Sujet : Modélisation sonore et musicale et interprétation réaliste

Responsable : Robert Strandh et Sylvain Marchand
Téléphone : 05 40 00 33 36
e-mail : sm@labri.fr
Site Web : http://www.labri.fr/Perso/~sm
Equipe : Image et Son

Présentation du sujet :

Nous disposons d'un grand nombre de partitions musicales stockées soit
sous forme papier soit sous forme numérique (fichiers d'éditeurs de
partitions, fichiers MIDI, etc.). Des travaux sont d'ailleurs en
cours pour passer proprement d'une forme à l'autre.

Ces partitions s'adressent à des interprètes humains, disposant de
solides connaissances musicales. Or les fichiers MIDI, par exemple,
sont la plupart du temps destinés à des synthétiseurs (matériels ou
logiciels), et le résultat de leur interprétation de la partition
n'est guère réaliste. Si la mélodie et la dynamique sont
scrupuleusement respectés, il en résulte toutefois une interprétation
"robotique", ne tenant pas compte de contraintes naturelles évidentes
de l'instrument ou de l'instrumentiste lui-même. Ainsi, les
transitions entre notes, la tenue de ces notes, ou le timbre des sons
produits ne sont guère réalistes.

Le but de l'étude proposée est d'être capable d'interpréter de façon
automatique et réaliste une partition musicale sous forme numérique
(fichier MIDI par exemple) et de générer un fichier audio qui, à
l'écoute, serait idéalement identique à ce que pourrait produire un
interprète humain. Nous nous intéresserons plus particulièrement à la
guitare, au piano, au saxophone, au violon et surtout à la voix
chantée (lyrique). L'énumération précédente est faite a priori par
ordre croissant de difficulté (complexité des modèles d'instruments et
d'instrumentistes).

Symétriquement à cette synthèse sonore, une analyse est envisageable :
comment extraire une partition la plus lisible possible à partir d'une
interprétation réelle, stockée sous forme de fichier audio-numérique ?
Répondre à cette question est toujours un sujet d'actualité, surtout
dans le cas polyphonique (plusieurs instruments en même temps), et
trouverait de nombreuses applications dans les domaines très actifs de
l'indexation et de la classification multimédia.

Cette étude nécessitera la définition de modèles d'instruments mais
aussi d'instrumentistes, en tenant compte de contraintes physiques par
exemple (position des doigts sur le clavier du piano, mouvement de
l'archer pour le violon, colonne d'air pour la voix, avec vibrato et
trémolo naturels, etc.). Elle se basera a priori sur le modèle sonore
SAS développé au LaBRI.

Des connaissances en musique, en acoustique instrumentale, en
informatique musicale et en traitement du signal seront des plus pour
le choix du candidat.


Mot-clés : modèles sonores, informatique musicale, MIDI, interprétation