Processus de composition et inspiration scientifique

Mémoire en recherche-création ; Aide financière octroyée : CIRMMT Student AwardLes conditions d'utilisation de théories scientifiques au cours du processus de composition musicale et plus généralement pour l'élaboration de théories esthétiques musicales sont au coeur du travail proposé. Une position critique est tout d'abord avancée relativement aux nombreux écueils historiques relevés. Elle permet d'en dégager quelques pistes d'exploration pour les processus compositionnels que je me suis proposé de suivre au fur et à mesure des pièces électroacoustiques et mixtes présentées. En particulier, des spécificités empruntées aux mécanismes vibratoires non-linéaires, aux modèles sociologiques déterministes ou prédictifs sont injectés au sein même des processus de création des mes oeuvres. Cinq pièces sont présentées. Les thématiques et les contraintes occasionnées par les modèles empruntés sont décrits ainsi que les réalisations techniques qui leur ont servi de support. Chaque pièce présente donc une démarche et des outils technologiques et informatiques particuliers. Ces pistes exploratoires feront intervenir contrainte formelle, limitation du contrôle du compositeur, improvisation, traitement et spatialisation en temps réel et développements originaux implémentés en Max/MSP et en Python. Par ailleurs, un outil d'aide à la composition spatiale proposant une perspective inédite de visualisation du champs de pression produit par les trajectoires et par le système de reproduction virtuel, et développé pendant ma maîtrise est présenté.The use of science theories during the compositionnal process, especially in a purpose of esthetical properties abstraction is questionned. First, a criticist point-of-vue is adressed, on the basis of several historical examples. A personnal method dedicated to the development of original compositionnal process were deduced. In particular, the specific mecanisms related to nonlinear vibrations and deterministic sociological model could be inserted into the creative processes. Five electroacoustic and contemporay music pieces are presented. Themes and constraints provoked by the model insertion are detailed. They gather form-contraints, control limitations, improvisation, real-time processing and real-time spatialization implemented in Max/MSP and Python. Moreover, a refined sound-field rendering tool dedicated to computer-assisted composition is introduced

Effet des imperfections géométriques sur les vibrations non-linéaires de plaques circulaires minces

Cet article propose un modèle de prédiction de vibrations non-linéaires de plaques circulaires minces comportant de faibles imperfections géométriques. Les équations locales, dans lesquelles a été injecté le défaut de forme, sont discrétisées en utilisant la base des modes propres de plaque circulaire parfaite. Les développements analytiques nous fournissent les nouveaux coefficients linéaires, quadratiques et cubiques. Les résultats du modèle, appliqué au cas d'un défaut sphérique, sont comparés au modèle de coque sphérique précédemment développé par Thomas et al. (2005). Les effets dans le domaine linéaire de l'injection de défauts simples, axisymétriques et asymétriques, par cette méthode sont ensuite présentés puis confrontés à une simulation numérique par la méthode des éléments finis

Report on the In-vehicle Auditory Interactions Workshop: Taxonomy, Challenges, and Approaches

Jeon M, Hermann T, Bazilinskyy P, et al. Report on the In-vehicle Auditory Interactions Workshop: Taxonomy, Challenges, and Approaches. In: Proceedings of the 7th International Conference on Automotive User Interfaces and Interactive Vehicular Applications - Automotive'UI 15. 2015: 1-5.As driving is mainly a visual task, auditory displays play a critical role for in-vehicle interactions.To improve in-vehicle auditory interactions to the advanced level, auditory display researchers and automotive user interface researchers came together to discuss this timely topic at an in-vehicle auditory interactions workshop at the International Conference on Auditory Display (ICAD).The present paper reports discussion outcomes from the workshop for more discussions at the AutoUI conference

Modélisation et étude numérique des vibrations non-linéaires de plaques circulaires minces imparfaites : application aux cymbales

En mode normal de jeu, les instruments de percussion de la famille des gongs et des cymbales sont soumis à de fortes sollicitations qui imposent à ces structures minces un mouvement de grande amplitude (non-linéarité géométrique), siège d'une phénoménologie complexe : dépendance des fréquences avec l'amplitude, sauts, hystérésis, transferts d'énergie entre modes, vibrations chaotiques. Dans le but de raffiner la modélisation de ces comportements, le premier point de ces travaux se concentre sur l'influence d'imperfections géométriques. Le modèle de vibration de plaque circulaire parfaite (von karman), en condition de bord libre, a ainsi été modifié de manière à pouvoir formuler analytiquement les nouveaux termes linéaires et non-linéaires. L'étude s'enrichit d'une analyse détaillée de l'influence de défauts de forme typiques décrivant l'effet drastique d'imperfections d'amplitude très petite sur les caractéristiques vibratoires (fréquences propres et tendances de non-linéarité notamment). Le modèle est confronté à des analyses expérimentales effectuées sur des coques de laboratoire. La comparaison offre d'excellents résultats alors que les études minutieuses de convergence révèlent l'influence d'autres types d'imperfections au sein des coques testées. Le second point a trait à l'étude numérique de la transition vers le chaos, observée lorsqu'une cymbale est excitée harmoniquement avec une force d'amplitude croissante. Les travaux menés ont abouti à la définition d'un schéma numérique conservant l'énergie, adapté à la formulation modale de la dynamique de la plaque imparfaite. Une étude complète des performances d'une large panoplie d'intégrateurs temporels, incluant le schéma développé, a été menée avec succès sur un oscillateur de Duffing~; elle révèle que les états limites trouvés par certains intégrateurs, aux temps longs et pour des régimes très fortement non-linéaires, diffèrent qualitativement de ceux obtenus par les schémas structurellement conservatifs. L'extension au cas à plusieurs degrés de liberté est entamée

Does reverberation affect upper limits for auditory motion perception?

