Brevet FR3063566A1 — publié le 20180907

PROCEDE ET SYSTEME DE LIMITATION DE VOLUME SONORE DE TELEPHONE DE VOITURE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE [0001 ]L'invention se rapporte à un procédé de limitation de volume sonore et à un téléphone de voiture équipé d'un système de limitation de volume, et plus particulièrement à un téléphone d'urgence ou un radiotéléphone cellulaire en mode « mains libres », afin de communiquer dans des environnements présentant des niveaux élevés de bruit ambiant tel qu'une automobile. [0002] L'invention concerne le domaine des télécommunications mobiles et, dans ce domaine, le volume des sons reçus du téléphone distant est réduit pour améliorer la réception sur le téléphone local. En effet, la miniaturisation des nombreux équipements des véhicules automobiles impose l'utilisation de petits hauts parleurs, en général de faible qualité, qui sont vite saturés dès que le volume du son est augmenté. Cette miniaturisation des équipements concerne par exemple, dans un véhicule automobile, un téléphone mains libres ou un téléphone d'appel d'urgence. Outre l'amélioration de l'intelligibilité, la réduction du volume des sons reçus du distant par le haut-parleur du véhicule ou téléphone local permet également un bon fonctionnement d'un système anti écho qui soustrait les sons reçus du son émis vers le distant pour ne pas recevoir sa propre parole en écho. ÉTAT DE LA TECHNIQUE [0003]Diverses améliorations ont été apportées à ces systèmes de téléphones embarqués dans des véhicules automobiles. Dans le document EP 0654 954, un dispositif empêche la saturation d'un haut-parleur en diminuant la puissance du signal reçu au-delà d'une limite prédéfinie. Par ailleurs, le document EP 0882 353 décrit une adaptation du volume sonore reçu par sélection d'une amplitude du son reçu produit par le haut-parleur de telle sorte que l'amplitude de ce son augmente à mesure que son amplitude au niveau du 3063 566 2 microphone augmente, et diminue à mesure que l'amplitude du son reçu au niveau du microphone diminue. Cependant, les variations de puissance de son se font alors autant sur le bruit de fond que sur le son utile, c'est à dire la voix de l'interlocuteur. 5 [0004] Par ailleurs, le système présenté dans le document DE 3220758 augmente le volume du son reçu en fonction du bruit ambiant, le bruit étant donc autant amplifié que le son utile. En outre, le document WO 0243049 présente une méthode de réduction automatique du volume du son émis par un haut-parleur lorsqu'est prononcé - à un micro voisin du haut-parleur- un mot appartenant à un 10 ensemble prédéfini de mots reconnaissables par cette méthode, cette méthode étant utilisée par exemple pour des commandes vocales sur un lecteur de disque CD. EXPOSÉ DE L'INVENTION [0005]Cependant aucune de ces améliorations ne permet d'augmenter 15 sensiblement la sélection du son de la voix pour distinguer le son d'une voix du bruit ambiant du véhicule. Pour ce faire, l'invention prévoit d'utiliser une détection plus fidèle de la voix humaine. [0006] Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé de limitation de volume sonore pour un échange amélioré de communication entre 20 une personne dite « local » se trouvant auprès d'un système de téléphonie mobile d'un véhicule automobile et une personne dite « distant » située auprès d'un poste distant. Ce système de téléphonie comporte un équipement anti-écho chargé de soustraire la communication émise par le distant et reçue par le système à la communication retour transmise par ledit système vers ledit poste distant. Ce 25 procédé se déroule alors selon les étapes suivantes : - la communication émise par le distant est identifiée à sa réception par ledit système sous forme d'une empreinte sonore de voix humaine dite initiale, cette empreinte vocale étant définie par une plage de fréquences de voix humaine; 30 - ledit système capte les communications émises par le distant et le local pour former le son retour; 3063566 3 - ledit système analyse le son retour et recherche ladite empreinte sonore sur le son retour avant sa communication retour au poste distant; - si le système reconnaît l'empreinte vocale du distant sur le son retour, il soustrait à ce son retour l'empreinte vocale initiale identifiée dans la 5 communication émise par le distant puis transmet la communication retour ainsi épurée au poste distant; dans ces conditions l'écho est strictement annulé, car la communication retour est nettoyée exactement de l'empreinte vocale initiale; - si le système ne reconnaît pas l'empreinte vocale du distant sur le son retour, il réduit le niveau du volume sonore jusqu'à ce que ledit système 10 détecte ladite empreinte vocale, puis soustrait l'empreinte vocale initiale et transmet la communication retour comme dans l'étape précédente. [0007] Selon des formes de mise en oeuvre avantageuses : - une augmentation, respectivement une diminution, de volume sonore de ce son retour est opérée par le système si l'équipement anti-écho a, 15 