Informatique musicale : quand l’ordinateur devient instrument

Intervenant 10:00

Bienvenue dans le podcast du magazine Tangente. Aujourd'hui, l'objectif de cette exploration, au cœur de nos sources, c'est de comprendre un truc vraiment fascinant.

Intervenant 20:09

Ouais, un sujet assez ambitieux, c'est vrai.

Intervenant 10:11

On s'appuie notamment sur un article super riche qui s'intitule « Acoustique et informatique musicale ». Et la mission, c'est de comprendre comment les mathématiques et la physique ont d'une certaine manière craqué le code de la musique. On va vraiment traverser les siècles pour cette exploration, des toutes premières expériences sur les cordes visbrantes au XVIIe siècle jusqu'aux gros ordinateurs et aux algorithmes de la musique contemporaine.

Intervenant 20:35

Et d'ailleurs, pour comprendre comment un ordinateur peut aujourd'hui créer ou modéliser de la musique, il faut d'abord comprendre comment un médecin du XIXe siècle a réussi à disséquer un son.

Intervenant 10:46

Disséquer un son ?

Intervenant 20:48

Exactement. Le disséquer avec le même scalpel intellectuel qu'on utiliserait pour disséquer un organisme vivant.

Intervenant 10:53

Ah ouais, c'est une image forte, ça. Et ce chercheur un peu touche-à-tout, c'est Herman von Helmholtz. C'est bien ça, non ?

Intervenant 21:00

C'est ça. En 1868, il publie sa théorie physiologique de la musique. Et ce qui est fou, c'est qu'il était médecin, mais aussi mathématicien et physicien.

Intervenant 11:08

Donc il avait vraiment cette double casquette ?

Intervenant 21:10

Voilà. Et du coup, il n'aborde pas l'acoustique juste comme une abstraction mathématique. Il garde en tête que le son, c'est un phénomène mécanique qui est capté par notre oreille. Un système biologique hyper complexe quoi.

Intervenant 11:22

D'accord. Et qu'est-ce qu'il apporte de si novateur à ce moment-là ?

Intervenant 21:25

En fait, Helmholtz va définir que pour caractériser un son musical, il faut trois paramètres fondamentaux. D'abord, l'intensité, donc le volume, l'amplitude de l'onde dans l'air. Ensuite, la hauteur.

Intervenant 11:37

Ce qu'on appelle la fréquence, c'est ça ?

Intervenant 21:39

Le gravolet dû.

Intervenant 11:40

C'est ça, la fréquence de vibrations qu'on mesure en Hertz aujourd'hui. Et enfin, le troisième paramètre, celui qui échappait un peu à tout le monde avant lui, le timbre.

Intervenant 21:50

Le timbre, c'est vraiment la couleur de l'instrument, non ?

Intervenant 11:52

C'est exactement ça, c'est l'empreinte digitale du son. C'est ce qui fait que notre cerveau, il fait instantanément la différence entre un « là » joué par un violon et un « là » joué par un piano, même si c'est la même note et au même volume.

Intervenant 22:03

Mais du coup, pour comprendre cette fameuse empreinte digitale, le timbre, notre article nous invite à faire un sacré bond en arrière, je crois.

Intervenant 12:11

Ah oui, il faut remonter au XVIIe siècle avec Joseph Sauveur. C'est vraiment lui le fondateur de l'acoustique scientifique.

Intervenant 22:17

Dans la lignée de Pythagore ou Descartes, c'est ça ? Tout à fait. Sauveur, il étudie un phénomène mécanique assez simple, finalement. La résonance par sympathie.

Intervenant 12:25

Ah oui, j'ai déjà vu ça. C'est quand une corde vibre toute seule.

Intervenant 22:29

Exactement. Si on place un instrument avec des cordes libres dans une pièce et qu'on émet un son continu à une fréquence bien précise, l'onde acoustique voyage dans l'air et la corde qui correspond à cette fréquence se met à vibrer. Spontanément.

Intervenant 12:43

D'accord, parce qu'il y a un transfert d'énergie parfait entre le son et la corde.

Intervenant 22:47

C'est ça, c'est la fréquence naturelle de la corde. Mais là où Sauveur va plus loin, c'est qu'il remarque que d'autres cordes se mettent aussi à vibrer.

Intervenant 12:53

D'autres cordes qui ne sont pas accordées sur cette note-là.

Intervenant 22:56

Voilà, des cordes dont les fréquences sont des multiples entiers d'un note d'origine. Le double de la fréquence, le triple, le quadruple, etc.

Intervenant 13:04

Ah, les fameuses harmoniques !

Intervenant 23:05

C'est exactement ça. Sauveur comprend qu'un son, ce n'est pas un bloc monolithique. Ce qu'on entend comme une seule note, c'est en fait un millefeuille de vibrations simultanées.

Intervenant 13:16

Un empilement, quoi.