Presented at the 21st International Conference on Auditory Display (ICAD2015), July 6-10, 2015, Graz, Styria, Austria.We report three experiments measuring the upper limits, defined as auditory velocity thresholds beyond which listeners are no longer able to perceptually resolve a smooth circular trajectory in various reverberate conditions. These thresholds were measured for white noise, band-limited white noise and band-limited white noise mixed with a pure tone, in different reverberation conditions: acoustically dry room, two simulated source-image-based reverberations and natural reverberation with different configurations of loudspeaker arrays. Experiment 1 took place in a dry room and thresholds were measured with and without a reverberation simulation of an actual reverberant room. In Experiment 2, various simulated reverberation parameters were tested in the same dry room, and two different loudspeaker configurations were tested in a reverberant room. Experiment 3 investigated the effect of audio source type in simulated reverberation condition and for high velocities. No significant effects were observed among reverberation conditions, suggesting that the upper limit is robust against reverberation

Effet des imperfections géométriques sur les vibrations non-linéaires de plaques circulaires minces

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.International audienceCet article propose un modèle de prédiction de vibrations non-linéaires de plaques circulaires minces comportant de faibles imperfections géométriques. Les équations locales, dans lesquelles a été injecté le défaut de forme, sont discrétisées en utilisant la base des modes propres de plaque circulaire parfaite. Les développements analytiques nous fournissent les nouveaux coefficients linéaires, quadratiques et cubiques. Les résultats du modèle, appliqué au cas d'un défaut sphérique, sont comparés au modèle de coque sphérique précédemment développé par Thomas et al. (2005). Les effets dans le domaine linéaire de l'injection de défauts simples, axisymétriques et asymétriques, par cette méthode sont ensuite présentés puis confrontés à une simulation numérique par la méthode des éléments finis

Reduction of geometrically non-linear models of shell vibrations including in-plane inertia

International audienceThis article deals with the application of reduced-order models (ROMs), via the asymptotic NNM method, to thin shells large-amplitude vibrations. Two particular geometries are addressed: a doubly-curved shallow shell, simply supported on a rectangular base, and a circular cylindrical panel with simply supported, in-plane free edges. In both cases, the shell is subjected to a harmonic excitation, normal to its surface, and in the spectral neighbourhood of its fundamental frequency. For both shells, the models use Donnell's non-linear strain-displacement relationships, with in-plane inertia retained. The discretized equations of motion are obtained by the Lagrangian approach, where the unknown displacements are expanded on an ad-hoc basis of approximation functions that are not the eigenmodes. As a consequence, a large number of degrees-of-freedom (dofs) is necessary in order to obtain convergence. The reduction to a single NNM is shown for various excitation amplitude, and compared to a reference solution. Perfect results are obtained for vibration amplitude lower or equal to 1.5 times the thickness of the shell

Effect of imperfections and damping on the type of nonlinearity of circular plates and shallow spherical shells

19 pagesInternational audienceThe effect of geometric imperfections and viscous damping on the type of nonlinearity (i.e., the hardening or softening behaviour) of circular plates and shallow spherical shells with free edge is here investigated. The Von Kármán large-deflection theory is used to derive the continuous models. Then, nonlinear normal modes (NNMs) are used for predicting with accuracy the coefficient, the sign of which determines the hardening or softening behaviour of the structure. The effect of geometric imperfections, unavoidable in real systems, is studied by adding a static initial component in the deflection of a circular plate. Axisymmetric as well as asymmetric imperfections are investigated, and their effect on the type of nonlinearity of the modes of an imperfect plate is documented. Transitions from hardening to softening behaviour are predicted quantitatively for imperfections having the shapes of eigenmodes of a perfect plate. The role of 2:1 internal resonance in this process is underlined. When damping is included in the calculation, it is found that the softening behaviour is generally favoured, but its effect remains limited

Tracking moving sounds: Perception of spatial figures

Presented at the 21st International Conference on Auditory Display (ICAD2015), July 6-10, 2015, Graz, Styria, Austria.With the emergence of electroacoustic music, spatial figures have become part of the musical vocabulary of many composers. But the perception of auditory trajectories has received scant attention in the scientific literature. This study aims at determining under which conditions simple common spatial figures (such as circles, squares and triangle) can be perceived by a listener positioned in the center of a loudspeaker arrays. In a series of listening tests, we investigate the effect of rendering techniques (VPAB vs. WFS), reverberation (dry vs. modeled reflections) and sound velocity on spatial figure identification performance