Brevet FR3086451A1 — publié le 20200327

FILTRAGE D'UN SIGNAL SONORE ACQUIS PAR UN SYSTEME DE RECONNAISSANCE VOCALE Domaine Technique La présente invention se rapporte de manière générale au traitement numérique d'un signal sonore. Elle concerne plus particulièrement un procédé de filtrage d'un signal sonore acquis par un système de reconnaissance vocale. L'invention trouve des applications, en particulier, dans le domaine des systèmes de reconnaissance vocale capables de détecter et d'interpréter une commande prononcée par un utilisateur. Arrière-plan Technologique L'utilisation de systèmes de reconnaissance vocale est aujourd'hui largement répandue. Elle permet notamment aux utilisateurs d'un dispositif qui en est équipé de le commander sans recourir à un une interface manuelle comme des boutons, un clavier, un écran tactile ou un boîtier de télécommande. L'utilisateur peut ainsi activer une fonctionnalité ou un service du dispositif par la voix, simplement en prononçant un ou plusieurs mot(s) définissant une commande ou instruction, et qui sont reconnus et interprétés par le système. En particulier, un tel système de reconnaissance vocale doit, dans un premier temps, détecter et reconnaître un mot-clef, pour ensuite écouter et interpréter la commande prononcée par l'utilisateur à la suite de ce mot-clef. L'utilisateur prononce donc un mot-clé spécifique au système en question pour le « réveiller » avant de prononcer des instructions adaptées au dispositif qu'il permet de commander. On connaît par exemple les mots clés : « Ok Google », « Siri » ou « Alexa » respectivement pour des dispositifs proposés par Google®, Apple® et Amazon®. Une difficulté associée à de tels systèmes de reconnaissance vocale provient de leur capacité à isoler un mot-clef et/ou une commande dans une ambiance sonore indéterminée, assimilable à du bruit. Par exemple si l'utilisateur est en train d'écouter de la musique en même temps qu'il prononce 2 le mot-clef ou si son entourage génère un bruit de fond qui est lui aussi capté par le système de reconnaissance vocale. Finalement, pour pouvoir offrir un bon niveau de performance dans sa capacité à reconnaître un mot ou une série de mots, un système de reconnaissance vocale doit être capable d'extraire ce ou 5 ces mots indépendamment de l'environnement sonore (i.e., le son ambiant) dans lequel il(s) est(sont) prononcé(s). Art Antérieur Plusieurs approchent existent déjà pour essayer de réduire ou de supprimer des composantes de bruit d'un signal sonore acquis par un système 10 de reconnaissance vocale. Ces approches visent à permettre de mieux discriminer les deux composantes du signal sonore acquis par le système. D'un côté, le signal sonore utile qui doit être exploité par le système en tant qu'instruction volontairement prononcée par un utilisateur. De l'autre côté, le bruit qui est un signal sonore inutile ne devant pas être exploité par le système 15 et pouvant même nuire à ses performances. Une première approche concerne les systèmes de reconnaissance vocale qui sont eux-mêmes la source d'un son ambiant. Par exemple, lorsque le système de reconnaissance vocale est intégré à une enceinte connectée qui diffuse de la musique dans l'environnement ambiant. Dans ce cas, le son émis 20 par l'enceinte peut être soustrait du signal sonore acquis par le système afin de ne conserver que les sons d'origine externe au système et qui sont donc susceptibles de contenir des instructions vocales d'un utilisateur. Cette approche est efficace mais ne fonctionne que dans le cas particulier (et relativement restrictif) où le système connaît précisément le son 25 émis qui doit être traité comme du bruit du point de vue de la reconnaissance vocale à réaliser. Et ce, qu'il s'agisse d'un son généré par le dispositif lui-même ou d'un son obtenu directement d'un autre système qui le génère. En particulier le procédé ne fonctionne pas pour une source audio externe n'ayant aucune connexion directe avec le système de reconnaissance vocale. C'est le cas, par exemple, si un utilisateur écoute de la musique sur une chaîne Hi-Fi 3 indépendante du dispositif à commander via le système de reconnaissance vocale, par exemple une installation de domotique, un téléviseur, un équipement électro-ménager, etc. Une autre approche utilisée pour limiter le bruit lorsque le système est 5 lui-même la source du son ambiant consiste à réduire le volume, voire à arrêter l'émission de ce son, dès que le système de reconnaissance vocale détecte un mot-clef. Ainsi, la perturbation sonore associée n'affecte plus la reconnaissance vocale lorsque l'utilisateur prononce ensuite une commande. Cette solution est par exemple utilisée par les enceintes connectées « Echo » et « Echo Dot » 10 commercialisées par Amazon. Cette solution ne s'applique toutefois que si le système de reconnaissance vocale peut contrôler le volume du son ambiant, et surtout elle ne permet pas d'améliorer la reconnaissance du mot-clef lui-même puisque le volume du son ambiant n'est réduit qu'après sa détection et sa reconnaissance. 