5 Développer la recherche et les logiciels applicatifsrécents. En prémices des travaux à venir autour des structurestemporelles et du contrôle continu des paramètres desynthèse, le support du synthétiseur CHANT, dont le paramétrages’appuie sur ce type de contrôle, a été mis à jour etpermet désormais d’envisager les prochaines étapes de ceprojet dans un contexte opérationnel.Contrôle de la spatialisation et synthèse sonore spatialiséeAvec le rapprochement de la CAO et des outils de traitementet synthèse sonore, le son peut être créé et manipulé parles outils de programmation au sein d’un processus compositionnel,au niveau de ses micro- et macrostructures.Après la synthèse sonore, la spatialisation du son apparaîtcomme une continuation naturelle de cette démarche d’unification.Dans cette optique, ce projet a pour but d’intégrerla manière dont un son est diffusé dans un espace de projection(position, trajectoires spatiales, directivité, effets desalle, etc.) dans les modèles et processus de CAO. Les principalesavancées opérées durant cette année ont porté surune extension conceptuelle et logicielle de l’environnementOMChroma vers le domaine de la spatialisation. En particulier,la nouvelle librairie OMPrisma propose un ensembled’objets permettant de réaliser la spatialisation de sourcessonores suivant différentes techniques (Panning, VBAP,RVBAP, Ambisonics, etc.) et au sein de l’environnement deCAO. Un ensemble d’outils pour la génération et transformationdes paramètres de spatialisation (trajectoires, donnéesspatiales, paramètres de salles, etc.) font égalementpartie de cette librairie. Un système d’hybridation a été misen place permettant de générer des instruments inéditsà partir de n’importe quelle technique de synthèse, d’unepart (objets OMChroma), et de spatialisation d’autre part(objets OMPrisma). Ce système constitue une implémentationunique et puissante de la notion de synthèse sonorespatialisée, intégrée dans un contexte compositionnel completassimilant le domaine symbolique, la synthèse et laspatialisation.Orchestration assistéeThèse de Philippe Esling sur l’orchestration dynamique (Atiam/univ. Paris-6), dir. C. Agon. Début sept. <strong>2009</strong>.L’environnement final d’orchestration consécutif à la thèsede Grégoire Carpentier a été conçu sous forme d’une architectureclient/serveur, dans laquelle le serveur (Orchidée)reçoit des informations sur un problème donné (cible, compositiond’orchestre, etc.) et des requêtes auxquelles sontliées les différentes étapes de calcul, d’optimisation et derecherche. Un client Max/MSP (Orchis) donne accès de façonexhaustive à l’ensemble des fonctionnalités du serveur. Undeuxième client, développé sous forme de librairie, Open-Music (OMOrchidee), offre un contrôle plus ciblé sur certainsaspects de ces fonctionnalités, notamment la spécificationde cibles abstraites, réalisées à l’aide d’une interface decontrôle et de modèles de synthèse sonore. Cette librairiepermet de lier ces aspects à des processus compositionnelsplus généraux : les données d’un problème d’orchestrationpeuvent ainsi être élaborées à l’aide de structures symboliquesou de processus programmés par le compositeur, etles solutions proposées par Orchidée converties et exploitéessous forme de données symboliques dans l’environnementde CAO. Cependant, cette recherche était jusqu’alorslimitée à des descripteurs statiques moyennés du timbre.Philippe Esling a entamé une thèse dans laquelle il abordele timbre comme une structure spectro-temporelle. En intégrantces résultats au système d’orchestration Orchidée,nous pourrons ainsi ouvrir la voie à un ensemble de sons àdynamique temporelle complexe jusqu’alors inaccessibles.Approche symbolique de l’analyse du signal à l’aidede la géométrie de l’interactionPEPS Interactions math/st2i « Géométrie de l’interaction etmusique », coord. M. Andreatta, période : <strong>2009</strong>. Thèse cotutelleCarmine E. Cella (u. Bologne).Dans le cadre de sa thèse, Carmine