Un peu de théorie et de calcul complexe dans la lutherie...

Message par **doc guitar** » mer. 8 nov. 2006 13:30

caribou a écrit :"Thèse 21"... :D Je savais pas que ça s'appeletait comme ça. Ca fait un peu Zone 51
Oui, je pensais à ça, je pensais aussi au modèle Z de Pappalardo ( http://pappalardo.a.free.fr/le_tour/modelez.htm ) et surtout au N° 92 du bulletin du GAM (Groupe d'Acoustique Musicale) par Daniel Friedrich et Emile Leipp, véritable mine d'infos pertinentes. Il est difficile à trouver, à la Villette ils l'ont je crois.

L'étude de Friedrich et Leipp, j'en ai entendu parlé, merci pour la source ;)

Message par **Dino_10** » mer. 8 nov. 2006 13:37

je trouve rien en 92 mais en 93 oui :

La guitare : recherche acoustique, Emile Leipp, Bulletin du GAM, n°93, oct. 1977 [Per. 49]

Message par **Dino_10** » mer. 8 nov. 2006 13:41

j'ai trouvé le 92 :

n° 92 (juin 1977). D. Friedrich et Emile Leipp : La Guitare. 1 : Historique, fonctionnement.

mais pas dispo à la cité de la musique à priori

Message par **palmitoale** » mer. 8 nov. 2006 16:05

Dino_10 a écrit :D'apres ce que dit Caribou, j'ai l'impression que les guitares acoustique ont été plus étudiées que les guitares electriques.
Perso, je m'interesse plus à la guitare electrique pour le moment mais après pourquoi pas !

Dans ce cas, quelle equation utiliser pour modéliser les vibrations dans le corps de la guitare ?

Message par **Dino_10** » mer. 8 nov. 2006 16:13

Pour ça, on sera obligé de passer par les elements finis à mon avis. et encore, je ne sais pas ce que ça pourrait donner.

Mais dans un premier temps, je voudrais essayer de refaire les graph que tu avais déjà présenté et d'aller peut-etre un peu plus loin dans la mise en place du micro.

Message par **Dino_10** » jeu. 9 nov. 2006 11:19

Avant d'avancer plus loin dans les calculs, je vous propose d'abord quelques notions de base nécessaires aux reflexions qui suivront prochainement.

Je précise que ce que j'ecris n'est pas à considérer comme une verité immuable mais plutôt comme une base de travail. J'aimerais que tout le monde donne son point de vue sur ce qu'il y aura de dit dans ce topic !!
Il n'est pas exclu qu'il y est des erreurs, des fautes de frappe...etc...

Allez, c'est parti :

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A) Notions de base

1) Définitions

Amplitude d'un signal ou d'un déplacement (noté A) : Mesurée pour un point fixe, elle correspond à l'ecartement de ce point par rapport à sa position au repos. Attention, par abus de language, l'amplitude maxi d'un systeme, dite «Amplitude crête à crête » est appellée simplement « amplitude ».

Frequence (noté f): La fréquence est le nombre de fois qu'un phénomène a été ou est observable pendant une unité de temps.

Source : http://perso.orange.fr/lutherie/index.htm

Période (noté T) : C'est l'intervalle de temps necessaire à un phénomene pour qu'il se répète à l'identique. La période est l'inverse de la Frequence.

f = 1/T ou T = 1/f

2) Son pur et Son complexe

Tous les sons que nous percevons sont des mouvements de l'air transmis sous la forme d'onde (comme lorsque l'on jette un caillou dans l'eau, l'onde obtenue est alors visible).

Un son pur peut-etre représenté par la fonction mathématique suivante :

y(t) = A.cos(ω.t) ou A.cos(2.Pi.f.t)

avec ω = 2.Pi.f
ω = Pulsation
f = Frequence
A = Amplitude maxi
t = Temps

Cette fonction est représentée par le biais d'une sinusoide bien connue de tous :

Cependant, de manière naturelle, les notes pures n'existent pas. Elles ne sont obtenues qu'à l'aide de générateur electronique. A quoi servent ces notes pures alors ?

