aux signaux de commande (S(HP1,...,HPN)) des haut-parleurs (HP1,...,HPN) sont en outre effectués en fonction d'un facteur d'oubli de poids, ledit facteur
d'oubli étant calculé en fonction d'un déplacement de l'auditeur, ledit déplacement
étant déterminé par une comparaison entre une position précédente de l'auditeur et
la position courante de l'auditeur ;
en ce que le calcul de la pression acoustique (P) en la position courante de l'auditeur étant
mis en oeuvre à nouveau en fonction des signaux de commande respectifs (S(HP1,...,HPN)), ainsi pondérés, des haut-parleurs (HP1,...,HPN),
en ce que l'estimation d'une pression acoustique (P) en ledit microphone virtuel (MIC) est
également effectuée en fonction des signaux de commande (S(HP1,...,HPN)) respectifs des haut-parleurs (HP1,...,HPN),
et en ce qu'une position dudit point est définie dynamiquement en fonction de la position courante
de l'auditeur.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel une pluralité de points formant les
positions respectives d'une pluralité de microphones virtuels (MIC) est définie dans
la zone (Z) pour estimer une pluralité de pressions acoustiques (P) respectives dans
la zone en tenant compte du poids respectif appliqué à chaque haut-parleur (HP1,...,HPN), comprenant chacun respectivement un facteur d'oubli, et des fonctions de transfert
propres à chaque haut-parleur (HP1,...,HPN) en chaque microphone virtuel (MIC), la pluralité de points étant centrée sur la
position de l'auditeur.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel la zone (Z) comprend une
première sous-zone (SZ1) dans laquelle le champ sonore choisi est à rendre audible
et une deuxième sous-zone (SZ2) dans laquelle le champ sonore choisi est à rendre
inaudible, la première sous-zone (SZ1) étant définie dynamiquement par la position
de l'auditeur et dudit microphone virtuel (MIC), le microphone virtuel (MIC) étant
un premier microphone virtuel, et la deuxième sous-zone (SZ2) étant définie dynamiquement
comme étant complémentaire de la première sous-zone, la deuxième sous-zone (SZ2) étant
couverte par au moins un deuxième microphone virtuel dont une position est définie
dynamiquement en fonction de ladite deuxième sous-zone (SZ2), le procédé comprenant
en outre itérativement :
- une estimation d'une pression acoustique (P2) dans la deuxième sous-zone, au moins en fonction des fonctions de transfert acoustiques,
des signaux de commande (S(HP1,...,HPN)) respectifs des haut-parleurs, et d'un poids initial respectif des signaux de commande
(S(HP1,...,HPN)) des haut-parleurs ;
- calcul d'une erreur entre ladite pression acoustique estimée (P2) dans la deuxième sous-zone et une pression acoustique cible (Pt2), souhaitée dans la deuxième sous-zone ;
- calcul et application de poids respectifs aux signaux de commande (S(HP1,...,HPN)) des haut-parleurs, en fonction de ladite erreur et d'un facteur d'oubli de poids,
ledit facteur d'oubli étant calculé en fonction d'un déplacement de l'auditeur, ledit
déplacement étant déterminé par une comparaison entre une position précédente de l'auditeur
et la position courante de l'auditeur ;
- le calcul de la pression acoustique (P2) dans la deuxième sous-zone étant mis en oeuvre à nouveau en fonction des signaux
de commande respectifs (S(HP1,...,HPN)), ainsi pondérés, des haut-parleurs.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel la zone (Z) comprend une
première sous-zone (SZ1) dans laquelle le champ sonore choisi est à rendre audible
et une deuxième sous-zone (SZ2) dans laquelle le champ sonore choisi est à rendre
inaudible, la deuxième sous-zone (SZ2) étant définie dynamiquement par la position
de l'auditeur et dudit microphone virtuel (MIC), le microphone virtuel (MIC) étant
un premier microphone virtuel, et la première sous-zone (SZ1) étant définie dynamiquement
comme étant complémentaire de la deuxième sous-zone (SZ2), la première sous-zone (SZ1)
étant couverte par au moins un deuxième microphone virtuel (MIC) dont une position
est définie dynamiquement en fonction de ladite première sous-zone (SZ1), le procédé
comprenant en outre itérativement :
- une estimation d'une pression acoustique (P2) dans la deuxième sous-zone, au moins en fonction des fonctions de transfert acoustiques,
des signaux de commande (S(HP1,...,HPN)) respectifs des haut-parleurs, et d'un poids initial respectif des signaux de commande
(S(HP1,...,HPN)) des haut-parleurs ;
- calcul d'une erreur entre ladite pression acoustique estimée (P2) dans la deuxième sous-zone et une pression acoustique cible (Pt2), souhaitée dans la deuxième sous-zone (SZ2) ;
- calcul et application de poids respectifs aux signaux de commande (S(HP1,...,HPN)) des haut-parleurs, en fonction de ladite erreur et d'un facteur d'oubli de poids,
ledit facteur d'oubli étant calculé en fonction d'un déplacement de l'auditeur, ledit
déplacement étant déterminé par une comparaison entre une position précédente de l'auditeur
et la position courante de l'auditeur ;
le calcul de la pression acoustique dans la deuxième sous-zone (SZ2) étant mis en
oeuvre à nouveau en fonction des signaux de commande respectifs (S(HP
1,...,HP
N)), pondérés, des haut-parleurs.
5. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, dans lequel chaque sous-zone comprend
au moins un microphone virtuel (MIC) et deux haut-parleurs (HP1,...,HPN), et de préférence chaque sous-zone comprend au moins une dizaine de microphones
(MIC) virtuels et au moins une dizaine de haut-parleurs (HP1,...,HPN).
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel une valeur du facteur d'oubli
:
- augmente si l'auditeur se déplace ;
- diminue si l'auditeur ne se déplace pas.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le facteur d'oubli est défini
par :

avec γ(n) le facteur d'oubli,
n l'itération courante, γ
max le facteur d'oubli maximal, χ un paramètre défini égal à µ un pas d'adaptation,
m une variable définie en fonction d'un déplacement de l'auditeur ayant comme maximum
χ et α une variable permettant d'ajuster la vitesse d'augmentation ou de diminution
du facteur d'oubli.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel un pas de montée
lu et un pas de descente
ld du facteur d'oubli sont définis tels que :
- si un déplacement de l'auditeur est déterminé, m = min(m + lu, 1)
- si aucun déplacement de l'auditeur n'est déterminé, m = max(m - ld, 0),
avec 0<
lu <1 et 0<
ld <1, les pas de montée et de descente étant définis en fonction d'une vitesse de déplacement
d'un auditeur et/ou d'une modification du champ sonore choisi à restituer.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le facteur d'oubli est compris
entre 0 et 1.
10. Système de restitution sonore spatialisée à partir d'un réseau de haut-parleurs couvrant
une zone, en vue d'une diffusion d'un champ sonore choisi, audible sélectivement en
une position d'un auditeur dans la zone, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de position (CAPT) et une unité de traitement adaptés pour
le traitement et la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 9.
11. Support de stockage d'un programme d'ordinateur, chargeable dans une mémoire associée
à un processeur dans un système selon la revendication 10, et comprenant des portions
de code pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications
1 à 9 lors de l'exécution dudit programme par le processeur.
