Peut on mesurer les qualités d'une anche de...

06/11/09 Journée du saxophone, IRCAM 1

Jean Pierre Dalmont, Bruno GazengelLaboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine

UMR CNRS 6613, Le Mans

Peut on mesurer les qualités

d'une anche de saxophone ?


Pourquoi cette étude ?

Les musiciens ne sont pas toujours satisfaits de leurs anches

50 à 70% des anches ne sont pas jugées satisfaisantes Les facteurs d’anches ne savent pas a priori distinguer

une « bonne » anche d’une « mauvaise »

Les scientifiques peuventils aider les facteurs à mieux satisfaire la demande des musiciens ?


Qualité / Qualités

Définition Qualité : Ensemble des caractéristiques d’une entité qui lui

confèrent l’aptitude à satisfaire des besoins exprimés et implicites.

La qualité ne peut être mesurée (c’est une notion générique) Il y a danger à vouloir caractériser la qualité globale d’une anche car

de nombreuses dimensions interviennent Il faut plutôt chercher à distinguer les différentes qualités (aptitudes)

qui font LA qualité d’une anche


Qu’attend le musicien d’une anche ?

Facilité d'émission d'un son

Justesse de jeu

Projection du son

Nature du timbre Attaque (rapidité) Spectre (richesse) Enveloppe (capacité à moduler la dynamique)

Homogénéité (entre les notes)

Détaché rapide aisé

Jeu des harmoniques

...


Caractéristiques physiques d'une anche

Visuelles Défauts (tâches, ...) Transparence à la lumière

Géométriques Profil du biseau Planéité du bout Symétrie

Mécaniques macroscopiques En régime statique

− Souplesse ou raideur (appelée force) En régime dynamique

− Tenue à la fatigue− Modes de vibration

Mécaniques microscopiques Constantes élastiques (Ex, Ey, GL, GT, GLT, ν ) Porosité, résistance au passage de l'air Répartition des fibres, homogénéité Caractéristique viscoélastiques

etc.


Objectif de l’étude

Relier les qualités subjectives de l’anche à ses paramètres physiques

Ce qui implique d’abord de

1) bien identifier les différentes qualités d’une anche

2) savoir les évaluer

3) identifier les propriétés physiques pertinentes

4) savoir les mesurer


Démarche

Expériences psychophysiques

Psychophysique

Physique

Descripteurs subjectifs

Mesures sur banc

Paramètres physiques

d'ancheQuels paramètres ?

Quels descripteurs ?


Démarche


Psychophysique

Physique


Mesures sur banc




Corrélations ?


Démarche


Psychophysique

Physique


Mesures sur banc




Corrélations ?

ProblèmeIl est parfois difficile de

trouver à quels paramètres physiques les critères subjectifs

sont corrélés


Démarche



Mesures en situation de jeu

Mesures sur banc


de jeu


d'anche

Psychophysique

Physique


Démarche




Mesures sur banc


de jeu


d'anche

Psychophysique

Physique

Corrélations


Démarche




Mesures sur banc


de jeu


d'anche

Psychophysique

Physique

Corrélations

Modèles physiques

Corrélations


Démarche




Mesures sur banc


de jeu


d'anche

Psychophysique

Physique

Corrélations

Modèles physiques

Corrélations

Corrélations


Quelques exemples

Expérimentations Aspects psychophysiques Mesures des paramètres de jeu Mesures de paramètres d'anche

Corrélations Pour le descripteur « facilité d'émission »

Pour le descripteur « timbre »



Mesures sur banc



Mesures sur banc


Quelques exemples






Mesures sur banc


Aspects psychophysiques

Contexte Travail d'exploration préliminaire Collaboration J.F. Petiot, IRCCyN, Nantes.

Objectif Définir des descripteurs pertinents. A terme : corréler ces descripteurs à des critères objectifs



Mesures sur banc


Aspects psychophysiques

Conditions de mesure Lot de 6 anches (2 anches roseau, 4 anches composites) Mesures de dissemblance par paires Mesures de dissemblance en termes de facilité d'émission et timbre

(mat à brillant).

Résultats essentiels Analyse par méthode MDS Problème à deux dimensions principales Facilité d'émission et timbre très fortement corrélés (R = 0,95)

Conclusion Peu d'échantillons et de musiciens Quels descripteurs indépendants pertinents ?