En fait, tous les sons perçus par l'oreille humaine sont composé d'un ensemble de sons purs additionnés les uns aux autres. Par exemple 2 sons purs : 10Hz + 50Hz.

Source : http://www.univ-lemans.fr/enseignements ... bpara.html

Le résultat n'est pas une son pur à 60Hz mais un son complexe avec une fondamentale à 10Hz et la présence forte d'une harmonique 5.

3) Expliquons la notion d'harmonique

Prenons par exemple une guitare sur laquelle on joue la 2nde corde à vide. La note obtenue est normalement un « LA ». Ce « LA » aura une frequence fondamentale de 110Hz (cf tableau §1).
Mais ce « LA » n'est pas une note pure, il est composé d'une multitude d'autres sons purs tous multiple de sa fondamentale, ce sont les harmoniques.

Fondamentale = Harmonique 1 = 110Hz
Harmonique 2 = 110 x 2 = 220Hz
Harmonique 3 = 110 x 3 = 330Hz ...etc...

La subtilité reside dans le fait que toutes les harmoniques n'ont pas la même amplitude, ni la même durée de vie. Certaines seront même « absente » du spectre. Cette absence est due à la guitare en elle-même qui ne va pas générer cette frequence de part sa conception, son réglage ou autre.

4) Le spectre, kezako ?

C'est la représentation graphique de l'ensemble des harmoniques d'un son complexe. Elle est obtenue à l'aide d'un outil mathematique dénommé « Serie de fourier ».

Le spectre est l'image du timbre d'un instrument, de la couleur de celui-ci.
Dans cet exemple, H3 est faible. H5, H6 et H8 sont pratiquement inexistant.

Chaque sonorité, chaque son entendu par l'oreille humaine peut etre représenté par une suite d'harmonique plus ou moins présente appellé Spectre.

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Voilà, c'est tout pour le moment.

caribou · Message par **caribou** » jeu. 9 nov. 2006 13:07

Attention, utilise plutôt le terme son que note. Une note ça désigne la hauteur (de la fondamentale).
Pour completer on peut rappeler les définitions de son et bruit.
Un son est constitué d'une fondamentale et de ses harmoniques, ou juste la fondamentale dans le cas d'un son pur.
Un bruit c'est un ensemble de fréquences sans rapports entre elles.

La notion son/bruit n'est donc pas subjective mais bien définie.

Et dans la plupart des instruments en plus du son il y a aussi un ou des bruits. Le plus souvent à l'attaque, le frottement de l'ongle sur la corde de la guitare, ou le frottement de l'air contre les parois du fût d'un instrument à vent, ou le bruit du marteau sur les cordes d'un piano par exemple.

"La subtilité reside dans le fait que toutes les harmoniques n'ont pas la même amplitude" Permet moi d'insister sur cette notion, c'est la présence ou l'absence et la répartition en intensité et dans le temps de ces harmoniques qui fait toute la tessiture du son, ce qui fait qu'une guitare sonne comme ci ou comme ça, ou ce qui fait qu'un saxo ne se confond pas avec une clarinette.

Message par **Dino_10** » jeu. 9 nov. 2006 13:25

Entièrement d'accord avec toi !

Pour ce qui est du son et de la note, tu as raison, je vais appeller Edith pour corriger ce détail.

Message par **Spartacus** » jeu. 9 nov. 2006 13:57

génial !! merci!!!

ca mérite un tuto ou un post it.

Il me vient une idée, si certains ont quelque penchant pour la recherche, il serait peut etre interressant de créer une section "recherche" où on mettrait des tutos, des avis des discutions pour mettre en commun et organiserait tout ce qui touche à la recherche: positions des micros et tout et tout .

