Brevet FR2558630A1 — publié le 19850726

La présente invention est relative au domaine des bases de données sonores. Une base données sonores est définie comme un ensemble de messages ou séquences audio dont chaque élément peut être reproduit à la demande. Ces bases peuvent être utilisées directement dans le cas par exemple d'une suite de messages publicitaires dont le défilement des séquences est programme à l'avance. Elles peuvent également être utilisées interactivement, le message étant diffusé en fonction de l'évolution du contexte. L'ordre de diffusion est variable par exemple dans un procédé d'aide à l'ensei- gnement, ou le message diffusé dépend des réponses antérieures. Une base de données sonores peut être définie par les paramètres suivants. La durée : durée totale cumulée des messages. La capacité : durée maximale d'un message ou d'une séquence si des messages peuvent être enchaînés. Le temps d'accès : temps moyen sépa-rant l'ordre de demande d'un message et le début de sa diffusion. L'accessibilité : caractéristique qualitative des possibilités d'obtention et de recherche d un message. Les bases de données sonores actuellement disponibles peuvent être groupées en trois catégories. - enregistrements fixes (disques phonographiques, disques numériques à lecture optique) - enr-egistrements magnétiques modifiables - messages numérisés générés par des moyens informatiques (synthèse de la parole). Le tableau ci-après donne des indications sur les propriétés des solutions actuelles suivant les paramètres définis plus haut. Disqve Disque Enregistrement Messoge phonogrophique numérique magnétophone numérisé DUREE 30' par face 60' par canal durée d'une piste dépend mémoire par canal par nombre de disponible piste (15' à plusieurs heures) CAPACITE 30' 60' durée d'une piste dépend de la toille mémoire disponible TEMPS D'ACCES - 2 à 10 secondes repérage manuel de l'ordre de 30 s. fonction longueur de bande ACCESSIBILITE - repérage monuei directe à une manuelle (recherche informatique - éventuellement séquence repérée rapide repérage système outoma- por son odresse approximatif) tique à mémoriso pilotable par tion de position système informa- automatique (utlli méconique tique sation d'une des ( position. Pilotoble par système informa tique. On voit d'après le tableau qui précéde que les systèmes à disque phonographique, à disque numérique et à enregistrement magnétique présentant des inconvénients respectivement de durée et de capacité insuffisante et de temps d'accès trop important. L'invention vise à remédier à ces inconvénients en créant un système permettant de stocker un nombre de messages élevé à temps d'accès faible. Elle a donc pour objet un procédé d'enregistrement de données sonores sur un support d'enregistrement tel qu'un disque ayant une bande passante importante par rapport à celle nécessaire à la constitution des messages à enregistrer, caractérisé en ce qu'il consiste à diviser la bande passante du disque en au moins deux bandes passantes de largeur suffisante pour l'enregistrement des messages correspondants, à former à l'aide d'au moins deux signaux à enregistrer un signal composite par multiplexage d'un premier signal destiné à être enregistré dans une première bande passante du disque et d'un second signal destiné à être enregistré dans une seconde bande passante du disque, et à réaliser l'inscription sur le disque du signal composite résultant du multiplexage. L'invention a également pour objet un procédé de lecture des données enregistrées sur un support tel qu'un disque par le procédé défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il consiste à lire à l'aide d'une tête de lecture le signal composite enregistré sur le disque et à soumettre le signal composite à un démul -tiplexage pour reconstituer les signaux sépares enre gistrés tels qu'ils ont été émis par les sources séparées lors de l'enregistrement. L'invention a en outre pour objet un dispo sitif d'enregistrement de données sur un support d'enregistrement tel qu'un disque destiné à mettre en oeuvre le procédé d'enregistrement défini plus haut, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de multiplexage de signaux à enregistrer émis par des sources distinctes en un signal composite pouvant entre inscrit sur ledit support. L'invention a enfin pour objet un dispositif de lecture de signaux composites enregistrés sur un support d'enregistrement tel qu'un disque, destiné à la mise en oeuvre du procédé de lecture défini plus haut, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de lecture des signaux composites enregistrés sur le support, des moyens de démultiplexage des signaux composites en signaux séparés tels qu'ils ont été enregistrés et des moyens de commande, des moyens de lecture et des moyens de démultiplexage. