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The theme of this masters thesis are driven chaotic oscillators. The aim of this project is show the various types of driven chaotic oscillator and propose mathematical model solutions using numerical methods. In the first part of this thesis are shown theory of chaos, history of chaos theory, chaotic systems and chaos quantifiers. Next is numerical analysis of differential equations second order by Runge-Kutta fourth order method. Next part contains circuit blocks and synthesis of oscillators. In next part are defined all types of oscillators. Parameters of analysis, equations, circuits and simulations are defined for each type of driven chaotic oscillators. In each subchapter is design electrical circuit. This circuit is simulated and some of them realized.

Un des grands enjeux actuels dans le domaine de la synthèse sonore consiste à proposer des stratégies de contrôle intuitif accessible à un grand nombre d'utilisateurs. Parmi les attributs fondamentaux du son, ceux qui sont liés au mouvement restent encore largement inexplorés et, de fait, difficilement contrôlables. Cette thèse s'intéresse à la perception des caractéristiques des sons monophoniques qui varient au cours du temps et qui sont à l'origine de la notion perceptive de ''mouvement évoqué'', ainsi qu'à la mise au point d'une stratégie de contrôle intuitif. Pour cela, nous avons mis au point une série d'expériences basées sur des protocoles de catégorisation et d'évaluation sonore par le biais de dessins via une interface graphique paramétrée. Afin de favoriser l'écoute sur les attributs intrinsèques du son, nous avons privilégié l'utilisation de sons dits ''abstraits" pour lesquels la source physique n'est pas facilement identifiable. Les résultats de ces expériences nous ont permis de définir un ensemble de dimensions perceptives importantes pour la caractérisation du mouvement évoqué, telles que la forme de la trajectoire, l'orientation ou bien la taille. Ces dimensions ont été par la suite validées grâce à un protocole expérimental exploitant la synthèse sonore. Le travail réalisé ouvre de nombreuses perspectives, notamment dans les domaines de la réalité virtuelle, du ''design sonore'' et de la musique. La méthodologie proposée vise à être suffisamment générale pour être transposable à l'étude d'autres attributs perceptifs liés au ressenti (émotions, qualité ...). / An important issue within sound synthesis, is to propose intuitive control strategies that are accessible to most potential users. Among fundamental sound attributes, the ones linked to motion are almost unexplored and thus cannot be easily controlled. This Ph.D. concerns the perception of time varying characteristics of monophonic sounds, which leads to the notion of motion evoked by sounds and the conception of intuitive control strategies for such motions. To address those questions, we developed several experiments based on categorization tasks and evaluations through drawings using a parameterized graphical interface. In order to help listeners focus on intrinsic sound attributes, we mainly used so-called ''abstract'' sounds for which the physical sound source is not easily recognizable. The results of those experiments enabled us to identify attributes that characterize evoked motion from a perceptual point of view, such as shape, direction and size of the trajectory. Those dimensions were further validated in an experimental protocol using sound synthesis. This work opens many perspectives, in particular within virtual reality, sound design and musical domains. The proposed methodology aimed at being sufficiently generic to be transposed to other perceptual attributes such as emotions and quality.

This diploma thesis is processed in the conditions of joint-stock company Massag a.s. On the basis of the elementary methods of financial analysis are determined problematic areas of the company and formulated proposals which can lead to improvement of company´s financial situation.

