Brevet FR2648566A1 — publié le 19901221

mémoire vive (3) de la valeur courante présente sur le bus de sortie (11) d' une horloge (1). b) Une horloge (1), reliée à la mémoire vive (3), de telle sorte que la valeur courante du temps puisse etre écrite dans cette mémoire. c) Une mémoire vive (3), reliée à I' horloge (1) et à un calculateur (4) utilisé d'une part pour le stockage et l'échange avec le calculateur (4) des valeurs de temps fournies par I' horloge (1), et d' autre part comme espace mémoire que peut utiliser librement le calculateur (4) pour le stockage de ses résultats intermédiaires de calcul. d) Un calculateur (4) capable d' une part d' échanger des données avec son environnement, d'autre part d' effectuer le calcul des valeurs de T(f) à partir des valeurs tk, suivant un programme contenu dans une mémoire de programme (5) et le séquencement des différentes opérations de lecture, écriture et calcul constitutives de la mesure. e) Une mémoire de programme (5), associée au calculateur, dont le contenu définit le séquencement et la nature des opérations que le calculateur (4) doit effectuer. La figure 2 est une vue schématique d' un dispositif d' accordage d instruments de musique, exemple d' utilisation du dispositif général de mesure selon I' invention, représenté en figure 1. Le déroulement de la mesure, expliqué dans le cas particulier du dispositif de la figure 2, est semblable dans le cas du dispositif général représenté en figure 1, aux détails caractéristiques de l'application particulière près. Si I' on considère le signal s(t) reçu par un microphone (7) placé à proximité d' un instrument de musique que I' on veut accorder. Lorsqu une note est jouée, le spectre de s(t) admet au voisinage du fondamental de la note un pic très prononcé en amplitude et très fin en fréquence, dont nous allons mesurer la valeur fréquentielle en vue d' accorder la note. Le spectre de s(t) contient également diverses composantes fréquentielles indésirablès pour la mesure, dont: Le bruit ambiant de la pièce. * Divers bruits liés à I' instrument lui-même, par exemple le choc du marteau sur la corde dans le cas d' un piano. * D' autres composantes indésirables. Ainsi, lorsque I' on observe le signal s(t) sur un oscillographe, on aperçoit essentiellement la sinusoïde amortie correspondant au fondamantal amorti de la note, mais affectée de déformations diverse dues aux bruits précités. Nous disposons d' un comparateur à seuil (2) sur la borne de comparaison négative (21) duquel nous appliquons une tension de référence Vs choisie dans la gamme dynamique de s(t). Nous appliquons sur la borne de comparaison positive (22) le signal s(t) lui-meme. Nous relions la borne de sortie du comparateur (23) à la ligne d' écriture (31) d' une mémoire vive (3) dont le bus de données (32) est relié au bus de sortie (11) d' une horloge (1). Lorsque le signa s Les différentes notes de I' instrument sont ainsi successivement ajustées jusqu' à I' obtention d' un accordage parfait. Selon une caractéristique avantageuse du dispositif selon I' invention, on peut écrire dans la mémoire morte (5), en plus du programme, un table des valeurs de sinus et de cosinus que le calculateur (4) est susceptible d' utiliser afin de lui éviter de les calculer, ce qui permet d' accélerer I' exécution des calculs. Selon une variante avantageuse du dispositif selon 1' invention (figure 3), on peut intercaler un filtre à paramètres programmables (8) entre la borne (24) où est appliqué le signal s(t) et la borne d' entrée correspondante (22) du comparateur à seuil (2), filtre (8) dont la (ou les) borne(s) de commande (81) est (sont) pilotée(s) de façon dynamique par le calculateur (4), I'ensemble constituant un système bouclé permettant I' utilisation du dispositif par exemple en filtre de poursuite ou en réjecteur de fondamental, selon la programmation dudit filtre (8). En effet, le calculateur ayant connaissance par calcul de la valeur fréquentielle des pics de fréquence contenus dans le spectre du signal s(t), peut utiliser une (ou plusieurs) borne(s) de sortie (42) comme commande de contre-réaction sur la (les) bornes de programmation du filtre à paramètres programmables (8) et favoriser ou défavoriser par ce filtrage la présence en sortie du filtre de certaines fréquences liées à la fréquence des pics mesurés. Dans ces conditions, le dispositif est non seulement un dispositif de mesure de pics de fréquence contenus dans le spectre d' un signal analogique, mais aussi un dispositif de filtrage du signal s(t) selon le procédé de mesure selon