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.1 est un graphique montrant un exemple de multiplexage fréquentiel utilsé dans le dispositif suivant l'invention; - la Fig.2 est un schéma synoptique du dispositif de multiplexage de données suivant l'invention; - la Fig.3 est un schéma synoptique d'un exemple de dispositif d'enregistrement à multiplexage fréquentiel; - la Fig.4 est un schéma synoptique d'un dispositif de démultiplexage du signal composite enregistré; - la Fig.5 est un schéma synoptique d'un dispositif de lecture des données enregistrées sur un disque numérique;; - la Fig.6 est un schéma synoptique montrant un dispositif de numérisation et de codage suivant un second mode de réalisation; - la Fig.7 est un schéma synoptique d'un dispositif de lecture des données enregistrées à l'aide d'un dispositif à multiplexage numériques. Avant d'entreprendre la description du dispositif d'enregistrement et de lecture de bases des données suivant l'invention, on va illustrer ci-après à l'aide d'un tableau la manière d'assurer un multiplexage à l'aide d'un facteur de multiplexage égal à trois. Les supports d'enregistrement modernes permettent l'enregistrement et la lecture de deux canaux, un canal droit et un canal gauche. De tels enregistrement appelés stéréophoniques assurent une grande qualité de restitution sonore. Avec un facteur de multiplexage égal, par exemple, à trois, dans "l'espace" utilisé pour contenir le canal droit ou le canal gauche du message correspondant ou juxtapose trois messages occupant chacun un "espace de l'ordre du tiers de l'espace disponible ce qui correspond à une bande passante et par conséquent une qualité sonore inférieure pour chaque message. PEPRESENTATION SYMBOLIQUE DU MULTIPLEXAGE Facteur de multiplexoge égol à 3 odresse (N+1) message 1 Canal droit " " 2 " " 3 " " 4 Conal gauche " " 5 " " 6 Adresse (N) Adresse (N+1) La bande passante du disque numérique est normalisée à 22kHz ce qui rend possible le multiplexage. Pour la plupart des applications des bases de données sonores, la bande passante nécessaire est bien inférieure et peut se situer dans les gammes comprises entre 9KHz pour les messages vocaux de qualité et reproduction musicale correcte et 4KHz pour des messages vocaux (bande passante téléphonique). Pour un enregistrement sur deux canaux le nombre de messages disponibles est donné par la relation 2 x 60 x p = 120 p nombre de nombre d'adresses facteur de canaux (limité actuel- multiplexage (gauche- lement à 60) droit) Avec un tel enregistrement, les performances permises sont les suivantes - durée : 2 p x 60' - capacité : 60' - temps d'accès inférieur à 10 sec. (diminuera en fonction des performances des lecteurs de disques numériques) - accessibilté automatique (commandée par un système informatique relié au lecteur). Les dipositifs peuvent être ainsi mis en parallèle. La durée et le nombre de messages sont multiples par le nombre de dispositifs sans aucune dégradation du temps d'accès. Le graphique de la Fig.1 montre la manière de diviser la bande passante d'un disque numérique en deux bandes juxtaposées pour deux signaux. La bande passante de 22KHz est divisée en deux sous-bandes A de 0 à 10 KHz B de 11 à 22 KHz Les deux sous bandes A et B sont destinées à l'enregistrement d'un signal 1 et d'un signal 2 respectivement Un circuit de multiplexage des signaux 1 et 2 en vue de leur enregistrement est représenté à la Fig.2. Ce circuit comporte deux canaux à deux entrées 1 et 2 auxquelles sont respectivement appliqués le signal 1 et le signal 2. Dans chacun de ces canaux est branché un filtre passe-bas 3, 4 dont la fréquence de coupure est inférieure à 10 KHz, La sortie du filtre 3 est connectée à une première entrée d'un circuit sommateur 5. La sortie du filtre 4 est connectée à l'entrée d'un circuit de changement de fréquence 6 dont la sortie est reliée à une seconde entrée. Le circuit de changement de fréquence 6 est destiné à transposer les fréquences de 0 à 10 KHz du signal 2 en des fréquences de 10 à 20 KHz. A la sortie du sommateur 5 apparait un signal composite. Le schéma de la Fig.3 est un schéma synoptique du circuit d'enregistrement des signaux résultant du multiplexage. Il s'agit d'un dispositif d'enregistrement avec un facteur de multiplexage égal à deux. Il comporte deux sources de signaux 7,8 et 9,10 par canal connectées deux à deux selon le schéma de la Fig.2 à un multiplexeur 11,12. Les sorties