FLCAA : Systeme de codage parcimonieux et d'analyse perceptuelle des signaux sonores en temps reel.

摘要

Ce memoire debute par un survol de l'etat de l'art des methodes de compositions musicales assistees par ordinateur (MCMAO). A l'aide d'un ensembles criteres permettant l'evaluation des methodes de compositions musicales assistees par ordinateur, on identifie une technique particulierement prometteuse. Il s'agit d'un compositeur statistique, presente par Hoffman et al. en 2008, utilisant les "mel-frequecy cepstral coefficients" (MFCC), un pretraitement inspire des techniques en reconnaissance de parole. Toutefois, cette technique presente diverses limitations, comme la qualite de reconstruction des signaux, qui l'empeche d'etre utilisee pour composer de la musique utilisable professionnellement. Ainsi, ce memoire tente de bonifier la methode de composition musicale assistee par ordinateur de Hoffman et al. en remplacant la technique MFCC d'analyse/synthese du signal par une technique novatrice d'analyse/synthese des signaux sonores nommee "Fast Locally competitive algorithm for audio" (FLCAA). Celle-ci permet une analyse perceptuelle parcimonieuse, en temps reel, ayant une bonne resolution frequencielle et une bonne resolution temporelle. De plus le FLCAA permet une reconstruction robuste de bonne qualite egalement en temps reel. L'analyse est constituee de deux parties distinctes. La premiere consiste a utiliser un pretraitement inspire de l'audition pour transformer le signal sonore afin d'obtenir une representation cochleaire. Concretement, la transformation d'analyse est accomplie a l'aide d'un filtrage par banc de filtres cochleaires combine a un mecanisme de fenetre coulissante. Le banc de filtres utilise est compose de filtres cochleaires passe-bande a reponse impulsionnelle finie, de type "rounded exponential" (RoExp). La deuxieme etape consiste a coder la representation cochleaire de maniere parcimonieuse afin d'augmenter la resolution spatiale et temporelle pour mettre en evidence certaines caracteristiques du signal comme les frequences fondamentales, l'information contenue dans les basses frequences et les signaux transitoires. Cela est fait, en integrant un reseau de neurones (nomme LCA) utilisant les mecanismes d'inhibition laterale et de seuillage. A partir des coefficients de la representation perceptuelle, il est possible d'effectuer la transformation de synthese en utilisant une technique de reconstruction novatrice qui est explique en detail dans ce memoire.;Mots-cles : Methode de composition musicale assistee par ordinateur (MCMAO), analyse perceptuelle, synthese bio-inspire, temps reel, signaux sonores, banc de filtres cochleaires, seuillage, codage parcimonieux.