Brevet FR3149159A1 — publié le 20241129

Procédé pour générer une scène audio dans un système de spatialisation binaurale, le procédé comprenant une étape de mise à disposition d’un jeu de fonctions de transfert auditives primaires, relatives à l’oreille gauche et à l’oreille droite d’individus, relevées sur un ensemble de N individus, une étape préalable de préparation, avec passage en valeurs logarithmiques, et symétrisation de l'amplitude spectrale, une étape de lissage de l'amplitude spectrale par écart relatif binaurale, normalisation pour une direction de référence (θ 0 ,Φ 0 ) avec moyenne sur les sujets, avec aplatissement des amplitudes côté ipsilatéral sur une calotte frontale (CF), une étape d’évaluation du retard intéraural moyen, une étape de génération d’un jeu de fonctions de transfert retraitées, pour générer en temps réel une scène audio grâce à un moteur de rendu binaural, avec une ou plusieurs sources audio ponctuelle(s) à position(s) prescrite(s). Figure de l’abrégé : Fig. 6 Procédé pour générer une scène audio dans un système de spatialisation binaurale L’invention se rapporte à un procédé pour générer une scène audio dans un système de spatialisation binaurale. L’invention se rapporte aussi à un système et un casque audio dans lesquels le procédé proposé peut être mis en œuvre. D’une manière générale, il est de plus en plus fréquent d'avoir besoin de générer par synthèse une scène audio tridimensionnelle, que ce soit pour reproduire une écoute musicale stéréophonique sur un casque ou via des oreillettes (« earplugs ») ou bien dans le cas de scénarii d'immersion dans une réalité virtuelle avec un casque de réalité virtuelle. On parle d’audition binauriculaire lorsque les deux oreilles d’un individu reçoivent des signaux sonores spécifiques, correspondant à une perception des sons dans l’espace permettant au système auditif et au cerveau de l'individu de déterminer la direction de provenance d'un son. Ainsi grâce à l’audition binauriculaire, une restitution sonore spatialisée permet à un auditeur de percevoir des sources sonores provenant d'une direction ou d'une position quelconque de l'espace, et d'avoir l'impression d'être immergé dans une scène sonore tridimensionnelle. Les signaux reçus aux oreilles droite et gauche de l'auditeur sont différenciés, notamment mais non exclusivement, par leur intensité et par le retard d'arrivée et phase. Le terme "multicanal", dans le traitement pour une restitution sonore spatialisée, consiste à produire une représentation d’une scène acoustique sous forme de P signaux (dites composantes spatiales). Ces signaux contiennent l'ensemble des sons qui composent la scène sonore avec néanmoins des pondérations qui dépendent de leur direction (ou "incidence") et décrites par P fonctions de rendu spatial associées. Il faut toutefois noter que le procédé proposé fonctionne également pour une scène à source audio unique. Les techniques particulières de restitution sonore spatialisée auxquelles se rapporte la présente invention sont basées sur l’existence de fonctions de transfert acoustique de la tête entre les positions de l'espace et le conduit auditif. Ces fonctions de transfert dites "HRTF" (pour "Head Related Transfer Functions") concernent la forme fréquentielle des fonctions de transfert. On désignera ci-après par "HRIR" (pour "Head Related Impulse Response") leur forme temporelle. Plus particulièrement, on s'intéresse en particulier à un jeu de fonctions de transfert auditives comprenant pour un individu donné et pour une pluralité de positions mesurées M : une fonction de transfert fréquentielle pour l’oreille gauche (HRTF g (M)(f)), une fonction de transfert fréquentielle pour l’oreille droite (HRTF d (M)(f)), une fonction de réponse impulsionnelle pour l’oreille gauche (HRIR g (M)(t)) et une fonction de réponse impulsionnelle pour l’oreille droite (HRIR d (M)(t)). Il existe des bases de données publiques dans lesquelles ont été répertoriées ces mesures de fonctions de transfert auditive pour une pluralité d'individus. Dans la suite de ce document, un individu particulier sera affecté de l’indice ‘ i ’ et le nombre d'individus sera par convention égal à N. L’oreille dite ipsilatérale correspond à l’oreille qui reçoit le son en premier, et l’oreille dite contra-latérale (ou ‘controlatérale’) correspond à l’oreille qui reçoit le son en second lieu pour la même source sonore. Dans la suite du document, on appelle hémisphère gauche la demi-sphère est située à gauche du plan sagittal référencé par la tête du de l'auditeur en position droite, et hémisphère droite la demi-sphère est située à droite de ce plan sagittal. L'oreille gauche est l'oreille ipsilatérale pour les sons provenant de l'hémisphère gauche et l'oreille droite est l'oreille ipsilatérale pour les sons provenant de l'hémisphère droite. Pour la génération d'une scène sonore par synthèse dans un moteur de rendu binaural, on procède à une opération de convolution entre les sources sonores de la scène et les réponses impulsionnelles temporelles, respectivement droite et gauche, ou si on travaille dans le domaine fréquentiel, une opération de multiplication des spectres puis une transformée de Fourier inverse. Il s'avère que l'utilisation d'un jeu de fonctions de transfert auditives mesurées sur un individu particulier ne donne pas satisfaction, si on les utilise pour un moteur de rendu binaural général utilisé pour un public général. Le fait de bâtir une moyenne des mesures sur N individus et en sortir un jeu de fonctions de transfert auditive moyennes ne donne pas non plus entière satisfaction. Certains ont essayé de travailler sur la phase des fonctions de transfert comme par exemple dans le document US10609504 mais les résultats subjectifs laissent quand même à désirer. Les inventeurs ont cherché à améliorer la situation, notamment en retravaillant les jeux de fonction de transfert provenant de base(s) publique(s), avec en particulier comme cible un rendu binauriculaire dans un casque audio. Une attention particulière est portée à la restitution du timbre des sources audio, et à la suppression de possibles effets de filtres en peigne. Le procédé et le système proposé peuvent aussi être utilisés dans un contexte dit « transaural » avec une écoute sur haut-parleurs. Les inventeurs ont aussi gardé comme objectif de pouvoir proposer une possibilité d'individualisation vis-à-vis de l'auditeur qui va être immergé dans la scène audio tridimensionnelle. A cet effet, il est donc proposé ici un procédé pour générer une scène audio dans un système de spatialisation binaurale, le procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend : S0 - une étape de mise à disposition d’un jeu de fonctions de transfert auditives primaires (de base), relatives à l’oreille gauche et à l’oreille droite d’individus, relevées sur un ensemble de N individus, le jeu de fonctions de transfert auditives primaires comprenant pour chaque individu i et pour chacun d’une pluralité de positions mesurées Mj : une fonction de transfert fréquentielle pour l’oreille gauche ( HRTFg (i,Mj)(f)) notée et comprenant amplitude et phase, une fonction de transfert fréquentielle pour l’oreille droite ( HRTFd (i,Mj)(f)) notée et comprenant amplitude et phase, une fonction de réponse temporelle impulsionnelle pour l’oreille gauche ( HRIRg (i,Mj)(t)) notée et une fonction de réponse temporelle impulsionnelle pour l’oreille droite ( HRIRd (i,Mj)(t)) notée , chaque position Mj ayant pour direction en coordonnée polaires θ j et Φ j (azimut et élévation), le procédé comprenant : SA - une étape préalable de préparation notée SA , dans laquelle on réalise un passage en valeurs logarithmiques, avec le cas échéant (si cela n'a pas déjà été fait dans la base publique) une symétrisation de l'amplitude spectrale pour toutes les directions d'un sujet , à l’aide d’une fonction de moyennage FA, selon la formulation : la fonction dB étant la fonction logarithme décimal, la fonction FA pouvant être dans un cas simplifié la demi somme, SB - une étape notée SB , de lissage de l'amplitude spectrale par écart relatif binaural, normalisation pour une direction de référence avec moyenne sur les sujets, selon la formulation : SD - une étape notée SD , d’évaluation du retard intéraural moyen ; fs étant la fréquence d'échantillonnage des réponses impulsionnelles HRIR, et étant l’indice du maximum d'une suite , des valeurs numérisées de la réponse impulsionnelle, la notation * étant le produit de convolution, w étant une fonction de filtrage de convolution, qui peut être réduite à une impulsion Dirac (alors on sélectionne simplement le pic de signal le plus grand), SF - une étape notée SF , de génération d’un jeu de fonctions de transfert retraitées, notées HH l et HH r , SR - une étape notée SR d’utilisation des fonctions retraitées et pour générer en temps réel une scène audio grâce à un moteur de rendu binaural, avec une ou plusieurs sources audios ponctuelle(s) à position(s) prescrite(s). Grâce aux dispositions présentées ci-dessus, l'élaboration et l'utilisation des fonctions de transfert retraitées donne des résultats très satisfaisants. Le timbre de la source audio ou des sources audios est restitué de manière très satisfaisante pour un ensemble d'utilisateurs d'un panel testé. On remarque en outre que la normalisation des amplitudes de filtres spectraux, par rapport à une direction de référence s'avère particulièrement bénéfique, notamment du point de vue de l'équilibrage général. Avantageusement, on relève que les effets de filtre en peigne sont gommés. L'effet de moyenne par rapport à l'ensemble des individus mesurés permet de travailler sur un individu moyen et de maximiser l'adéquation des fonctions de transfert retravaillées par rapport à la population générale à même d’utiliser des appareils mettant en œuvre le procédé proposé. On note que le nombre de sources audios participant à la génération de signaux audio de synthèse est quelconque. Une source audio unique peut correspondre à un cas d'une visioconférence avec une personne qui délivre un discours à un endroit sans autre source sonore dans la scène audio. Dans d'autres configurations, il est prévu une ambiance sonore multiple avec de multiples sources sonores qui se trouvent devant et derrière les auditeurs comme dans le cas d'une immersion dans un jeu vidéo à vues subjectives (par exemple de type FPS pour ‘First Person Shoot’) ou comme dans le cas de simulateurs de tous types. Il faut aussi remarquer que selon le procédé proposé, on passe en valeur logarithmique pour effectuer des calculs puis à l'inverse on repasse en valeurs linéaires avant d'injecter les filtres avec leurs amplitudes et leurs phases dans le moteur de rendu binaural. Cela permet de faire des soustractions au lieu de divisions et ceci allège la charge de calcul globale. Comme il sera précisé plus loin, certaines étapes sont réalisées dans un mode dit offline c'est-à-dire en amont d'une utilisation effective dans un moteur de rendu binaural dans un appareil de restitution audio, alors qu’à l’inverse certaines étapes sont réalisées en temps réel à savoir au moment de la génération des ondes sonores dans un appareil de restitution audio. Comme nous le verrons, il y a plusieurs solutions possibles pour le découpage fonctionnel entre les étapes offline et les étapes temps réel. Selon un aspect, le procédé peut comprendre en outre une étape notée SB2 d’aplanissement de l’amplitude des filtres sur une calotte frontale (CFg) pour l’oreille ipsilatérale, selon la formulation : pour toute direction θ j , Φ j comprise dans l’angle solide défini par les bornes respectives [0,θ 0, ] et [- Φ 0, + Φ 0 ] côté gauche. La formule est donnée pour une source située à gauche. Si la source est située à droite alors pour toute direction θ j , Φ j comprise dans l’angle solide CFd défini par les bornes respectives [0,θ 0, ] et [- Φ 0, + Φ 0 ] côté droite. Avantageusement, les amplitudes appliquées pour l'aplatissement correspondent aux amplitudes du filtre de la direction de référence θ 0, Φ 0 du côté ipsilatéral. Selon une option, les filtres pour l'oreille controlatérale restent inchangés, notamment concernant les amplitudes et les phases minimales. Moyennant quoi, on applique un filtre plat sans correction, sur l'amplitude du filtre de l'oreille ipsilatérale, dans une calotte frontale. Les campagnes d’essais et de tests faits par les inventeurs ont révélé que cette disposition était favorable du point de vue qualité perçue de la