respectivement n'a pas, reconnu l'empreinte vocale du distant et est stoppée au plus près du seuil de saturation par valeurs inférieures, respectivement par valeurs supérieures; cette variation ajustée de volume sonore - avec une puissance sonore optimisée sans saturation du système - permet d'obtenir une qualité optimale de la communication sans nuire au mécanisme de soustraction 20 d'empreinte di son retour (« au plus près du seuil de saturation » signifiant à un niveau de volume sonore où l'empreinte du distant est encore détectable compte tenu des limites technologiques de variation du volume sonore); - la communication reçue du poste distant est d'abord fractionnée en plages temporelles successives, et la recherche de l'empreinte vocale est 25 opérée par analyse spectrale de ces plages temporelles par ledit système; - une bande de fréquences de plage temporelle est validée par ledit système comme celle d'une empreinte sonore de voix humaine si elle est comprise en totalité dans la bande de fréquences utilisée par le système de téléphonie mobile; 30 - le système de téléphonie mobile filtre également le bruit ambiant à l'étape d'analyse du son retour. 3063566 4 [0008]L'invention se rapporte également à un téléphone de voiture comportant un système de limitation de volume sonore apte à mettre en oeuvre ce procédé. Un tel téléphone comporte un récepteur d'entrée et un émetteur de sortie de téléphonie mobile aptes à communiquer par un réseau hertzien avec un poste 5 distant, ainsi qu'un haut-parleur d'émission sonore et un microphone de capture sonore reliés respectivement au récepteur d'entrée et à l'émetteur de sortie via le système de limitation. Ce système de limitation comporte en liaison un module de détection d'empreinte de voix, un variateur de volume et un équipement anti-écho. Le module de détection est agencé entre le récepteur d'entrée et le variateur de 10 volume, ce dernier étant relié au haut-parleur, et l'équipement anti-écho étant monté entre le microphone et l'émetteur de sortie. [0009] Selon certains modes de réalisation préférés: - le module de détection d'empreinte de voix comporte des moyens de fractionnement et d'analyse spectrale de la communication reçue du poste distant 15 pour identifier une empreinte sonore de voix humaine; - le système de téléphonie mobile comporte des filtres de suppression de bruit ambiant. [0010] L'invention se rapporte également à un véhicule automobile équipé d'au moins un téléphone mobile, de type téléphone d'urgence ou téléphone 20 « mains libres », tel que défini ci-dessus. [0011]Dans le présent texte, les qualificatifs «dans », « interne » et « externe » se réfèrent à la position d'éléments placés à l'intérieur ou à l'extérieur du système de téléphonie. Sur les figures, des éléments identiques sont repérés par un même signe de référence qui renvoie au(x) passage(s) de la description qui 25 le mentionne(nt). PRÉSENTATION DES FIGURES [0012]D'autres données, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description non limitée qui suit, en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement : 30 - la figure 1, un schéma-blocs d'un exemple de téléphone mobile de véhicule automobile selon l'invention; et 3063566 5 - la figure 2, un exemple de logigramme du procédé d'échange amélioré selon l'invention utilisant le système de la figure 1 entre le téléphone mobile d'un véhicule automobile et un poste distant. DESCRIPTION DÉTAILLÉE 5 [0013] La figure 1 montre le schéma-blocs d'un exemple de téléphone mobile 20 de véhicule automobile selon l'invention - ici un téléphone d'urgence apte à réaliser une communication améliorée avec un poste distant 40. Ce téléphone 20 comporte, sur une face d'entrée/sortie 20A, un récepteur d'entrée 21 et un émetteur de sortie 22 de téléphonie mobile, en communication avec le poste 10 distant 40 par un réseau hertzien RH, ce récepteur 21 et cet émetteur 22 étant reliés, dans le téléphone 20, à un système de limitation de volume sonore 25. [0014]Sur la face opposée 20B du téléphone 20 qui débouche sur un ehabitacle de véhicule automobile 50, le système de limitation 25 est couplé à un haut-parleur 23 et à un microphone 24, via des interfaces 23i et 24i. 15 [0015] Le système de limitation 25 comporte plus précisément, reliés les uns aux autres par des liaisons 31 à 33, un module de détection d'empreinte de voix 27, un variateur de volume sonore 30 et un équipement anti-écho 26. Le récepteur d'entrée 21 est couplé au variateur de volume 30 via le module de détection d'empreinte de voix 27 et la liaison 31, puis ce variateur de volume 30 20 est couplé au haut-parleur 23 via l'interface 23i, afin de diffuser le son provenant du poste distant 40 dans l'habitacle du véhicule automobile 50. De plus, le microphone 24 est couplé à l'émetteur de sortie 22 via l'interface 24i et l'équipement anti-écho 26 du système de limitation 25. [0016] Dans ces conditions, le son produit dans l'habitacle 50 recouvre la 25 voix du « local » - à savoir la personne du véhicule automobile