1. Durch Computermittel implementiertes Verfahren zur räumlichen Schallwiedergabe mit
Hilfe eines Netzes von Lautsprechern (HP
1, HP
N), die einen Bereich (Z) abdecken, mit dem Ziel einer Übertragung eines ausgewählten
Schallfelds, das mindestens an einer Position mindestens eines Hörers (U) in dem Bereich
hörbar ist, wobei den Lautsprechern (HP
1, HP
N) jeweilige Steuersignale (S(HP
1,...,HP
N)) zugeführt werden, damit diese jeweils dauerhaft ein Audiosignal ausgeben, wobei
das Verfahren für jeden Hörer iterativ und dauerhaft Folgendes beinhaltet:
- Erhalten der aktuellen Position eines Hörers (U) in dem Bereich (Z) mittels eines
Positionssensors (CAPT);
- Bestimmen von Abständen zwischen mindestens einem Punkt des Bereichs und jeweiligen
Positionen der Lautsprecher (HP1,...,HPN), um daraus jeweilige akustische Transferfunktionen der Lautsprecher an diesem Punkt
abzuleiten, wobei der Punkt einer Position eines virtuellen Mikrofons (MIC) entspricht,
- Schätzen eines Schalldrucks (P) an dem virtuellen Mikrofon (MIC) mindestens in Abhängigkeit
von den akustischen Transferfunktionen und einer jeweiligen anfänglichen Gewichtung
der Steuersignale (S(HP1,...,HPN)) der Lautsprecher (HP1,...,HPN),
- Berechnen eines Fehlers zwischen dem geschätzten Schalldruck (P) und einem Zielschalldruck
(Pt), der an dem virtuellen Mikrofon (MIC) gewünscht ist;
- Berechnen und Anwenden jeweiliger Gewichtungen auf die Steuersignale (S(HP1,...,HPN)) der Lautsprecher (HP1,...,HPN) in Abhängigkeit von dem Fehler,
dadurch gekennzeichnet, dass das Berechnen und Anwenden jeweiliger Gewichtungen auf die Steuersignale (S(HP1,...,HPN)) der Lautsprecher (HP1,...,HPN) ferner in Abhängigkeit von einem Gewichtungsvergessensfaktor durchgeführt wird,
wobei der Vergessensfaktor in Abhängigkeit von einer Bewegung des Hörers berechnet
wird, wobei die Bewegung durch einen Vergleich zwischen einer vorherigen Position
des Hörers und der aktuellen Position des Hörers bestimmt wird;
dass das Berechnen des Schalldrucks (P) an der aktuellen Position des Hörers in Abhängigkeit
von den jeweiligen, nun gewichteten, Steuersignalen (S(HP1,...,HPN)) der Lautsprecher (HP1,...,HPN) erneut implementiert wird,
dass das Schätzen eines Schalldrucks (P) an dem virtuellen Mikrofon (MIC) ebenfalls
in Abhängigkeit von den jeweiligen Steuersignalen (S(HP1,...,HPN)) der Lautsprecher (HP1,...,HPN) durchgeführt wird
und dass eine Position des Punkts in Abhängigkeit von der aktuellen Position des Hörers
dynamisch definiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Punkten, die die jeweiligen Positionen
einer Vielzahl von virtuellen Mikrofonen (MIC) bilden, in dem Bereich (Z) definiert
wird, um an jedem virtuellen Mikrofon (MIC) eine Vielzahl von jeweiligen Schalldrücken
(P) in dem Bereich unter Berücksichtigung der jeweiligen Gewichtung, die auf jeden
Lautsprecher (HP1,...,HPN) angewendet wird und jeweils einen Vergessensfaktor beinhaltet, und der jedem Lautsprecher
(HP1,...,HPN) eigenen Transferfunktionen zu schätzen, wobei die Vielzahl von Punkten auf die Position
des Hörers zentriert ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei der Bereich (Z) einen ersten Unterbereich
(SZ1), in dem das ausgewählte Schallfeld hörbar zu machen ist, und einen zweiten Unterbereich
(SZ2), in dem das ausgewählte Schallfeld unhörbar zu machen ist, beinhaltet, wobei
der erste Unterbereich (SZ1) durch die Position des Hörers und des virtuellen Mikrofons
(MIC) dynamisch definiert wird, wobei das virtuelle Mikrofon (MIC) ein erstes virtuelles
Mikrofon ist, und der zweite Unterbereich (SZ2) als zu dem ersten Unterbereich komplementär
dynamisch definiert wird, wobei der zweite Unterbereich (SZ2) durch mindestens ein
zweites virtuelles Mikrofon abgedeckt wird, dessen Position in Abhängigkeit von dem
zweiten Unterbereich (SZ2) dynamisch definiert wird, wobei das Verfahren ferner iterativ
Folgendes beinhaltet:
- Schätzen eines Schalldrucks (P2) in dem zweiten Unterbereich mindestens in Abhängigkeit von den akustischen Transferfunktionen,
den jeweiligen Steuersignalen (S(HP1,...,HPN)) der Lautsprecher und einer jeweiligen anfänglichen Gewichtung der Steuersignale
(S(HP1,...,HPN)) der Lautsprecher;
