Post-doc LMA

Proposition de post-doc / Post-doc position

Etude des instruments à anche

Projet CONSONNES financé par l'ANR
Cadre : Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique (équipe Analyse Synthèse et Contrôle des Signaux Sonores et Musicaux)
Diplôme requis : doctorat
Connaissances requises : synthèse par modèles physiques et modèles de signaux, traitement du signal, programmation sous Matlab, expérimentation (selon le sujet retenu)
Date limite de candidature : Dès qu'un candidat aura été retenu
Dossiers de candidature : ils doivent comporter

un CV détaillé avec liste de publications
une lettre de motivation
un résumé de la thèse
deux à trois lettres de recommandations
les dates souhaitées

Durée du post-doc : 8 à 16 mois
Date de début : A partir du 01/09/2007
Salaire brut : 2500 Euros

Résumé du projet : Consonnes (http://www.consonnes.cnrs-mrs.fr/), projet financé par l'Agence Nationale de la Recherche, vise à rassembler autour du Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique des spécialistes nationaux et internationaux afin de faire avancer significativement la connaissance et les dispositifs expérimentaux dans le domaine du contrôle des sons produits par les instruments de musique acoustiques et leurs paradigmes numériques. Les instruments à vent et à cordes frottées ont un fonctionnement par essence non linéaire (auto-oscillations), le musicien fournissant de l'énergie principalement à très basse fréquence, et sont particulièrement concernés par la problématique contrôle. La description, la mesure et la modélisation de leur fonctionnement et de son résultat sonore soulèvent en effet des problèmes fondamentaux nécessitant pour être abordés efficacement l'association de compétences dans des domaines très divers. Grâce à la complémentarité des différents participants, Consonnes aborde l'ensemble de ces problèmes.
    Dans ce contexte, un postdoc de huit à seize mois est proposé au Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique. Quatre thèmes principaux, sans ordre de priorité, sont envisagés et peuvent être associés, le choix final dépendant des compétences et des souhaits du candidat retenu.
    -Le premier thème concerne la mesure de paramètres de jeu sur un instrumentiste. En particulier, la mesure simultanée de la pression acoustique dans la bouche et dans le bec de l’instrument, permettra d’accéder non seulement à la commande en pression du musicien mais également au couplage acoustique entre la bouche et l’instrument, afin de collecter des informations sur l’évolution des caractéristiques du conduit vocal en cours de jeu, essentielle dans le jeu des instruments à anche. La mesure des caractéristiques mécaniques de l’anche et des conditions d’appui imposées par le musicien en cours de jeu est un autre exemple de problème à aborder.
    -Le deuxième concerne l’inversion de modèles, notamment l’estimation de paramètres de jeu d’un instrument à anche à partir de la donnée du son produit par l’instrument. Des techniques d’optimisation numérique seront utilisées pour cela. La fonctionnelle à minimiser pourra faire appel soit à des critères mathématiques classiques, soit à des critères reliés à la perception tels que la sonie, le centre de gravité spectral, la présence de formants, etc…
    -Le troisième thème s’intéresse au lien entre les modèles physiques et les modèles de signaux. Il est envisagé d’utiliser une décomposition modale du résonateur, conduisant à une décomposition de la pression interne dans l’instrument sous forme d’une somme de contributions périodiques. Chaque contribution faisant apparaître un formant centré sur la fréquence du mode considéré, il s’agira de les représenter par un modèle de signal, FM ou distorsion non linéaire.
    -Le quatrième thème concerne l’étude de la famille des saxophones. Celle-ci comporte un volet théorique, permettant de relier les formants et antiformants observés dans le spectre de la pression externe à la géométrie de l’instrument, et un volet experimental visant, par la mesure simultanée de la pression externe et de la pression dans le bec, à retrouver pour un instrument donné, ses caractéristiques géométriques.

Study of woodwinds instruments.

CONSONNES Project supported by ANR
Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique (Modélisation, Synthèse et Contrôle des Signaux Sonores et Musicaux team)
Required diploma: PhD
Required skills: synthesis by signal and physical models, signal processing, programming with Matlab, experimentation (according to the chosen topic)
Deadline for application: Open until selection of candidate
Applications must include:

a detailed CV with a list of publications
a statement of purpose
an abstract from the doctoral thesis
two to three recommendation letters
preferred starting date

Length of the post-doc: 8 to 16 months
Preferred starting date: From 07/09/01
Gross salary: 2500 Euros

Project summary: The aim of the project "CONSONNES", (http://www.consonnes.cnrs-mrs.fr/), supported by the French Agence Nationale de la Recherche is to assemble, at the Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique, an international body of theoretical and experimental expertise in the area of control of both acoustic and virtual representations of musical instruments. Wind instruments and bowed string instruments in particular depend crucially on non-linear excitation mechanisms (self-oscillations), driven by low frequency energy supplied by a performer, and are directly linked to the problem of control. The development of theoretical models, and related numerical simulation methods, as well as the concomitant experimental work are of fundamental importance, and necessitate a broad interaction among researchers across a wide variety of disciplines; Consonnes is directed toward facilitating this communication.
       Within this project, an 8 to 16 month postdoc position is available at the Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique. Four main topics, not in order of importance, are proposed and can be combined, the final choice depending on both the skills and the research interests of the selected candidate.
    -The first topic is concerned with the measurement of playing parameters in performance. In particular, the simultaneous measurement of the acoustic pressure within the mouth of the player and within the mouthpiece of the instrument will allow access not only to the control parameters of the musician but also to the acoustic coupling between the mouth and the instrument, with the ultimate aim of gathering infomation on vocal tract modifications during play, essential in woodwind performance. The measurement of the mechanical properties of the reed and the boundary conditions imposed by the player's lips also constitute a topic of interest.
    -The second topic deals with model inversion, namely the estimation of playing parameters from the analysis of the sound produced by a reed instrument. Optimization techniques will be used. The cost function could use either classical mathematical criteria or perceptual criteria such as loudness, brigthness or formant structure.
    -The third topic is concerned with the link between physical and signal models. It is planned to use modal decompositions of the resonator, yielding an internal pressure decomposition as a sum of periodic contributions. Since each contribution exihibits a formant structure centered on the frequency of the mode considered, it is planned to represent it with a nonlinear signal model, such as FM or waveshaping.
    -The fourth topic deals with the study of the saxophone family, consisting of both theoretical and experimental work. The link between the geometry of the instrument and the position of formants and antiformants within the external pressure spectrum will be studied. From the simultaneous measurement of the external and mouthpiece pressure, methods will be developed to collect geometrical parameters of a given instrument.