Naissance des oscillations dans les instruments de type clarinette à paramètre de contrôle variable

• Main Author: Bergeot, Baptiste
• Language: fra
• Published: Université du Maine 2013
• Subjects: [PHYS:MECA:ACOU] Physics/Mechanics/Acoustics; [PHYS:MECA:ACOU] Physique/Mécanique/Acoustique; [SPI:ACOU] Engineering Sciences/Acoustics; [SPI:ACOU] Sciences de l'ingénieur/Acoustique; [NLIN:NLIN_CD] Nonlinear Sciences/Chaotic Dynamics; [NLIN:NLIN_CD] Science non linéaire/Dynamique Chaotique; Acoustique Musicale; Clarinette; Cartes itérées; Transitoires; Bifurcation dynamique; Retard à la bifurcation
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00877550; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/01/00/94/44/PDF/MainPhDBBPrint.pdf

Le travail de recherche présenté dans ce manuscrit est une contribution à l'étude des transitoires d'attaque dans les instruments auto-oscillants de type clarinette. L'objectif principal est d'analyser le comportement de l'instrument en réponse à une variation lente et linéaire de la pression dans la bouche du musicien. Dans des simulations numériques ou des expériences in vitro, lorsque la pression dans la bouche du musicien varie lentement et linéairement dans le temps, on observe en général l'apparition du son lorsque la pression dans la bouche atteint une valeur, appelée seuil d'oscillation dynamique, supérieure au seuil d'oscillation statique théorique. L'apport principal de ce travail est d'interpréter ce phénomène par la présence d'un retard à la bifurcation. L'approche analytique est privilégiée. La contribution majeure de ce doctorat est de comprendre les fondements de la théorie de la bifurcation dynamique et de s'inspirer de la méthodologie pour étudier le retard à la bifurcation dans un modèle de clarinette simple et bien connu de (le modèle dit "de Raman"). Les propriétés du seuil dynamique d'oscillation sont ainsi reliées aux caractéristiques de la variation temporelle de la pression dans la bouche que sont sa valeur initiale et sa pente. L'une des caractéristiques notoires du retard à la bifurcation se révèle être sa grande dépendance au bruit, même si ce dernier provient des erreurs d'arrondi de l'ordinateur. Les propriétés du seuil dynamique changent selon que le bruit peut être ignoré ou non. Nous montrons ensuite expérimentalement à l'aide d'une bouche artificielle et d'une clarinette de laboratoire que le retard à la bifurcation n'est pas qu'un phénomène numérique. Il est ainsi non seulement mis en évidence expérimentalement, mais ses propriétés sont également étudiés et comparées avec celles obtenues dans le cas numérique.