15 D'autres approches de réduction du bruit, plus perfectionnées, s'appuient sur l'utilisation d'un modèle définissant les caractéristiques du bruit ambiant, appelé modèle de bruit, pour pouvoir le réduire le plus efficacement possible. Ces approches sont donc d'autant plus performantes qu'elles s'appuient sur un modèle de bruit le plus juste possible. Classiquement, ces 20 approches reposent sur l'utilisation de deux types de modèles différents pour établir la réponse du filtre. D'un côté, les modèles paramétriques, où les caractéristiques du bruit sont données par une fonction mathématique dépendant d'un petit nombre de paramètres. Des paramètres tels que l'amplitude du signal de bruit à une 25 fréquence acoustique donnée et la pente caractérisant l'évolution de cette amplitude en fonction de la fréquence. On parle par exemple de bruit c 'C - La fonction d'atténuation est une fonction telle que le signal est diminué 30 d'une valeur constante T pour toute amplitude du signal à filtrer supérieure à 6 un seuil déterminé -c. Autrement dit : C(Yk) = 0 si lYkl est inférieure ou égal à z et C(Yk) = (lYkl- lYki autrement : 0 Si lYk I T C(Yk) = {11(kl-c si IYk1 > lYkI La fonction de seuil doux est une fonction de seuil modifiée pour de ne pas 5 créer une discontinuité dans la fonction au niveau de la valeur de seuil. Elle peut être décrite par la formule : JIY kl)2 C~Yk)=1-e La fonction d'atténuation douce évolue de manière similaire à la fonction d'atténuation standard pour les signaux de forte amplitude mais présente 10 une évolution plus douce pour les valeurs d'amplitude faibles. Elle peut être décrite par la formule suivante : lYk I C(Yk I Yk I + Les fonctions dénoyauteuses dépendent donc toutes d'un seuil a dont la détermination découle elle-même du modèle de bruit Àd(k) utilisé par la fonction 15 concernée. Par exemple, le seuil 1- peut être égal à Àd(k). La fonction d'Ephraim et Malah est celle utilisée lorsqu'un filtre de réduction du bruit dit filtre d'Ephraim et Malah est appliqué à un signal sonore donné. Le filtre d'Ephraim et Malah est un filtre de réduction de bruit modélisé décrit dans l'article « Speech enhancement using a minimum mean-square error 20 short-time spectral amplitude estimator Y. Ephraim et D. Malah, IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing, vol. ASSP-32, no. 6, pp. 1109-1121, Déc. 1984. Ce filtre suppose connus un modèle de bruit Ad(k) et, additionnellement, un modèle du signal Àx(k) qui définit l'amplitude moyenne du signal sonore utile 25 pour chaque fréquence d'indice k. Les étapes réalisées lors de l'application d'un tel filtre sont identiques à celles réalisées pour un filtre dénoyauteur. L'unique différence réside dans la façon dont est calculée la réponse du filtre Hk. 7 autrement dit, dans la fonction de filtrage utilisée. En effet, dans le cas du filtre d'Ephraim et Malah, la réponse du filtre Hk est décrite par la formule : 7./Lyk k Hk = + Vk)IO (-2vk) ± (2n)] e OÙ Vk = 1÷ky' ; - .Lx (k) - - lYk 12 - kék) k Àd(k) - et, 5 où la et I, sont les fonctions de Bessel modifiées d'ordre 0 et 1, respectivement. Il est par ailleurs connu qu'une approximation plus simple de cette formule, décrite dans l'article « Simple alternatives to the Ephraim and Malah suppression rule for speech enhancement », P.J. Wolfe et S.J. Godsill, IEEE Workshop on Statistical Signal Processing, pp. 496-499, 2001, peut aussi être 10 utilisée pour calculer la réponse d'un tel filtre. Dans tous les cas, outre les difficultés liées à l'établissement d'un modèle de bruit pertinent, ces solutions utilisées pour filtrer le bruit sont généralement limitées au traitement de bruits dits stationnaires, c'est-à-dire de bruits dont les caractéristiques n'évoluent pas au cours du temps. Ces solutions sont donc bien 15 adaptées pour réduire le bruit lié à un effet de souffle ou un bruit de fond relativement constant tel que celui généré par une foule. En revanche, elles sont inadaptées aux cas où le son ambiant évolue dynamiquement lors des acquisitions réalisées par le système de reconnaissance vocale. Résumé de l'Invention 20 L'invention vise à supprimer, ou du moins atténuer, tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur précités en proposant un procédé de filtrage similaire à celui utilisé par un filtre dénoyauteur ou par un filtre d'Ephraim et Malah, auquel est ajouté une étape d'apprentissage du modèle de bruit à partir d'un historique des acquisitions précédentes du signal sonore réalisées par le 25 système de reconnaissance vocale. A cet effet, un premier aspect de l'invention propose un procédé de filtrage, par un système de reconnaissance vocale, d'un signal sonore d'amplitude y(t) en fonction du temps t, dont des séquences de M échantillons sont traitées successivement, où M est un nombre entier strictement positif 8 déterminé, ledit filtrage étant réalisé dans le domaine fréquentiel avec un filtre numérique de réponse Hk donnée qui utilise une fonction d'un modèle de bruit /1d(k) modélisant un bruit ambiant acquis dans le signal sonore avec la voix à reconnaître, ledit modèle de bruit Ad(k) donnant l'amplitude moyenne du bruit 5 ambiant pour chaque fréquence d'indice k considérée, le procédé comprenant en outre : la tenue à jour d'un historique de N valeurs Yk du signal sonore dans le domaine fréquentiel, pour N blocs d'échantillons respectifs déjà traités du signal sonore, où N est un nombre entier strictement positif déterminé, et 10 pour chaque fréquence d'indice k considérée ; et, la tenue à jour, à chaque traitement d'un bloc d'échantillons du signal sonore et avec un prédicteur, utilisant l'historique des valeurs Ykdu signal sonore dans le domaine fréquentiel, du modèle de bruit Ad(k) de façon à minimiser l'écart entre le modèle de bruit fid(k) et l'amplitude /Yk/ du signal 15 sonore dans le domaine fréquentiel. Avantageusement, l'invention permet d'utiliser l'historique des valeurs passées du signal sonore (stockées sous la forme de valeurs numériques converties dans le domaine fréquentiel) pour prédire les caractéristiques du signal en cours d'acquisition et s'appuie sur cette prédiction pour établir le 20 modèle de bruit utilisé par la fonction de filtrage. La réponse de filtre calculée par la fonction de filtrage