Emanuele Cella viseune nouvelle approche pour la description de la musiquebasée sur les relations entre le niveau symbolique (logique)et le niveau du signal afin de créer un continuum dans ledomaine des représentations. L’idée principale concerne lareprésentation du son et de l’information musicale à traversune théorie des types opportunément choisie en créantun modèle vérifiable pour cette théorie à travers des descriptionsde bas niveau et de l’apprentissage statistique.Alors qu’on sait que la théorie élémentaire des types peutêtre pertinente pour donner des descriptions de la structuremusicale, d’autres théories des types n’ont jusqu’àprésent pas trouvé d’applications en musique, notammentl’extension proposée par Jean-Yves Girard qui conduit à lalogique linéaire et à la géométrie de l’interaction et qui seraexplorée dans le cadre de ce projet.Extraction de contenus audio par la géométriede l’informationThèse d’Arnaud Dessein (Atiam/univ. Paris-6). Dir. A. Cont etG. Assayag, commencée à la rentrée <strong>2009</strong>-2010.La géométrie de l’information est un domaine récent desmathématiques qui étudie les notions de probabilité et d’informationpar le biais de la géométrie différentielle. L’idéeest alors de représenter les signaux musicaux dans un telcadre pour bénéficier des outils géométriques et statistiquespuissants de la géométrie de l’information. L’équipes’intéresse à cette problématique dans le cadre de la fouillede données musicales et l’extraction en ligne de contenusà partir de flux audio, avec des applications aux environnementsde transformation des sons, d’interaction musicalepour la scène et d’indexation par le contenu. La géométriede l’information pourrait également fournir une alternativeaux modèles actuels qui sous-estiment souvent la dynamiquetemporelle pourtant importante des flux de donnéesaudio. Dans un tel cadre, les similarités sonores et musicalesà différentes échelles pourraient émerger de la struc-IRCAM – RAPPORT D’ACTIVITÉ <strong>2009</strong>92
5 Développer la recherche et les logiciels applicatifsture géométrique associée aux signaux musicaux. L’explorationde cette piste a été engagée auparavant à l’<strong>Ircam</strong> parArshia Cont.Les premiers résultats obtenus ont été présentés au coursd’un séminaire Mamux entièrement consacré à la géométriede l’information, ainsi qu’aux Journées Jeunes chercheursen audition, acoustique musicale et signal audio. Unarticle est également en cours de révision pour le journalIEEE Transactions on Audio, Speech and Language Processing.L’équipe s’est associée au LIX et à Thales afin d’initierun groupe de travail pluridisciplinaire autour de la géométriede l’information et un projet PEPS vient d’être déposé.■ MISA : modélisation informatique des structuresalgébriques en musique et musicologieCe projet se décline en plusieurs sous-projets, dans lesquelsla composante informatique est confrontée aux problématiquesperceptives et cognitives (MISA/Cog), analytiques(MISA/AAO), compositionnelles (MISA/DIA et MISA/TILING). Cette déclinaison du projet MISA en plusieurssous-projets ne doit cependant pas être considérée commeexclusive, car il y a des intersections profondes entre lesdifférentes parties, comme le montrent les résultats quenous avons obtenus à l’intérieur de chaque projet.MISA/COG : retombés cognitives de la Modélisationalgébrique des structures musicalesProjet GdT AFIM « Mathématiques/Musique & Cognition »,Thèse de J. Mandereau en cotutelle avec l’université de PiseCe projet prolonge l’activité de recherche menée en 2008par le groupe de travail « Mathématiques/Musique & Cognition» (financé par l’AFIM, Association française d’informatiquemusicale). L’objectif principal de ce projet reste celuide renouer le dialogue entre « musicologie computationnelle» et « musicologie cognitive ». Après avoir examinéquelques enjeux théoriques des théories génératives dela musique de Fred Lerdahl et Ray Jackendoff, nous avonscommencé à aborder le problème de la « perceptibilité »des transformations algébriques à la base de la Set Theoryet de la théorie transformationnelle. En particulier, nousavons étudié le modèle des cat-neurones (ou neuronescatégoriels) proposé par A. Ehresmann et J.