qui communique avec la personne dit le « distant » situé au poste distant 40 -, le bruit ambiant et le son émis par le haut-parleur 23 et reproduisant la voix du distant. Ce son retour S1 capté par le microphone 24 est épuré de la voix du distant par l'équipement anti-écho 26, puis la communication retour S2 qui en résulte est retransmise au 30 distant via l'émetteur de sortie 22. Avantageusement, l'équipement anti-écho 26 3063 566 6 intègre des filtres, des filtres numériques dans l'exemple, afin d'éliminer le bruit ambiant. [0017] Selon l'invention, l'empreinte de la voix du distant, détectée par le module 27 et transmise à l'équipement anti-écho 26 est plus précisément 5 soustraite du son d'habitacle dans l'équipement anti-écho 26. Pour identifier cette empreinte, l'équipement anti-écho 26 compare l'empreinte vocale du distant au son de l'habitacle, issu du microphone 24 puis, après détection, effectue la soustraction. De plus, le variateur de volume 30 permet d'optimiser cette opération de soustraction d'écho en réglant le volume sonore dans l'habitacle 50 au plus 10 près du seuil de saturation, c'est-à-dire en conservant la reconnaissance de l'empreinte sonore, comme cela est décrit de manière détaillée dans le procédé ci-dessous. [0018] En référence à la figure 2, un exemple de logigramme est illustré. Ce logigramme illustre le procédé selon l'invention de limitation de volume sonore 15 pour un échange amélioré de communication entre le « local » se trouvant auprès d'un système de téléphone mobile selon l'invention (cf. figure 1) d'un véhicule automobile et le « distant » situé auprès du poste distant 40. Ce système de téléphone 20 comporte un équipement anti-écho 26 chargé en particulier de soustraire l'empreinte émise par le distant et reçue par le système 20 à la 20 communication retour S2 envoyée par ledit système vers ledit poste distant 40. Ce procédé se déroule alors selon les étapes suivantes. [0019]Après le lancement du procédé (figure 2, étape « début » 101), la communication émise par le distant est identifiée à sa réception (étape 102) par le système sous forme d'une empreinte sonore de voix humaine dite initiale. Cette 25 identification est opérée de la manière suivante : la communication émise est d'abord fractionnée en plages temporelles successives, et la recherche de l'empreinte sonore initiale est opérée par analyse spectrale de ces plages temporelles par ledit système 20 permettant ainsi la recherche de l'empreinte sonore d'une voix humaine. 30 [0020] Cette recherche est avantageusement validée lorsqu'une bande de fréquences de plage temporelle, considérée par le système comme celle d'une empreinte sonore de voix humaine, est en totalité comprise dans la bande de 3063566 7 fréquences utilisée par le système de téléphonie mobile. Ainsi la recherche de l'empreinte sonore se limite aux sons placés dans cette bande de fréquences. [0021]Ensuite, ledit système capte le bruit ambiant et les suites sonores émises par le distant et le local pour former le son retour S1 (étape 103); les 5 étapes 102 et 103 se répétant en continu, elles sont donc en général simultanées. [0022]A l'étape 104, le système 20 filtre avantageusement le bruit ambiant et analyse le son retour S1 pour rechercher ladite empreinte vocale sur le son retour à l'étape 105, avant sa transmission au poste distant. [0023] Si le système reconnaît l'empreinte vocale du distant sur le son 10 retour S1 (étape 108), une augmentation de volume sonore du son retour S1 est opérée en agissant sur le variateur 30 (étape 109). Cette augmentation est suivie en temps réel par une mesure de la saturation (étape 110) réalisée par l'analyse de la qualité du son retour S1. Et lorsque la saturation est atteinte au test 111, l'augmentation de volume est stoppée juste avant le seuil de saturation à l'étape 15 112, c'est-à-dire à un niveau de volume sonore où l'empreinte du distant est encore détectable compte tenu de la capacité de variation sonore du variateur de volume 30 (cf. figure 1). [0024] Puis le système soustrait au son retour S1 l'empreinte vocale initiale identifiée dans la communication émise par le distant et transmet la 20 communication retour S2 ainsi épurée (étape 113). Dans ces conditions, l'écho est annulé et le volume sonore est ajusté avec une puissance sonore optimisée sans saturation du système - ce qui permet d'obtenir une qualité de communication optimale sans nuire au mécanisme de soustraction d'empreinte du son retour S1. [0025] Si le système ne reconnaît pas l'empreinte vocale du distant sur le 25 son retour S1 (étape 106), il réduit le niveau du volume sonore (étape 107) jusqu'à ce que ledit système détecte ladite empreinte vocale (étapes 105 et 108), puis soustrait l'empreinte vocale initiale et transmet la communication retour S2 comme dans les étapes précédentes (étapes 109 à 113). [0026] L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et 30 représentés. Ainsi, cette invention est particulièrement destinée aux téléphones de secours installés