Modélisation statistique de sons bruités : étude de la densité spectrale, analyse, transformation musicale et synthèse

par Pierre Hanna

Thèse de doctorat en Informatique et mathématiques

Sous la direction de Myriam Desainte-Catherine.

Soutenue en 2003

à Bordeaux 1 .


  • Résumé

    L'ordinateur offre de nouvelles possibilités en terme de traitement du son. Les travaux de recherche actuels concernent essentiellement la modélisation des parties périodiques d'un signal. Les sons bruités sont pourtant de plus en plus employés lors de la composition musicale. Les modèles existants considèrent ces sons, ou leurs parties bruitées, comme du bruit blanc filtré. Cette hypothèse est mise en défaut par les études psychoacoustiques sur la perception de la densité spectrale des fréquences. Nous présentons un nouveau modèle spectral et statistique, appelé CNSS, basé sur le modèle des bruits thermiques. Un son bruité est défini par une somme fixe de sinusoïdes. Le modèle CNSS propose de nouveaux contrôles liés aux distributions des fréquences et des phases des sinusoïdes, et autorise ainsi de nouvelles transformations musicales. Une méthode d'analyse générale des sons bruités est envisagée. Nous décrivons une première méthode qui caractérise dans un spectre les partiels des composantes bruitées, en étudiant statistiquement les variations d'intensité. Une seconde méthode permet de défnir, sur l'échelle temporelle, les parties composées de transitoires, en étudiant la distribution des échantillons du signal. Enfin, nous détaillons une nouvelle technique qui permet d'approximer la densité spectrale. Les paramètres du modèle CNSS peuvent être ainsi estimés. Par la suit, les algorithmes de synthèse liés au modèle CNSS sont détaillés. De plus, les problèmes dus au recouvrement de fenêtres lors de la synthèse de sons aléatoires sont expliqués. Plusieurs solutions adéquates sont proposées. Une implémentation du modèle CNSS a été effectuée, permettant la synthèse en temps-réel de sons bruités. Cette implémentation est déstinée d'une part à être intégrée dans l'instrument d'éveil musical Dolabip développé au SCRIME, et d'autre part, à devenir une plateforme d'exploration sonore et un outil de synthèse pour les expériences psychoacoustiques.

  • Titre traduit

    Statistical modeling of noisy sounds : spectral density, analysis, musical transformations, and synthesis


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Informations

  • Détails : 266 p.
  • Notes : Reproduction de la thèse autorisée
  • Annexes : Bibliogr. p. 257-264. Index

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  • Bibliothèque : Université de Bordeaux. Direction de la Documentation. Bibliothèque Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : FTA 2756

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