Texte remanié de: Habilitationsschrift--Universität Erlangen/Nürnberg, 1963. / Contient la transcription musicale des danses (pp. 157-279). Bibliogr. p. 281-285. Index.

Deux aspects des instruments à anche simple sont présentés : les transitions entre notes et la composante bruitée du son issue du souffle du musicien. Des mesures avec des musiciens et une bouche artificielle ont permis d'étudier le comportement des instruments et de mettre en évidence des phénomènes caractéristiques accompagnant systématiquement les transitions entre deux notes, tels que le glissando fréquentiel et la réduction de la sonie et de la brillance. Nous avons ensuite proposé un modèle de synthèse adapté au temps-réel permettant de restituer ces effets. Par ailleurs, il est apparu que le signal de pression externe, au-dessous du seuil d'oscillations, était coloré par les résonances de l'instrument ainsi que par un formant du conduit vocal du musicien. L'utilisation d'un modèle de conduit vocal en amont du modèle de l'instrument et l'introduction d'un bruit filtré a alors permis d'obtenir un comportement du modèle de synthèse proche des mesures.

Ce travail porte sur la caractérisation d'anches simples utilisées pour la clarinette ou le saxophone. Sachant que les musiciens perçoivent des différences importantes dans la qualité des anches de caractéristiques identiques (même marque, coupe et force), cette thèse propose des nouveaux outils pour la caractérisation des anches en situation de jeu.Un bec instrumenté utilisant des capteurs embarqués est développé de façon à mesurer le déplacement de l'anche et la différence de pression de part et d’autre de l'anche. À partir de ces signaux, il est possible d'estimer des paramètres d'anche associés à différents modèles physiques. Les résultats obtenus montrent que la complexité du modèle décrivant le comportement de l'anche doit augmenter avec la nuance de jeu. Le bec instrumenté est utilisé dans une campagne de mesures comportant 7 musiciens et 20 anches, et permet de quantifier la variabilité des résultats due aux musiciens. Des tests subjectifs sont réalisés avec ces mêmes musiciens, et montrent que les différences entre les anches se réduisent à une seule dimension (facilité de jeu ou timbre). Les corrélations entre les descripteurs subjectifs et les paramètres objectifs mesurés sont étudiées afin de mieux comprendre les différences perçues entre les anches, permettant le développement d'un modèle prédictif de la qualité des anches.De façon à éviter la variabilité produite par le musicien, une bouche artificielle aspirante est développée. La comparaison des mesures réalisées par la bouche artificielle et par un musicien permet d'identifier la plage de fonctionnement optimale où la bouche artificielle imite au mieux le jeu du musicien. / This work deals with the characterisation of single cane reeds used for clarinet or saxophone. Musicians perceive important differences of quality between reeds of the same brand, cut and strength. This thesis proposes new tools for reed characterisation in playing conditions.An instrumented mouthpiece is developed to enable the measurement of reed displacement and pressure difference on both sides of the reed using embedded sensors. From these signals, it is possible to estimate reed parameters of different physical models. Results reveal that the complexity of the physical model describing the reed behaviour must increase with the dynamic level.The instrumented mouthpiece is used in a measurement campaign involving 7 players and 20 reeds, quantifying the variability of the results due the musicians. Subjective tests conducted with these musicians show that reeds can be mainly described by one dimension (ease of playing or timbre). The correlations between the subjective descriptors and the measured objective parameters are studied to better understand the perceived differences between reeds, developing a predictive model of reed quality.In order to avoid the variability of the musician, an aspirating artificial mouth is developed. It uses the instrumented mouthpiece and it can be played by a musician or artificially. The comparison of the measurements made in both cases allows for the identification of the optimal working range in which the artificial mouth best reproduces the musician's playing according to intonation and playing level.

Ce mémoire traite de l'acoustique de la clarinette et du rôle de l'anche, résumant des travaux menés entre 2001 et 2018 sur divers sujets :I) Étude de modèles analytiques élémentaire focalisée sur : 1) le rôle des pertes. 2) les cartes itérées, mettant en évidence divers régimes de fonctionnement, utiles aussi pour la pédagogie instrumentale. II) Étude de caractérisation des anches : 1) Étude dynamique des résonances de l'anche réalisée par holographie. Elle conduit à un modèle de matériau viscoélastique expliquant certaines différences observées dans les fréquences des 15 premiers modes de l'anche. 2) Étude statique des caractéristiques mécaniques et aérauliques de l'excitateur (anche+bec+lèvre). La méthode mesure précisément la quantité d'air entrant dans l'instrument en fonction de la pression de lèvre et d'air. III) Synthèse sonore par modèle physique en temps réel : 1) Modélisation mécanique et aéraulique de l'anche, d'après mesure. Le modèle de ressort raidissant non linéaire proposé autorise une simulation dynamique efficace. 2) Estimation modale de l'impédance d'entrée (mesurée) des instruments à vent. On montre les techniques de conception de filtres numériques précis et passifs à toute fréquence. 3) Modélisation et simulation instruments à vent au moyen de guide-ondes, par estimation modale, implémentée dans un logiciel en C++. IV) Une étude de jouabilité d'un panel de 40 anches par analyse canonique des corrélations révèle des liens statistiquement solides entre mesures physiques, évaluations subjectives et synthèse sonore. Elle autorise une caractérisation des anches pouvant être réalisé par le fabricant, selon au moins 4 facteurs indépendants. / This thesis deals with the acoustics of the clarinet and the role of the reed, summarizing studies carried out between 2001 and 2018 on various topics : I) Study of elementary analytical models, focused on 1) role of losses. 2) iterated maps, highlighting various operating regimes, which are also useful for the instrumental pedagogy. II) Reed characterization study : 1) Dynamic study of the reed resonances, by holography. It leads to a model of viscoelastic material explaining some differences observed in the frequencies of the first 15 modes of the reed. 2) Static study of the mechanical and aeraulic characteristics of the exciter (reed + mouthpiece + lip). The method accurately measures the airflow entering the instrument as a function of lip and air pressure. III) Sound synthesis by physical model in real time : 1) Mechanical and aeraulic modeling of the reed, according to measurements. The proposed nonlinear stiffening spring model allows for an efficient dynamic simulation. 2) Modal estimation of the (measured) input impedance of wind instruments. Design techniques for accurate digital filters, passive at any frequency, are described. 3) Modal estimation and simulation of wind instruments by waveguides, implemented in C ++ software. IV) A playability study of a panel of 40 reeds by canonical correlation analysis reveals statistically strong links between physical measurements, subjective evaluations and sound synthesis. It allows a characterization of the reeds that can be made by the manufacturer, according to at least 4 independent factors.