-P. Vanbremeerschdans les SEM (systèmes évolutifs avec mémoire).Ce modèle cognitif, comme le modèle algébrique de laSet Theory et de la théorie transformationnelle, est basésur la théorie des Catégories, ce qui suggère la mise enplace d’un protocole de recherche étudiant les corrélatsneuronaux de la notion de représentation géométrique desstructures musicales. Ce problème touche ainsi le conceptmême d’espace musical et a donc des intersections profondesavec le calcul spatial tel que nous avons pu l’étudierdans le cadre du projet GdIM. Enfin, nous avons étudié lesapplications de la transformée de Fourier discrète dans ledomaine du rythme et de sa perception, ainsi que dans laSet Theory (stage de J. Mandereau). Rattaché à ce projet,Mondher Ayari collabore avec Olivier Lartillot à l’universitéde Jyvaskyla pour confronter des études perceptives et unemodélisation informatique de musiques improvisées dubassin méditerranéen sur la découverte de segmentationset de groupements motiviques.MISA/AAO : modélisation informatiquedes structures algébriques pour l’analyse musicaleassistée par ordinateurThèse de Yun-Kan Ahn (Atiam, univ. Paris-6) « L’analyse musicalecomputationnelle : <strong>rapport</strong> avec la composition, la segmentationet la représentation à l’aide des graphes ».La thèse, soutenue le 2 décembre <strong>2009</strong>, est axée autour del’analyse assistée par ordinateur, dans un cadre musicologiqueciblant la musique contemporaine en donnant unpoids particulier à l’importance de la représentation graphiquedans l’interprétation analytique. La thèse s’intéresse,d’une part, à la manière dont la représentation reliel’analyse et la composition en proposant, à partir d’une analyseconnue des Structures IA, de Pierre Boulez, réalisée parle compositeur György Ligeti, des modèles informatiques envue de générer des pièces musicales sous deux interfaces,OpenMusic et Rubato. Ce dernier se base sur un puissantparadigme mathématique reposant sur la théorie des catégoriesqui constitue également une base pour modéliserles K-réseaux de D. Lewin, outil d’analyse reposant sur desgraphes décrivant les relations entre les notes. La thèsereprend une analyse inaboutie par Lewin du Klavierstück IIIde Stockhausen. La segmentation, non expliquée par l’analyste,fait l’objet d’une reconstitution dans laquelle Ahntente de la retrouver par le biais d’une exploration dans unensemble de segmentations possibles en cherchant la couverturemaximale de la pièce. La thèse montre que dans cecadre les K-réseaux peuvent constituer un angle d’attaquepertinent.Par ailleurs, Stephane Schaub a pu finaliser en <strong>2009</strong> la soutenancede sa thèse sur Xenakis et Babbitt.MISA/DIA : théories diatoniquesUne troisième partie du projet MISA s’inscrit dans le prolongementdes recherches menées par Julien Junod dansle cadre de son stage Atiam sur les théories diatoniques.L’objectif de ce projet est celui d’étudier le problème du« diatonicisme » en s’appuyant, d’un côté, sur les théoriesalgébriques développées au sein de la tradition américaine(John Clough, Eytan Agmon) et, de l’autre, sur la nouvellereprésentation géométrique des gammes de 7 notes proposéepar Pierre Audétat (conservatoire de Lausanne). Cettenouvelle représentation permet de classer les gammes de 7notes en prenant comme origine le ré, ce qui constitue l’axede symétrie de la gamme diatonique traditionnelle. Nousavons consacré l’année <strong>2009</strong> à une étude des propriétésformelles et computationnelles de cette nouvelle représentation,grâce à l’implémentation de la « cloche diatonique »en OpenMusic et aux possibilités d’appliquer cette repré-IRCAM – RAPPORT D’ACTIVITÉ <strong>2009</strong>93
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