La version intégrale de cette thèse est disponible uniquement pour consultation individuelle à la Bibliothèque de musique de l’Université de Montréal (http://www.bib.umontreal.ca/MU). / Est-ce qu'il est possible d'organiser le discours musical acousmatique de la même manière que le cinéma structure les images animées? Telle est la question qui résume l'essentiel de mon projet de recherche: Du langage cinématographique à la musique acousmatique : Écritures et structures. À la suite d’une étude exhaustive des procédés d'écriture nécessaires à la réalisation d'une œuvre cinématographique, j'ai cherché à établir des relations d'équivalence avec chacune des étapes relatives à l'élaboration d'une œuvre électroacoustique. De la captation des sons au cours du tournage sonore en passant par les étapes de classification, de traitement, de mixage, de montage jusqu'à la diffusion en salle de l'œuvre achevée, chaque étape du lexique visuel offre des arrimages concrets et structurellement pertinents à la conception d'une œuvre musicale. Cette typologie des techniques communes de réalisation entre ces deux médias débouche sur une pratique réaliste et concrète puis permet le renouvèlement d'une démarche compositionnelle par l'ajout d'outils techniques et conceptuels. Les résultats de cette recherche se sont matérialisés sous la forme de trois œuvres acousmatiques. Chacune d'elles, par le contexte de leur genèse, explorent des paramètres spécifiques de cette grammaire initialement visuelle. / Is it possible to organize the electroacoustic musical form in the same way as the cinema structures its moving pictures? Such is the question which summarizes the main part of my project of research: Du langage cinématographique à la musique acousmatique : Écritures et structures (the film language in the acousmatic music: writings and structures). Further to an exhaustive study of the processes of the realization of a film work, I tried to establish relations of equivalences with each of the relative step to the elaboration of an electroacoustic work. Of recording of sounds by the "sound-shootings" by way of the classification, treatment, mixing, editing until the performance at the concert of the finished work, every stage of the visual lexicon offers concrete and structurally relevant stowages to the conception of a musical work. This typology of the common techniques of realization between these two similar medias in a realistic and concrete practice then allows trying something new in a composition musical approach by the addition of technical and abstract tools. The results of this research are realized by the composition of three electroacoustic works. Each of them, by the context of their genesis, investigate specific parameters of this initially visual grammar.

Des techniques combinées d'analyse/synthèse d'images et de simulation atomistique ont permis d’étudier la nanostructure/-texture de matériaux carbonés anisotropes et denses de type pyrocarbone (PyC) laminaire hautement texturé. Des représentations atomiques d’un PyC laminaire rugueux tel que préparé (AP) ainsi que d’un PyC laminaire régénéré AP et après plusieurs traitements thermiques (HT) ont été reconstruites pour mieux caractériser ces matériaux. Ces modèles comportent des domaines graphéniques de quelques nanomètres, joints entre eux par des lignes de défauts formées de paires de cycles à 5 et 7 carbones dans le plan et par des dislocations vis et des atomes tétravalents entre les plans. Les modèles les plus ordonnés ont des domaines plus étendus et un plus faible taux de connexions inter-plan. Les propriétés mécaniques et thermiques prédites à partir de ces modèles sont proches de celles du graphite et augmentent avec la cohérence intra-plan et la densité de connexions inter-plans. Des modèles de graphène polycristallins ont aussi été générés. Ils sont apparus, du point de vue structural et des propriétés mécaniques, très proches des feuillets de carbones des PyCs. Ils ont permis d'étudier la réorganisation structurale se produisant au cours du HT : formation de lignes de défauts, réparation de lacunes, … Il s'agit d'un premier pas vers l'étude de la graphitation des PyCs. La méthode de reconstruction a enfin été adaptée à l'étude de l'évolution structurale d'un graphite au cours de son irradiation par les électrons. Cela a permis d'observer à l'échelle atomique la création et la propagation des défauts au cours de l'irradiation. / Combined images analysis/synthesis techniques and atomistic simulation methods have allowed studying the nanostructure/-texture of anisotropic dense carbons of the highly textured laminar pyrocarbon (PyC) type.Atomic representations of an as-prepared (AP) rough laminar PyC as well as a regenerative laminar PyC AP and after several heat treatments (HT) were reconstructed to better characterize these materials.The models contain nanosized graphene domains connected between them by line defects formed by pairs of rings with 5 and 7 carbons inside layers and by screw dislocations and fourfold atoms between layers. The most ordered models have larger domains and a lower percentage of connections between the layers.Mechanical and thermal properties predicted from these models are close to those of graphite and increase with the coherence inside layers and the density of connections between layers.Models of polycrystalline graphene were also generated, showing structure and mechanical properties very close to those of the carbon layers extracted from PyCs. The structural reorganization occurring during the HT of such materials was studied: thinning of line defects and vacancy healing were observed. This represents a first step towards the study of the graphitization of PyCs.The reconstruction method was eventually adapted to study the structural evolution of a nuclear-grade graphite during its irradiation by electrons, allowing us to observe how defects are created and propagate during irradiation.

