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 : cyril.touze@ensta.fr