utilisant ce modèle est ensuite appliquée au signal sonore acquis, en sorte que le signal sonore ainsi filtré ne conserve que les composantes utiles au système de reconnaissance vocale pour reconnaître une instruction éventuelle. En effet, le signal de sortie ne conserve que les 25 caractéristiques nouvelles du signal d'entrée, comme par exemple la voix de l'utilisateur qui prononce un mot-clef, et retire les caractéristiques prévisibles, comme par exemple une musique présente en bruit de fond dans le signal sonore acquis. En variante ou en complément : 30 - le filtrage du signal sonore comprend : 9 - l'initialisation de tous les éléments d'un ensemble de N tableaux unidimensionnels Oka) comprenant chacun un nombre d'éléments déterminé, où i est un indice compris entre 0 et N-1 attribué auxdits N tableaux unidimensionnels ac(i), respectivement, 5 - l'initialisation de coefficients P, d'un filtre prédicteur réalisant le prédicteur du modèle de bruit Àd(k), - l'acquisition par le système de reconnaissance vocale, d'une séquence de M échantillons du signal sonore y(t) et l'application d'une transformation de Fourrier à ladite séquence de M échantillons du signal sonore de manière à 10 obtenir une valeur Yk du signal sonore dans le domaine fréquentiel pour chaque fréquence d'indice k considérée; puis, pour chaque fréquence d'indice k considérée : - le calcul de la fonction du modèle Ad(k) de bruit par un prédicteur utilisant les tableaux unidimensionnels Ok(i) pondérés par les coefficients P ; puis, 15 - la mise à jour, de la valeur des coefficients P du prédicteur, selon une méthode de calcul adaptée pour minimiser l'écart entre le modèle de bruit Àd(k) et la valeur Yk du signal sonore dans le domaine fréquentiel ; et - la mise à jour de l'historique des N valeurs du signal sonore avec la valeur Yk du signal sonore dans le domaine fréquentiel ; 20 - le calcul d'une fonction Hk de réponse d'un filtre, selon la formule Hk = C(Yk) où C est une fonction de filtrage de bruit dépendante du modèle de bruit Àd(k) ; - le calcul du produit de la fonction Hk avec le signal fréquentiel Yk ; et enfin, 25 - l'application d'une transformation de Fourrier inverse audit produit de manière à obtenir un signal, dit signal filtré, d'amplitude .V(0 à chaque instant t. - la tenue à jour de l'historique de Nvaleurs Yk du signal sonore dans le domaine fréquentiel pour chaque fréquence d'indice k considérée comprend, à l'étape qui 30 est réalisée successivement à chaque traitement d'un bloc respectif 10 d'échantillons du signal sonore et pour chaque fréquence d'indice k considérée, la mise à jour de la valeur des éléments des tableaux unidimensionnels Oka) de telle sorte que : pour tout indice i, en partant de i = N-2 et ainsi de suite en descendant 5 les valeurs de l'indice i jusqu'à i = 0, Ok(i+1) = Oka) ; puis après, pour l'indice i égal à zéro, Ok(0) = /Yk/. - une première distribution mathématique est utilisée pour l'initialisation des coefficients P du filtre prédicteur, telle que P0) = 1/N, où i est un indice compris entre 0 et N-1 attribué à chaque coefficient, et telle que la somme des 10 coefficients Pa) pour i compris entre 0 et N-1 est égale à l'unité. - une seconde distribution mathématique est utilisée pour l'initialisation des coefficients P du filtre prédicteur, telle que Pa) = Zx qi, où q est une valeur comprise entre 0 et 1 et où Z= (1-q)/(1-qN), et telle que la somme des coefficients P0) pour i compris entre 0 et N-1 est égale à l'unité. 15 - le nombre M d'échantillons dans une séquence temporelle est une puissance de 2. - la fonction Ad(k)du modèle de bruit est obtenue pour chaque fréquence d'indice k considérée par application de la formule Ad(k) = esiolP(i) x 0 k(i.), où io est égal à zéro. 20 - la fonction Ad(k)du modèle de bruit est obtenue pour chaque fréquence d'indice k considérée par application de la formule ild(k) = EinolP(i) x Ok(i), où io est compris entre 1 et N-1. - les coefficients P définissant le filtre prédicteur du modèle de bruit hd(k) sont des coefficients Pk dépendant de la fréquence. 25 - la fonction Ad(k)du modèle de bruit est obtenue pour chaque fréquence d'indice k considérée, par une méthode de calcul appliquant un réseau de neurones adapté pour utiliser les tableaux Oka) comme entrée et pour générer en sortie la fonction Ad(k) en utilisant et en mettant à jour des coefficients P du réseau de neurones. 11 - le réseau de neurones est adapté pour n'utiliser uniquement que les tableaux Ok(i) pour tout i supérieur à une valeur non nulle déterminée. - la modification de la valeur des coefficients PO) est réalisée selon une méthode de calcul appliquant la formule : 5 P(i) = P(i) + a x Ok(i)(iYie - aa(k)) où a est un nombre réel compris entre 0 et 1. - la mise à jour de la valeur des coefficients P est réalisée selon une méthode de calcul dite de descente de gradient avec inertie, ou selon une méthode de calcul dite méthode ADAM. 10 - la mise à jour des N tableaux unidimensionnels Ok(i) est réalisée, dans une mémoire du système de reconnaissance vocale, par utilisation d'un tampon mémoire circulaire. - la fonction C de filtrage de bruit est une fonction dite dénoyauteuse, ou une fonction dite d'Ephraim et Malah. 15 Dans un second aspect, l'invention concerne un système de reconnaissance vocale comprenant au moins une unité de calcul et une mémoire configurées pour mettre en oeuvre toutes les étapes du procédé de filtrage selon le premier aspect. Dans un troisième aspect, l'invention concerne un équipement 20 électronique comprenant un dispositif selon le second aspect. Dans un quatrième aspect, l'invention concerne un programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme d'ordinateur est chargé dans la mémoire d'un ordinateur et est exécuté par un processeur dudit ordinateur, causent la mise en oeuvre par l'ordinateur de toutes les étapes 25 du procédé selon le premier aspect. Dans un cinquième aspect, l'invention concerne un support d'enregistrement tangible, lisible par un ordinateur, sur lequel est enregistré de manière non-transitoire le programme selon le quatrième aspect. 