Analyse acoustique de l’orgue à bouche

Mardi 13 avril 2021, Online Seminar, 14:30 – 17:30
IRCAM Youtube Channel 

Le khène et le sheng, tous deux appartenant à la famille des instruments à anche libre, présentent de nombreuses différences à la fois dans la construction (nombre de tuyaux, position de l’anche, embouchure de la boîte à vent, etc.) et dans la relation entre les fréquences de résonance des tuyaux et celles des anches associées. Une des conséquences principales de ces différences se traduit dans la composition spectrale des sons émis.

Dans la deuxième partie de cet exposé nous reviendrons sur plusieurs résultats exposés dans les présentations précédentes en particulier sur l’influence de la longueur du tuyau sur l’oscillation de l’anche  et sur le rôle joué par les « résonateurs » du sheng.

Pour terminer nous présenterons quelques visualisations de la vibration des anches et aborderons l’apport de ces visualisations à la fois pour la compréhension du fonctionnement de l’instrument mais également pour l’étude des différentes techniques de jeu.

The khene and the sheng both belong to the family of free-reed instruments. They present several differences in their structure (number of pipes, reed position, the embouchure and its link to the base, etc.), and in the relationship between the resonant frequencies of their pipes and of the associated reeds. One of the principal consequences of these differences is noticeable in the spectral composition of the resulting sounds. – – – In the second part of this talk, we will come back to several results presented earlier in this seminar. In particular, the influence of pipe length on the reed oscillation, and the role of sheng “resonators”. Finally, a few visualizations of reed vibration will be presented, and the usefulness of these visualizations will be addressed, for a better comprehension of the way the instrument works, but also for the study of various playing techniques.

René Caussé

Le domaine de recherche de René Caussé, chercheur émérite à l’UMR Sciences et Technologie de la Musique et du Son de l’Ircam, est l’acoustique musicale qui couvre principalement le fonctionnement des instruments de musique – de l’oscillation au rayonnement – de tout âge et de tout horizon. Les applications de ses recherches, outre les retombées sur le savoir, portent sur la facture instrumentale et la synthèse sonore dite par modélisation physique. – – – The principal research field of René Caussé, fellow emeritus researcher at UMR Sciences et Technologie de la Musique et du Son (Science, and Music and Sound Technology) at IRCAM, is musical acoustics. It mainly addresses the way musical instruments of all periods and origins work, from the oscillation to the radiation. His research work has a significative impact on scientific knowledge, and include applications in instrument making, and sound synthesis based on physical modelling.

Si la sonorité du sheng est indubitablement vivante, pour certains instrumentistes, le sheng lui-même est doté d’une vie qui lui est propre, en raison de ses particularités structurelles, des contraintes qu’il impose et de sa manière de réagir à l’énergie qui lui est insufflée par son interprète. Cette communication vise à présenter nos premiers résultats de recherche, obtenus à partir d’une démarche d’analyse du signal sonore dont le but est de caractériser en termes acoustiques les indices de cette interaction constante entre le sheng et la personne qui en joue.

C’est la collaboration avec deux musiciens experts du sheng, Wu Wei et Li Li-Chin, qui nous a permis de nous familiariser avec l’esthétique et la technique instrumentale du sheng, ainsi qu’avec les défis qu’elle amène, tant dans le cadre d’une pratique quotidienne que dans le contexte d’une écriture musicale qui évolue rapidement et qui pousse les instrumentistes à sans cesse développer de nouveaux aspects de leur jeu, dont la polyphonie. De plus, une série d’échantillons sonores enregistrés par Li Li-Chin, comportant des notes individuelles, différentes articulations et techniques d’inflexion et de modulation du son, des intervalles et des combinaisons de notes, ont été analysés grâce à différents algorithmes permettant d’extraire des descripteurs de timbre.

Dans un premier temps, nous reviendrons sur les principales caractéristiques spectrales du sheng, notamment en lien avec l’harmonicité et la rugosité du timbre, ainsi qu’avec leur évolution temporelle. Ensuite, nous explorerons les possibilités polyphoniques de l’instrument, ainsi que les phénomènes qui sont en cours lors de la mise en vibration de plusieurs tuyaux en simultané. Enfin, plusieurs aspects de la technique instrumentale du sheng seront examinés du point de vue des paramètres de jeu, puis on en détaillera les caractéristiques acoustiques et les variations possibles.

If the sound of sheng is without any doubt a living thing, for some sheng musicians, the instrument itself lives its own life. Because of its structural properties, of its self-imposed constraints, and of the way it reacts to the energy brought by the musician’s breathing. Our first research results will be the subject of this presentation, as a work in progress. They were obtained following an approach based on an analysis of the audio signal, with the aim of characterizing in acoustical terms the indicators of this constant interaction between the sheng and the person who brings it to life.

The collaboration with two very skilled musicians, experts of the sheng, Wu Wei and Li Li-Chin, was the key to become more familiar with the sheng aesthetics and instrumental technique, but also with the challenges they bring with them, in the context of daily practice as well as while experiencing compositional tendencies that lead sheng musicians to constantly develop new aspects of their playing, among them polyphony. In addition, a series of sound samples were recorded by Li Li-Chin, grouping individual notes, intervals and combinations of notes, and various articulations and techniques to perform tone inflections and modulations. These samples were analyzed with the help of different algorithms for the extraction of timbre descriptors.