part des utilisateurs du panel de test. On remarque que, aux frontières de la calotte, il n’y a pas de saut ou de discontinuité, car on a précédemment normalisé les amplitudes par rapport à l’amplitude de référence à la direction [θ 0, Φ 0 ]. Le filtre est continu est dérivable sur toute la plage d’angles. Selon une autre formulation de cette étape, l’étape notée SB2 d’aplanissement de l’amplitude des filtres sur une calotte frontale (CF), peut être réalisée selon la formulation : Il est précisé ici que cette étape du procédé aplatit la HRTF du côté de la source, ici celle de gauche. Donc la même logique est à appliquer symétriquement pour une source située à droite. Selon un aspect, le moteur de rendu binaural comprend en outre une fonction de suivi de mouvement de tête dite « head tracking ». En pratique, un capteur gyroscopique 3 axes fournit les mouvements en lacet, roulis et tangage à destination d’un casque audio sur lequel est implémenté le moteur de rendu binaural. On note ici que le capteur gyroscopique peut être intégré au casque audio. Alternativement, le mouvement de lacet peut être déterminé par l’utilisation d’une ou plusieurs caméras, qu’elle(s) soit ou non embarquée(s) sur le casque. Ainsi, le moteur de rendu peut compenser en temps réel les mouvements de tête de l'auditeur en appelant les positions correspondantes inverses dans la base de données : e.g. si un sujet auditeur tourne la tête de 15° sur sa gauche, un son initialement placé à 0° en face de lui se décalera sur sa droite de 15°. Selon un aspect, le procédé peut comprendre en outre, avant l’étape SF ou durant l’étape SR, une étape notée SE d’interpolation des amplitudes spectrales, phases et retards intérauraux. Moyennant quoi, en partant d'une base de jeux de fonction de transfert connues avec un pas assez important, par exemple tous les 15° ou tous les 10°, on peut fournir grâce à l'interpolation une base de jeux de fonction de transfert de meilleure granularité, par exemple tous les 3° voire tous les 2°. Il faut remarquer que cette étape d'interpolation peut être réalisée dans les étapes offline ou bien peut être réalisée en temps réel avec le moteur de rendu binaural. Selon un aspect, l’étape de symétrisation de l'amplitude spectrale ( SA ) peut comprendre en outre un lissage par moyenne locale de k directions voisines , selon la formulation : On lisse ainsi les filtres non seulement sur les individus, mais aussi dans l’espace. Selon un aspect, le procédé peut comprendre en outre une étape d'individualisation du retard interaural (SG) en fonction d'un rayon de tête b d’un auditeur cible, le retard intéraural étant déterminé par , avec b le nouveau rayon de tête et a le rayon original, i.e. le rayon de tête de référence. Selon un aspect, le procédé peut comprendre en outre une étape notée SH de correction angulaire, en fait une correction angulaire azimutale, avec un paramètre γ pouvant être adapté à chaque utilisateur, selon la formulation : Le paramètre γ est de préférence paramétrable, et peut être même individualisable en fonction de l’auditeur bénéficiant du rendu audio binaural. Dit autrement, au lieu d'utiliser l'angle d'azimut directement, on utilise à la place une transformée de l'angle d'azimut sous la forme . Il s'avère que le résultat qualitatif est encore amélioré par cette déformation angulaire. Selon un aspect voisin, le procédé peut comprendre une étape notée SH de correction angulaire avec une correction angulaire en azimut et en élévation où les angles θ,φ dans les formules HRTF sont remplacés par les angles (θ′,φ′) tels que (θ′,φ′) = f (θ,φ). Selon un exemple, on peut choisir (θ′, ′) = . Les paramètres γ et γ’ peuvent être adaptés à chaque utilisateur. Dit autrement, au lieu d'utiliser l'angle d'azimut directement, on utilise à la place une transformée de l'angle d'azimut sous la forme et au lieu d'utiliser l'angle d'élévation φ directement, on utilise à la place une transformée de l'angle d'élévation sous la forme . Selon un aspect, le procédé peut comprendre en outre une étape notée SC de symétrisation et moyenne de la phase, selon la formulation : La notation désigne la phase de la fonction de transfert complexe. On améliore ainsi encore la fonction de moyennage des individus qui ont participé aux campagnes de mesure des fonctions de transfert. L'invention vise aussi un casque audio configurée pour mettre en œuvre les étapes SE à SR d’un procédé tels que décrit précédemment. Suivant les configurations, le casque audio peut réaliser les étapes SG à SR ou bien SH à SR. L'invention vise aussi un système de traitement configuré pour mettre en œuvre les étapes S0 à SG d’un procédé tels que décrit précédemment. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, en partant de certaines bases de filtres HRTF, possiblement déjà symétrisés, on applique tout simplement l’aplatissement défini à l’étape SB2. Dans ce cas, on peut avoir besoin de raccorder par continuité les filtres à la bordure de la calotte CFg, (respectivement CFd) pour garantir l’absence de saut. Ceci peut être fait par une interpolation polynomiale. L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l’invention, dans lesquelles : est diagramme schématique illustrant les coordonnées sphériques des points et directions de l'espace autour d'un individu, par exemple un auditeur dans le contexte d'une écoute ou dans le contexte d'une mesure des fonctions de transfert auditive HRTF; illustre un exemple d'amplitude de fonction de transfert fréquentielle, avec de plus la phase, pour l’oreille contralatérale avec normalisation par rapport à la direction 15°; illustre un exemple d'amplitude de fonction de transfert fréquentielle, avec de plus la phase pour l’oreille ipsilatérale avec normalisation par rapport à la direction 15°; illustre un exemple d'amplitude de fonction de transfert fréquentielle, avec de plus la phase pour l’oreille contralatérale avec normalisation par rapport à la direction 30°; illustre un exemple d'amplitude de fonction de transfert fréquentielle, avec de plus la phase, avec de plus la phase pour l’oreille ipsilatérale avec normalisation par rapport à la direction 30°, et aplatissement sur la calotte frontale ; est analogue à la et illustre en particulier des zones de calotte frontale où les spectres de filtrage sont aplatis ; illustre schématiquement une restitution de scène audio au moyen d'un moteur de rendu binaural, pour une source audio unique AS 1 ; illustre schématiquement un exemple de succession d'étapes du procédé proposé selon une première variante d'implémentation matérielle ; illustre schématiquement un exemple de succession d'étapes du procédé proposé selon une deuxième variante d'implémentation matérielle ; illustre schématiquement un exemple de succession d'étapes du procédé proposé selon une troisième variante d'implémentation matérielle. