Interfaces Montréal

Son numérique

Philippe Depalle

Professeur agrégé, Faculté de musique, Université McGill

Modélisations spectrales des signaux audio. Application à la synthèse et au traitement des sons

La synthèse des sons par ordinateur est une thématique de recherche multidisciplinaire, qui consiste en l'étude des moyens de génération sonore à partir de représentation symbolique, le plus souvent, mathématique et/ou informatique. L’intérêt de la synthèse en création musicale réside essentiellement dans l’aptitude à générer des sons nouveaux ou inouïs qui ne peuvent êtres produits par des dispositifs réels (instruments ou autre). Quelle que soit la finalité musicale, la démarche scientifique reliée à la synthèse consiste en l'élaboration de modèle de représentation et de production des signaux sonores (modélisation), l’extraction de paramètres de synthèse de signaux enregistrés (analyse de signaux sonores), la réalisation d’outils (essentiellement sous forme d’implantation logicielle) et la génération de paramètres de pilotage des outils (contrôle de la synthèse). Les modèles de synthèse sont, depuis de nombreuses années, classés en deux catégories souvent appelées modèles de signaux et modèles physiques. Les modèles physiques consistent à représenter le dispositif générateur de sons, autrement dit, la cause ou l’instrument.

Dans cette présentation, nous nous limiterons à la description des modèles de signaux qui consistent à représenter les propriétés perceptives du signal sonore sans référence aux caractéristiques de l’instrument l’ayant produit. Les modèles de signaux décrivent l’effet sonore, contrairement aux modèles physiques qui en décrivent la cause. En pratique les modèles de signaux consistent en une structure abstraite, de type traitement de signal, conçue pour coder l’information liée aux effets perceptifs dans les paramètres de cette structure. Plus précisément, la plupart des modèles de signaux repose sur une représentation de l’information de nature spectrale et code sous une forme plus ou moins condensée les caractéristiques de fréquence, de phase et d’amplitude des signaux sonores (exemple : synthèse additive, vocodeur de phase, synthèse de type source-filtre, etc.).

Après une introduction dédiée au concept de modélisation dans le cadre de la synthèse sonore, nous mettrons l’accent sur la méthodologie d’analyse-synthèse fondée sur des modèles de signaux. Pour les musiciens, cette méthodologie unifie les concepts de synthèse sonore et de traitement, tandis que pour les scientifiques, elle focalise la recherche essentiellement sur la partie analyse. En effet, la difficulté principale de l'étude des signaux sonores est depouvoir précisément suivre leur évolution spectrale. La présentation sera illustrée par des exemples sonores ainsi que des descriptions de réalisations pratiques.

Philippe Depalle est depuis 1999 professeur agrégé en technologies de la musique à l'École Schulich de Musique de l’Université McGill. Il a successivement travaillé . Il a successivement travaillé . Il a successivement travaillé comme professeur associé à l’Ecole Superieure d'Électricité, Metz, France (1985-1988), comme chercheur dans l'équipe Analyse/Synthèse de l'IRCAM, Paris, France (1988-1997), puis comme professeur invité à la Faculté de Musique de l’Université de Montréal (1997-1999). Ses travaux et intérêts de recherche concernent l’analyse, le traitement et la synthèse des sons, la simulation d’instruments de musique, le contrôle de la synthèse et l’analyse spectrale. Les contributions à ces domaines sont variées : publications, contributions à l'élaboration de logiciels d’applications musicales (AudioSculpt, Additive, Diphones), brevet sur les techniques de synthèse additive. La composante fondamentale de son travail est la systématisation de l’approche analyse/synthèse dans la conception d’outils d’informatique musicale. Une des applications grand-public' de cette approche a été la reconstitution d’une voix de Castrat pour la musique du film Farinelli, sorti en 1994.