Proposition de projet en laboratoire MEC 559 - 569 SYNTHÈSE SON ORE D’I NST RU MEN TS DE TYPE CYMBALE ENSTA-UME, Unité de Mécanique Chemin de la Hunière, 91761 Palaiseau Cedex En mode de jeu normal (choc donné par une baguette ou une mailloche), les instruments de type cymbale ou gong montrent des amplitudes de vibrations qui sont de l’ordre de grandeur de l’épaisseur. En conséquence le comportement vibratoire est fortement non-linéaire. Cette non-linéarité d’amplitude est à la base du timbr e brillant à la hauteur indéfin ie de ces instru ments. Physiq uement, on l’inter prèt e par une dynamique très complexe impliquant un très grand nombre de degrés de liberté et une cascade d’éne rgi e des basses vers les hautes fréquen ces, compor tant des point s communs av ec le régime de turbulence observé en dynamique des fluides. Le but de ce projet en laboratoire est de rendre compte des comportements observés par simulation numér ique, afin d’obt enir des sons de cymbale s de synthèse calcu lés. Pour cela, on utili sera des codes numériques simulant des vibrations non linéaires de plaques et de coques minces par différences finies et schémas conse rva tifs en temps. Des av ancée s sur le code de simula tion aisni que des résu ltats de synthèse sonore sont attendus. En particulier, les points suivants seront abordés au cours de l’étude: – Comparais on entr e une géomé trie carté sienn e et circula ire sur le son produ it. Eff et de la courbu re sur l’excitation de la non linéarité et le spectre en régime turbulent. – Comparaison entre la vibration et le son rayonné. – Modélisa tion fine de l’amort issement, afin de rendre des sons de synth èse réalist es. Pour ce faire, on pourra utiliser des mesures expérimentales afin de recaler les valeurs du modèles. – Utili satio n une force d’impulsi on réal iste. Là aussi, des signa ux d’excitation pourront être mesur és et mis en entrée du code de calcul. By courtesy of Vierlo Sotham Temps [s] F r é q u e n c e [ H z ] 0 5 10 15 20 25 0 1000 2000 3000 4000 5000 Temps [s] F r é q u e n c e [ H z ] 0 5 10 15 20 25 0 1000 2000 3000 4000 5000 Temps [s] F r é q u e n c e [ H z ] 0 5 10 15 20 25 0 1000 2000 3000 4000 5000 gauche : 3 cymbales. Droite : sonagramme de la vibration d’un gong frappé à 3 intensités croissantes (de plus en plus fort de haut en bas). Pour la frappe la plus intense, on remarque le transfert d’énergie vers les hautes fréquences et le spectre large bande. Enca dre ment : Cyril Touzé, E/C à l’ENSTA, Unité de Recherche en Mécanique. e-mail : [email protected]