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. Pour des raisons de clarté de l'exposé, certains éléments ne sont pas nécessairement représentés à l'échelle. Généralités et système Généralement, une restitution sonore binaurale spatialisée permet à un auditeur U d'être immergé dans une scène audio et de percevoir des sources sonores provenant de différentes directions et positions dans l’espace, alors que l’auditeur U ne dispose que deux haut-parleurs HPg et HPd . Dans l'exemple de la , l'organe de restitution est un casque audio 2 avec le haut-parleur gauche HPg agencé en vis-à-vis de l'oreille gauche OG de l'auditeur et le haut-parleur droite HPd agencé en vis-à-vis de l'oreille droite OD de l'auditeur U . Dans d'autres configurations, l'organe de restitution peut être un couple d'oreillettes intra-auriculaires comme par exemple des « earplugs ». Dans encore une autre configuration, dans un contexte dit écoute à l’air libre parfois appelé ‘transaural™’, on dispose deux organes de restitution, tels que des haut-parleurs conventionnels, avec annulation des chemins croisés (cross talk cancellation). L’invention proposée peut être appliquée aussi dans cette configuration transaurale, avec deux haut-parleurs ou plus. Pour les différentes configurations mentionnées ci-dessus, les deux haut-parleurs peuvent être commandés par une seule et même unité de commande directement en mode filaire, ou bien les haut-parleurs peuvent être commandés par une seule et même unité de commande mais via une liaison sans fil de type Bluetooth. Dans un cas de figure, la scène audio à restituer peut-être constituée d'une source sonore unique, notée AS 1 sur la . Dans un autre cas de figure, la scène audio à restituer est constituée d'une pluralité de sources sonores AS i . Par exemple, la scène audio à restituer peut comporter NbS sources sonores. Chaque source sonore à restituer, comme par exemple la première source AS 1 , se trouve à une position M1 caractérisée par ses coordonnées polaires θ 1 et Φ1 et sa distance r1 , comme illustré à la . Les coordonnées polaires seront utilisées dans tout le présent document. La première coordonnée θ représente l'azimut par rapport à une direction « droit devant », les angles positifs étant repérés vers la droite ou vers la gauche en fonction du côté de la source concernée. La deuxième coordonnée Φ (aussi notée φ ) correspond à l'élévation aussi appelée « site » par rapport à une direction horizontale, les angles positifs étant repérés vers le haut. Sur la , le plan repéré PH est le plan horizontal de référence pour l'auditeur avec tête droite. Le plan repéré PMS est le plan médian sagittal, il sépare l’hémisphère gauche de l’hémisphère droite. Le plan repéré PVI est le plan vertical interaural (il passe par θ=90°). Lorsque le système est équipé de la fonction suivie de mouvements de tête, l'écart de la position réelle par rapport à la position tête droite est compensé des mêmes valeurs d’angle en les affectant d’un signe opposé. Pour l'auditeur, la source sonore a toujours l'air de se trouver à sa position donnée dans l'espace, quels que soient les petits mouvements de tête que l'auditeur peut faire. La reproduction d'une scène audio est basée sur l'utilisation de fonctions de transfert acoustique de la tête entre les positions de l'espace (θ,Φ) et le conduit auditif, appelées fonctions de transfert auditive. Ces fonctions de transfert dites "HRTF" (pour "Head Related Transfer Functions") concernent la forme fréquentielle des fonctions de transfert. On désignera ci-après par "HRIR" (pour "Head Related Impulse Response") leur forme temporelle, c'est-à-dire la réponse impulsionnelle. Dans le contexte d'une restitution binaurale, on utilise alors les fonctions de transfert suivantes : une fonction de transfert fréquentielle pour l’oreille gauche (HRTF g (M)(f)), une fonction de transfert fréquentielle pour l’oreille droite (HRTF d (M)(f)), une fonction de réponse impulsionnelle pour l’oreille gauche (HRIR g (M)(t)) et une fonction de réponse impulsionnelle pour l’oreille droite (HRIR d (M)(t)), M étant la position de la source en coordonnées polaires, f la fréquence et t le temps. Avantageusement selon la présente invention, au lieu d'utiliser des fonctions de transfert standard, après avoir modifié et amélioré ces fonctions de transfert, on utilise des fonctions de transfert retraitées notées dans le présent document HH l et HH r . On notera HH l et HH r leur forme fréquentielle et hh l et hh r leur forme temporelle. La façon d'obtenir ces fonctions de transfert retraitées fera l'objet d’explications détaillées dans la suite de ce document. En retournant vers la , la restitution de la scène audio est réalisée par un moteur de rendu binaural. Le moteur de rendu binaural a à sa disposition les fonctions de transfert retraitées sous leur forme fréquentielle ou sous leur forme temporelle. Grâce à ces fonctions, pour chaque source sonore AS i de la scène audio à reproduire, caractérisée par le motif temporel ondulatoire ASi(t) de la source sonore ainsi que ses coordonnées polaires (θi,Φi) et sa distance à l'auditeur ri , le moteur de rendu binaural génère la scène audio tridimensionnelle correspondante dans les deux haut-parleurs. La ne représente qu'une source sonore (θ1,Φ1,r1) mais le lecteur comprendra que ce qui va suivre sera répété pour chacune des sources sonore, et que les signaux respectifs des différentes sources sonores viennent s'ajouter dans les ondes produites vers les haut-parleurs (HPg, HPd). Lorsque le moteur de rendu binaural travaille dans le domaine fréquentiel, à partir du motif temporel ASi(t) on calcule une transformée de