12 Brève Description des Dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : 5 - la figure 1 est un diagramme d'étapes illustrant des modes de mise en oeuvre du procédé de filtrage selon l'invention ; - la figure 2 est un diagramme fonctionnel d'un dispositif comprenant des moyens pour la mise en oeuvre du procédé ; et, la figure 3 est un schéma simplifié d'un produit électronique comprenant un 10 système de reconnaissance vocale adapté pour mettre en oeuvre le procédé de filtrage selon l'invention. Description détaillée de modes de réalisation Dans la description de modes de mise en oeuvre qui va suivre et dans les Figures des dessins annexés, les mêmes éléments ou des éléments 15 similaires portent les mêmes références numériques aux dessins. A moins qu'il n'en soit disposé autrement, les notations suivantes seront utilisées dans la description qui suit et aux dessins : - y(t) est la valeur du signal d'entrée à l'instant t; - Yk est la valeur du signal après transformée de Fourrier pour la 20 fréquence k ; - N est le nombre de valeurs conservées dans l'historique, par exemple N=100, ou bien N est choisi en fonction du taux d'échantillonnage du signal pour correspondre à une durée de 5 s, par exemple ; 25 - Oka) représente les valeurs passées de lYki stockées dans l'historique ; - P représente les coefficients du filtre prédicteur ; dans des modes de réalisation, ces coefficients ne dépendent pas de la fréquence k; 30 - Àd(k) est l'amplitude modélisée pour le bruit à la fréquence k ; 13 Hk désigne la réponse en fréquence du filtre à appliquer sur le signal ; et, 2(t) est la valeur du signal de sortie à l'instant t. En référence au schéma de la figure 1, il est décrit un exemple de mise 5 en oeuvre du procédé de filtrage selon des modes de mise en oeuvre de l'invention. Plus précisément, la Figure 1 est un diagramme d'étapes illustrant différentes étapes réalisées lors de l'exécution du procédé. Il est noté tout d'abord que ce procédé peut être mis en oeuvre par tout système de reconnaissance vocale tel qu'il sera décrit plus loin en référence à 10 la figure 2. Le procédé peut donc, par exemple, être mis en oeuvre dans une enceinte connectée, un smartphone ou un décodeur audio/vidéo lorsque ces équipements sont à commande vocale. L'étape 101 du procédé correspond à l'acquisition d'un signal sonore par le système de reconnaissance vocale, d'amplitude y(t) à chaque instant t. Cette 15 étape consiste donc à acquérir une séquence ou bloc de M échantillons consécutifs du signal y(t). Dans un exemple purement exemplatif, chaque bloc comprend 4096 échantillons du signal y(t). Lorsque le système de reconnaissance vocale est actif, ce type d'acquisition a lieu de manière continue pour pouvoir réagir dès qu'une 20 commande/instruction est prononcé par un utilisateur. Le signal sonore ainsi acquis peut comprendre la voix d'un utilisateur qui prononce un mot-clé et/ou une commande à reconnaître, mélangé à du bruit ambiant. Ce bruit ambiant peut correspondre à un effet de souffle lié à l'appareil lui-même ou à une ventilation, ou un brouhaha tel qu'on peut entendre en présence d'une foule de 25 gens qui parlent en même temps, ou encore à une musique d'ambiance (liste non limitative), ou à tout cela à la fois. Le bruit ambiant peut présenter, en moyenne dans le temps, une certaine stationnarité en fréquence et en intensité par rapport aux mots-clés et/ou aux commandes susceptibles d'être prononcés par un utilisateur, mais l'Homme du métier appréciera que la mise en oeuvre du 30 procédé ne requiert de faire aucune hypothèse à ce niveau. 14 L'étape 102 consiste à initialiser un ensemble de N tableaux unidimensionnels Oka), où N est un nombre entier positif déterminé, i est un indice compris entre 0 et N-1 associé à chacun des N tableaux, respectivement, et où chaque tableau Oka) comprend un nombre total d'éléments déterminé. Ce 5 nombre d'éléments est égal au nombre de coefficients de la transformée de Fourier d'un bloc, c'est-à-dire à la moitié du nombre d'échantillons dans un bloc. La notion de bloc utilisée ici est identique à celle décrite plus haut en référence à l'art antérieur connu. Cette initialisation comprend par exemple l'attribution de la valeur zéro à 10 tous les éléments de tous les tableaux unidimensionnels Oka), pour i compris entre 0 et N-1. Ces tableaux constituent ainsi un historique des valeurs du signal sonore converties dans le domaine fréquentiel et codées de manière numérique. Cet historique, qui est initialement vide, est rempli et tenu à jour au fur et à mesure des acquisitions du signal sonore. De préférence, on ne stocke que les 15 N dernières valeurs du signal sonore qui ont été acquises, dites aussi valeurs passées. Autrement dit, cet historique est stocké dans une mémoire du système de reconnaissance vocale et est mis à jour avec des nouvelles valeurs après chaque nouvelle acquisition d'un signal sonore. Comme il sera discuté plus loin, pour chaque tableau Oka) l'indice k correspond à une fréquence donnée du 20 spectre utile du signal sonore. Selon un mode préféré de réalisation, lors de l'étape 103, des coefficients P, aussi appelés coefficients du filtre prédicteur, sont initialisés. Par exemple, ces coefficients sont au nombre de N et il leur est attribué à chacun un indice i correspondant à celui des tableaux Ok(i). De plus, il est aussi attribué à chacun 25 une valeur déterminée selon une distribution mathématique telle que la somme de ces N valeurs soit égale à l'unité. Une telle distribution peut être soit une distribution uniforme suivant laquelle, par exemple, P0) = 1/N pour tout i compris entre 0 et N-1, soit une distribution dite pondérée suivant laquelle, par exemple, P0) = Z x où g est une valeur comprise entre 0 et 1 et où Z= (1-g)/(1-gN). On 30 appréciera que, dans les deux cas ci-dessus, la somme des coefficients Pa) pour i compris entre 0 et N-1 vaut 1. 