Instruments de musique et voix

Violon et vibrato

Dans le cas du violon, le vibrato correspond à une modulation de la fréquence fondamentale grâce au mouvement du doigt (main gauche) sur la corde. La réponse acoustique du violon (admittance au chevalet), qui agit comme un filtre sur le signal de corde, transforme alors cette modulation de fréquence en modulation d'amplitude des différents harmoniques, ainsi qu'illustré ci-dessous.

Bleu: réponse acoustique d'un violon  V Rouge: harmoniques de la note jouée (La 440 Hz) Vert: déviation des harmoniques due au vibrato

Spectre d'un La 440Hz joué sur le violon V avec un vibrato d'amplitude 2%: en bleu au minimun de fréquence, en rouge au maximum.

Cette modulation spectrale complexe est importante pour la perception du timbre. La réponse acoustique d’un violon est ainsi considérée comme l’un des facteurs clé de la perception des musiciens du caractère réactif et vivant de ce violon. C’est ce que nous avons voulu tester dans des tests d’écoute, grâce à la méthodologie des « violons virtuels ». La réponse acoustique du violon est simulée par un filtre numérique, et le signal sonore de sortie pour les tests d’écoute est généré en filtrant le signal d’entrée correspondant à la force exercée par la corde frottée sur le chevalet. Le principal avantage de cette méthode est qu’il est facile, une fois que la réponse du violon est sous forme de filtre numérique, de faire des modifications très contrôlées qu’il serait impossible de réaliser par des modifications physiques sur un vrai violon.

Nous avons ainsi créé des violons virtuels dont la réponse est soit plus lissée soit plus erratique que la réponse d’un violon réel, en diminuant ou en augmentant les facteurs de qualité des modes de résonances. Nous avons également modifié l’amplitude du vibrato du signal d’entrée et nous avons réalisé différents test d’écoute dont les détails sont disponibles ici.

Les résultats montrent que si la réponse d’un violon est trop « plate », il n’est pas possible de compenser en rajoutant du vibrato. Par ailleurs, il existe une valeur optimale des facteurs de qualité, qui est proche de celle des violons réels : si les facteurs de qualité sont trop faibles, le violon n’est pas assez vivant, s’ils sont trop élevés, le violon est très vivant mais également très inégal d’une note à l’autre.