des multiplexeurs sont connectees à des circuits d'entrée correspondants 13,14 d'un dispositif d'enregistrement 15, qui comporte en outre un circuit de numérisation et de codage 16 formant la source maitre sous forme numérisée destinée à commander les moyens d'inscription sur le disque numérique (non représentés). Sur la Fig.4 on a représenté le schéma synoptique d'un circuit de démultiplexage destiné à etre associé au dispositif de lecture faisant partie de linvention. Ce circuit comprend une entrée 17 pour le signal composite résultant de la lecture au moyen d'un lecteur du disque enregistré à l'aide du circuit de la Fig.3 Cette entrée est séparée en deux canaux 18 et 19 dans l'un desquels, à savoir le canal 18 est branché un filtre passe-bas 20 dont le fréquence de coupure inférieure à 10 KHz permet de ne laisser passer que les fréquences du signal 1 qui apparait à la sortie 21. Dans le canal 19 est connecté un filtre passe-haut 22 dont la fréquence de coupure est supérieure à 10 kHz. A la sortie du filtre passe-haut 22 est connecté un circuit 23 de changement de fréquence du signal 2 de 10 à 20 KHz à 0 à 10 KHz de manière que le signal 2 soit restitué à la sortie 24. Le schéma de la Fig.5 représente le dispositif de sélection et de lecture de disques numériques enregistrés avec un facteur de multiplexage de 2. Ce dispositif comporte un lecteur de disques numériques 25 d'un type couramment utilisé comprenant deux sorties 26,27 pour le canal de gauche et le canal de droite. Ces deux sorties sont connectées à un sélecteur de canal 28 schématisé par un commutateur et connecté à son tour à un circuit de multiplexage 29 réalisé de la manière représentée à la Fig.4 et comprenant un commutateur 30 de sélection du signal utile. Les commutateurs 28 et 30 sont avantageusement contitués par des commutateurs életroniques. Aux moyens précités sont associés des moyens de commande comprenant un dispositif 31 d'entrée d'instructions constitué soit par un clavier soit par un micro-ordinateur convenablement programmé. Le dispositif 31 est connecté directement au circuit de sélection du canal 28 et au dispositif de démultiplexage 29. il est relié au lecteur 25 de disques numé- riques par l'intermédiaire d un circuit d'interface 32 comportant un système d'adressage du lecteur. Le fonctionnement du dispositif décrit aux Fig. 4 et 5 est le suivant. Le disque numérique sur lequel se trouvent des données enregistrées au moyen du dispositif de la Fig.3 étant placé dans le lecteur 25, le dispositif 31 de la Fig,5 engendre soit en réponse à l'action d'un opérateur soit sous l'effet d'un programme approprié des signaux destinés à provoquer la recherche d une région du disque contenant une base de données déterminée. Il applique un signal à l'interface 32 dont le système d'adressage commande le déplacement relatif de la tête de lecture et du disque du lecteur 25 jusqu à ce que l'adresse correspondante soit trouvée. Simultanément le dispositif 31 applique des signaux de sélection au circuit de sélection du canal 28 et au dispositif de démultiplexage. Le circuit de sélection de canal provoque la commutation sur le canal de gauche 26 ou de droite 27 et laisse passer le signal composite résultant de la lecture par le lecteur 25 de données enregistrées dans le canal choisi. Le signal composite appliqué au dispositif de démultiplexage est alors séparé e un nombre de signaux égal au facteur de démultiplexace. deux dans le présent exemple . Le multiplexage est assuré conformément au schéma de la Fig.4 par le traitement du signal composite dans les canaux 18 et 19 du démultiplexeur. Dans le canal 18 le filtre passe-bas 20 ne laisse passer que les fréquences du signal composite correspondant au signal 1 qui aaprait sur la sortie 21. Dans le canal 19, le filtre passe-haut 22 laisse passer les fréquences du signal composte correspondant au signal 2, mais étant donné qu'elles ont été soumises lors de l'enregistrement à un rangement de fréquence par le circuit 6 de la Fig.2. elles sont ramenées à leurs valeurs exploitables gar le circuit de changement de fréquence 23. Ainsi le signal 2 apparaît sur la sortie 24 du circuit de la Fig.4. Le commutateur 30 ayant été placé par le signal provenant du dispositif d'entrée d'instructions, sur la sortie du dispositif de cémultiplexage 29 correspondant au signal souhaité, le signal utile apparaît à la sortie du commutateur 3C et peut être dirigé vers un dispositif d'exploitation approprié Inon représenté). Le dispositif qui vient d'être décrit -peut être commandé par un mot de huit tits dont les affectations sont les suivantes. bit 7 