I' invention. En effet, d' une part le signal présent à la sortie (22) du filtré à paramètres programmables (8) est un signal élaboré en fonction d' informations basées sur la mesure de pics de fréquence contenus dans le spectre de s(t) par le procédé de mesure selon 1' invention, d' autre part, ce signal peut être considéré comme une "sortie" du dispositif et comme tel utilisé par ailleurs. Le dispositif réalise donc également la fonction de filtrage. Selon une variante du dispositif selon I' invention (figure 4), on peut élaborer un dispositif à plusieurs canaux d' analyse (n entier naturel, nombre de canaux), en faisant figurer n fois la partie du dispositif comprenant le comparateur à seuil (2) et la mémoire vive (3) associée, chaque canal ainsi constitué traitant un signal sp(t) ( p étant un entier naturel compris entre .1 et n). Le signal sp(t) est appliqué à une borne d' entrée (22) du comparateur à seuil numéro p (2), I' autre borne d' entrée (21 ) se voyant appliquer une tension de seuil Vsp, la borne de sortie (23) du comparateur à seuil (2) est connectée à la ligne d' écriture (31) de la mémoire vive correspondante (3). Les n mémoires vives sont interconnectées par leur bus de données (32) au bus de données (41) du calculateur (4). L' horloge fournit une indication de temps que peuvent utiliser simultanément tous les canaux d' analyse. Le calculateur (4) effectue de façon indépendante pour chaque canal les mêmes calculs que dans le cas du dispositif mono-canal. L' avantage d' un tel dispositif réside dans le fait que I' horloge (1) est partagée et que le signal de sortie du filtre d' un canal peut éventuellement être utilisé comme signal d' entrée d' un autre canal. Selon une variante du dispositif selon I' invention, on peut cumuler les deux variantes précédemment décrites (figure 5), c' est à dire réaliser un système multi-canaux avec sur chacun des canaux d' analyse un filtre à paramètres programmables (8) intercalé entre la borne d' application (24) du signal sp(t) et la borne d' entrée correspondante (22) du comparateur à seuil. Ce dispositif cumule les avantages des deux variantes qui le constituent. REVENDICATIONS 1) Procédé de mesure numérique de la valeur fréquentielle de pics de fréquence contenus dans le spectre d' un signal analogique s(t), par comparateur à seuil, caractérisé en ce que I' on détermine les instants de passage (notés tk) du signal par une valeur de seuil donnée choisie dans sa gamme de variation dynamique, en ce que I, on transmet la liste de ces valeurs à un calculateur (4) et en ce que le calculateur (4) calcule, sur la plage fréquentielle d' analyse, la valeur des maxima locaux de la fonction T(f) définie par T(f)= [ > tk cosinus (2.n.f.tk)12 | + il sinus (2.n.f.tk)12 tk tk Les pics de fréquence contenus dans le signal analogique s(t) jetant des valeurs pour lesquelles T(f) présente un maximum local, ils sont ainsi mesurés. 2) Procédé de mesure et de filtrage selon la revendication 1 caractérisé en ce que le signal s(t) est filtré dans un dispositif de filtrage à paramètres programmables dont le signal de sortie (noté sf(t) ), est le signal dont on détermine les instants de passage (notés tk) par une valeur de seuil donnée et caractérisé en ce que I' on effectue de façon répétitive grâce au procédé de mesure selon I' invention la mesure des pics de fréquence contenus dans le spectre de sf(t) permettant ainsi d' une part de connaître leur valeur, d' autre part d' ajuster, en fonction de celles-ci, par contre-réaction, la valeur des paramètres programmables du dispositif de filtrage. Les informations utiles obtenues par ce procédé sont d' une part la valeur fréquentielle des pics de fréquence contenus dans le spectre de sf(t), d'. autre part le signal sf(t) lui-même. 3) Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon I' une quelconque des revendications précédentes pour la mesure de la valeur fréquentielle de pics de fréquence contenus dans le spectre d' un signal analogique caractérisé en ce qu 'il comprend: a) Un comparateur à seuil (2) sur les bornes d' entrées (21 et 22) duquel sont appliqués d' une part une tension de seuil Vs et d' autre part le signal s(t) lui-même et dont la borne de sortie (23) qui change d' état logique lors du passage de s(t) par la valeur de seuil Vs est connectée à la ligne d' écriture (31) d' une mémoire vive (3). b) Une horloge (1) indiquant la valeur courante du temps et dont la valeur de sortie peut être stockée dans une mémoire vive (3). c) Une mémoire vive (3) connectée au bus de donnée (11) de r horloge (1) et à