Fourier rapide (FFT) notée XASi(f) , notée plus simplement XAS à la . Les coordonnées (θ 1, Φ1,r1 ) de la source sonore sont appliquées d'une part au filtre HH l pour l'oreille gauche les autre part au filtre HH r pour l'oreille droite. Pour le canal gauche, on multiplie la transformée de Fourier rapide XAS du signal de la source par le filtre HH l affecté des coordonnées de la source ce qui donne le signal à reproduire sous forme fréquentielle WASg . Ce signal fait l'objet d'un calcul de transformée de Fourier inverse 21 et on obtient ainsi le signal temporel WASg (t), i.e. image de l’onde sonore, qui va être jouée sur le haut-parleur gauche HPg . Pour le canal droite, on procède de manière similaire, on multiplie la transformée de Fourier rapide du signal de la source par le filtre HH r affectée des coordonnées de la source ce qui donne le signal à reproduire sous forme fréquentielle WASd . Ce signal fait l'objet d'un calcul de transformée de Fourier inverse 22 et on obtient ainsi le signal temporel WASd (t), i.e. image de l’onde sonore, qui va être jouée sur le haut-parleur droite HPd . Dans une implémentation alternative, lorsque le moteur de rendu binaural travaille dans le domaine temporel, pour le canal gauche on procède à un produit de convolution entre le signal de la source sonore ASi(t) et la fonction de réponse impulsionnelle hh l (t) affectée des coordonnées (θ1,Φ1,r1) de la source sonore on obtient ainsi le signal temporel WASg (t) qui va être joué sur le haut-parleur gauche HPg . On procède de manière similaire pour le canal droite, on procède à un produit de convolution entre le signal de la source sonore ASi(t) et la fonction de réponse impulsionnelle hh r (t) affectée des coordonnées (θ1,Φ1,r1) de la source sonore on obtient ainsi le signal temporel WASd (t) qui va être joué sur le haut-parleur droite HPd . Il faut remarquer que dans une certaine mesure les fonctions de transfert gauche et droite ( HH l et HH r ) peuvent être personnalisées vis-à-vis de l'auditeur qui va expérimenter la scène audio tridimensionnelle. Ceci concerne l'adaptation du diamètre de tête au regard des retards interauraux, la correction angulaire azimutale (correction ‘gamma’) ou la correction angulaire combinée azimutale et d’élévation. Pour finir sur la , si la fonction de suivi des mouvements de tête (head tracking) est présente, elle fournit en temps réel un signal noté HDT (t) représentatif du mouvement de la tête en rotation de lacet, ainsi qu'en basculement latéral gauche-droite et en basculement avant-arrière, donc trois coordonnées de rotation spatiale. Comme expliqué par ailleurs, le moteur de rendu compense en injectant ces valeurs avec un signe opposé dans l'algorithme de génération des signaux sonores. Retraitement et Amélioration des fonctions de transfert On part d’un jeu de fonctions de transfert auditives primaires (de base), relatives à l’oreille gauche et à l’oreille droite d’individus, relevées sur un ensemble de N individus, le jeu de fonctions de transfert auditives primaires comprenant pour chaque individu i et pour chacun d’une pluralité de positions mesurées Mj : une fonction de transfert fréquentielle pour l’oreille gauche ( HRTFg (i,Mj)(f)) notée et comprenant amplitude et phase, une fonction de transfert fréquentielle pour l’oreille droite ( HRTFd (i,Mj)(f)) notée et comprenant amplitude et phase, une fonction de réponse temporelle impulsionnelle pour l’oreille gauche ( HRIRg (i,Mj)(t)) notée et une fonction de réponse temporelle impulsionnelle pour l’oreille droite ( HRIRd (i,Mj)(t)) notée , chaque position Mj ayant pour direction en coordonnée polaires θ j et Φ j , Les fonctions de transfert fréquentielles sont dans le présent document manipulées sous la forme digitalisée/numérique à savoir une suite de valeurs. Pour un grand nombre de fréquences situées dans le spectre audible humain, la fonction de transfert donne une amplitude et une phase. Il peut y avoir typiquement 128 points de fréquence répertoriés voire 256 points de fréquence répertoriés. Pour chacun des points, l'amplitude et la phase sont codées au format numérique sur 8, 10 ou 12 bits. Les différences étapes de retraitement de ces fonctions de transfert brutes sont illustrées à la . La première étape notée S0 correspond à la mise à disposition des fonctions de transfert brutes ci-dessus mentionnées issues de mesures avec le cas échéant symétrisation droite-gauche. Il est prévu que l’étape de symétrisation de l'amplitude spectrale SA comprend en outre un lissage par moyenne locale de k directions voisines , selon la formulation : La notation dB représente la fonction logarithme décimal. Selon une solution exprimée de façon plus générique, cette étape comprend, outre le passage en logarithme, le cas échéant symétrisation de l'amplitude spectrale pour toutes les directions d'un sujet , à l’aide d’une fonction de moyennage FA, selon la formulation : si les fonctions de transfert brut ont déjà été prétraitées et numérisées, alors l'étape SA est simplifiée et se résume à un passage en échelle logarithmique. Selon un exemple simple, la fonction de moyennage FA consiste en la demi-somme des deux valeurs. Puis on procède à une étape notée SB , de lissage de l'amplitude spectrale par écart relatif binaural, normalisation pour une direction de référence avec moyenne sur les sujets, selon la formulation, pour une source à gauche : La direction de référence θ 0 ,Φ 0 peut correspondre à θ 0 =15° et Φ 0 =0. Il s’agit de filtres dit ‘image’ dans le contexte de la présente invention. Selon une autre solution, la direction de référence θ 0 ,Φ 0 peut correspondre à θ 0 =30° et Φ 0 =0. Il s’agit de filtres dit ‘audio’ dans le contexte de la présente invention. Pour une source à droite, on peut appliquer de manière similaire la normalisation par rapport à la direction de référence θ 0 ,Φ 0 côté droit: Ensuite, on procède optionnellement en outre une étape notée SB2 d’aplanissement de l’amplitude des filtres sur une calotte frontale CFg selon la formulation : pour toute direction θ j , Φ j compris dans l’angle solide CFg défini par les bornes respectives [0,θ 0, ] et [- Φ 0, + Φ 0 ] côté gauche. Selon un exemple non limitatif, la calotte frontale CFg peut correspondre aux bornes θ 