Musique et acoustique : de l'instrument à l'ordinateur
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Exemples sonores


Bienvenue dans cette promenade auditive qui accompagne votre livre Musique et acoustique : de l'instrument à l'ordinateur ! Les exemples sonores qui vous sont proposés ci-dessous suivent le plan du livre. Pour les entendre, il vous suffit de cliquer sur le nom de l'exemple, à condition que votre "navigateur" soit configuré pour l'écoute de fichiers sons au format *.mp3.

 Pour ceux qui auraient envie de s'amuser à modifier ces sons (ou pourquoi pas en créer d'autres), les fichiers sources MATLAB ayant servi à synthétiser ou analyser ces exemples sonores, ainsi qu'à générer les figures associées qui sont reproduites dans le livre, sont accessibles en cliquant sur (fichier source) à côté des exemples. Pour les faire exécuter par votre ordinateur, vous devez dans ce cas disposer d'une version de MATLAB et éventuellement de l'extension SIGNAL TOOLBOX.

 Comme il se doit, les fichiers sources se trouvent dans le répertoire SOURCES et les fichiers sons (au format *.mp3) dans le répertoire SONS. Enfin, le matériel nécessaire aux travaux pratiques proposés dans le livre se trouve dans le dossier TP et ses sous-dossiers.

Chapitre 1

Sons sinusoïdaux : une suite bien connue (fichier source)
Son (presque) périodique : approximation d'un son de trompette  (fichier source)
Ajout des harmoniques successifs 1, 2, 3, 4 ... ou bien 1, 3, 5, 7...  (fichier source)

Sons non périodiques (fichier source) :
- créé à partir des partiels d'une timbale (les zéros des fonctions de Bessel Jm)
   puis multiplié par une enveloppe décroissante,
- créé à partir des partiels d'une grande cloche
   puis multiplié par une enveloppe décroissante
- son original de la cloche ayant servi à l'analyse

Norma par Maria Callas (fichier source, via 3 types d'analyse) : début, puis la "montée"

Chants d'oiseaux (fichier source) : préférez-vous le chardonneret ou le siffleur des montagnes ?

Bruit : le préférez-vous blanc (fichier source) ou rose (fichier source) ?

La-Do-Mi (fichier source)

La parole :
- son "le chapeau" (fichier source)
- voyelles A-E-I-O-U (fichier source)

Filtrages passe-bas, passe-bande et passe-haut idéaux (fichier source) :
- du signal "triangulaire" (cas 1, 2, 3, 4 plus haut)
- du signal "rectangulaire" (cas 1, 3, 5, 7 plus haut)

Chapitre 2

Battements
Battement produit par deux sons purs de 440 et 442Hz (fichier source)
Battement allant en diminuant (en augmentant pour la  tierce) lors de l'accord (fichier source) :
de l'unisson Fa-3, de l'octave Fa-2 Fa-3, de la quinte Fa-2 Do-3 et de la tierce Fa-2 La-2

Lames
Lame  posée (fichier source) :
- harmoniques 1, 4, 9 et 16, puis
- même son multiplié par une enveloppe décroissante
Lame  encastrée (fichier source) :
- partiels en progression 1, 6.27, 17.55, 34.39, puis
- même son multiplié par une enveloppe décroissante

Membrane
cf. timbale au chapitre 1

Tube (fichier source) :
- commande en pression (harmoniques 1, 2, 3,...,15)
- commande en vitesse (harmoniques 1, 3, 5,..., 15)

Mêmes harmoniques mais phases distinctes (fichier source) :
somme de sinus et somme de cosinus. Entendez vous une différence ?