significatif du canal bits 5 à 6 significatifs du signal désiré à la sortie du multiplexeur bits de O à 4 significatifs d'adresse. Chaque message dispose ainsi d'une adresse propre lui permettant d'être indentifié et appelé. Un autre mode de réalisation du dispositif suivant l'invention fait appel à la technique du multiplexage numérique La Fig.6 représente schématiquement un dispositif d'enregistrement à multiplexage numérique à facteur de multiplexage égal à deux. Ce mode de réalisation utilise un multiplexage numérique s'intégrant dans la chaine de traitement numérique identique à celui utilisé en téléphonie moderne mais nécessite une modification du dispositif de numérisation du signal à l'enregistrement. Les dispositifs actuels utilisent 32 bits, 16 bits pour la voie de gauche et 16 pour la voie de droite. La modification suivant l'invention consiste à panacher" 2 p fois 32 bits (4 fois 8 bits par un 2p facteur de multiplexage égal à 2) au lieu de deux fois 16. La méthode d'imbrication peut être soit directement dérivée de celle, très complexe, utilisée actuellement, soit simplifiée. Le dispositif de la Fig.6 commporte quatre sources de signaux audio 35 à 38 connectés à un circuit de numérisation et de codage 39 dont la sortie constitue la source maître sous forme numérisée con nectée au dispositif d'enregistrement du disque (non représenté). Le schéma représenté à la Fig.7 représente un exemple du dispositif de lecture de disques numeriques sur lesquels les données sont enregistrées avec un multiplexage numérique. Ce dispositif comporte un lecteur 40 d'un disque 41. La sortie du lecteur 40 est connectée à l'entrée d'un circuit de traitement numérique 42 dont la sortie est reliée à son tour à un circuit de sélection de canal 43. Le lecteur 40 et les circuits de traitement numérique 42 et de sélection de canal 43 sont connectés à un circuit logique de commande 44. Dans le présent exemple le circuit de sélection de signaux est un circuit à quatre sorties connectées chacune à un convertisseur numériqueanalogique 45,46,47,48. Sur les sorties des convertisseurs 45 à 48 sont destinés à apparaitre les quatre signaux audio enregistrés à partir des sources 35 à 38 du dispositif de la Fig.6. Le fonctionnement du dispositif de lecture de la Fig.7 est commandé à partir du circuit logique de commande 44 qui reçoit des instructions à partir d'un dispositif d'entrée de données non représenté, analogue au dispositif 31 du dispositif de la Fig.5. Le circuit logique de commande délivre un signal de recherche de message au lecteur 40 qui détermine la zone du disque numérique 41 qui doit être lue. Le circuit 42 de traitement numérique délivre un train de bits correspondant au signal audio à sélectionner, ce train de bits étant applique au circuit 43 de sélection de signal qui reçoit un signal d'horloge du circuit logique de commande 44. Le circuit 43 sélectionne les signaux audio et sur les sorties apparaissent les signaux numériques qui sont convertis en signaux audio correspondants par les convertisseurs 45 à 48. Le circuit de numérisation et de codage du dispositif d'enregistrement de la Fig.6 est une chaine de traitement numérique réalisable dans la même technologie que celle standardisée pour les disques com pacts audio-numériques. Les fonctions de cette chaine sont les suivantes - la transcription de chacun des signaux sous forme numérique. Cette fonction peut être réalisée soit par un convertisseur numérique-anologîque linéaire (de très nombreux types sont disponibles dans le commerce, soit par un convertisseur suivant une loi de type A ou )1de type CODEC analogue à ceux utilisés en téléphonie numérique. Cette dernière solution est préférable car elle assure un meilleur "rendu" du signal à nombre de bits égal; - l'imbrication de ces informations dans une trame incluant des bits correcteurs d'erreur1 des bits de synchronisation et des bits d'identification des informations relatives à chaque signal. Les circuits 42. 