Cette thèse s'est intéressée aux relations entre les mouvements biologiques et la perception sonore en considérant le cas spécifique des mouvements graphiques et des sons de frottement qu'ils génèrent. L'originalité de ces travaux réside dans l'utilisation d'un modèle de synthèse sonore basé sur un principe perceptif issu de l'approche écologique de la perception et contrôlé par des modèles de gestes. Des stimuli sonores dont le timbre n'est modulé que par des variations de vitesse produites par un geste ont ainsi pu être générés permettant de se focaliser sur l'influence perceptive de cet invariant transformationel. Une première étude a ainsi montré que l'on reconnait la cinématique des mouvements biologiques (la loi en puissance 1/3), et que l'on peut discriminer des formes géométriques simples juste à partir des sons de frottement produits. Une seconde étude a montré l'existence de prototypes dynamiques sonores caractérisant les trajectoires elliptiques, mettant ainsi en évidence que les prototypes géométriques peuvent émerger d'un couplage sensorimoteur. Enfin, une dernière étude a montré qu'une cinématique évoquée par un sonore influence significativement la cinématique et la géométrie d'un geste dans une tâche de reproduction graphique du mouvement d'un point lumineux. Ce résultat révèle l'importance de la modalité auditive dans l'intégration multisensorielle des mouvements continus dans une situation jamais explorée. Ces résultats ont permis le contrôle de modèles de synthèse par des descriptions gestuelles et la création d'outils de sonification pour l'apprentissage de gestes et la réhabilitation d'une pathologie motrice, la dysgraphie. / This thesis focused on the relations between biological movements and auditory perception in considering the specific case of graphical movements and the friction sounds they produced. The originality of this work lies in the use of sound synthesis processes that are based on a perceptual paradigm and that can be controlled by gesture models. The present synthesis model made it possible to generate acoustic stimuli which timbre was directly modulated by the velocity variations induced by a graphic gesture in order to exclusively focus on the perceptual influence of this transformational invariant. A first study showed that we can recognize the biological motion kinematics (the 1/3 power law) and discriminate simple geometric shapes simply by listening to the timbre variations of friction sounds that solely evoke velocity variations. A second study revealed the existence of dynamic prototypes characterized by sounds corresponding to the most representative elliptic trajectory, thus revealing that prototypical shapes may emerged from sensorimotor coupling. A final study showed that the kinematics evoked by friction sounds may significantly affect the dynamic and geometric dimension in the visuo-motor coupling. This shed critical light on the relevance of auditory perception in the multisensory integration of continuous motion in a situation never explored. All of these theoretical results enabled the gestural control of sound synthesis models from a gestural description and the creation of sonification tools for gesture learning and rehabilitation of a graphomotor disease, dysgraphia.

Dieser Beitrag zeigt, dass sich neue Möglichkeiten und Entwicklungsfelder beim Einsatz der domänenübergreifenden Simulationsumgebung SimulationX in der Getriebesynthese ergeben. Der Ansatz, jegliche nichtlineare Bewegungsaufgaben mathematisch in Form von Unterstützungsmodulen in einer Programmoberfläche zu komplexen Modellen zu verbinden, ermöglicht nun auch die Umsetzung einer ganzheitlichen Getriebesynthese mit einem kontinuierlichen Analyse-Synthese-Parameter-Abgleich (ASPA). Der Anwender kann somit in nur einer Programmoberfläche sowohl Mechanismen-Synthese als auch -Analyse durchführen und beispielsweise durch entsprechende Optimierung den getriebedynamisch günstigsten Mechanismus ermitteln. / This report shows that new opportunities and areas of development arise from using the domain spanning system simulation software SimulationX for the analysis and synthesis of nonlinear mechanisms. The idea to mathematically combine arbitrary motion demands to complex models in the form of support modules within a unique program interface now allows for a holistic mechanism synthesis with a continuous analysis-synthesis-parameter-adjustment (ASPA). Hence, the user may perform both mechanism analysis and synthesis employing one single program interface (e.g. to identify the ideal mechanism in terms of dynamics during an optimization process).

