Sujet : Modèle spectral hiérachique pour les sons et applications

Responsable : Myriam Desainte-Catherine et Sylvain Marchand
Téléphone : 05 56 84 33 36
e-mail : sm@labri.fr
Site Web : http://www.labri.fr/Perso/~sm
Equipe : Image et Son

Présentation du sujet :

Pour manipuler informatiquement et musicalement les phénomènes
physiques que sont les sons, il est nécessaire de définir une
représentation mathématique pour ces sons ayant de bonnes propriétés
informatiques et musicales, c'est-à-dire où les transformations
sonores peuvent s'exprimer simplement et s'effectuer efficacement.

Les modèles spectraux paramètrent le son au niveau de l'oreille
interne et sont ainsi proches de la perception. Ils nécessitent
également une méthode d'analyse précise pour obtenir les paramètres du
modèle à partir de sons existants.

Le problème de l'analyse spectrale des sons est, à notre avis, un
formidable champ d'investigation encore trop négligé par les
informaticiens. La ré-analyse des paramètres spectraux provenant de
la phase d'analyse initiale se révèle être d'un grand intérêt
théorique doublé d'une grande utilité pratique.

Le but de cette thèse est la définition d'un modèle spectral
hiérarchique, où les paramètres du niveau supérieur sont obtenus par
analyse spectrale des paramètres du niveau courant. Ce modèle, qui
est l'extension d'un modèle étudié au LaBRI, ouvrirait la porte à de
nombreuses applications, allant de la composition musicale
multi-échelle -- en brisant la frontière arbitraire entre musique
(macroscopique) et son (microscopique) -- à des solutions à certains
problèmes réputés très difficiles comme la compression sans perte ou
la séparation de sources sonores par exemple, en passant par une
meilleure compréhension des mécanismes de perception des grandeurs
musicales telles que la hauteur, l'intensité et surtout le timbre.

Une autre application, plus immédiate, serait la possibilité de
déplacement dans un son à vitesse variable, éventuellement nulle, sans
que la perception de ce son ne s'en trouve altérée, ce qui constitue
un verrou technologique d'un grand intérêt scientifique et qui
intéresse également l'industrie audiovisuelle, en offrant la
possibilité d'un arrêt sur le son et sur l'image. Par exemple, dans
le cas de la voix humaine, la tenue d'une voyelle n'est pas naturelle
sans conservation, pendant l'"arrêt sur le son", du vibrato et du
trémolo, paramètres musicaux qui se retrouvent dans le second niveau
du modèle hiérarchique spectral envisagé. Nous avons déjà des pistes
de recherche prometteuses ainsi que des partenaires industriels.


Mot-clés : son, modèles spectraux, multirésolution

Commentaires :
Sujet posé en priorité pour Martin Raspaud.