15 De plus, l'homme du métier appréciera que dans ce mode de mise en oeuvre les coefficients P0) ne dépendent que de l'indice i attribué à chaque tableau Ok(i), c'est-à-dire qu'ils ne dépendent pas de la fréquence considérée dans le spectre utile du signal sonore. Cette mise en oeuvre a l'avantage de la 5 simplicité et donc de la rapidité des calculs à effectuer. Toutefois, et comme il sera aussi discuté plus en détail plus loin, dans un mode de mise en oeuvre particulier, les coefficients P0) peuvent être remplacés par des coefficients Pk(i) dépendant de la fréquence, avec pour avantage une meilleure précision de filtrage. Dans ce cas aussi, et ce pour chaque fréquence d'indice k donnée, la 10 somme de toutes les valeurs attribuées lors de l'initialisation des coefficients Pk(i), pour i compris entre 0 et N-1, est égale à 1. Ensuite, lors de l'étape 104, une transformée de Fourrier discrète est appliquée à chacune de ces séquences de manière à obtenir un signal fréquentiel Yk d'amplitude I Ykl pour chaque fréquence k Comme l'Homme du 15 métier le sait, la transformée (ou transformation) de Fourier est un outil de l'analyse mathématique qui associe à une fonction dont la variable est le temps une fonction dépendant d'une fréquence. La transformée de Fourier discrète est une variante discontinue de cette méthode qui permet d'obtenir une représentation spectrale discrète d'un signal numérique échantillonné en un 20 nombre fini de points. La transformée de Fourier discrète de la séquence (ou suite) des M termes y(0), y(1),...,y(M -1), est la suite de M termes Y(0), Y(1),...,Y(M-1) définis par : M-1 Y(k) = Yk = y(m) x e-j"r4m m=0 25 En pratique, les Mtermes y(m) sont M échantillons du signal analogique échantillonné Yin = y(mxTe), où Te désigne la période d'échantillonnage (généralement 16, 22, 44, 48 ou 96 kHz). Et les M termes Y(k), qui sont notés Yk dans la suite par commodité, correspondent à une approximation (à un facteur multiplicatif Te près) de la transformée de Fourier de ce signal aux M 16 points de fréquence fk = kxfe/N, avec k entre 0 et M -1, c'est-à-dire f entre 0 et te, où te désigne la fréquence d'échantillonnage (fe = 1/Te). Dans la suite, on désigne par « fréquence d'indice k », ou simplement fréquence k par commodité, les points de fréquence fk précités. 5 Dans un exemple de mise en oeuvre, l'étape 104 du procédé peut mettre en oeuvre une transformée de Fourier discrète rapide (ou FFT, de l'anglais « Fast Fourier Transform »), qui est mieux adaptée aux techniques de traitement numérique mises en oeuvre par logiciel car elle utilise un algorithme de calcul efficace. 10 Dans un mode de mise en oeuvre du procédé, le nombre Md'échantillons peut être, par exemple, une valeur égale à une puissance entière de 2, typiquement comprise entre 28 et 216, par exemple 4096 échantillons comme indiqué plus haut. Dans un mode de mise en oeuvre du procédé, ce nombre peut être adapté en fonction de la fréquence d'échantillonnage pour obtenir des 15 séquences d'une durée comprise entre 1 et 10 millisecondes. Ces paramètres peuvent être optimisés pour réduire au minimum la durée des calculs et donc la vitesse d'exécution du procédé. L'étape 105 comprend le calcul, pour chaque fréquence k, d'une fonction Àd(k), dite modèle de bruit, en utilisant les tableaux unidimensionnels Ok(i) 20 pondérés par les coefficients P0). Ce modèle de bruit découle donc directement de l'historique des acquisitions précédentes réalisées à partir du signal sonore y(t). Dans un mode de mise en oeuvre particulier, les premières valeurs de l'historique ne sont pas utilisées. Plus précisément, un certain nombre de 25 tableaux unidimensionnels Ok(i) n'est pas pris en compte dans le calcul du modèle de bruit. Ceci permet d'améliorer la réponse aux signaux transitoires en écartant du calcul qui mène à la définition du modèle de bruit les dernières valeurs du signal sonore qui ont été acquises. Dit autrement, on réduit ainsi le risque que le début d'un mot-clé ou d'une commande qui sont prononcés par un 30 utilisateur ne soit lui-même considéré comme du bruit pour ce qui concerne la 17 reconnaissance de la suite et/ou de de la fin de ce qui est prononcé par l'utilisateur, ce qui pénaliserait la performance de cette reconnaissance. Finalement dans le premier ou dans le second mode de mise en oeuvre décrits ci-dessus, la fonction Ao(k) peut être obtenue en effectuant le calcul 5 suivant : N-1 = P0) x Ok(i) i=j, La différence provient uniquement du fait que, dans le premier cas, io est nul (pour prendre en compte tous les tableaux) alors que, dans le second cas, io est non-nul avec par exemple une valeur comprise entre 1 et N-1 (pour écarter 10 du calcul tous les tableaux dont l'indice est inférieur à io). On appréciera que io peut, par exemple, être choisi en fonction du taux d'échantillonnage pour correspondre à une durée légèrement supérieure à la durée attendue d'un mot-clef. L'homme du métier appréciera également que, dans le second mode