Master 2013 2014
Stages de la spécialité SAR
Etude sur le seuil dynamique d’oscillation d’une clarinette


Site :http://www.lma.cnrs-mrs.fr/
Lieu :Laboratoire de Mécanique et Acoustique de Marseille
Encadrant : C. Vergez, A. Almeida, B. Bergeot
Dates :du 01/03/2014 au 31/07/2014
Rémunération :selon règles en vigueur au CNRS
Mots-clés : Parcours ATIAM : Acoustique, Parcours ATIAM : Informatique musicale, Parcours SAR autre qu’ATIAM, recherche

Description

Objectifs : Valider ou décrire les écarts entre une théorie sur les seuils dynamiques d’oscillation d’une clarinette, d’une part, et les simulations et mesures expérimentales d’autre part

Mots clés : clarinette, instruments de musique, oscillation, mesure, simulation

Contexte : Les modèles d’instrument à anche, même si parfois extrêmement simplifiés par rapport à la réalité, permettent d’estimer la valeur de pression qu’il faut appliquer à la clarinette pour qu’elle se mette en vibration produisant un son [Dalmont 2005], et ce en fonction d’un nombre de paramètres qui caractérisent la perce de l’instrument et l’état de l’anche. Nombreuses tentatives [Dalmont 2007, Bergeot 2012A] ont été effectuées pour mesurer ce seuil en conditions contrôlées, et on a souvent remarqué une hystérèse dans la valeur seuil de l’oscillation, plus élevée lorsqu’on augmente la pression que lorsqu’on la descend. Le seuil mesuré pour des pression descendantes est proche du seuil prédit théoriquement, alors que celui mesurée pour les valeurs ascendantes peut-être assez différente du seuil. De plus les variations de ce dernier seuil en fonction de la vitesse d’augmentation de la pression est difficile à interpréter à la lumière de la théorie qui a été développée pour des pressions constantes sur le long terme. Un travail récent de B. Bergeot [2013] a fourni un cadre théorique pour l’analyse du comportement de l’instrument lorsque la pression de bouche est variable. Elle prédit la valeur du seuil dynamique d’oscillation en fonction de la configuration de l’instrument et de la courbe temporelle de variation de pression, en connaissant les paramètres appliqués à l’instrument (pression de souffle, pince) et aussi les niveaux de bruit (variation aléatoire de la différence de pression à travers l’anche).

Déroulement du stage : Au début du stage une période de formation est prévue pour comprendre les résultats théoriques relatifs aux seuils statique et dynamique, pour prendre en main la bouche artificielle ainsi que le code de simulation existant. Dans un deuxième temps le stagiaire sera chargé de programmer la bouche artificielle avec les profils temporels de pression requis, quantifier le « bruit » aléatoire de la différence de pression et effectuer des mesures (avec des tests de répétabilité) et comparer les résultats obtenus aux théories. L’analyse et comparaison de données sera faite sous l’environnement MatLab. Lorsqu’une première comparaison entre théorie et expérience sera disponible, les simulations avec différents niveaux de raffinement aideront à la compréhension de l’origine des écarts éventuels.

Bibliographie

[Bergeot 2012A] B. Bergeot, C. Vergez, A. Almeida et B. Gazengel « Response of an articially blown clarinet to dierent blowing pressure profiles. » J. Acoust. Soc. Am., soumis en décembre 2012. [Bergeot 2013] B. Bergeot, C. Vergez, A. Almeida et B. Gazengel « Prediction of the dynamic oscillation threshold in a clarinet model with a linearly increasing blowing pressure. » Nonlinear Dynamics, 73(1-2):521-534, 2013. [Dalmont 2005] J.P. Dalmont, J. Gilbert, J. Kergomard et S. Ollivier : An analytical prediction of the oscillation and extinction thresholds of a clarinet. J. Acoust. Soc. Am., 118(5):3294-3305, 2005. [Dalmont 2007] Dalmont, J. P., et Frappé, C. Oscillation and extinction thresholds of the clarinet : Comparison of analytical results and experiments. The Journal of the Acoustical Society of America, 122, 1173