- Berechnen eines Fehlers zwischen dem geschätzten Schalldruck (P2) in dem zweiten Unterbereich und einem Zielschalldruck (Pt2), der in dem zweiten Unterbereich gewünscht ist;
- Berechnen und Anwenden jeweiliger Gewichtungen auf die Steuersignale (S(HP1,...,HPN)) der Lautsprecher in Abhängigkeit von dem Fehler und einem Gewichtungsvergessensfaktor,
wobei der Vergessensfaktor in Abhängigkeit von einer Bewegung des Hörers berechnet
wird, wobei die Bewegung durch einen Vergleich zwischen einer vorherigen Position
des Hörers und der aktuellen Position des Hörers bestimmt wird;
- wobei das Berechnen des Schalldrucks (P2) in dem zweiten Unterbereich in Abhängigkeit von den jeweiligen, nun gewichteten,
Steuersignalen (S(HP1, ...,HPN)) der Lautsprecher erneut implementiert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei der Bereich (Z) einen ersten Unterbereich
(SZ1), in dem das ausgewählte Schallfeld hörbar zu machen ist, und einen zweiten Unterbereich
(SZ2), in dem das ausgewählte Schallfeld unhörbar zu machen ist, beinhaltet, wobei
der zweite Unterbereich (SZ2) durch die Position des Hörers und des virtuellen Mikrofons
(MIC) dynamisch definiert wird, wobei das virtuelle Mikrofon (MIC) ein erstes virtuelles
Mikrofon ist, und der erste Unterbereich (SZ1) als zu dem zweiten Unterbereich (SZ2)
komplementär dynamisch definiert wird, wobei der erste Unterbereich (SZ1) durch mindestens
ein zweites virtuelles Mikrofon (MIC) abgedeckt wird, dessen Position in Abhängigkeit
von dem ersten Unterbereich (SZ1) dynamisch definiert wird, wobei das Verfahren ferner
iterativ Folgendes beinhaltet:
- Schätzen eines Schalldrucks (P2) in dem zweiten Unterbereich mindestens in Abhängigkeit von den akustischen Transferfunktionen,
den jeweiligen Steuersignalen (S(HP1,...,HPN)) der Lautsprecher und einer jeweiligen anfänglichen Gewichtung der Steuersignale
(S(HP1,...,HPN)) der Lautsprecher;
- Berechnen eines Fehlers zwischen dem geschätzten Schalldruck (P2) in dem zweiten Unterbereich und einem Zielschalldruck (Pt2), der in dem zweiten Unterbereich (SZ2) gewünscht ist;
- Berechnen und Anwenden jeweiliger Gewichtungen auf die Steuersignale (S(HP1,...,HPN)) der Lautsprecher in Abhängigkeit von dem Fehler und einem Gewichtungsvergessensfaktor,
wobei der Vergessensfaktor in Abhängigkeit von einer Bewegung des Hörers berechnet
wird, wobei die Bewegung durch einen Vergleich zwischen einer vorherigen Position
des Hörers und der aktuellen Position des Hörers bestimmt wird;
wobei das Berechnen des Schalldrucks in dem zweiten Unterbereich (SZ2) in Abhängigkeit
von den jeweiligen, nun gewichteten, Steuersignalen (S(HP
1,...,HP
N)) der Lautsprecher erneut implementiert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei jeder Unterbereich mindestens ein
virtuelles Mikrofon (MIC) und zwei Lautsprecher (HP1,...,HPN) beinhaltet und vorzugsweise jeder Unterbereich mindestens etwa zehn virtuelle Mikrofone
(MIC) und mindestens etwa zehn Lautsprecher (HP1,...,HPN) beinhaltet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Wert des Vergessensfaktors:
- zunimmt, wenn sich der Hörer bewegt;
- abnimmt, wenn sich der Hörer nicht bewegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Vergessensfaktor folgendermaßen
definiert ist:

wobei
γ(
n) der Vergessensfaktor ist,
n die aktuelle Iteration ist,
γmax der maximale Vergessensfaktor ist, X ein Parameter ist, der gleich µ, einem Anpassungsschritt,
definiert ist,
m eine Variable ist, die in Abhängigkeit von einer Bewegung des Hörers definiert ist
und als Maximum X aufweist, und α eine Variable ist, die es gestattet, die Zunahme-
oder Abhnamegeschwindigkeit des Vergessensfaktors anzupassen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei ein Aufwärtsschritt
lu und ein Abwärtsschritt
ld des Vergessensfaktors so definiert sind, dass:
- wenn eine Bewegung des Hörers bestimmt wird, m = min(m + lu, 1)
- wenn keine Bewegung des Hörers bestimmt wird, m = max(m - ld, 0),
wobei 0 <
lu < 1 und 0 <
ld < 1, wobei die Aufwärts- und Abwärtsschritte in Abhängigkeit von einer Bewegungsgeschwindigkeit
eines Hörers und/oder einer Veränderung des wiederzugebenden ausgewählten Schallfelds
definiert werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Vergessensfaktor zwischen 0
und 1 beträgt.