Die Entwicklung ebener Koppelgetriebe als nichtlinear übersetzende Antriebe in Verarbeitungsmaschinen stellt bis heute ein domänenübergreifendes Fachgebiet des Maschinenbaus dar. Auf der einen Seite gilt es, die Koppelgetriebe möglichst effizient in einer sich stetig wandelnden Softwarelandschaft zu synthetisieren (geometrische Maßfindung der Getriebeglieder) und auf der anderen Seite steigen die mechanischen Anforderungen. Aus diesem Grund besteht der Wunsch nach einer Vereinigung von Synthese und Analyse (kinematisch sowie kinetisch) in möglichst einer Programmumgebung. Basierend auf dem zum 18. ITI Symposium im Jahr 2015 vorgestellten modulbasierten Analyse-Synthese-Parameter-Abgleich (ASPA) ist in den vergangenen Jahren eine umfangreiche Bibliothek zur modulbasierten Synthese ebener Koppelgetriebe in SimulationX entstanden. Der Beitrag zeigt am Beispiel eines 14-gliedrigen Pressenantriebes, welche neuen Möglichkeiten im Kontext von ASPA innerhalb von SimulationX durch diese Bibliothek entstanden sind. Basierend auf vorausgegangenen Arbeiten wurde erstmals die Möglichkeit der Synthese des Getriebes mittels Maßsynthese bei einer gleichzeitigen Beeinflussung der Gelenkkräfte und Bewegungsverläufe nachgewiesen. Dabei kam der Variantenassistent in SimulationX für die Ermittlung der Parametersensitivitäten zum Einsatz. Das Einbinden von parametrisierten Trägheitskenngrößen auf Basis vereinfachter Volumenkörper ermöglichte hierbei die Berücksichtigung der Bauteilmassen während der Synthese. Die Möglichkeit der gleichzeitigen Beurteilung kinematischer und kinetischer Kenngrößen während der Synthese ist an dieser Stelle ein besonderes Merkmal des Konzeptes ASPA. / Developing nonlinear transmitting planar coupler linkages represents a domain enclosing field in mechanical engineering. On the one hand, there is a demand for an efficient layer synthesis (geometrical sizing of the links) and on the other hand, it is necessary to adapt to a constantly changing software environment. Thus, it is desired to crosslink the kinematical and kinetical synthesis and analysis of linkages within one software environment. Based on a paper about the Analysis-Synthesis-Parameter-Adjustment (ASPA), published at the 18th ITI Symposium in 2015, an extensive synthesis library has been developed in SimulationX. By the example of a 14 bar deep drawing press this paper reveals new opportunities that arise from the application of ASPA on the basis of the new library in SimulationX. Compared to prior papers on this particular press this paper, for the first time, presents a complete layer synthesis of this linkage regarding kinetic boundary conditions. In order to meet conditions, such as motion demands and joint forces, parameter sensitivities have been determined by applying the variants-wizard in SimulationX. Using parameterized mass properties on the basis of simplified solids has allowed the specification of link masses during the synthesis. The opportunity of simultaneously taking kinematic and kinetic characteristics during the layer synthesis into account defines the concept of ASPA.

Master‘s thesis reviews the characteristics of the AVR32 architecture, AVR32UC microarchitecture, and especially AT32UC3A0512 microcontroller. This microcontroller is mounted on the board EVK1100, which is used for debugging applications. The entire analysis is focused on the ability to process audio signals on this board. For the board is created AD/DA interface and its control library. Follows necessary description of used DSP-lib library. The last part is a description of the theory and implementation of two sound effects and implementation of operating system FreeRTOS.