Brevet FR2862393A1 — publié le 20050520

La présente invention concerne un procédé de génération de fichiers de caractéristiques de notes, tels que des fichiers au format MIDI. La présente invention concerne également un système de génération de fichiers de caractéristiques de notes pour la mise en oeuvre de ce procédé, Comme chacun sait, tout son est une sensation auditive engendrée par une vibration de la pression qui règne dans un milieu, généralement l'air, vibration dans le domaine fréquentiel auditif, Au moyen de transducteurs de prise de sons appropriés, tels qu'un microphone, de telles vibrations de sons peuvent être transformées en signaux électriques représentatifs de ces sons. Ensuite, ces signaux électriques peuvent faire l'objet de traitements puis reproduits par des transducteurs de reproduction sonore, tels que des haut-parleurs. Ces traitements peuvent être nombreux et peuvent être accomplis numériquement. Pour ce faire, les signaux électriques représentatifs d'un son sont convertis en une suite d'échantillons nwnériques par échantillonage à une fréquence relativement élevée. Comme par ailleurs, les traitements dont il est question sont effectués infonnatiquement, cette suite d'échantillons numériques relative à un son est enregistrée dans un fichier que l'on appelera, dans la suite de la description, un fichier son. Des fichiers sons connus sont par exemple les fichiers sons dits.wav. D'autres, comme les fichiers dits.mp3, ont la particularité d'avoir été enregistrés en utilisant un algorithme de compression, mais le principe qui les dirige est le même. Ise résultat d'un traitement sur une suite d'échantillons numériques est une nouvelle suite d'échantillons qui est convertie d'abord en signaux électriques analogiques puis, au moyen d'un transducteur approprié, en vibrations sonores et donc en sons pour l'auditeur. Un son peut être la note qui est engendrée par un instrument de musique. Cette note présente certaines caractéristiques telles qu'un temps d'émission, une durée, une hauteur, une intensité, etc. Ces caractéristiques peuvent être transcrites sur un papier et si l'on considère une suite de notes, donner une partition. Des interprètes en lisant une partition, lisent en fait les caractérisitiques des notes qu'ils doivent émèttre et jouent de leur instrument conformément à ce qu'ils ont lus. Ces caractéristiques peuvent également être transcrites numériquement, et si l'on considère des suites de notes, donner des suites numériques. Comme ces suites numériques sont destinées à être traitées informatiquement, elles peuvent être enregistrées sous forme de fichiers de caractéristiques de notes. Des fichiers connus pour l'enregistrement des caractéristiques des notes d'une suite de notes sont les fichiers dit MIDI. Ce sont des fichiers dont l'extension est.mid. Pour la lecture de ces fichiers de caractéristiques de notes, notamment les fichiers MIDI, on dispose d'un système d'interprétation, généralement logiciel, que l'on nomme un séquenceur qui, à l'instar d'un interprète devant sa partition, lit les caractéristiques des notes contenues dans le fichier et commande un ou plusieurs instruments pour les reproduire autant que faire se peut. Parmi les instruments commandés par un séquenceur, on peut en distinguer de deux types. Le premier est le synthétiseur qui, par synthèse d'une manière ou d'une autre, génère des signaux électriques pour la reproduction d'un son. Le second est un dispositif qui est appelé "sampler" ou échantilloneur. Ce dispositif dispose d'un certain nombre de suites d'échantillons de notes particulières, par exemple les notes C3, G3, etc. d'un piano, appelées, dans le domaine de la technique des "sarnples", et qui va extrapoler les samples pour générer des signaux électriques pour la reproduction du son demandé. Les synthétiseurs peuvent être aussi bien des synthétiseurs (ou des expandeurs) matériels à part entière (hardware) que des synthétiseurs virtuels (logiciels). Il en est de même des échantilloneurs qui peuvent être matériels ou logiciels. Parfois, aussi bien synthétiseurs qu'échantillonneurs virtuels sont appelés instruments virtuels. Alors que les fichiers sons ont des volumes relativement importants (1 Moctets pour 10 secondes à une fréquence d'échantillonage 44 kHz pour un fichier.wav), les fichiers de caractéristiques de notes ont des faibles volumes (par exemple 10 koctets pour une minute pour un fichier.mid et un morceau de musique déterminé). Les fichiers de caractéristiques de notes tels que les fichiers MIDI sont de ce fait particulièrement adaptés à la diffusion d'oeuvres car les débits requis peuvent être faibles. Généralement, ces fichiers de caractéristiques de notes sont générés à partir 30 des partitions des oeuvres concernées. Le problème qui se pose est que lorsque l'on reproduit un fichier de caractéristiques de sons qui a été généré à partir d'une partition, le résultat est froid et donne la sensation qu'une machine joue. Les compositeurs d'oeuvres écrites