Inharmonicité (fichier source) d'une corde de type clavecin (fichier source) :
nulle, moyenne et importante

Richesse en harmoniques aigus (fichier source) :
- flûte traversière à quatre clés
- note de clavecin

Quelle scie... (fichier source)

Filtrages du Do-2 d'un piano (fichier source) :
son original, puis les trois premiers harmoniques, le premier harmonique et le troisième harmonique

Différentes enveloppes harmoniques  (fichier source) :
- trompette (Miles Davis)
- Do-3 d'un piano

Chapitre 3

Jouées à l'orgue de synthèse (fichier source) :
- trois gammes majeures (fichier source) : tempérée, Pythagore et Zarlino
- arpèges majeurs (fichier source) : tempéré, Pythagore et Zarlino
- accords majeurs (fichier source) : tempéré, Pythagore et Zarlino

Chapitre 4

Illusion sonore ou l'éternel  recommencement :
- gamme en tons perpétuelle (fichier source), analogue sonore de l'escalier d'Escher
- des glissandi perpétuels (fichier source), construits sur des intervalles
  d'octave ou de tierces majeures
- variante (fichier source)

Masquage fréquentiel : testez votre oreille !
Les sons suivants ont étés obtenus (fichier source) par superposition
d'un son pur de fréquence 1000Hz et d'un son pur de fréquence
  1010Hz et d'un niveau sonore relatif de -35dB, -30dB, -25dB, -20dB, -15dB
A partir de quel niveau discernez vous le second son ?
Même chose pour un son masqué de fréquence :
- 1200Hz et d'un niveau sonore relatif de -35dB, -30dB, -25dB, -20dB, -15dB
- 2500Hz et d'un niveau sonore relatif de -55dB, -50dB, -45dB, -40dB, -35dB

Chapitre 5

Son ascendant et repliement du spectre (fichier source)

Bruit de quantification (fichier source) :
un son pur de fréquence 440Hz, quantifié sur 16 bits, 12 bits, 8 bits et 4bits

Chapitre 6

Modulation de Chowning
f0 = 220Hz, beta = 2*f0 et successivement (fichier source) :
f1 =  f0,  1.5 f0,  2 f0,  2.5 f0,  3 f0,  3.5 f0
f0 = 220Hz, f1 = f0 et successivement (fichier source) :
beta  =  0,  f0,  2 f0,  3 f0,  4 f0
f0 = 220Hz, f1 = 2*f0 et successivement :
beta  =  0,  f0,  2 f0,  3 f0,  4 f0
Autres exemples créés par cette technique (fichier source, synthe) :
- le "cyber-boomerang"
- le Fender

Réverbération (modèle de Moorer, fichier source) appliquée à
la cloche du vieux manoir (fichier source) ...non, du chapitre 1 (fichier source) :
- la cloche sans réverbération
- la cloche avec réverbération

Effet wah-wah (fichier source,  fonction wawa) :
- bruit blanc et wah-wah du bruit blanc
- flûte  et wah-wah de cette flûte

Vibrato censé rappeler quelque chose ! (fichier source)
Effet Leslie (fichier source,  fonction hammond)

Exemples d'instruments de synthèse

Et pour terminer, quelques exemples d'instruments synthétisés avec les outils décrits tout au long de ces chapitres : orgue, clavecin, piano électrique, synthétiseur, vibraphone.
Ces exemples musicaux ont été générés en faisant jouer les morceaux par des fichiers MIDI, qui eux-même ont utilisé une banque de sons échantillonnés (appellée soundfont) créés par des fonctions MATLAB similaires à celles qui ont généré les exemples vus plus haut, comme par exemple la fonction orgue. Les logiciels de création de soundfonts (par exemple Vienna, distribué gratuitement) permettent d'ajouter divers effets aux échantillons créés, en particulier la réverbération.


Les fichiers MIDI contiennent les informations nécessaires pour pouvoir faire jouer un morceau de musique par la carte son : tempo, notes, durée relative et intensité de ces notes, instruments qui doivent les jouer, etc. Ces informations sont envoyées à la carte son qui puise dans une base de données les échantillons nécessaires, les traite et les envoie aux haut-parleurs. Le fichier MIDI ne contenant pas le son lui-même, il est très peu volumineux.