Pari Scientifique

Ce projet de 18 mois de type « Pari scientifique » soutenu par LMAc (Le Mans Acoustique) porte sur l‘identification d’efforts dans le domaine temporel sur structure complexe, avec une application aux instruments de musique à cordes, et a comme partenaires le Laboratoire d’Acoustique de l’Université du Maine (LAUM) et Télécom ParisTech.

L’identification d’efforts est un sujet d’intérêt majeur en vibroacoustique (identification des sources d’excitation dans différents domaines industriels). Cependant le cas des instruments de musique est particulier car d’une part l’identification des efforts doit se faire dans le domaine temporel ; et d’autre part le point d’application des efforts est connu. Ce projet vise à adapter ces méthodes aux spécificités du contexte de la facture instrumentale.

Le projet comporte deux objectifs principaux. D’une part le développement d’une méthode d’identification d’efforts, et d’autre part l’identification des efforts appliqués à des caisses de résonance d’instruments de musique, et l’utilisation de ces efforts pour alimenter des modèles hybrides adaptés à un contexte de facture instrumentale pour générer des sons de synthèse réalistes.

Le développement de la méthode s’appuiera dans un premier temps sur des signaux de synthèse issus de simulations temporelles. L’ajout de bruit à ces signaux de synthèse permettra d’évaluer la sensibilité du problème inverse aux incertitudes de mesure, en vue de proposer une régularisation adaptée. La méthodologie sera ensuite validée expérimentalement sur un banc test qui consistera en une structure représentative d’un instrument à cordes intégrant des capteurs de force.

Enfin, le dispositif sera transféré sur un instrument réel. Après apprentissage de l’opérateur de structure, la méthode inverse permettra de remonter aux efforts appliqués par les cordes au chevalet lorsqu’un musicien expert joue l’instrument. Différentes séquences musicales pourront être ainsi « enregistrées » et « rejouées » de manière virtuelle sur tout autre instrument (caractérisé expérimentalement ou modélisé).

Outre les résultats attendus sur la méthode et décrits précédemment, cette approche rendra possible l’application d’une même consigne ou effort excitateur à une grande variété de caisses d’instrument, toutes décrites uniquement par leur mobilité d’entrée. Du fait du modèle retenu dans ce projet, des comparaisons objectives, structurées, menées en aveugle pourront permettre de révéler des caractéristiques de caisses d’instruments donnant lieu à des variations audibles.