Vers une modélisation physique de la musique classique.


Afin de savoir situer les enjeux de la lutherie contemporaine, il importe de définir le milieu où violon et modélisation physique se rencontrent.

Pour situer les principes de résonances comme point central d’un langage musical, la fondamentale est naturellement attirée par la quarte, par la quinte, par ses harmoniques aux consonances parfaites. Schoenberg y consacre quelques lignes dans son Traité d’harmonie, un ouvrage majeur de la musique contemporaine.
Le fémur de vautour troué datant de 35 000 ans, découvert dans la grotte de Hohle Fels (dans le sud de l’Allemagne), nous raconte la même histoire.
Les trous placés le long du fémur amènent le souffle à la quarte, à la quinte, à l’octave.

Le vocabulaire musical, ce qu’on appelle l’harmonie, inclut dans ses variations numériques tonales ces principes premiers. Il y a donc un principe de résonnance, de consonance, inscrit dans nos gammes musicales. Ces principes seront longtemps réunis dans un ensemble théorique appelé musique des sphères. Cette théorie est liée à l’astronomie, à l’astrologie et au savoir hybridant sciences et spiritualité. Cela sera la façon d’exprimer ces rapports harmoniques entre les ondes et les corps jusqu’au XVIIe siècle.

Ainsi jusqu’au XVIIe siècle la musique était reliée à un être au monde plus large que cette seule dimension.
Dans l’évolution des techniques de composition de la musique classique (exclusivement européenne à l’époque) c’est les variations et les détournements de du vocabulaire qui deviendra figure de proue.
Comme le j’ai souligné dans un autre texte, cela n’exclue pas son caractère psychosomatique. Typiquement lorsque les chambres de résonnances des églises sont abouties jusqu’à l’art gothique, dans l’avènement de la polyphonie, dans la structuration des premiers grands ensembles musicaux, on peut voir le caractère sonore de la musique trouver des perfectionnements remarquables. Les principes de résonnance psychoacoustique sont inhérents à la musique et maîtrisés dans l’appareil technologique de la musique classique.

Bach puis Beethoven ont œuvré dans ce sens, ils produisent à leur époque respective une musique au vocabulaire étendu et abouti, en relation étroite avec des intentions sonores et psychosomatiques.

Puis, au début du XIXe siècle, on se met à faire de la musique pour de la musique, cette distinction a des raisons politiques, notamment de ne plus être l’instrument d’une idéologie exclusivement religieuse.
Cette musique qui n’œuvre que pour elle-même va mettre à mal son caractère normé, les gammes tempérées et les rapports sacrés vont devenir simple artifice face à l’essence de la musique elle-même.

En 1923 Arnold Schoenberg manifeste la musique sérielle. Sa visée est définie de cette façon dansLe style et l’idée :

« Dans la composition avec 12 sons, on évite autant que possible les consonances (accords parfaits majeurs et mineurs) et aussi les dissonances les plus simples, autrement dit tout ce qui a constitué jusqu’ici le flux et le reflux de l’harmonie. Ce n’est pas que l’art nouveau ait découvert une nouvelle loi naturelle, c’est simplement qu’il est la manifestation d’une réaction. Il n’a pas sa motivation théorique propre, mais il entend s’opposer à un état de choses existant et, par conséquent, il en adopte les lois comme point de départ de sa contestation. »

La musique sérielle puis les musiques qui lui succèdent s’affirment comme des musiques dialectiques, n’ont qu’elles renient sa physicaliste inhérente, ce n’est juste plus l’objet de la recherche. Si Schoenberg étend les limites de la musique, c’est dans son langage, dans son accomplissement culturel et la remise en question de ses établis, dans une recherche à la limite de la sentimentalité, l’expérience physique vient après.
Ainsi l’intention de la musique contemporaine, malgré certaines divergences, est presque exclusivement dialectique.

C’est dans ce cadre-là : un système symphonique développé, un parc instrumental définit, mais encore tout à faire à refaire et défaire dans son langage qu’est né la modélisation physique. Pour être une voix de plus à la symphonie. Pour étendre le vocabulaire de la musique et élargir son langage, grâce aux multiples timbralités que l’on peut en extraire. Comme la synthèse analogique fut d’abord destinée à reproduire des instruments, comme la boîte à rythmes fut d’abord destinée à remplacer le batteur dans les « home studio ». Cette synthèse est le dernier éther sorti pour se parfaire à la réalité instrumentale.