0 =30° et Φ 0 =12°. Selon un exemple non limitatif, la calotte frontale CFg peut correspondre aux bornes θ 0 =20° et Φ 0 =8°. Il est entendu que l’étendue de la calotte frontale CF peut être paramétrable, en vue des applications visées, e.g. scène audio mono source ou scène audio multi-sources. La formule ci-dessus est donnée pour une source située à gauche. Si la source est située à droite alors pour toute direction θ j , Φ j comprise dans l’angle solide CFd défini par les bornes respectives [0,θ 0, ] et [- Φ 0, + Φ 0 ] côté droite. Dit autrement, la calotte frontale CFg ou CFd est spécifique au côté de la source et cantonnée du côté de la source, i.e. elle est limitée par la frontière CC à θ = 0°. L’aplatissement des filtres sur une calotte frontale (CF), peut être réalisé selon la formulation autrement écrite : Il est précisé ici que ce procédé aplatit la HRTF du côté de la source, pas juste celle de gauche. Donc la même logique est à appliquer symétriquement pour une source située à droite. Il faut aussi noter que la calotte CFg ou CFd n’est pas forcément carrée ou rectangle, elle peut être circulaire ou elliptique, par exemple elle peut être délimité par l’équation θ ² + exc Φ² . Par ailleurs, on procède à une étape notée SC de symétrisation et moyenne de la phase, selon la formulation : La notation désigne la phase de la fonction de transfert complexe. L'étape SC peut être réalisée n'importe quand par rapport aux autres étapes off line, notamment par exemple au tout début en parallèle de l'étape SA ou plus tard. Par ailleurs, on procède à une étape notée SD , d’évaluation du retard intéraural moyen ; fs étant la fréquence d'échantillonnage des réponses impulsionnelles HRIR, et étant l’indice du maximum d'une suite , des valeurs numérisées de la réponse impulsionnelle, la notation * étant le produit de convolution, w étant une fonction de filtrage de convolution. La fonction w de filtrage de convolution peut être réduite à une impulsion Dirac (alors on sélectionne simplement le pic de signal le plus grand). Les étapes SC et SD peuvent être réalisées dans l’ordre où elles sont présentées ici, mais l’ordre sur ce point peut être différent, les étapes SC et SD peuvent être réalisées avant ou après les autres étapes. On peut procéder aussi à une étape notée SE d’interpolation des amplitudes spectrales, phases et retards intérauraux. Cette interpolation peut consister en une interpolation linéaire entre les points connus. Selon un autre exemple, il s'agit d'une interpolation polynomiale du second degré entre les points connus. La granularité finale peut consister à fournir une valeur tous les 3°, ou voire une valeur tous les 2°, en azimut et en élévation. Comme il sera vu plus loin, cette étape d'interpolation SE peut être réalisée dans les calculs offline ou bien dans le processus temps réel. Puis on procède à une étape notée SF , de génération d’un jeu de fonctions de transfert retraitées, notées HH l et HH r , Cette étape SF permet de repasser en mode linéaire depuis le mode logarithmique. Si on prend l’oreille droite comme première oreille, à la place de l’oreille gauche comme ci dessus, alors cette étape SF s’écrit comme suit : Mais en effet cela revient au même, moyennant changement de signe pour le déphasage angulaire. Puis on peut procéder à une étape d'individualisation du retard interaural norée SG , en fonction d'un rayon de tête b d’un auditeur cible, le retard intéraural étant déterminé par , avec b le nouveau rayon de tête et a le rayon original. Le rayon a peut être issu des mesures accompagnant les mesures de fonction de transfert. Le rayon a peut être issu de données anthropologiques. Le rayon b peut être choisi en fonction de l'auditeur bénéficiant du rendu de scène audio. Par exemple, le rayon b peut être plus petit que a pour un auditeur ayant une circonférence de tête petite on parlera ne taille XS ou S. Par exemple, le rayon b peut être plus grand que le rayon a pour un auditeur ayant une circonférence de tête grande, on parlera ne taille L ou XL. Par exemple, le rayon b peut être plus grand que le rayon a pour un auditeur ayant une circonférence de tête moyenne. Puis on procède à une étape notée SH de correction angulaire. Selon un premier exemple simple dit ici ‘en deux dimensions’ on fait une correction angulaire azimutale, avec un paramètre γ pouvant être adapté à chaque utilisateur, selon la formulation : Dit autrement, au lieu d'utiliser l'angle d'azimut directement, on utilise à la place une transformée de l'angle d'azimut sous la forme . La valeur de γ est paramétrable. Si la fonction ‘suivi des mouvements de tête’ est implémentée, l’étape SH procède aux corrections de mouvement de lacet sur θ de manière similaire à ce qui a été présenté plus haut. Selon un autre exemple de l’étape SH de correction angulaire, on corrige en azimut et en élévation, selon une déformation dite ‘en trois dimensions’, on utilise . Les paramètres γ et γ’ peuvent être adaptés à chaque utilisateur. D’une façon encore plus générique, l’étape notée SH de correction angulaire consiste à remplacer les angles θ,φ dans les formules HRTF par les angles (θ′, ′) tels que (θ′, ′) = f (θ, ) f étant une fonction quelconque de correction en azimut et en élévation. Les figures 8, 9 et 10 illustrent schématiquement les étapes décrites ci-dessus du procédé proposé, selon trois variantes d'implémentation matérielle. La répartition fonctionnelle diffère entre des étapes réalisées en mode offline et des étapes réalisées en mode temps réel. Sur la , seules les étapes SH et SR sont réalisées dans l'appareil cible, par exemple un casque audio, en temps réel par rapport à l'exécution du rendu binaural. Les autres étapes ont été réalisées en amont, par calcul, dans un ou plusieurs ordinateurs. On remarque notamment que l'étape d'interpolation SE a été réalisée en amont. Il faut aussi noter que, comme évoqué précédemment, certaines étapes sont optionnelles par exemple les étapes SC, SG. On comprend que si l'étape SG n’est pas réalisée, le rendu n'est pas personnalisé en fonction du rayon de tête de l'auditeur cible. On note que l’étape SH de correction angulaire azimutale (et le cas échéant en élévation) peut être personnalisée en fonction de l'auditeur cible. Sur la , les étapes SG, SH et SR sont réalisées dans l'appareil cible, par exemple un casque audio. Ici l'étape SG peut alors être personnalisée en fonction de l'auditeur cible, tout comme l’étape SH. Les étapes SA à SF sont réalisées en amont, par calcul, dans un ou plusieurs ordinateurs. Sur la , les étapes SE, SF, SG, SH et SR sont réalisées dans l'appareil cible, par exemple un casque audio. En particulier, l'étape d'interpolation SE peut être réalisée en temps réel pour les positions qui sont réellement nécessaires et utilisées par le moteur de rendu binaural. Ceci permet d'avoir un espace mémoire de taille limitée et de calculer au dernier moment les points intéressants. Les étapes SG et SH peuvent être personnalisées en fonction de l'auditeur cible. Seules, les étapes SA à SD sont réalisées en amont, par calcul, dans un ou plusieurs ordinateurs. Le choix entre les différentes solutions peut être dicté par la chaîne de production audio ou bien par les différentes limitations de matériel sur le plan de la capacité de calcul ou sur le plan de la taille mémoire disponible. Les figures 2 et 3 illustrent des filtres normalisés par rapport à la direction de référence θ 0 = 15°, cette normalisation étant produite par l’étape SB décrite plus haut. Sur la , la courbe 61 (trait continu) représente l'amplitude de la fonction de transfert fréquentielle, pour l’oreille contralatérale, pour θ = 0°, normalisée par rapport à la direction de référence θ 0 = 15°. La courbe 62 (petits pointillés) représente l'amplitude de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 15°. La courbe 63 (trait mixte) représente l'amplitude de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 30°. La courbe 64 (longs pointillés) représente l'amplitude de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 45°. La courbe 65 (trait continu) représente la phase de la fonction de transfert fréquentielle, pour l’oreille contralatérale, pour θ = 0°, normalisée par rapport à la direction de référence θ 0 = 15°. La courbe 66 (petits pointillés) représente la phase de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 15°. La courbe 67 (trait mixte) représente la phase de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 30°. La courbe 68 (longs pointillés) représente la phase de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 45°. Sur la , la courbe 71 (trait continu) représente l'amplitude de la fonction de transfert fréquentielle, pour l’oreille ipsilatérale, pour θ = 0°, normalisée par rapport à la direction de référence θ 0 = 15°. La courbe 72 (petits pointillés) représente l'amplitude de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 15°. La courbe 73 (trait mixte) représente l'amplitude de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 30°. La courbe 74 (trait continu) représente l'amplitude de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 45°. La courbe 75 (trait continu) représente la phase de la fonction de transfert fréquentielle, pour l’oreille ipsilatérale, pour θ = 0°, normalisée par rapport à la direction de référence θ 0 = 15°. La courbe 76 (petits pointillés) représente la phase de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 15°. La courbe 77 (trait mixte) représente la phase de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 30°. La courbe 78 représente la phase de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 45°. On remarque que le courbe 72 est essentiellement plate, ce qui confirme l’effet de la normalisation par rapport à θ=15° pour l’oreille ipsilatérale. Les figures 4 et 5 illustrent des filtres normalisés par rapport à la direction de référence θ 0 = 30°, et aplatis dans une zone de calotte frontale, ces transformations étant produites par les étapes SB et SB2 décrites plus haut. Sur la , la courbe 81 (trait continu) représente l'amplitude de la fonction de transfert fréquentielle, pour l’oreille contralatérale, pour θ = 0°, normalisée par rapport à la direction de référence θ 0 = 30°. La courbe 82 (petits pointillés) représente l'amplitude de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 15°. La courbe 83 (trait mixte) représente l'amplitude de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 30°. La courbe 84 (trait continu) représente l'amplitude de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 45°. La courbe 85 représente la phase de la fonction de transfert fréquentielle, pour l’oreille contralatérale, pour θ = 0°, normalisée par rapport à la direction de référence θ 0 = 30°. La courbe 86 représente la phase de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 15°. La courbe 87 représente la phase de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 30°. La courbe 88 représente la phase de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 45°. Sur la , la courbe 91 (trait continu) représente l'amplitude de la fonction de transfert fréquentielle, pour l’oreille ipsilatérale, pour θ = 0°, normalisée par rapport à la direction de référence θ 0 = 30°, avec aplatissement de l’amplitude de 0° jusqu’à θ 0 = 30. La courbe 92 (petits pointillés) représente l'amplitude de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 15°. La courbe 93 (trait mixte) représente l'amplitude de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 30°. La courbe 94 (trait continu) représente l'amplitude de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 45°. La courbe 95 (trait continu) représente la phase de la fonction de transfert fréquentielle, pour l’oreille ipsilatérale, pour θ = 0°, normalisée par rapport à la direction de référence θ 0 = 30°. La courbe 96 (petits pointillés) représente la phase de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 15°. La courbe 97 (trait mixte) représente la phase de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 30°. La courbe 98 (trait continu) représente la phase de la fonction de transfert fréquentielle pour θ = 45°. On remarque que les courbes 91,92,93 sont plates, ce qui confirme l’effet de l’aplatissement et de la normalisation par rapport à 30°, sur toute la plage de 0° à 30° (0°, 15° et 30° identiques ici). On constate sur ces courbes que l’oreille controlatérale est affectée de la même manière dans les HRTFs normalisés à 15° (‘image’) et