43 et 44 du dispositif de lecture constituent une chaine de traitement numérique qui sera réalisée avantageusement suivant les mêmes principes et les même technologies que celles utili sées pour le disque compact. Leur fonction assurée par un processeur numérique est après la lecture - d'extraire du flot d'informations numeriques et suivant l'imbrication utilisée les informations relatives aux quatres signaux; - d'effectuer pour chacun de ces signaux la conversion numérique-analogique 45 soit à l'aide d'un convertisseur numérique-analogique linéaire standard, soit à l'aide d'un décodeur compatible avec des signaux codés par CODEC suivant la loi A ou tels que ceux utilisés en téléphonie numérique. Le système qui vient d'être décrit peut assurer selon le même principe le décodage te 2 p signaux multiplexés, le facteur de multiplexage p état supérieur à 2. Les exemples de réalisation qui ve@nnent d'être décrits sont considérés comme étant appliqués à l'e-.registrement et à la lecture de données sur des discues numériques. On comprendra cependant, que cette technique peut s appliquer aussi bien à des disques d'e@registrement phonographiques classiques. REVENDICATIONS 1. Procédé d'enregistrement de données sonores sur un support d'enregistrement tel qu'un disque ayant une bande passante importante par rapport à celle nécessaire à la constitution des messages à enregistrer, caractérisé en ce qu'il consiste à diviser la bande passante du disque. en au moins deux bandes passantes de largeur suffisante pour 1' enregis- trement des messages correspondants, à former à l'aide d'au moins deux signaux à enregistrer un signal composite par multiplexage d'un premier signal destiné à être enregistré dans une première bande passante du disque et d'un second signal destiné à être enregistré dans une seconde bande passante du disque, et à réaliser l'inscription sur le disque du signal composite résultant du multiplexage. 2. Procédé d'enregistrement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération de multiplexage est du type fréquentiel ou numérique. 3. Procédé d'enregistrement suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l inscription étant du type numérique, il consiste en outre à soumettre le signal composite résultant du multiplexage à une opération de numérisation et de codage. 4.Procédé de lecture de données enregistrées sur un support tel qu'un disque par le procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste à lire à l'aide d'une tête de lecture le signal composite enregistré sur le disque et à soumettre le signal composite à un démultiplexage pour reconstituer les signaux séparés enregistrés tels qu'ils ont été émis lors de l'enregistrement. 5. Procédé e lecture suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'opération de démultiplexage est de type fréquentiel ou numérique selon la nature du multiplexage réalisé lors de l'enregistrement. 6. Procédé Je lecture suivant l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que l'inscription sur le support d'enregistrement étant du type numérique. il consiste à soumettre les signaux démul tiplexés à une conversion numérique analogique. 7. Dispositif d'enregistrement de données sur un support d'enregistrement tel qu'un disque destiné à mettre en oeuvre le procédé suivant l'une quelconque de revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des yens (11,12 ; 39) de multiplexage de signaux à enregistrer émis par les sources distinctes (7,8,9,10 : 35,36,37,38 > en un signal composite pouvant être inscrit sur ledit support. 8.Dispositif J'enregistrement suivant la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de multiplexage des signaux à enregistrer sont des moyens de multiplexage fréquentiel comportant autant de canaux d'entrée qu'il y a de signaux à multiplexer dont le nombre est compatible avec la largeur de bande du support d'enregistrement. chaque canal comprenant un filtre passe-bas (3,4 > dont la fréquence de coupure détermine la largeur ce la bande du signal, uncircuit de changement de fréquence (6) étant prévu dans chaque canal dont la bande passante doit être juxtaposée avec la bande passante du canal voisin, et des moyens (5) de sommation des signaux connectés à la sortie des canaux des signaux à multiplexer. 9. Dispositif d'enregistrement suivant l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens 10. Dispositif d'enregistrement suivant la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de multiplexage des signaux à enregistrer sont des moyens de multiplexage numérique (39). 11. Dispositif de lecture de signaux composites enregistrés sur un support d enregistrement tel qu'un disque, destiné à la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'il comporte des miens (25 ; 40) de lecture des signaux composites enregistrés sur le support, et des moyens (29 ; 43) de démultiplexage des signaux composites en signaux séparés tels qu'ils ont été enregistrés et des moyens (31,32 ; s*} de commanddes moyens de lecture (25 ; 40) et des moyensde démultiplexage (29 ; 43). 12. Dispositif de lecture suivant la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (45 à 48) de conversion numérique-analogique en des signaux numériques de sorte lesdits moyens de démultiplexage