First, we will address the principal spectral characteristics of sheng timbre, including harmonicity and roughness, as well as temporal aspects. Then we will further explore the polyphonic capabilities of the instrument, and the phenomena occurring when several pipes are simultaneously set into vibration. In the last part of this talk, several parameters and aspects of sheng instrumental technique will be discussed, and we will explore their acoustical properties and possible variations.

Julie Delisle

Julie Delisle a d’abord été formée comme flûtiste au Conservatoire de musique de Montréal (Prix avec Grande Distinction) et à la Hochschule für Musik Freiburg (Allemagne), puis elle a ensuite étudié l’informatique, les technologies du son et de la musique ainsi que la musicologie à l’Université de Montréal. Sa thèse de doctorat, intitulée Trois perspectives sur le timbre de la flûte traversière: instrumentale, perceptive et computationnelle, a été financée par une Bourse d’études supérieures Joseph-Armand-Bombardier du Conseil de recherches en sciences humaines du Canada. Dans le cadre de son stage postdoctoral au Music Perception and Cognition Laboratory (McGill University, Montréal), elle a travaillé en collaboration avec Stephen McAdams et Robert Hasegawa au sein du partenariat ACTOR (pour « Analysis, Creation, and Teaching of Orchestration »).

Elle a participé à plusieurs projets de recherche collaboratifs en Autriche (Institut für Musikwissenschaft, Universität Wien; Centre for Systematic Musicology, Karl-Franzens-Universität Graz; Klangforum Wien/ Kunstuniversität Graz), en France (projet Sheng!, Collegium Musicæ/IReMus/Ircam) et au Québec (Chaire de recherche du Canada en musique et politique). Ces travaux lui ont permis d’approfondir ses intérêts de recherche : acoustique et timbre des instruments de musique, techniques de jeu, influence des technologies analogiques et numériques sur la création musicale et mise au point de techniques informatiques pour l’analyse de données historiques. Julie Delisle est actuellement membre de l’équipe d’Audiokinetic (Sony Interactive Entertainment), une entreprise basée à Montréal et spécialisée dans le développement d’outils logiciels pour l’audio interactive et le jeu vidéo.

Julie Delisle was trained as a professional flutist at the Conservatoire de musique de Montréal (Prix with Great Distinction) and at the Hochschule für Musik Freiburg (Germany). She then studied computer science, digital audio and musicology at Université de Montréal. Her doctoral thesis, presenting three perspectives on flute timbre (instrumental, perceptual, and computational) has been sponsored by a Joseph-Armand Bombardier Canada Graduate Scholarship of the Social Sciences and Humanities Research Council of Canada. As a postdoctoral fellow at the Music Perception and Cognition Laboratory (McGill University, Montreal), she worked in collaboration with Stephen McAdams and Robert Hasegawa among the ACTOR (“Analysis, Creation, and Teaching of Orchestration”) partnership.

She took part in many collaborative research projects in Austria (Institut für Musikwissenschaft, Universität Wien; Centre for Systematic Musicology, Karl-Franzens-Universität Graz; Klangforum Wien/ Kunstuniversität Graz), in France (Sheng! project, Collegium Musicæ/IReMus/IRCAM) and in Québec (Chaire de recherche du Canada en musique et politique). These projects were all opportunities to deepen her research interests: acoustics and timbre of musical instruments, playing techniques, influence of analog and digital technology on musical creation, and conception of computer-based strategies for the analysis of historical data. Julie Delisle is now a team member of Audiokinetic (Sony Interactive Entertainement), a Montreal-based company specialized in software and middleware development for interactive audio and video games. »

Mikhail Malt

Je suis chercheur associé dans l’équipe Représentations musicales de l’Ircam, Réalisateur en informatique musicale chargé de l’enseignement au sein du département de pédagogie de l’Ircam, directeur de recherche associé à Sorbonne Université et compositeur. J’ai une double formation scientifique et musicale (ingénierie, composition et direction d’orchestre) et mon travail de recherche s’articule particulièrement autour de la thématique de l’écriture musicale assistée par ordinateur et de la formalisation musicale.

Depuis mon arrivée à l’Ircam en octobre 1990 comme étudiant, puis en 1992 comme compositeur en recherche, mon activité principale s’est partagée entre la recherche et l’enseignement notamment au sein du Cursus de composition et d’informatique musicale. Actuellement, mon travail se développe sur trois axes :

• La modélisation et la représentation musicale : l’étude de l’expressivité des modèles formels en composition et dans la musique générative, et la modélisation d’œuvres ouvertes, • le développement d’interfaces et d’outils pour la composition assistée par ordinateur, • l’analyse musicale et la performance musicale assistée par ordinateur et la création musicale.

– – – I am an associated researcher with the team ‘Représentations musicales’ at IRCAM, a live electronics expert (Réalisateur en informatique Musicale) responsible of teaching at the Pedagogy Department of IRCAM, an associate research director at Sorbonne Université and a composer. I was trained both as a scientist and engineer, and as a musician (in composition and orchestral conducting). My research work evolves around computer-assisted composition and strategies for musical creation, and musical formalisation.

Since I joined the IRCAM team in October 1990 as a student, and then as a composer-researcher in 1992, my principal activities are devoted to both research and teaching, among others in the Cursus de composition et d’informatique musical (Composition and computer music course at IRCAM). Currently, I develop my research work across three axes:

• Modelisation and musical representation – The study of expressivity in formal compositional models and in generative music, and the modelisation of open works. • Development of interfaces and tools for computer-based composition. • Computer-assisted musical analysis and performance, and musical creation.