Un des enjeux actuels de la synthèse sonore est le contrôle perceptif (i.e. à partir d’évocations) des processus de synthèse. En effet, les modèles de synthèse sonore dépendent généralement d’un grand nombre de paramètres de bas niveau dont la manipulation nécessite une expertise des processus génératifs. Disposer de contrôles perceptifs sur un synthétiseur offre cependant beaucoup d’avantages en permettant de générer les sons à partir d’une description du ressenti et en offrant à des utilisateurs non-experts la possibilité de créer et de contrôler des sons intuitivement. Un tel contrôle n’est pas immédiat et se base sur des hypothèses fortes liées à notre perception, notamment la présence de morphologies acoustiques, dénommées ”invariants”, responsables de l’identification d’un évènement sonore.

Cette thèse aborde cette problématique en se focalisant sur les invariants liés à l’action responsable des sons. Elle s’articule suivant deux parties. La première a pour but d’identifier des invariants responsables de la reconnaissance de certaines interactions continues : le frottement, le grattement et le roulement. Le but est de mettre en œuvre un modèle de synthèse temps-réel contrôlable intuitivement et permettant d’effectuer des transitions perceptives continues entre ces différents types d’interactions. Ce modèle s’inscrira dans la cadre du paradigme ”action-objet” qui stimule que chaque son résulte d’une action (e.g. gratter) sur un objet (e.g. une plaque en bois). Ce paradigme s’adapte naturellement à une approche de la synthèse par modèle source-filtre, où l’information sur l’objet est contenue dans le ”filtre”, et l’information sur l’action dans la ”source”. Pour ce faire, diverses approches sont abordées : études de modèles physiques, approches phénoménologiques et tests subjectifs sur des sons enregistrés.

La seconde partie de la thèse concerne le concept de ”métaphores sonores”. La question posée est la suivante : étant donnée une texture sonore quelconque, est-il possible de modifier ses propriétés intrinsèques pour qu’elle évoque une interaction particulière telle qu’un frottement ou un roulement par exemple? Pour effectuer ces modifications on utilise les morphologies sonores des actions précédemment identifiées dans un processus de synthèse croisée, où les propriétés de la texture sont représentées dans la partie filtre (i.e. l’objet du paradigme choisi) du modèle source-filtre.

B – Mise en évidence d’un invariant transformationnel du roulement

Modèle physique proposé par Rath et Rocchesso

Le modèle de synthèse de sons de roulements proposé par Rath et Rocchesso est dérivé d’un modèle permettant de produire le son d’une bille rebondissant. Ce modèle considère l’interaction non-linéaire entre une sphère rigide et un objet résonant modélisé par jeu de N oscillateurs du second ordre (systèmes masse-ressort-amortisseur) :

avec

où Xe est le déplacement vertical de l’excitateur (la bille), et Xr le déplacement vertical de chaque oscillateur; le son résultant est la somme de la contribution de chaque oscillateur. x représente la distance bille-surface (négative s’il n’y a pas contact et positive s’il y a pénétration). Ce modèle génère des sons de rebonds comme cet exemple :

 

Dans le but d’adapter ce modèle à la synthèse de sons de roulement, un signal est ajouté à la variable x. Ce signal Xoffset (cf figure ci-dessous) est dérivé d’après des considérations physiques comme présenté dans le manuscrit.

Exemples de sons générés par ce modèle