Je serait ok pour m'en occuper mais avec d'autres pour m'épauler!

Bien sûr le contenu serait à discuter ;)

Message par **Dino_10** » jeu. 9 nov. 2006 15:06

j'ai récupéré la formule pour représenter toutes les harmoniques et je suis en train de voir à quoi ça peut servir, je vous tien au jus d'ici peu (peut-etre demain, peut-etre lundi...)

Message par **silkunk** » jeu. 9 nov. 2006 15:09

Beau projet, ambicieux en tout cas.

Si je peux vous aider je le ferai volontier. Je suis acousticien mais je ne prétends pas tout connaitre mais par contre je peux accéder à certaine doc. Donc si vous avez besoin ....

+++

Message par **Dino_10** » jeu. 9 nov. 2006 15:42

et bien c'est parfait !

moi je ne suis pas acousticien mais simplement ingénieur généraliste de formation. J'essaye juste de comprendre ce que je lis et de faire preuve de bons sens... mais comme je le disais auparavant, c'est pour engager la réflexion et certainement apprendre des choses interessantes.

si tu as des remarques, des suggestions, des corrections à apporter, n'hesite pas !

Message par **silkunk** » jeu. 9 nov. 2006 15:54

ok ca marche je prends le sujet en route donc je laisse murrir un peu et j'interviendrai de temps en temps ;)

Message par **palmitoale** » jeu. 9 nov. 2006 17:00

Un petit détail, en général ω désigne une pulsation et non pas une fréquence. Ainsi un signal sinusoidal s'écrit

A.cos(ω.t) ou A.cos(2.Pi.f.t)

avec ω = 2.Pi.f

Sinon c'est bon.

le-chamo · Message par **le-chamo** » jeu. 9 nov. 2006 17:18

moi aussi je peux fournir mon aide, je suis pas acousticien mais juste technicien supérieur en acoustique et vibration

la seule différence entre acoustique et vibration c'est le milieu de propagation de l'onde de pression, dans l'air pour l'acoustique et dans un matériau pour la vibration.

Message par **silkunk** » jeu. 9 nov. 2006 17:33

tu as fait le DEUST VAS ? Moi aussi en 1996-1998. Depuis j'ai fais le CNAM en Acoustique ;)

Message par **Dino_10** » jeu. 9 nov. 2006 18:54

Cool ! on a plein d'acousticien !!! :)

Message par **docteur.bondage** » jeu. 9 nov. 2006 19:07

Y'a des mécanos dans la salle, si ça peut servir... (je dis mécanos pour je fait de la mécanique analytique, branche de la physique, et en opposition à la chime par exemple...)

Pour les éléments finis, tu compte utiliser quoi ?

Si tu as une expérience en CAO, ProE et Mechanica sont bien (avec d'interessantes fonctions "coques").

Par contre, le top serait Ansys ou Abaqus, mais il faudra simplifier la geométrie.

Et pour modéliser l'air dans la caisse (pour une acoustique...) => Fluent. Mais c'est du volumes finis.

Sparta', on pourrait appeler la section Recherche et Developpement, "Pratiques Anales sur Diptères", sur l'instance de Maître Caribou

Message par **Dino_10** » jeu. 9 nov. 2006 19:12

ouais je connais tout ça mais à priori j'utiliserais Solidworks. Faut que je vois avec un de mes potes si il a le module "elements finis" et quelle "qualité" on peut en attendre.

Message par **docteur.bondage** » jeu. 9 nov. 2006 19:14

Dino_10 a écrit :ouais je connais tout ça mais à priori j'utiliserais Solidworks. Faut que je vois avec un de mes potes si il a le module "elements finis" et quelle "qualité" on peut en attendre.

Cosmos... :?
Il va calculer, c'est sûr, mais quelques soient les conditions aux limites que tu lui rentres... Même avec une grosse connerie...
Donc la pertinence du résultat en prend un coup :(