dans les véhicules automobiles, mais peut également servir à tout téléphone mobile utilisant une fonction « mains libres », donc avec un haut- 3063566 8 parleur. De plus, la bande de fréquences utilisée par le système de téléphonie mobile n'est pas limitée à la gamme spectrale étroite (située entre 300 et 3400 Hz) ou élargie à 150-7000 Hz, mais peut couvrir des bandes spectrales encore plus larges. REVENDICATIONS1. Procédé de limitation de volume sonore pour un échange amélioré de communication entre une personne dite « local » se trouvant auprès d'un système de téléphonie mobile (20) d'un véhicule automobile et une personne dite « distant » située auprès d'un poste distant, ce système de téléphonie (20) comportant un équipement anti-écho (26) chargé de soustraire la communication émise par le distant (40) et reçue par le système (20) à la communication retour (S2) transmise par ledit système (20) vers ledit poste distant (40), ce procédé étant caractérisé en ce qu'il se déroule selon les étapes suivantes : - la communication émise par le distant (40) est identifiée (102) à sa réception par le système (20) sous forme d'une empreinte sonore de voix humaine dite initiale, cette empreinte vocale étant définie par une plage de fréquences de voix humaine; - ledit système (20) capte les communications émises par le distant et le local (103) pour former le son retour (S1); - ledit système (20) analyse le son retour (S1) et recherche ladite empreinte sonore (105) sur le son retour (104) avant sa communication retour (S2) au poste distant ; - si le système (20) reconnaît l'empreinte vocale (108) du distant sur le son retour (S1), il soustrait à ce son retour (S1) l'empreinte vocale initiale identifiée dans la communication émise par le distant (40) puis transmet la communication retour (S2) ainsi épurée au poste distant (113) ; - si le système (20) ne reconnaît pas l'empreinte vocale du distant sur le son retour (106), il réduit le niveau du volume sonore (107) jusqu'à ce que ledit système détecte ladite empreinte vocale (108), puis soustrait l'empreinte vocale initiale et transmet la communication retour (S2) comme dans l'étape précédente (113). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel une augmentation (109), respectivement une diminution (107), de volume sonore de ce son retour (S1) est opérée par le système (20) si l'équipement anti-écho (26) a (108), respectivement n'a pas (106), reconnu l'empreinte vocale du distant (40) et est 3063566 10 stoppée au plus près du seuil de saturation par valeurs inférieures (112), respectivement par valeurs supérieures. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la communication reçue du poste distant est d'abord fractionnée en plages 5 temporelles successives, et la recherche de l'empreinte vocale (102) est opérée par analyse spectrale de ces plages temporelles par ledit système. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel une bande de fréquences de plage temporelle est validée par ledit système comme celle d'une empreinte sonore de voix humaine si elle est comprise en 10 totalité dans la bande de fréquences utilisée par le système (20) de téléphonie mobile. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de téléphonie mobile (20) filtre également le bruit ambiant à l'étape d'analyse du son retour (104). 15 6. Téléphone de voiture (20) comportant un système de limitation de volume sonore (25) apte à mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, un tel téléphone (20) comportant un récepteur d'entrée (21) et un émetteur de sortie (22) de téléphonie mobile aptes à communiquer par un réseau hertzien (RH) avec un poste distant (40), ainsi qu'un 20 haut-parleur d'émission sonore (23) et un microphone de capture sonore (24) reliés respectivement au récepteur d'entrée (21) et à l'émetteur de sortie (22) via le système de limitation (25), caractérisé en ce que ce système de limitation (25) comporte en liaison (31 à 33) un module de détection d'empreinte de voix (27), un variateur de volume (30) et un équipement anti-écho (26), et en ce que le module 25 de détection (27) est agencé entre le récepteur d'entrée (21) et le variateur de volume (30), ce dernier étant relié au haut-parleur (23), et l'équipement anti-écho (26) étant monté entre le microphone (24) et l'émetteur de sortie (22). 7. Téléphone de voiture (20) selon la revendication précédente, dans lequel le module de détection d'empreinte de voix (27) comporte des moyens de 30 fractionnement et d'analyse spectrale de la communication reçue du poste distant pour identifier une empreinte sonore de voix humaine. 3063566 11 8. Téléphone de voiture (20) selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, dans lequel l'équipement anti-écho (26) comporte des filtres de suppression de bruit ambiant. 9.Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est équipé d'au moins 5 un téléphone mobile (20), de type téléphone d'urgence ou téléphone « mains libres » tel que défini selon l'une quelconque des revendications 6 à 8.