L'étude mécanique des instruments de musique met en oeuvre l'étude des musiciens, des instruments et de l'interaction complexe qui existe entre eux. L'analyse du geste musical nécessite de nombreuses mesures sur des musiciens pour en extraire les paramètres pertinents qui permettent de construire un modèle d'interaction musicien / instrument. Dans le cas des instruments à corde pincées, il s'agit de déterminer les conditions initiales imposées à la corde par le mécanisme de pincement contrôlé par le musicien (plectre, doigt). Comment obtenir tous ces paramètres sans perturber le jeu du musicien ? Comment vérifier qu'ils sont les seuls à déterminer la vibration future de la corde et lui donner sa signature acoustique ? Une plateforme expérimentale robotisée a été mise en place pour répondre à ces questions. Elle permet de reproduire le geste des musiciens, en particulier des harpistes et des clavecinistes. Il faut préciser ici que la notion de geste musical s'entend au sens large : le robot peut soit reproduire complètement la trajectoire suivie par le doigt du musicien, soit imposer les conditions initiales résultant de cette trajectoire, indépendamment du chemin suivi. Le premier cas est adapté à la résolution de problème de dynamique inverse pour accéder aux efforts articulaires mis en jeu par le musicien pendant l'accomplissement d'un extrait musical. La second cas sera privilégié pour imposer des conditions initiales à l'instrument, par l'intermédiaire de trajectoires d'études conçues spécifiquement par l'expérimentateur. La reproduction des trajectoires avec le robot nécessite de rejeter les perturbations introduites par le contact avec l'instrument. La conception d'un capteur d'effort intégré au robot a permis de satisfaire partiellement cette exigence. Après le détail de la conception de la plateforme robotisée, de sa validation comme un outil d'étude juste et répétable, un exemple d'utilisation est présenté dans le cadre d'une étude sur l'harmonisation des becs de clavecin. L'harmonisation est un processus complexe de réglage de l'instrument, réalisé par le luthier. Un modèle prenant en compte le toucher pendant l'interaction plectre / corde, et intégrant la géométrie du plectre résultant de l'harmonisation, ainsi que des expériences effectuées sur un clavecin, montrent que la forme du plectre affecte non seulement les conditions initiales de vibration des cordes de l'instrument mais aussi le ressenti du claveciniste. / The study of musical instruments involves the study of musicians, instruments and of the complex interaction that exists between them. The analysis of musical gestures requires numerous measurements on musicians to extract the relevant parameters in order to model their interaction. In the case of plucked string instruments, the goal is to determine the initial conditions imposed on the string by the plucking mechanism (plectrum, finger). How does one get all these parameters without disrupting the musician in playing conditions ? How can one know that the parameters are the best ones to describe the initial conditions of the string vibrations and its acoustic signature ? An experimental platform has been designed to answer these questions. It can reproduce the gesture of a musician, in particular of a harpist or a harpsichordist. It should be pointed out that the concept of a musical gesture is defined here in a broad sense : the robot can reproduce either the path followed by the musician's fingers, or the initial conditions resulting from this trajectory. The first method is particularly suited for the resolution of an inverse dynamic problem. One can then calculate the forces developed by the musician's muscles during the execution of a musical piece, for example. The second method is better suited for imposing specific initial conditions on the instrument through trajectories designed by the experimenter. The correct reproduction of the trajectories needs to reject disturbances due to the contact between the robot and the instrument. The design of a force sensor, integrated into the robot end effector, is a first step toward satisfying this requirement. After the design of the robotic platform, its precision and repeatability is investigated. The force sensor is then integrated on the robot end effector, and an example of its use is presented. The experiment is focused on the harmonization of the harpsichord plectra. Harmonization is a complex process of adjustments achieved by the luthier on the instrument. A model of the plectrum / string interaction, taking into account the geometry of the plectrum, as well as experiments performed on a real harpsichord, show that harmonization have an impact on the string initial conditions of vibration.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2015PA066540 |
| Date | 10 December 2015 |
| Creators | Roy, Alexandre |
| Contributors | Paris 6, Fabre, Benoît, Le Carrou, Jean-Loïc |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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