Soutenance de thèse Yvan Giro
Le Collegium Musicae a le plaisir d'annoncer la soutenance de thèse de Yvan Giro qui aura lieu le lundi 16 décembre à 9h, en salle 55-65.401 sur le campus de Jussieu. Cette thèse, intitulée "De l'usage du prototypage virtuel pour le choix de matériaux alternatifs en facture instrumentale : le cas de la guitare acoustique", traite la question du rôle des matériaux et de la géométrie de la table d'harmonie de la guitare acoustique sur la sonorité de l'instrument, via sa modélisation numérique.
Composition du jury
Rapporteurs
Scott Cogan, Chargé de recherche HDR, Université de Franche-Comté
Federica Daghia, Maîtresse de conférences HDR, ENS Paris Saclay
Examinateurs
Frédéric Ablitzer, Maître de conférences, Le Mans Université
Nicolas Auffray, Professeur, Sorbonne Université
Vincent Debut, Professor Adjunto, Polytécnico Castelo Branco
Théodora Psychoyou, Professeure, Sorbonne Université
Direction de thèse
Jean-Loïc Le Carrou, Professeur, Sorbonne Université
Angela Vincenti, Professeure, Sorbonne Université
Encadrants
Sophie Dartois, Maîtresse de conférences, Sorbonne Université
Benoît Navarret, Maître de conférences, Sorbonne Université
Romain Viala, Chargé de recherche, Université de Bourgogne-Franche Comté
Résumé de thèse
Certaines espèces de bois utilisées pour la fabrication d’instruments de musique sont en déclin ou proviennent d’écosystèmes menacés. En conséquence, ces espèces sont soumises à des restrictions qui amènent le secteur de la facture instrumentale à envisager puis à identifier des solutions alternatives, telles que l'usage de bois non-tropicaux ou de matériaux composites. Dans ce contexte, le prototypage virtuel des instruments peut permettre d'anticiper les conséquences de l'usage de matériaux alternatifs et faciliter les décisions de conception. L'objectif de cette thèse est de proposer une approche allant en ce sens et de l'appliquer au cas de la guitare acoustique. En particulier, l'étude porte sur la modélisation numérique de la réponse dynamique d'une table d'harmonie de guitare acoustique dans le but de déterminer l'influence de ses paramètres matériaux et géométriques.
Dans une première partie, des éléments de contexte concernant la guitare acoustique et les matériaux employés pour sa fabrication sont présentés. L'évolution de la facture de l'instrument à travers son histoire et la diversité observée vis-à-vis de différents aspects de sa conception sont évoquées. Les spécificités de l'épicéa couramment employé pour la fabrication de la table d'harmonie sont également présentées, comme base de réflexion.
Dans la deuxième partie de l'étude, un modèle numérique de la table d'harmonie de la guitare est réalisé. Les propriétés de ses matériaux constitutifs sont d'abord caractérisées expérimentalement dans le cas de l'épicéa et de composites à base de fibres de lin et à structure sandwich, et identifiées via un modèle aux éléments finis et une méthode de recalage. Puis un modèle de la table d'harmonie est employé pour prédire ses modes vibratoires, qui sont comparés à des résultats expérimentaux. Enfin, les cordes de l'instrument sont modélisées et couplées au modèle de table d'harmonie à l'aide de la formulation Udwadia-Kalaba. Cette méthode de sous-structuration dynamique est employée pour synthétiser des signaux de pincement de cordes grâce auxquels le rôle des paramètres de la table d'harmonie sur le son produit peut être évalué.
La troisième partie exploite les résultats obtenus dans un contexte de facture instrumentale. Le modèle numérique de la table d'harmonie est employé pour évaluer l'importance de ses différents paramètres sur les caractéristiques dynamiques de la guitare, via une étude de sensibilité. Pour conclure l'étude, l'optimisation géométrique d'une table d'harmonie composite est réalisée afin de minimiser l'écart de ses fréquences de résonance à celles d'une table d'harmonie de référence en épicéa. Les paramètres d'ajustement employés sont ceux dont l'analyse de sensibilité a permis de vérifier l'importance sur la dynamique de la table. La qualité de l'optimum atteint est évaluée par la comparaison de signaux de pincement de cordes synthétisés.