dans des fichiers de caractéristiques de sons savent que pour donner un côté "live" à leurs oeuvres, il est nécessaire d'introduire des irrégularités, voire des imperfections: des arrivées de notes prématurées ou retardées, des intensités variant plus ou moins aléatoirement d'une note à l'autre, etc. Ces irrégularités et imperfections peuvent être regroupées sous le terme plus général de caractéristiques d'interprétation du fait qu'elles ne sont pas codifiées (elles ne se retrouvent par exemple pas une partition) et dépendent de l'interprétation ou d'une interprétation. Le but de la présente invention est de proposer un procédé de génération d'un fichier de caractéristiques de sons représentatif d'une oeuvre existante qui incorpore des caractéristiques d'interprétation de manière qu'à sa reproduction, ladite oeuvre soit vivante et dépende d'une interprétation de cette oeuvre. A cet effet, un procédé de génération de fichiers de caractéristiques de notes et d'interprétation selon la présente invention est caractérisé en ce qu'il consiste à associer un fichier son d'un oeuvre musicale à un fichier de caractéristiques de notes de la même oeuvre, à comparer les caractéristiques d'évènements présents dans ledit fichier son avec des caractéristiques équivalentes de ces mêmes évènements présents sur le fichier de caractéristiques de notes et à engendrer un fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation qui incorpore les caractéristiques d'interprétation déduites de ladite comparaison. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit procédé consiste après comparaison, à appliquer les caractéristiques des évènements présents dans ledit fichier sons aux évènements présents sur ledit fichier de caractéristiques de notes de manière à former un nouveau fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation prenant en compte les données d'interprétation, ledit nouveau fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation permettant de reproduire le plus fidèlement possible l'enregistrement sonore de départ, L'invention concerne également un système de génération de fichiers de caractéristiques de notes et d'interprétation qui est caractérisé en ce qu'il comporte une mémoire de masse où sont stockés notamment des fichiers sons et des fichiers de caractéristiques de notes, un moteur d'identification permettant d'associer un fichier son d'une oeuvre à un fichier de caractéristiques de notes de la même oeuvre, un moteur de comparaison permettant d'une part, de comparer les caractéristiques d'évènements tels que des notes, présents sur ledit fichier sons avec les caractéristiques de ces mêmes évènements présents sur le fichier de caractéristiques de notes, et, d'autre part, d'appliquer les caractéristiques des évènements présents dans ledit fichier sons aux évènements présents sur ledit fichier de caractéristiques de notes correspondant pour former un nouveau fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation prenant en compte les données d'interprétation. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit système comporte des moyens pour jouer ledit nouveau fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation, des moyens pour télécharger des fichiers sons, des fichiers de caractéristiques de notes et des samples, des moyens de commande et visualisation du téléchargement. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit système comporte comporte des moyens permettant à un utilisateur de modifier le nouveau fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation en agissant sur les données relatives aux instruments, à la mélodie, au rythme ou aux voix qu'il contient. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit système comporte des 15 moyens de synchronisation de fichiers sons avec des fichiers multimédias, en fonction des données d'interprétation issues de ladite comparaison. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit système comporte des moyens d'indexer les données d'interprétation issues de ladite comparaison et des moyens pour effectuer la classification des enregistrements sonores et des fichiers sons présents sur le système. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit système comporte un modem pour transmettre et recevoir les fichiers stockés dans la ou les mémoires du système. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit système comporte des moyens de contrôle d'accès, via le réseau, aux fichiers de caractéristiques de notes correspondant à une oeuvre musicale donnée, afin de conditionner le téléchargement desdits fichiers de caractéristiques de notes à la présence, dans la mémoire du système, des fichiers sons correspondant auxdites oeuvres musicales. