Vocodeur    

De Gabriel Peyré

L'enregistrement de son par une applet est interdit par défaut.
Pour l'autoriser, il faut copier le fichier java.policy sous C:\WINDOWS\Profiles\username\.java.policy et sous ~username/.java.policy sous Unix/Linux, et recharger la configuration des politiques de la machine virtuelle du navigateur (relancer simplement ce dernier).



Application

Le concept de spectrogramme (donnant une représentation du son en fréquences) va nous permettre de résoudre un certain nombre de problèmes de traitement du son. Une des application possible est celui de l'accéleration ou du ralentissement d'un enregistrement sonore (avec le moins possible d'altérations).

Partant d'un enregistrement sonore, comment produire un enregistrement quatre fois plus court ? Une idée simple est de jouer l'enregistrement quatre fois plus vite. Mais le signal correspondant est alors quatre fois plus rapide, donc sa fréquence est quatre fois plus élevée, ce qui fait que l'on perçoit un son quatre fois plus aigu ! Et de même, inversement, comment faire pour obtenir un enregistrement quatre fois plus long ?

 
Sinusoide
(basse fréquence, son grave)
La même sinusoide accélérée 4 fois.

Pour résoudre ce problème, on utilise un vocodeur. Un vocodeur n'est rien d'autre qu'un programme calculant le spectrogramme associé à l'enregistrement et effectuant des opérations sur ce spectrogramme.

La première étape est de découper l'enregistrement en intervalles -appelées fenetres- de durée Delta_t. Ensuite, sur chaque intervalle, on réalise une analyse en fréquences du signal.

Pour accélérer de quatre fois le son, on supprime trois fenetres sur quatre puis on réalise l'opération inverse de celle faite pour obtenir le spectrogramme pour revenir à une représentation en amplitude et pouvoir écouter le nouveau son obtenu.

Pour ralentir de quatre fois le son, c'est le meme principe, mais il fois cette fois créer de nouvelles fenetres. Entre quatre fenetres adjacentes, on en crée une nouvelle dont le contenu en fréquences est une interpolation (une sorte de moyenne) des contenus en fréquences des quatre fenetres utilisées. On revient enfin à une représentation en amplitude par le meme principe que pour l'accélération (en effectuant l'opération 'inverse').

Voici un exemple d'utilisation du vocodeur. A gauche on peut voir le son original, et à droite le son modifié : la première partie du son est prononcée plus lentement, et la deuxième est accélérée.

 
son original (en bas)
et spectrogramme associé (en haut)
son modifié (en bas)
et spectrogramme associé (en haut)