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Conception et réalisation d'un microphone à directivité contrôlable et orientable

Date :
2019
Auteur :
Etienne Montpied
Directeur(s) de mémoire :
Mohammed Elliq & Paul Payen de La Garanderie
Son

L'avènement des outils, aussi bien matériels que logiciels, de traitement du signal numérique a permis de nombreuses avancées technologiques, notamment l'apparition du beamforming ; ce procédé permet de contrôler finement la directivité de signaux ondulatoires, comme les ondes sonores, à partir d'un réseau de capteurs. Les applications sont nombreuses dans les domaines des télécommunications, de l'industrie, de la recherche... Cependant, cette technologie n'est que peu appliquée au monde de l'audio professionnel, malgré ses apports potentiels. Après un état de l'art des techniques de directivités utilisées dans le monde audio professionnel, ce mémoire étudiera une application possible du beamforming dans ce domaine en réalisant un prototype de microphone à directivité contrôlée utilisant ce procédé. La réalisation de ce projet est rendue possible grâce à la démocratisation de deux choses : les microphones MEMS qui présentent des caractéristiques techniques idéales à des prix abordables et, les plateformes et outils de développement de FPGA permettant une facilité de mise en ÷uvre des algorithmes de traitements numérique de signaux nécessaires.

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The emergence of digital signal processing has allowed several technological progress, especially beamforming. This technique can be used to have a precise control of wave signals directivity, like sound waves, from an array of sensors. There are a lot of applications in several fields like telecommunications, industry, research... Nevertheless, this technique is nearly absent of the professional audio field, despite of its potential benefits. After an historical overview of the directivity technique used in the professional audio field, this master thesis will study a possible application of beamforming in this field. A prototype of a microphone with controllable directivity will be built using this technique. The feasibility of this project is due to the democratization of two things : MEMS microphones that fullfill all the requirements in term of technicals caracteristics for a low price and, the availability of tools and development for FPGA that help the implementation of the necessary beamforming algorithms.

Conception et réalisation d'un microphone à directivité contrôlable et orientable