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit système comporte des moyens de publication des caractéristiques d'interprétation d'oeuvres musicales afin de pouvoir les transmettre sur les réseaux et les exploiter par d'autres systèmes à travers des moyens de paiement sécurisés ou non. Les caractéristiques de l'invention metnionnées ci-dessus ainsi que d'autres apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels; La Fig. 1 représente une vue schématique d'un système automatisé selon la présente invention, et La Fig. 2 représente un schéma explicatif de la création d'un fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation par le procédé selon la présente invention. Le système de génération de fichiers de caractéristiques de notes selon la présente invention représenté à la Fig. 1 comporte une unité centrale 1 à laquelle est relié une interface homme-machine, tel qu'un clavier 4 (il pourrait également s'agir d'une souris), un écran de contrôle 3, un haut-parleur 5 et un modem 7 pour l'accès à des bases de données musicales éloignées. L'écran de contrôle 3 permet à l'utilisateur de visualiser les actions qu'il effectue à l'aide de l'interface homme- machine, actions qui peuvent être des enregistrements de fichiers sons, des téléchargements depuis des bases de données musicales éloignées de fichiers, par exemple des fichiers sons, des fichiers de caractéristiques de notes, des fichiers de samples. L'unité centrale 1 comporte une mémoire de masse 20 qui est destinée à stocker les fichiers qui ont été téléchargés au moyen du modem 7. Elle est divisée en quatre secteurs. Le premier secteur 21 de la mémoire de masse 20 est destiné à stocker les fichiers sons 21a correspondant à des enregistrements sonores d'oeuvres musicales interprétées par un ou plusieurs interprètes. Le deuxième secteur 22 de la mémoire de masse 20 est destiné à recevoir les fichiers de caractéristiques de notes 22a, par exemple au format MIDI, correspondant à des fichiers sons stockés dans le premier secteur 21. Comme on le verra par la suite, le troisième secteur 23 de la mémoire de masse 20 est destiné à stocker les données au format MTDT 23a issues de la comparaison entre les fichiers sons 21a stockés sur le premier secteur 21 et les fichiers de représentation numérique au format MIDI 22a stockés sur le deuxième secteur 22. Le quatrième secteur 24 de la mémoire de masse 20 est destiné à stocker des échantillons 10b sous un format compressé ou non. L'unité centrale 1 comporte encore un moteur d'identification 11 dont deux entrées sont reliées aux deux premiers secteurs 21 et 22 de la mémoire de masse 20 pour respectivement y recevoir des fichiers sons 21a d'oeuvres musicales présents sur le premier secteur 21 de la mémoire de masse 20 et des fichiers de caractéristiques de notes 22a présents sur le second secteur 22 de la mémoire de masse 20 et correspondant aux mêmes oeuvres musicales que celles de fichiers sons 21a. Ainsi, selon le procédé de l'invention, le m o t e u r d'identification I l recherche dans les deux premiers secteurs 21 et 22 de la mémoire de masse un fichier son 21a d'une oeuvre et un fichier de caractéristiques de notes 22a de la même oeuvre et effectue leur association. Le moteur d'identification 11 est relié à un moteur de comparaison 12 de manière à recevoir les fichiers sons 21a et les fichiers de caractéristiques de notes 22a qui ont été associés par le moteur d'identification 11. Le moteur de comparaison 12 a pour fonction, d'une part, d'identifier et d'extraire les données spécifiques à l'interprétation contenues dans l'enregistrement sonore présent dans le fichier son 21a et, d'autre part, de transcrire ces données spécifiques à l'interpréation dans le fichier de caractéristiques de notes 22a de manière à former un nouveau fichier 23a, dit de caractéristiques de notes et d'interprétation. On a illustré à la Fig. 2 ce processus au moyen d'un exemple simplifié. On a schématisé le fichier son 21a par un audiogramme et le fichier de caractéristiques de notes par une partition. Le processus mis en oeuvre par le moteur de comparaison 12 consiste à extraire d'abord les caractéristiques Csa, Csb, Csc d'évènements Na, Nb, Ne. Ces évènements Na, Nb, Nc peuvent être des pics dans l'audiogramme auxquels correspondent des notes émises par l'interprète. Quant aux caractéristiques Csa, Csb, Csc, elles peuvent être les positions temporelles de ces notes, l'amplitude des pics représentative de l'intensité de l'interprétation, etc. Le processus se poursuit par l'extraction des caractéristiques Cma, Cmb, Cmc des mêmes évènements Na, Nb, Nc présentes dans le fichier de caractéristiques de notes 22a. Les caractéristiques Cma, Cmb, Cmc peuvent ainsi être les positions temporelles de ces notes, l'intensité normalement requise par la partition, etc. Le processus se poursuit encore par la comparaison des caractéristiques (Csa, Csb, Csc) et (Cma, Cmb, Cmc) de chacun de ces évènements (Na, Nb, Ne) et si une différence apparait, alors ce sont les caractéristiques (Csa, Csb, Csc) propres aux évènements (Na, Nb, Ne) présents sur le fichier son (21a) que l'on applique aux mêmes évènements présents sur le fichier de caractéristiques de notes 22a de manière à former un nouveau fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation 23a qui tienne donc compte de l'interprétation de l'oeuvre musicale telle qu'elle apparaît dans le fichier son 21a. Ce fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation 23a comporte des évènements dont les caractéristiques sont donc propres à une interprétation donnée proche de l'interprétation présente sur le fichier son 21a. 11 est stocké dans le troisième secteur 23 de la mémoire de masse 211 On comprendra que le fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation 23a ainsi créé pourrait être par exemple un fichier issu de la correction du fichier de caractéristiques de notes d'origine, ou par exemple un nouveau fichier correspondant au fichier de caractéristiques de notes d'origine auquel seront incorporées des données d'interprétation (par exemple, si l'on considère l'exemple ci-dessus, les caractéristiques Csa, Csb, Csc), On comprendra aussi que les caractéristiques de correction ou d'ajout incorporées au nouveau fichier caractéristiques de notes d'origine 22a pourraient être des caractéristiques particulières propres à l'unité centrale 1 et ne pourrait être lisible qu'uniquement par un système identique. Une fois stocké dans le troisième secteur 23, le fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation 23a est lu dans la mémoire 20 et exploité par un séquenceur 8 qui utilise les données qu'il contient pour commander soit un échantillonneur 10, soit un synthétiseur 9. L'échantillonneur 10 utilise pour ce faire les samples qui sont stockés dans le quatrième secteur 24 de la mémoire de masse 20. Cependant, si l'échantillonneur 10 ne dispose pas des samples requis pour interpréter le fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation 23a, le séquenceur 8 commandera alors le synthétiseur 9 qui jouera donc les sons manquants. Dans l'exemple représenté à la Fig. 1, le synthétiseur 9 et l'échantilloneur 10 sont des logiciels. Ils nécessitent donc une carte son 6 qui, pour assurer la reproduction de l'aeuvre, est reliée à un hautparleur 5. On notera également que le synthétiseur 9 et l'échantillonneur 10 peuvent être extérieurs à l'unité centrale 1. Un système selon l'invention pourrait comporter des moyens permettant à un utilisateur de modifier le nouveau fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation en agissant sur les données relatives aux instruments, à la mélodie, au rythme ou aux voix qu'il contient. On notera que le modem 7 peut permettre la transmission et la réception des fichiers stockés dans la ou les mémoires 20 du système. On notera qu'un système susceptible de lire et d'interpréter des fichiers de caractéristiques de notes et d'interprétation 23a peut comprendre la mémoire de masse S avec soit uniquement un synthétiseur 9, soit avec un synthétiseur 9 et un échantillonneur 10. Un tel système peut par exemple être embarqué dans des appareils légers et communicants tels que des téléphones mobiles. La taille des fichiers de caractéristiques de notes et d'interprétation 23a est suffisamment faible (égale ou à peine supérieure à celle d'un fichier de type MIDI) pour être transmise rapidement sur des réseaux téléphonique GSM ou GPRS. Avantageusement, le système peut être utilisé sur des bases de données d'oeuvres musicales afin d'en extraire les caractéristiques d'interprétation. Les fichiers comprenant ces caractéristiques peuvent être alors vendus à des prestataires afin que ces derniers les exploitent pour la diffusion sur des terminaux, par exemple de terminaux mobiles. Le système peut aussi être utilisé par exemple dans des logiciels d'aide à la composition qui nécessitent d'analyser les différentes composantes d'une oeuvre 15 musicale. Selon une variante de réalisation, seules les caractéristiques d'interprétation sont enregistrées dans le fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation 23a, dont le nom serait maintenant fichier d'interprétation. Dans l'exemple donné ci-dessus, un tel fichier d'interprétation regrouperait les caractéristiques Csa, Csb, Csc, telles que les positions temporelles des notes, l'amplitude des pics représentative de l'intensité de l'interprétation, etc. Un système qui pourrait lire de tels fichiers peut trouver l'application suivante lorsqu'il est embarqué dans des terminaux dédiés à la lecture de fichiers compressés tels que des fichiers dits.MP3. En identifiant les caractéristiques d'interprétation des oeuvres musicales qui sont par ailleurs présentes sur le terminal, un tel système pourrait être utilisé de manière à classer les oeuvres selon ces caractéristiques d'interprétation. Un tel système comporterait alors des moyens d'indexer les données d'interprétation issues de ladite comparaison et des moyens pour effectuer la classification des enregistrements sonores et des fichiers sons présents sur le système. Il pourrait également être utilisé pour synchroniser les oeuvres musicales qui sont par ailleurs présentes sur le terminal avec des oeuvres multimédia telles que des animations ou des