Proposition de projet en laboratoire
MEC 559 - 569
SYNTHSE SONORE DINSTRUMENTS DE TYPE CYMBALEENSTA-UME, Unit de
Mcanique Chemin de la Hunire, 91761 Palaiseau Cedex En mode de jeu
normal (choc donn par une baguette ou une mailloche), les
instruments de type cymbale ou gong montrent des amplitudes de
vibrations qui sont de lordre de grandeur de lpaisseur. En
consquence le comportement vibratoire est fortement non-linaire.
Cette non-linarit damplitude est la base du timbre brillant la
hauteur indnie de ces instruments. Physiquement, on linterprte par
une dynamique trs complexe impliquant un trs grand nombre de degrs
de libert et une cascade dnergie des basses vers les hautes
frquences, comportant des points communs avec le rgime de
turbulence observ en dynamique des uides. Le but de ce projet en
laboratoire est de rendre compte des comportements observs par
simulation numrique, an dobtenir des sons de cymbales de synthse
calculs. Pour cela, on utilisera des codes numriques simulant des
vibrations non linaires de plaques et de coques minces par
diffrences nies et schmas conservatifs en temps. Des avances sur le
code de simulation aisni que des rsultats de synthse sonore sont
attendus. En particulier, les points suivants seront abords au
cours de ltude: Comparaison entre une gomtrie cartsienne et
circulaire sur le son produit. Effet de la courbure sur lexcitation
de la non linarit et le spectre en rgime turbulent. Comparaison
entre la vibration et le son rayonn. Modlisation ne de
lamortissement, an de rendre des sons de synthse ralistes. Pour ce
faire, on pourra utiliser des mesures exprimentales an de recaler
les valeurs du modles. Utilisation une force dimpulsion raliste. L
aussi, des signaux dexcitation pourront tre mesurs et mis en entre
du code de calcul.
5000Frquence [Hz]
4000 3000 2000 1000 0 0 5 10 15 Temps [s] 20 25
5000Frquence [Hz]
4000 3000 2000 1000 0 0 5 10 15 Temps [s] 20 25
5000Frquence [Hz]
4000 3000 2000 1000 0 0 5 10 15 Temps [s] 20 25
By courtesy of Vierlo Sotham
gauche : 3 cymbales. Droite : sonagramme de la vibration dun
gong frapp 3 intensits croissantes (de plus en plus fort de haut en
bas). Pour la frappe la plus intense, on remarque le transfert
dnergie vers les hautes frquences et le spectre large bande.
Encadrement : Cyril Touz, E/C lENSTA, Unit de Recherche en
Mcanique. e-mail : [email protected]
