Towards a model-based decision support tool for stringed musical instrument making
Développement dʹoutils dʹaide pour la facture dʹinstruments de musique à cordes
Résumé
This work proposes a methodology for the transfer of industrial and research domain methods toward arts and crafts domain. The virtual prototyping and mechanical characterization of materials are used for the stringed musical instruments making domain. The studies are addressed to the guitar and violin making. This domain is historically driven by empiricism and it is studied here using objective criteria. The main topic is the mechanical
vibratory behaviour of musical instruments. Firstly, the mechanical behaviour of the material used (tonewood) is studied. A non-destructive methodology is proposed and applied on spruce and maple species. The reliability of the numerical models is studied by a process usually used in industry and research, the verification and validation process. The models developed are used as a support for the study of complex phenomena in musical acoustics. Finally, the utilization of numerical method for a practical application in instrument making (decision support under uncertainties, geometric and material optimization) is proposed. The methodology for a transfer to art and crafts domain is discussed.
Ce travail de thèse propose une méthodologie de transfert de méthodes industrielles et de recherche que sont le prototypage virtuel et la caractérisation mécanique des structures vers l’artisanat d’art : la fabrication des instruments de musique à cordes, plus particulièrement la guitare et le violon. Ce domaine, historiquement éminemment empirique et subjectif, est étudié ici avec des critères objectifs. Le travail porte principalement sur le comportement mécanique vibratoire des instruments de musique. Le comportement mécanique du matériau utilisé (bois de lutherie) est tout d’abord étudié, et une méthode non destructive est proposée et appliquée à l’épicéa et à l’érable. La fiabilité des modèles numériques est ensuite étudiée par des méthodes de vérification et de validation de modèles, habituellement utilisées dans les domaines industriels et de recherche. Les modèles développés sont ensuite utilisés en support à l’étude de phénomènes complexes de l’acoustique musicale appliquée au violon et à la guitare. Pour finir, l’utilisation de ces méthodes numériques pour une application concrète en facture instrumentale (prise de décision en milieu incertain, innovation de la géométrie et des matériaux) est proposée.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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