Unité mixte de recherche Ircam-cnrs

2.4.1.3Étude du geste de l’instrumentiste :

Une nouvelle direction de recherche a été ouverte autour du contrôle de la synthèse par modélisation physique à partir de modèles de gestes instrumentaux.
- cas du violon : effectué en collaboration avec le Department of Speech, Music and Hearing du KTH (Stockholm) et le CIRMMT de l’Université McGill, le travail de recherche de Matthias Demoucron a permis de mesurer, grâce à des dispositifs adéquats conçus dans le cadre de sa thèse et couplés avec un dispositif optique de captation du mouvement, les paramètres de jeu du violoniste (position, vitesse, inclinaison et force exercée par l’archet sur la corde).

Les analyses de ces mesures effectuées dans un contexte de performance musicale ont donné lieu à une modélisation des différents modes de jeu étudiés. Utilisés en entrée d’un modèle physique de violon ces modèles de paramètres ont permis de produire une synthèse temps réel très réaliste [Demoucron09b] [Schoonderwaldt09a].

La première utilisation musicale de ce travail date de la création du quatuor de Philippe Manoury, Tensio.
- cas des vents (cuivres) : dans le passé, l’influence du conduit vocal sur le jeu de la clarinette a été abordé. Récemment, une étude poussée sur les gestes du trompettiste a été menée, en collaboration avec V. Fréour et I. Cossette (Schulich School of Music, Université McGill). Deux paramètres de contrôle ont été mesurés sur sept trompettistes dont le niveau variait de jeunes élèves à professionnels, afin de caractériser le lien entre les caractéristiques de geste et celles du son. Elle a permis d’identifier les stratégies propres à chaque instrumentiste et de proposer un bon indicateur de geste, le rapport « force d’appui/ pression buccale ». Ces expériences ont été étendues par la suite à la mesure simultanée du débit et des deux paramètres précédents grâce à la combinaison d’un capteur développé à l’Ircam et de la technique de pléthysmographie de l’Université McGill. Des corrélations entre les paramètres de contrôle et des caractéristiques des sons émis ont été trouvées [justesse, niveau sonore, rapport de l’énergie de bruit sur l’énergie totale du signal (noisiness), indice de la proportion d’énergie harmonique dans les hautes fréquences du spectre (Spectral roll-off)]. [Freour10b].

La thèse de Tommaso Bianco (co-direction équipes IMTR et A/I) a permis de réaliser une étude plus poussée du jeu à la trompette et d’en proposer une modélisation partielle [Bianco12c].

- nouveaux dispositifs expérimentaux : bouche artificielle robotisée dédiée au jeu des instruments de type cuivres.

Un des objectifs du projet ANR Consonnes (2005-2008) était de faire avancer significativement la connaissance et les dispositifs expérimentaux pour l’étude du contrôle des sons produits par les instruments à vent lors de la phase transitoire. Il s’agissait au départ de disposer d’une maquette permettant de faire des expériences automatisées, contrôlées et reproductibles sur le jeu des cuivres. Plusieurs stages lui ont été consacrés, co-dirigés avec l’équipe A/S (T. Hélie) afin de caractériser divers éléments de la bouche, en particulier les lèvres afin d’améliorer les asservissements et de permettre dans le futur une meilleure robustesse.

Le développement est tel qu’il est possible aujourd’hui de mesurer de nombreux signaux (pression de bouche, pression dans l'embouchure, force d'appui, etc.) et de piloter les actionneurs en temps réel par un système dSpace. Ce système est programmable de façon simple et conviviale par Matlab/Simulink et interfaçable avec Max/MSP pour le traitement du signal musical temps réel. Le dispositif a déjà permis d'obtenir outre la calibration des paramètres des lèvres artificielles, d'effectuer des séries d'expériences reproductibles et de fournir des cartographies, c’est-à-dire de mettre en correspondance les paramètres de contrôle de haut niveau de la bouche et les caractéristiques du son émis. A partir de ces résultats, des commandes en boucle ouverte (c’est-à-dire sans aucune correction par rétroaction) ont permis de jouer des séquences simples de quelques notes [Helie12c].

Dernièrement, dans le cadre de la thèse de V. Fréour (Université McGill), la bouche artificielle a permis de simuler l’effet des résonances du conduit vocal du tromboniste et de valider les hypothèses sur le rôle qu’il joue dans le jeu. Une résonance du conduit de la bouche artificielle a été modifiée par un dispositif de contrôle actif. En ajustant l’amplitude et la phase de la pression acoustique dans ce conduit, relativement à celle dans l’embouchure, l’effet sur les paramètres de contrôle, tels que le seuil d’oscillation, ou sur les régimes d’oscillation obtenus, a pu être mesuré.