un calculateur (4) par son bus de données (32) et dont la borne d' écriture (31) est connectée à la borne de sortie (23) du comparateur à seuil (2), permettant le stockage des valeurs fournies par I' horloge (1) d' une part, et que le calculateur (4) peut utiliser librement lors de )' exécution de ses calculs d' autre part. d) Un calculateur (4), connecté à I' horloge (1) et à la mémoire vive (3), connecté à une mémoire de programme (5) contenant le programme à exécuter, capable de lire le contenu de la mémoire vive (3), d' effectuer les différents calculs constitutifs de I' aigorithme défini par le programme et le séquencement des différentes opérations constitutives de la mesure. e) pne mémoire de programme (5), contenant le programme que doit executer le calculateur (4) et la valeur des diverses constantes dont il a besoin pour I' exécution de ses calculs. 4) Dispositif selon la revendication 3, d' aide à I' accordage d' instruments de musique, caractérisé en ce que le signal s(t) est celui fourni par un microphone (7) placé à proximité de I' instrument à accorder, en ce que la mémoire de programme (5) contient la table des fréquences des notes justes, et en ce que la procédure consiste à mesurer la fréquence de la note à accorder suivant le procédé de mesure selon I' invention, à comparer le résultat de cette mesure à la valeur juste, à calculer et à afficher sur un organe d' affichage (6), en grandeur et en signe I' écart correspondant. 5) Dispositif selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce qu' il comprend en outre un filtre à paramètres programmables (8) intercalé entre . la borne d' application (24) du signal s(t) et I' entrée correspondante (22) du comparateur à seuil (2) et dont la borne de commande (81) est reliée à une (ou plusieurs) sortie(s) (42) du calculateur (4), I'. ensemble formant ainsi un système bouclé piloté de façon dynamique par le calculateur (4) qui, appliquant de façon répétitive le procédé de mesure selon I' invention, calcule la valeur fréquentielle des pics de fréquence contenus dans le spectre du signal s(t) filtré par le filtre à paramètres programmables (8) , et suivant les résultats de ces mesures et les directives contenues dans son programme, modifie par contre-réaction les paramètres du filtre à paramètres programmables par I' intermédiaire de sa (ses) sortie(s) (42), connectée(s) à la (aux) borne(s) de programmation du filtre (8). Le signal présent en sortie du filtre (8) peut être considéré comme une "sortie" du dispositif. Ainsi, le dispositif est non seulement un dispositif de mesure de pics de fréquences contenus dans le spectre du s(t) mais aussi un dispositif de filtrage de s(t). 6) Dispositif, selon les revendications 3 et 5, de mesure et de poursuite d' un signal de type fondamental d' un signal vocal, caractérisé en ce que le filtre à paramètres programmables (8) est un filtre passe-bande (8) dont la fréquence centrale est le paramètre programmable et caractérisé en ce que le calculateur (4), appliquant le procédé de mesure selon I' invention, détermine la valeur fréquentielle du fondamental du signal vocal et ajuste sur celle-ci la valeur de la fréquence centrale du filtre (8), de façon dynamique, réalisant un filtre de poursuite et une- mesure dynamique du fondamental du signal de type vocal. 7) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la partie du dispositif constituée par le comparateur à seuil (2) et la mémoire vive (3) figure en n exemplaires (n étant un entier naturel), constituant ainsi un dispositif à n canaux d' analyse, chaque comparateur à seuil (2) se voyant appliquer un signal analogique sp(t) ( p étant un entier naturel compris entre 1 et n ) sur une borne d' entrée (22) et une tension de seuil (Vsp sur I' autre borne d' entrée (21), chaque borne de sortie (23) étant connectée à la borne d' écriture (31) de la mémoire vive (3) associée, les mémoires vives (3) étant toutes interconnectées et connectées au bus de donnée du calculateur (4) par leur bus de données (32). 8) Dispositif, selon les revendications 3, 5 et 7 caractérisé en ce qu' il comprend n filtres à paramètres programmables (8), 1 par canal d' analyse, intercalés entre la borne d' application du signal Sp sp(t) (24) et I' entrée correspondante (22) du comparateur à seuil (2) et dont la (les) borne(s) de commande (81) est (sont) reliée(s) à une (des) sortie(s) (42) du calculateur (4), I' ensemble formant ainsi un dispositif multi-canaux de mesure de pics de fréquence contenus dans le spectre de signaux analogiques et de filtrage de ces signaux.