de mise en oeuvre ci-dessus, il n'est pas nécessaire de calculer ni de stocker des 15 valeurs de P(i) pour kio puisqu'elles ne sont pas utilisées pour calculer /),:i(k). Comme il a déjà été dit plus haut, le calcul du modèle de bruit Ad(k) peut aussi utiliser, dans un mode de mise en oeuvre particulier, des coefficients de filtre prédicteur qui sont dépendants de la fréquence d'indice k considérée dans la bande utile du signal sonore. Le modèle de bruit est alors obtenu par le calcul 20 suivant : N-1 ild(k) = Pk(i) x Ok(i) Outre les méthodes de calcul du modèle de bruit déjà évoquées, l'homme du métier appréciera que d'autres méthodes de calculs peuvent être utilisées pour générer un modèle de bruit ad(k) à partir d'un historique des acquisitions 25 précédentes. Par exemple, on peut préférer une méthode de calcul basée sur l'utilisation d'un réseau de neurones, utilisant les tableaux 00) comme entrées. Une telle méthode ne nécessite pas l'utilisation de coefficients de filtre prédicteur pour pondérer les différents tableaux Ok(i) utilisés dans le calcul mais 18 utilise à la place des coefficients du réseau de neurones. En outre, ces coefficients sont aussi mis à jour au cours de l'apprentissage du réseau de neurones. En effet, de façon connue en soi de l'homme du métier, le réseau de neurones peut être entrainé en continu en utilisant les amplitudes I Ykl comme 5 exemples de sorties attendues pour l'apprentissage. Comme pour les autres méthodes de calcul, un seul et même réseau de neurones peut être utilisé pour toutes les fréquences d'indice k considérées dans le spectre fréquentiel du signal sonore ou, à l'inverse, plusieurs réseaux de neurones différents peuvent être utilisés pour chaque fréquence d'indice k, 10 respectivement. De même, il est aussi possible de ne pas utiliser les premières valeurs de l'historique pour s'affranchir des phénomènes transitoires. L'étape 106 consiste à modifier, pour chaque indice 1, la valeur des coefficients P(i), selon une méthode de calcul adaptée pour minimiser l'écart entre le modèle de bruit .1d(k) et le signal fréquentiel Yk. Une telle minimisation 15 peut être obtenue, par exemple, en appliquant, pour tout i compris entre 0 et N-1, la formule suivante : PO) = + a x Ok(i)(IYk I - Àd(k)) k où a est un nombre réel compris entre 0 et 1 qui détermine une vitesse d'apprentissage. Cette formule, utilisée pour mettre à jour les coefficients du 20 filtre prédicteur, correspond à une formule dite de minimisation par descente de gradient, qui vise à minimiser la valeur (/Yk/-Ad(k))2. L'homme du métier appréciera cependant que, lors de la minimisation de l'écart global entre le modèle de bruit Àd(k) et le signal fréquentiel Yk, l'écart peut augmenter temporairement pour certaines fréquences k. En effet, les coefficients P étant 25 indépendant de la fréquence, dans certaines circonstances il est impossible de faire baisser tous les écarts à la fois et il peut alors nécessaire de faire réduire la majorité des écarts en en laissant légèrement augmenter certains. 19 Par ailleurs, dans le mode de mise en oeuvre où les coefficients Pk(i) dépendent de la fréquence, cette minimisation peut être réalisée selon la formule : Pk(i) = Pk(i) + a x Ok(i)(1Ykl ii,a(k)) 5 De plus, l'homme du métier appréciera que d'autres méthodes de calcul adaptées pour minimiser l'écart entre le modèle de bruit ld(k) et le signal fréquentiel Yk peuvent également être utilisées, dans d'autres modes de mise en oeuvre du procédé. En particulier, la méthode de calcul dite « de descente de gradient avec inertie » ou la méthode de calcul dite « méthode ADAM ». 10 La première de ces méthodes méthode consiste à : - initialiser un nombre N de valeurs Go), pour i compris entre 0 et N-1, telles que Ga) = 0 ; - modifier, entre le calcul du modèle de bruit et la mise à jour des coefficients du filtre prédicteur (plus généralement la mise à jour du prédicteur 15 du modèle de bruit), les valeurs GU) suivant la formule : GO) = fi x G (i) + (1 - fi) x10 k(i)(1Ykl - 2d(k)) où /3 est un coefficient compris entre 0 et 1, par exemple /3=0,9 ; et, - mettre à jour des coefficients du filtre prédicteur suivant la formule : P(i) = + a x GO) 20 La seconde de ces méthodes est décrite dans l'article « Adam : A Method for Stochastic Optimization, » D.P. Kingma et J. Lei Ba, ICLR, 2015. Lors de l'étape 107, la valeur des éléments des tableaux unidimensionnels Ok(i) est modifiée, pour chaque fréquence k, de sorte que : pour tout indice i, en partant de i = N-2 et ainsi de suite en descendant les 25 valeurs d'indice jusqu'à i = 0 : Ok(i+1) = Ok(i) ; puis après, pour l'indice i de valeur nulle (i.e., pour i=0) : Ok(0)= /Yk/. De cette façon, la dernière valeur (convertie dans le domaine fréquentiel) du signal sonore acquise est intégrée à l'historique dans le tableau Ok(0) d'indice zéro et les autres valeurs déjà stockées sont conservées en étant 30 simplement décalées du tableau Ok(i) d'indice i dans le tableau Ok(i+ i) d'indice 20 1+1, bien entendu jusqu'à concurrence du N-ième tableau d'indice N-1. Dit autrement, l'historique est tenu à jour avec les N dernières valeurs acquises stockées dans les N tableaux Ok(0) à Ok(N-l), d'indice 0 à N-1, respectivement. Cette mise à jour de valeurs stockées dans une mémoire du système de 5 reconnaissance vocale peut être réalisée soit par un décalage physique des valeurs attribuées aux éléments des tableaux unidimensionnels Ok(i), soit en utilisant un tampon mémoire circulaire (en anglais « circuler butter ») en sorte que l'historique peut être mis à jour sans les valeurs enregistrées en mémoire ne doivent être décalées physiquement. On épargne ainsi le temps