Caractérisation objective de la qualité de justesse, de timbre et d ...

Introduction générale.___________________________________________________________________________Ce document présente un travail de trois années réalisé au sein de l' équipe "ondes guidées,auto-oscillations," du Laboratoire d' Acoustique de l' Université du Maine (U.R.A. C.N.R.S.1101) sous la direction de Joël Gilbert. Il prolonge les travaux de thèse de X. Meynial (1987)et de J. Gilbert (1991), travaux consacrés à l' étude des instruments à vent à anche simple. Cetravail repose essentiellement sur la mise au point d' un système de simulation numérique,réalisée en collaboration avec J.C. Valière et N. Amir, et sur le développement et l' utilisationd' un ensemble de moyens expérimentaux, avec la participation de J.P. Dalmont, de F. Giroudet F. Durand.Les instruments de musique à vent auxquels nous nous intéressons dans ce documentpossèdent des caractéristiques mécaniques (bouchage), esthétiques (couleur, forme) etacoustiques (justesse, ...) qui apparaissent aux yeux des musiciens et des facteurs comme unensemble de qualités ou de défauts. En ce qui nous concerne, nous voyons l' instrumentcomme un système physique couplant un résonateur (le corps de l' instrument) à un systèmeexcitateur (l' embouchure au sens large) et ne nous intéressons qu' aux caractéristiquesacoustiques que sont la justesse, le timbre et la facilité d' émission.Nous souhaitons, à travers les études exposées, prédire les qualités de justesse, de timbre etd' émission de ces instruments à l' aide de méthodes de caractérisation conduisant à unensemble de grandeurs physiques (objectives). L' objectif du présent travail consiste donc àchoisir les méthodes de caractérisation et à les valider en vérifiant si les grandeurs physiquesqui en sont issues (après mesure des caractéristiques d' un instrument réel) permettent deretrouver les critères subjectifs (qualité de justesse,...) qui nous intéressent pour le mêmeinstrument en situation de jeu réelle.En fait, la comparaison que nous souhaitons réaliser s' avère trop ambitieuse puisqu' elle viseà confronter deux types de grandeurs de nature différente, à savoir des grandeurs physiques etdes grandeurs perceptives (auditives et non auditives) et l' analyse du couple instrumentisteinstrumentet notamment celle des liens qui existent entre grandeurs physiques et subjectivesest hors du cadre de nos travaux. C' est pourquoi nous faisons un certain nombre d' hypothèseset considérons que l' étude de la justesse est ramenée à une simple étude de la fréquencefondamentale, celle du timbre à une analyse du spectre pour des signaux en régime permanent.La facilité d' émission apparaît ici comme le critère le plus difficile à déterminerobjectivement. En effet, celle-ci est fortement corrélée à la pression de seuil ainsi qu' à lanature des régimes transitoires (cf. par exemple Woodhouse, 1993 pour les instruments àcordes frottées) que nous n' analysons pas dans ce document. La caractérisation objectiveévoquée dans le titre de ce mémoire repose alors sur l' analyse de la fréquence fondamentale etdu spectre de la pression interne aux becs des instruments étudiés. En ce qui concerne la__________________________________________________________________________5