Mesures sur banc


Quelques exemples






Mesures sur banc


Mesure des paramètres de jeu

Contexte Travail d'exploration préliminaire Mesures sur musicien

Objectifs Mesurer des paramètres physiques caractéristiques du jeu

musical Définir des critères objectifs pertinents



Mesures sur banc



Principes de mesure Pression statique (bouche

du musicien) Pression acoustique

(pavillon et oreille musicien)

Analyses Estimation de la pression

de seuil Mesure du CGS (centre de

Gravité Spectral)



Mesures sur banc



Conditions de mesure 3 anches

AR : difficile, son étouffé, très peu timbrée AC : moyennement facile, timbre AP : facile, timbre plutôt brillant



Mesures sur banc



Résultats essentiels Pressions de seuil



Mesures sur banc

150 200 250 300 350 400 450 50025

30

35

40

45

50

55

Pressions de seuil en fonction de la note jouée

ACAPAR

Fréquence fondamentale de la note jouée (Hz)

Pres

sion

de se

uil (

en m

bar)

Centre de Gravité Spectral

150 200 250 300 350 400 450 5002

3

4

5

6

7

8

9

CGS en fonction de la note jouée

ACAPAR

Fréquence fondamentale de la note (Hz)

CG

S



Conclusion Résultats encourageants. Perspectives : analyse du rapport signal à bruit (RSB), des formants.



Mesures sur banc

Proposition de présentation pour le Congrès Français d'Acoustique 2010


Quelques exemples






Mesures sur banc


Mesure des paramètres d'anche

Contexte Mesures sur banc spécifique Caractérisation vibratoire

Objectifs Mesurer des paramètres physiques caractéristiques des

propriétés mécaniques de l'anche Définir des critères objectifs pertinents



Mesures sur banc

B. Gazengel, T. Guimezanes, J.P. Dalmont, Experimental investigation of the influence of the mechanical characteristics of the lip on the vibrations of the single reed, International Symposium on Musical Acoustics, Barcelona, 912 september 2007.



Principe de mesure Mesures sur banc spécifique Caractérisation vibratoire Anche sur bec Lèvre artificielle

Grandeur mesurée Réponse en déplacement de

l'anche



Mesures sur banc

conditionning

analyzer

1 2source

ampli.

PCHP-IB

microphone

Loudspeaker

Laservibrometer

Velocity out

conditionning

Lip


Sans lèvre

Avec lèvre (appui faible)

Avec lèvre (appui fort)


Résultats Mesures sur banc spécifique Caractérisation vibratoire Anche sur bec Lèvre artificielle

Grandeur mesurée Réponse en déplacement de

l'anche Grandeurs estimés

Souplesse Fréquences de résonance,

amortissement, amplitude, ...



Mesures sur banc


Quelques exemples






Mesures sur banc


Descripteur« facilité d'émission »

Descripteur <=> paramètres de jeu Premières tendances Facilité d'émission <=> pression de seuil mesurée sur

musicien Paramètres de jeu <=> paramètres d'anche

Modèle validé sur bouche artificielle Pression de seuil <=> souplesse de l'anche

Paramètres d'anche <=> descripteurs Facilité d'émission <=> souplesse estimée à partir des

mesures vibratoires Déjà connu des facteurs d'anche



Mesures sur banc


Descripteur « timbre »

Descripteur <=> paramètres de jeu Premières tendances Timbre <=> Centre de Gravité Spectral estimé sur musicien

Paramètres de jeu <=> paramètres d'anche Pas d'étude réalisée

Paramètres d'anche <=> descripteurs Le descripteur « timbre » est fortement corrélé à la facilité

d'émission, donc à la souplesse. Pas de résultat spécifique au timbre.



Mesures sur banc


Conclusion

Pour le descripteur « facilité d'émission »




Mesures sur banc



Mesures sur banc


Perspectives

Pour les descripteurs perceptifs connus Réaliser ou compléter les évaluations Réaliser de nouvelles corrélations

Appliquer la démarche à d'autres descripteurs Mettre à jour de nouveaux descripteurs pertinents

Projection du son, ...?

Estimer de nouvelles corrélations

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