et l'énergie 10 nécessaires à des opérations d'écriture en mémoire. L'étape 108 consiste à calculer, pour chaque fréquence d'indice k, une fonction Hk de réponse d'un filtre (ou, simplement, réponse de filtre Hk), suivant la formule Hk = C(Yk), où C est une fonction de filtrage de bruit dépendante du modèle de bruit Ad(k). Cette fonction de filtrage peut, par exemple, être une 15 fonction dénoyauteuse ou une fonction d'Ephraim et Malah telles que celles qui ont déjà été décrites en introduction. Ces exemples ne sont nullement limitatifs, d'autres fonctions pouvant être considérées en fonction des spécificités propres à chaque application. L'étape 109 consiste à calculer le produit de convolution de la fonction Hk 20 avec le signal fréquentiel Yk. Cette étape correspond à l'application concrète de la réponse du filtre obtenue grâce à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, au signal sonore acquis. Enfin, cette étape comprend aussi l'application au produit convolué d'une transformation de Fourrier inverse (ou IFFT, de l'anglais « Inverse Fast Fourier Transform ») pour obtenir la valeur du 25 signal sonore filtré dans le domaine temporel. L'étape finale 110 du procédé correspond ainsi à la délivrance du signal sonore filtré d'amplitude 'je à chaque instant t. Ce signal a donc été filtré par un filtre basé sur une fonction de filtrage utilisant un modèle de bruit établi à partir d'un historique des acquisitions précédentes. Autrement dit, la réactivité 30 et la précision du filtrage sont améliorées grâce à la mise en oeuvre du procédé. 21 La figure 2 est un diagramme fonctionnel d'un dispositif comprenant des moyens pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, et la figure 3 montre schématiquement un exemple de produit électronique 200 comprenant un système de reconnaissance vocale 201 dans lequel le procédé décrit dans ce 5 qui précède peut être mis en oeuvre. Ce système 201 comprend au moins une unité de calcul 202 et une mémoire 203 qui peut être accédée en lecture et en écriture par l'unité de calcul, lesquelles peuvent réaliser toutes les étapes du procédé. Par exemple, toutes les valeurs et tableaux créées et modifiées au cours de l'exécution du procédé sont stockées dans la mémoire 203 et tous les 10 calculs réalisés sur ces valeurs le sont par l'unité de calcul 202 du système 201. La présente invention a été décrite et illustrée dans la présente description détaillée et dans les figures des dessins annexés, dans des formes de réalisation possibles. La présente invention ne se limite pas, toutefois, aux formes de réalisation présentées. D'autres variantes et modes de réalisation 15 peuvent être déduits et mis en oeuvre par la personne du métier à la lecture de la présente description et des dessins annexés. Dans les revendications, le terme "comprendre" ou "comporter" n'exclut pas d'autres éléments ou d'autres étapes. Un seul processeur ou plusieurs autres unités peuvent être utilisées pour mettre en oeuvre l'invention. Les 20 différentes caractéristiques présentées et/ou revendiquées peuvent être avantageusement combinées. Leur présence dans la description ou dans des revendications dépendantes différentes, n'excluent pas cette possibilité. Les signes de référence ne sauraient être compris comme limitant la portée de l'invention. REVENDICATIONS1. Procédé de filtrage, par un système de reconnaissance vocale, d'un signal sonore d'amplitude y(t) en fonction du temps t, dont des séquences de M échantillons sont traitées successivement, où M est un nombre entier strictement positif déterminé, ledit filtrage étant réalisé dans le domaine fréquentiel avec un filtre numérique de réponse Hk donnée qui utilise une fonction d'un modèle de bruit Ad(k) modélisant un bruit ambiant acquis dans le signal sonore avec la voix à reconnaître, ledit modèle de bruit Ad(k) donnant l'amplitude moyenne du bruit ambiant pour chaque fréquence d'indice k considérée, le procédé comprenant en outre : la tenue à jour d'un historique de N valeurs Yk du signal sonore dans le domaine fréquentiel, pour N blocs d'échantillons respectifs déjà traités du signal sonore, où N est un nombre entier strictement positif déterminé, et pour chaque fréquence d'indice k considérée ; et, la tenue à jour, à chaque traitement d'un bloc d'échantillons du signal sonore et avec un prédicteur, utilisant l'historique des valeurs Yk du signal sonore dans le domaine fréquentiel, du modèle de bruit hd(k) de façon à minimiser l'écart entre le modèle de bruit ild(k) et l'amplitude I Ykl du signal sonore dans le domaine fréquentiel. 2. Procédé de filtrage selon la revendication 1, dans lequel le filtrage du signal sonore comprend : a) l'initialisation (102) de tous les éléments d'un ensemble de N tableaux unidimensionnels Oka) comprenant chacun un nombre d'éléments déterminé, où i est un indice compris entre 0 et N-1 attribué auxdits N tableaux unidimensionnels Oka), respectivement, b) l'initialisation (103) de coefficients P, d'un filtre prédicteur réalisant le prédicteur du modèle de bruit Ad(k), c) l'acquisition (101) par le système de reconnaissance vocale, d'une séquence de M échantillons du signal sonore y(t) et l'application (104) d'une 23 transformation de Fourrier à ladite séquence de M échantillons du signal sonore de manière à obtenir une valeur Yk du signal sonore dans le domaine fréquentiel pour chaque fréquence d'indice k considérée ; puis, pour chaque fréquence d'indice k considérée : 5 d) le calcul (105) de la fonction du modèle Ad(k) de bruit par un prédicteur utilisant les tableaux unidimensionnels Ok(i) pondérés par les coefficients P ; puis, e) la mise à jour (106), de la