10. System zur räumlichen Schallwiedergabe mit Hilfe eines Netzes von Lautsprechern, die
einen Bereich abdecken, mit dem Ziel einer Übertragung eines ausgewählten Schallfelds,
das an einer Position eines Hörers in dem Bereich selektiv hörbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Positionssensor (CAPT) und eine Verarbeitungseinheit beinhaltet, die für
die Verarbeitung und Implementierung des Verfahrens nach einem beliebigen der Ansprüche
1 bis 9 angepasst sind.
11. Speicherungsmedium für ein Computerprogramm, das in einen Speicher geladen werden
kann, der mit einem Prozessor in einem System nach Anspruch 10 assoziiert ist, und
das Codeabschnitte zur Implementierung eines Verfahrens nach einem beliebigen der
Ansprüche 1 bis 9 beinhaltet, wenn das Programm von dem Prozessor ausgeführt wird.
1. Method implemented by computational means, for spatialized audio rendering using an
array of loudspeakers (HP
1, HP
N) covering a region (Z), with a view to diffusing a chosen audio field, audible in
at least one position of at least one listener (U) in the region, wherein the loudspeakers
(HP
1, HP
N) are fed with respective command signals (S(HP
1,...,HP
N)) so as to each continuously emit an audio signal, the method comprises, iteratively
and continuously for each listener:
- obtaining the current position of a listener (U) in the region (Z) by means of a
position sensor (CAPT);
- determining distances between at least one point of the region and the respective
positions of the loudspeakers (HP1,...,HPN), with a view to deducing therefrom respective acoustic transfer functions of the
loudspeakers at said point, said point corresponding to a position of a virtual microphone
(MIC),
- estimating an acoustic pressure (P) at said virtual microphone (MIC) at least depending
on the acoustic transfer functions and on an initial respective weight of the command
signals (S (HP1, ..., HPN)) for the loudspeakers (HP1,...,HPN),
- computing an error between said estimated acoustic pressure (P) and a target acoustic
pressure (Pt), desired at said virtual microphone (MIC);
- computing and applying respective weights to the command signals (S(HP1,...,HPN)) for the loudspeakers (HP1, ..., HPN), depending on said error,
characterized in that respective weights are furthermore computed and applied to the command signals (S(HP1,...,HPN)) for the loudspeakers (HP1,...,HPN) depending on a weight forgetting factor, said forgetting factor being computed depending
on a movement of the listener, said movement being determined by comparison between
a previous position of the listener and the current position of the listener;
and in that the acoustic pressure (P) at the current position of the listener is computed again
depending on the respective command signals (S(HP1,...,HPN)), thus weighted, for the loudspeakers (HP1,...,HPN),
and in that an acoustic pressure (P) at said virtual microphone (MIC) is also estimated depending
on the respective command signals (S(HP1,...,HPN)) for the loudspeakers (HP1,...,HPN),
and in that a current position of said point is defined dynamically depending on the current
position of the listener.
2. Method according to Claim 1, wherein a plurality of points forming the respective
positions of a plurality of virtual microphones (MIC) is defined in the region (Z)
with a view to estimating a plurality of respective acoustic pressures (P) in the
region taking into account the respective weight applied to each loudspeaker (HP1,...,HPN), each respectively comprising a forgetting factor, and transfer functions specific
to each loudspeaker (HP1,...,HPN) at each virtual microphone (MIC), the plurality of points being centred on the position
of the listener.
