La création d’une application de synthèse par modèle physique est le fruit d’un processus long, complexe, incluant plusieurs protagonistes.

Le développement du modèle physique à proprement parler passe successivement par des phases d’observations expérimentales, de compréhension de la physique sous-jacente, d’élaborations de modèles et de confrontations aux observations expérimentales, le tout se déroulant sur des échelles de temps de la dizaine d’années et faisant intervenir différentes disciplines. En parallèle, ces avancées sont rendues possibles grâce aux développements et la vulgarisation d’outils d’analyse (traitement du signal, système complexe, etc...), ainsi qu’à la croissance toujours plus rapide des performances informatiques.

Le modèle en soit, et même son implémentation, reste un outil limité : un monde sépare l’usage académique de l’usage musical, le modèle physique de l’instrument virtuel. C’est une chose de régler des paramètres pour "caler" un modèle sur un ensemble restreint d’observations. C’en est une autre de proposer un réglage ayant du sens musicalement, de proposer un instrument jouable, avec expressivité, et flattant l’oreille de l’auditeur. Les recherches en acoustique musicale n’omettent pas cette composante et s’attèlent à recentrer les objets d’études dans leur contexte musical. Par exemple, c’est en étudiant et en incluant les principaux protagonistes, à savoir les facteurs d’instruments, les musiciens et le public, qu’on peut au final tirer le meilleurs parti d’un modèle.

On peut donc s’inspirer du savoir faire des facteurs d’instruments en appliquant des recettes éprouvées par des centaines d’années d’optimisation par essais/erreurs successifs. Dans le meilleurs des cas, quand le modèle capture bien la physique, on peut directement transposer ce savoir sur le réglage du modèle. Sinon, en appliquant des méthodes d’optimisation (par essais/erreurs, ou autre), rendues plus flexibles et plus rapides grâce aux avancées technologiques, on peut finalement régler le modèle, en se fixant des contraintes musicales, pour obtenir un véritable instrument virtuel.

A travers l’exemple de l’orgue, la présentation décrira brièvement ce processus : de la genèse des modèles physiques des instruments à embouchure de flûte à l’élaboration d’un instrument virtuel.
Étude de la physique des instruments à jet oscillant (flûtes, orgues) poursuivie dans l’industrie pour réaliser un instrument de musique virtuel

Liens vers des publications, hébergées sur le site du LAM :

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