valeur des coefficients P du prédicteur, selon une méthode de calcul adaptée pour minimiser l'écart entre le modèle de bruit 10 Ad(k) et la valeur Yk du signal sonore dans le domaine fréquentiel ; et f) la mise à jour (107) de l'historique des N valeurs du signal sonore avec la valeur Yk du signal sonore dans le domaine fréquentiel ; g) le calcul (108) d'une fonction Hk de réponse d'un filtre, selon la formule Hk = C(Yk) où C est une fonction de filtrage de bruit dépendante du modèle 15 de bruit Ad(k) ; h) le calcul (109) du produit de la fonction Hk avec le signal fréquentiel Yk ; et enfin, i) l'application (110) d'une transformation de Fourrier inverse audit produit de manière à obtenir un signal, dit signal filtré, d'amplitude 2(t) à chaque 20 instant t. 3. Procédé de filtrage selon la revendication 2, dans lequel la tenue à jour de l'historique de N valeurs Yk du signal sonore dans le domaine fréquentiel pour chaque fréquence d'indice k considérée comprend, à l'étape f) qui est 25 réalisée successivement à chaque traitement d'un bloc respectif d'échantillons du signal sonore et pour chaque fréquence d'indice k considérée, la mise à jour de la valeur des éléments des tableaux unidimensionnels Ok(i) de telle sorte que : pour tout indice i, en partant de i = N-2 et ainsi de suite en descendant 30 les valeurs de l'indice i jusqu'à 1- 0, Ok(i+1) = 00); puis après, pour l'indice i égal à zéro, Ok(0) = /Yki. 24 4. Procédé de filtrage selon la revendication 2 ou la revendication 3, dans lequel une première distribution mathématique est utilisée pour l'initialisation des coefficients P du filtre prédicteur, telle que PO) = 1/N, où i est un indice 5 compris entre 0 et N-1 attribué à chaque coefficient, et telle que la somme des coefficients P0) pour i compris entre 0 et N-1 est égale à l'unité. 5. Procédé de filtrage selon la revendication 2 ou la revendication 3, dans lequel une seconde distribution mathématique est utilisée pour l'initialisation des 10 coefficients P du filtre prédicteur, telle que Pa) -Zxql, où q est une valeur comprise entre 0 et 1 et où Z= (1-q)/(1-e), et telle que la somme des coefficients Pa) pour i compris entre 0 et N-1 est égale à l'unité. 6. Procédé de filtrage selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans 15 lequel le nombre M d'échantillons dans une séquence temporelle est une puissance de 2. 7. Procédé de filtrage selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel, la fonction Ad(k) du modèle de bruit est obtenue pour chaque fréquence 20 d'indice k considérée par application de la formule ild(k) = rittel P(i) x 0 k(i.), où io est égal à zéro. 8. Procédé de filtrage selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel, la fonction Àd(k) du modèle de bruit est obtenue pour chaque fréquence 25 d'indice k considérée par application de la formule 4(k) = ENol P(i) x 0 k(i.), où ici est compris entre 1 et N-1. 9. Procédé de filtrage selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, dans lequel les coefficients P définissant le filtre prédicteur du modèle de bruit Àd(k) 30 sont des coefficients Pk dépendant de la fréquence. 25 10. Procédé de filtrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, à la place des étapes b), d) et e), la fonction Ad(k) du modèle de bruit est obtenue pour chaque fréquence d'indice k considérée, par une méthode de calcul appliquant un réseau de neurones adapté pour utiliser 5 les tableaux Ok(i) comme entrée et pour générer en sortie la fonction Ad(k) en utilisant et en mettant à jour des coefficients P du réseau de neurones. 11. Procédé de filtrage selon la revendication 10, dans lequel le réseau de neurones est adapté pour n'utiliser uniquement que les tableaux Ok(i) pour tout 10 i supérieur à une valeur non nulle déterminée. 12. Procédé de filtrage selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, dans lequel, à l'étape e), la modification de la valeur des coefficients PO) est réalisée selon une méthode de calcul appliquant la formule : 15 P(0= P(0+ a x Ok (i)(IYk I -ad (0) où a est un nombre réel compris entre 0 et 1. 13. Procédé de filtrage selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, dans lequel, à l'étape e), la mise à jour de la valeur des coefficients P est réalisée 20 selon une méthode de calcul dite de descente de gradient avec inertie, ou selon une méthode de calcul dite méthode ADAM. 14. Procédé de filtrage selon l'une quelconque des revendications 2 à 13, dans lequel, à l'étape f), la mise à jour des N tableaux unidimensionnels Ok(i) 25 est réalisée, dans une mémoire du système de reconnaissance vocale, par utilisation d'un tampon mémoire circulaire. 15. Procédé de filtrage selon l'une quelconque des revendications 2 à 14, dans lequel, lors de l'étape g), la fonction C de filtrage de bruit est une fonction 30 dite dénoyauteuse, ou une fonction dite d'Ephraim et Malah. 26 16. Système de reconnaissance vocale (201) comprenant au moins une unité de calcul (202) et une mémoire (203) configurées pour mettre en oeuvre toutes les étapes du procédé de filtrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 15. 5 17. Equipement électronique (200) comprenant un dispositif selon la revendication 16. 18. Programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le 10 programme d'ordinateur est chargé dans la mémoire d'un ordinateur et est exécuté par un processeur dudit ordinateur, causent la mise en oeuvre par l'ordinateur de toutes les étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15. 15 19. Support d'enregistrement tangible, lisible par un ordinateur, sur lequel est enregistré de manière non-transitoire le programme selon la revendication 18.