3. Method according to either of Claims 1 and 2, wherein the region (Z) comprises a first
sub-region (SZ1) in which the chosen audio field is to be made audible and a second
sub-region (SZ2) in which the chosen audio field is to be made inaudible, the first
sub-region (SZ1) being defined dynamically by the position of the listener and of
said virtual microphone (MIC), the virtual microphone (MIC) being a first virtual
microphone, and the second sub-region (SZ2) being defined dynamically as being complementary
to the first sub-region, the second sub-region (SZ2) being covered by at least one
second virtual microphone a position of which is defined dynamically depending on
said second sub-region (SZ2), the method furthermore comprising, iteratively:
- estimating an acoustic pressure (P2) in the second sub-region, at least depending on the acoustic transfer functions,
on the respective command signals (S(HP1, ..., HPN)) for the loudspeakers and on an initial respective weight of the command signals
(S(HP1,...,HPN)) for the loudspeakers;
- computing an error between said estimated acoustic pressure (P2) in the second sub-region and a target acoustic pressure (Pt2), desired in the second sub-region;
- computing and applying respective weights to the command signals (S(HP1,...,HPN)) for the loudspeakers, depending on said error and on a weight forgetting factor,
said forgetting factor being computed depending on a movement of the listener, said
movement being determined by comparison between a previous position of the listener
and the current position of the listener;
- the acoustic pressure (P2) in the second sub-region being computed again depending on the respective command
signals (S(HP1,...,HPN)), thus weighted, for the loudspeakers.
4. Method according to either of Claims 1 and 2, wherein the region (Z) comprises a first
sub-region (SZ1) in which the chosen audio field is to be made audible and a second
sub-region (SZ2) in which the chosen audio field is to be made inaudible, the second
sub-region (SZ2) being defined dynamically by the position of the listener and of
said virtual microphone (MIC), the virtual microphone (MIC) being a first virtual
microphone, and the first sub-region (SZ1) being defined dynamically as being complementary
to the second sub-region (SZ2), the first sub-region (SZ1) being covered by at least
one second virtual microphone (MIC) a position of which is defined dynamically depending
on said first sub-region (SZ1), the method furthermore comprising, iteratively:
- estimating an acoustic pressure (P2) in the second sub-region, at least depending on the acoustic transfer functions,
on the respective command signals (S(HP1,...,HPN)) for the loudspeakers and on an initial respective weight of the command signals
(S(HP1,...,HPN)) for the loudspeakers;
- computing an error between said estimated acoustic pressure (P2) in the second sub-region and a target acoustic pressure (Pt2), desired in the second sub-region (SZ2) ;
- computing and applying respective weights to the command signals (S(HP1,...,HPN)) for the loudspeakers, depending on said error and on a weight forgetting factor,
said forgetting factor being computed depending on a movement of the listener, said
movement being determined by comparison between a previous position of the listener
and the current position of the listener; the acoustic pressure in the second sub-region
(SZ2) being computed again depending on the respective, weighted, command signals
(S(HP1,...,HPN)) for the loudspeakers.
5. Method according to either of Claims 3 and 4, wherein each sub-region comprises at
least one virtual microphone (MIC) and two loudspeakers (HP1,...,HPN), preferably each sub-region comprises at least ten virtual microphones (MIC) and
at least ten loudspeakers (HP1, ..., HPN) .
6. Method according to one of Claims 1 to 5, wherein a value of the forgetting factor:
- increases if the listener moves;
- decreases if the listener does not move.
7. Method according to one of Claims 1 to 6, wherein the forgetting factor is defined
by:

where γ(n) is the forgetting factor,
n is the current iteration,
γmax is the maximum forgetting factor,
χ is a parameter defined equal to µ, an adaptation pitch,
m is a variable defined depending on a movement of the listener having
χ as its maximum and α is a variable for adjusting the rate of increase or decrease
of the forgetting factor.
8. Method according to Claim 7, wherein a rise pitch
lu and a fall pitch
ld of the forgetting factor are defined such that:
- if movement of the listener is determined,

- if no movement of the listener is determined,

where 0 <
lu < 1 and 0 <
ld < 1, the rise and fall pitches being defined depending on a speed of movement of
a listener and/or a change in the chosen audio field to be rendered.
9. Method according to one of Claims 1 to 8, wherein the forgetting factor is between
0 and 1.
10. System for spatialized audio rendering using an array of loudspeakers covering a region,
with a view to diffusing a chosen audio field, selectively audible in a position of
a listener in the region, characterized in that it comprises a position sensor (CAPT) and a processing unit that are designed for
processing and implementing the method according to any one of Claims 1 to 9.
11. Medium for storing a computer program, loadable into a memory associated with a processor
in a system according to Claim 10, and comprising code segments for implementing a
method according to any one of Claims 1 to 9 on execution of said program by the processor.