normalisés à 30° (‘audio’) ; Autres considérations Les filtres retraités produits pas les étapes SA à SG ou SH constituent une base de données améliorée qui peut être mis à disposition de tiers pour des collaborations, une licence d’utilisation ou dans le cadre d’une vente. Les inventeurs ont remarqué que d’autres bases concurrentes comme celles de Dolby™ ou similaires ont des amplitudes plus chahutées entre 1kHz et 10kHz et donnent de moins bons résultats. Optionnellement, du fait de la symétrisation, il est possible de ne garder en mémoire les filtres seulement pour un hémisphère, droite ou gauche, et d’utiliser une symétrie plane par rapport au plan sagittal PMS réalisée par le moteur de rendu binaural temps réel. Plus précisément, en pratique, après les étapes de symétrisation de la phase et des amplitudes SA et SC on peut ne conserver des données que pour un hémisphère et faire les transformations complémentaires à des étapes SB, SB2, SD seulement sur un hémisphère. Le processus pour l'autre hémisphère sera reconstruit en temps réel par symétrie plane par rapport au plan sagittal PMS. De la sorte, on peut occuper un espace mémoire divisé par 2 ce qui peut être pertinent pour certaines catégories de matériel ou de chaînes de traitement audio. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, en partant de certaines bases de filtres HRTF, possiblement déjà symétrisés, on applique tout simplement l’aplatissement défini à l’étape SB2 explicitée ci-dessus. Dans ce cas, on peut avoir besoin de raccorder par continuité les amplitudes des filtres à la bordure de la calotte CFg , (respectivement CFd ) pour garantir l’absence de saut. Ceci peut être fait par une interpolation polynomiale. Selon une autre caractéristique optionnelle, en plus des transformations décrites plus haut, il peut être prévu une transformation complémentaire consistant à relever les sons aigus collectivement sur tous les filtres. Ainsi, il peut par exemple être pratiqué un renforcement des sons de fréquence supérieure à 2 ou 3 kilohertz, ce renforcement étant d'une amplitude comprise entre 1 dB et 3 dB par exemple. Ceci est illustré sur la , où les courbes 91 , 92 , 93 montrent ensemble un accroissement d'amplitude au-dessus de 3 kilohertz. On remarque qu’en raison de cette caractéristique, on a représenté le plateau basse fréquence décalé, en dessous de 0 dB. Procédé pour générer une scène audio dans un système de spatialisation binaurale, le procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend : S0- une étape de mise à disposition d’un jeu de fonctions de transfert auditives primaires, relatives à l’oreille gauche et à l’oreille droite d’individus, relevées sur un ensemble de N individus, le jeu de fonctions de transfert auditives primaires comprenant pour chaque individu i et pour chacun d’une pluralité de positions mesurées Mj : une fonction de transfert fréquentielle pour l’oreille gauche (HRTFg(i,Mj)(f)) notée et comprenant amplitude et phase, une fonction de transfert fréquentielle pour l’oreille droite (HRTFd(i,Mj)(f)) notée et comprenant amplitude et phase, une fonction de réponse temporelle impulsionnelle pour l’oreille gauche (HRIRg(i,Mj)(t)) notée et une fonction de réponse temporelle impulsionnelle pour l’oreille droite (HRIRd(i,Mj)(t)) notée , chaque position Mj ayant pour direction en coordonnée polaires θ j et Φ j , le procédé comprenant : SA - une étape préalable de préparation notée SA, dans laquelle on réalise un passage en valeurs logarithmiques, avec le cas échéant symétrisation de l'amplitude spectrale pour toutes les directions d'un sujet , à l’aide d’une fonction de moyennage FA, selon la formulation : la fonction dB étant la fonction logarithme décimal, SB - une étape notée SB , de lissage de l'amplitude spectrale par écart relatif binaurale, normalisation pour une direction de référence avec moyenne sur les sujets, selon la formulation : SD - une étape notée SD , d’évaluation du retard intéraural moyen ; fs étant la fréquence d'échantillonnage des HRIR, et étant l’indice du maximum d'une suite , * étant le produit de convolution, w étant une fonction de filtrage de convolution. SF - une étape de génération d’un jeu de fonctions de transfert retraitées, notée SF, SR - une étape notée SR d’utilisation des fonctions retraitées et pour générer en temps réel une scène audio grâce à un moteur de rendu binaural, avec une ou plusieurs sources audios ponctuelle(s) à position(s) prescrite(s). Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre une étape notée SB2 d’aplanissement de l’amplitude des filtres sur une calotte frontale (CF) selon la formulation : pour toute direction θ j , Φ j comprise dans l’angle solide défini par les bornes [-θ 0, - Φ 0 ] et [θ 0, Φ 0 ] Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel le moteur de rendu binaural comprend en outre une fonction de suivi de mouvement de tête de l’auditeur. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel il est prévu en outre, avant l’étape SF ou durant l’étape SR : une étape notée SE d’interpolation des amplitudes spectrales, phases et retards intérauraux. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l’étape de symétrisation de l'amplitude spectrale ( SA ) comprend en outre un lissage par moyenne locale de k directions voisines , selon la formulation : Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant en outre une étape d'individualisation du retard interaural (SG) en fonction d'un rayon de tête b d’un auditeur cible, le retard intéraural étant déterminé par , avec le nouveau rayon de tête et le rayon original. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant en outre une étape notée SH de correction angulaire, avec un paramètre γ pouvant être adapté à chaque utilisateur, selon la formulation : Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant en outre une étape notée SC de symétrisation et moyenne de la phase, selon la formulation : la notation désignant la phase de la fonction de transfert complexe. Casque audio configuré pour mettre en œuvre les étapes SE à SR d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8. Système de traitement configuré pour mettre en œuvre les étapes S0 à SG d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.