vidéos. On notera qu'un système selon la présente invention pourrait également comporter des moyens de contrôle d'accès, via le réseau, aux fichiers de caractéristiques de notes correspondant à une oeuvre musicale donnée, afin de conditionner le téléchargement desdits fichiers de caractéristiques de notes à la présence, dans la mémoire (20) du système, des fichiers sons correspondant auxdites oeuvres musicales, Il pourrait également comporter des moyens de publication des caractéristiques d'interprétation d'oeuvres musicales afin de pouvoir les transmettre sur les réseaux et les exploiter par d'autres systèmes à travers des moyens de paiement sécurisés ou non, REVENDICATIONS 1) Procédé de génération de fichiers de caractéristiques de notes et d'interprétation, caractérisé en ce qu'il consiste à associer un fichier son d'un oeuvre musicale à un fichier de caractéristiques de notes de la même oeuvre, à comparer les caractéristiques (Csa, Csb, Csc) d'évènements (Na, Nb, Ne) présents dans ledit fichier son avec des caractéristiques équivalentes (Cma, Cmb, One) de ces mêmes évènements (Na, Nb, Nc) présents sur le fichier de caractéristiques de notes et à engendrer un fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation qui incorpore les caractéristiques d'interprétation déduites de ladite comparaison. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit procédé consiste après comparaison, à appliquer les caractéristiques (Csa, Csb, Csc) des évènements (Na, Nb, Ne) présents dans ledit fichier sons aux évènements (Na, Nb, Ne) présents sur ledit fichier de caractéristiques de notes de manière à former un nouveau fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation (23a) prenant en compte les données d'interprétation, ledit nouveau fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation (23a) permettant de reproduire le plus fidèlement possible l'enregistrement sonore de départ. 3) Système automatisé de génération de fichiers de caractéristiques de notes et d'interprétation, par exemple des fichiers au format MIDI, caractérisé en ce qu'il comporte une mémoire de masse (20) où sont stockés notamment des fichiers sons (2la) et des fichiers de caractéristiques de notes (22a), un moteur d'identification (11) permettant d'associer un fichier sons d'une oeuvre à un fichier de caractéristiques de notes de la même oeuvre, un moteur de comparaison (12) permettant d'une part, de comparer les caractéristiques (Csa, Csb, Csc) d'évènements (Na, Nb, Nc) tels que des notes, présents sur ledit fichier sons avec les caractéristiques (Cma, Cmb, Cmc) de ces mêmes évènements (Na, Nb, Ne) présents sur le fichier de caractéristiques de notes, et, d'autre part, d'appliquer les caractéristiques (Csa, Csb, Csc) des évènements (Na, Nb, Ne) présents dans ledit fichier sons aux évènements (Na, Nb, Ne) présents sur ledit fichier de caractéristiques de notes correspondant pour former un nouveau fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation (23a) prenant en compte les données d'interprétation. 11 2862393 4) Système selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (8, 9, 10, 6, 5) pour jouer ledit nouveau fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation (23a), des moyens (7) pour télécharger des fichiers sons (21a), des fichiers de caractéristiques de notes (22a) et des semples (10b), des moyens de commande (4) et visualisation (3) du téléchargement. 5) Système selon une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant à un utilisateur de modifier le nouveau fichier de caractéristiques de notes et d'interprétation (23a) en agissant sur les données relatives aux instruments, à la mélodie, au rythme ou aux voix qu'il contient. 6) Système selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de synchronisation de fichiers sons (21a) avec des fichiers multimédias, en fonction des données d'interprétation issues de ladite comparaison. 7) Système selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'indexer les données d'interprétation issues de ladite comparaison et des moyens pour effectuer la classification des enregistrements sonores et des fichiers sons présents sur le système. 8) Système selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un modem (7) pour transmettre et recevoir les fichiers stockés dans la ou les mémoires du système. 9) Système selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de contrôle d'accès, via le réseau, aux fichiers de caractéristiques de notes (22a) correspondant à une oeuvre musicale donnée, afin de conditionner le téléchargement desdits fichiers de caractéristiques de notes à la présence, dans la mémoire (20) du système, des fichiers sons correspondant auxdites oeuvres musicales. 10) Système selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de publication des caractéristiques d'interprétation d'oeuvres musicales afin de pouvoir les transmettre sur les réseaux et les exploiter par d'autres systèmes à travers des moyens de paiement sécurisés ou non.