Le projet CAGIMA, financé par l’Agence Nationale de la Recherche, s’intéresse aux défauts de justesse et d’homogénéité de timbre des instruments de musique à anche tant du point de vue de celui qui les joue que de celui qui les fabrique et vise à intégrer au mieux les contraintes relatives à chacun d’eux. Le projet ambitionne de compléter l’approche incrémentale historique adoptée par les facteurs par une approche rationnelle et globale visant à concevoir ab initio de nouveaux instruments, appelés « logiques » minimisant les défauts identifiés, ce qui constitue un réel saut méthodologique et technologique dans la facture instrumentale.
Il s’agit pour cela d’évaluer d’abord les contraintes imposées par un instrument au musicien via la mesure et l’interprétation du geste et de les corréler à des défauts acoustiques des instruments afin de proposer des méthodologies novatrices de conception globale de la perce et des trous latéraux des instruments à anche. Pour cela l’étude de critères globaux sera au centre du projet, et leur prise en compte aboutira, après un processus d’optimisation, à la fabrication de deux prototypes jouables, l’un de clarinette, l’autre de saxophone.
Nous appellerons instruments « logiques » des instruments justes et homogènes conçus de façon globale. L’objectif principal est de réaliser des prototypes jouables de tels instruments. Le choix de critères est le point crucial de la conception. Le projet étudiera aussi les « défauts » d’instruments anciens et modernes, et utilisera les méthodes les plus récentes de synthèse par modèles physiques pour concevoir des prototypes virtuels, l’ensemble des résultats pour les quatre types d’instruments (logiques, anciens, modernes, virtuels) concourant à la réalisation de l’objectif principal.
The CAGIMA project is interested in the defects of the tuning of reed musical instruments as well as their homogeneity of emission and timbre, from the point of view of both the musician and the instrument maker.
It aspires to integrate as well as possible the constraints relative to each one of them (notice that brass instruments, sometimes called “lip-reed” instruments, are also considered).
The goal consists in replacing the incremental historical approach adopted by instrument makers by a global and rational solution in order to design new instruments ab initio (called “logical instruments”) in order to minimize some identified defects. In this sense, this sets up a real methodological and technological jump in the instrumental design.
The first step consists in evaluating the constraints on the sound production imposed by an instrument to the musician, using measurements and gesture interpretations (pressure in the mouth, force between the reed and the bottom lip, vocal tract configuration, …).
Second, these data must be correlated to the acoustic instrument defects. Third, these results will be used to propose some innovative global methodologies to design the tone holes and the bore profiles. This latter key point will be performed by introducing and studying some global criteria, the optimization of which will lead to the construction of two playable prototypes, one of clarinet, the other one of saxophone.
The project benefits from the skills of several laboratories, namely, musical acoustics at Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique (LMA, UPR CNRS 7051) and Institut de Recherche et Coordination Acoustique Musique (IRCAM, UMR CNRS 9912), the physics of materials at Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux (LSPM, UPR CNRS 3407) and instrument making thanks to Buffet-Crampon (one of the world leaders).
