Nami Yamaha

Depuis 2018, un sujet de recherche approfondie est entre les mains de Vincent Fréour, Christophe Vergez et Bruno Cochelin depuis le LMA (Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique).

Située à Marseille, l’équipe de composée de 3 personnes, aidée de nombreux élèves de Centrale Méditerranée, de designers et musiciens a le projet ambitieux de traduire les cuivres en équations.

En d’autres termes, ils développent des modèles numériques, permettant de prédire le comportement de cette famille d’instruments.

Présentation de la Chaire industrielle baptisée “NAMI ” (« vague » en japonais), une partition toute en physique et en musique, qui dure depuis 6 ans déjà.

Cette chaire, c’est une collaboration unique de Yamaha qui entraine un détachement long d’un employé dans un laboratoire français.

L’enjeu pour l’entreprise ? Demeurer à la pointe de l’innovation musicale.
Et cela tombe bien parce que le LMA l’est : à la pointe de l’acoustique, mais aussi de la mécanique du solide et dans l’étude de la propagation des ondes, des thématiques en lien direct avec le fonctionnement des instruments de musique et les mécanismes complexes de production du son.

Afin de traduire un instrument de musique en équations, on découpe l’instrument en différents niveaux de précision :

• Certaines équations vont faire la description de la propagation des ondes dans l’instrument, d’autres du rayonnement du son à l’extérieur du pavillon.
   
• Certains phénomènes physiques vont nécessiter une attention particulière.

Par exemple, avec le modèle tel qu’il existe, on n’accède pas au fait que le son se transforme lorsqu’il devient plus fort. On doit alors réfléchir à une équation plus complexe pour prédire ce phénomène précis. Inutile d’aller plus vite que la musique.

D’ailleurs, les chercheurs soulignent l'importance de collaborer étroitement avec les partenaires industriels comme Yamaha afin de croiser leurs hypothèses avec les connaissances industrielles d’une part et les ressentis des musiciens de l’autre.

Une fois l’instrument modélisé, on est tenté de crier victoire. Mais ce n'est pas le cas, il faut à présent s’attaquer au musicien, doté de lèvres, d'oreilles, et surtout d'un cerveau qui va lui permettre de corriger, en temps réel, sa manière de jouer.

La complexité atteint un niveau supérieur. Pour simplifier cette tâche, les scientifiques se servent de bancs expérimentaux innovants, offrant des données reproductibles, fiables et systématiques. “Nous recueillons une multitude de données à partir de ces bancs physiques, mais également au cours de campagnes impliquant des musiciens réels.”

3 mondes dialoguent continuellement ensemble :

• Le monde numérique : des modèles physiques et des équations
• Le monde in vitro : qui permet de tester certaines choses avec des lèvres artificielles par exemple
• Le monde in vivo : avec des vrais musiciens, tout ce qu’il y a de plus vivant et sensible.

• Masahiro Ikeda : responsable de la division R&D de Yamaha.
• Tsukasa Suenaga et Keita Arimoto, en charge de l’équipe de recherche sur les instruments de musique acoustique.
• Vincent Freour : division recherche et développement de Yamaha
• Bruno Cochelin : Professeur des Universités, ECM HDR
• Christophe Vergez : Directeur de Recherche, CNRS HDR

Ils ont aussi contribué au projet : 

• 3 projets étudiant ECN M3S en 2020, 2021, 2023 
• 2 projets étudiant Master WAVES en 2022 (Centrale Méditerranée) 
• Contrat doctorant expert Mimoun Mohamed en 2021-2023 
• Recrutement Postdoctorant Filipe Soares en 2023

La chaire offre l'opportunité aux étudiants de travailler sur des projets concrets, de participer à des stages, des projets d’études, des thèses et de bénéficier d'une expérience directe avec des professionnels de l'industrie, tout en travaillant concrètement sur un projet d’acoustique passionnant, d’ampleur international.

A ce sujet, si vous êtes intéressé pour contribuer à cette étude passionnante, n’hésitez pas à contacter Bruno Cochelin, un des porteurs de la Chaire (contact-ci après).