La synthèse par modélisation physique consiste à produire des sons à partir d'un modèle informatique décrivant les propriétés physiques d'objets virtuels. Un processus de simulation numérique est utilisé pour calculer les mouvements et oscillations de ces objets lorsqu'ils sont mis en mouvement (ou excités), qui donne naissance au son synthétisé.

Les techniques de synthèse "classiques" (synthèse additive, soustractive, granulaire, fm etc.) permettent de créer des sons de toutes pièces, à partir, éventuellement d'une décomposition (analyse) et d'une recomposition (synthèse) des différents composants du spectre sonore. La synthèse par modèle physique fonctionne dans l'autre sens : on donne les caractéristiques physiques (dimensions, densité, élasticité, viscosité, etc.) de l'objet que l'on veut "écouter" et de l'objet chargé de l'exciter, selon une démarche qu'on peut comparer à la lutherie.

La synthèse par modélisation physique produit d’une autre manière la matière sonore. Cet algorithme permet de calculer les modes de résonnances d’un milieu en fonction de ses caractéristiques physiques.
Les caractéristiques physiques sont un ensemble de données que l’on a recueillis de modes de résonnances concrètes. Cet ensemble de données est rendu cohérent dans la synthèse par un algorithme restituant les principes de résonnances recueillis à tout exciteur.

Ces corps résonnants j’en fais ici une analogie avec le violon, notre exemple. Je voudrais montrer en quoi l’approche de la lutherie électronique diffère de la lutherie traditionnelle.

Luc Breton distingue aussi à plusieurs reprises les postures anciennes aux postures modernes :

« Leur apparente complexité fait que les instruments occidentaux semblent être faits de formes plus accidentelles que leurs homologues orientaux. Mais il n’en est rien, surtout pour les instruments portés par l’instrumentiste en cours de jeu. On pourrait en dire autant de bien des clavecins qui devaient impérativement posséder cette structure, limités qu’ils étaient dans le choix des cordes, les cordes filées étant en effet systématiquement évitées.
Ce n’est par contre plus le cas du piano, dont la forme est essentiellement liée à des questions d’encombrement, les problèmes sonores étant résolus par l’emploi de cordes plus ou moins lourdes, sans que le fonctionnement général de l’instrument soit tenu en compte. De plus, sa géométrie s’est affadie par la disparition de l’axe vertical dans son tracé, ainsi que par l’absence d’une symétrie ou d’une dissymétrie significative.
Ce procédé par tâtonnements a été rétroactivement appliqué à tort à la facture moderne des instruments anciens qui relèvent d’une tout autre optique, les rendant par-là incompréhensibles et de plus en plus difficilement utilisables. »

Dans les exemples précédents, Luc Breton explicite une pensée relationnelle, s’enchevêtrant entre une technique précisément normée et une symbolique religieuse. La facture traditionnelle maîtrisait cette relation. En revanche, il déprécie la facture moderne en ce qu’elle procède par tâtonnement.

C’est précisément dans ce cadre qu’évolue aujourd’hui la modélisation physique. Les analyses qu’elles fournissent sont partielles. Elles tentent de s’approcher par tâtonnement du modèle étudié.

La modélisation en ce qu’elle apparaît prendre les propriétés de corps acoustiques, élude toute une relation qui préexiste à l’individu analysé. Elle ne prend en compte que les résultats de son analyse. Ce rapport à la lutherie n’est donc pas tant relationnel, mais conceptuel. Un algorithme (de modélisation ou autre) est d’ailleurs purement un concept. Ce concept s’établit en langage humain puis est traduit en langage de programmation.
Les liens unissant le faire au concept, se retrouvent éludés derrière les résultats.

Ensuite, la modélisation n’est qu’un système de synthèse, si elle doit synthétiser un instrument c’est par son interface. Pour l’instant les HUI son totalement abstraites, et ses possibilités de gestes se retrouvent étonnamment limitées. Le violon, lui, a vécu une longue et lente évolution en rapport avec la musique.

Le reverse ingénierie est tronqué pour deux raisons. Les analyses demandent trop de précisions pour que les résultats obtenus ne soient autres que ceux que l’on veut voir, cela revient dans une moindre mesure au principe d’indétermination d’Heisenberg. La modélisation physique appelle à une reconsidération totalement différente de la matière instrumentale, ceci rend son axe de confusion avec le violon inintéressant. D’un point de vue esthétique, cela équivaudrait à réécrire des quatuors (et les rejouer) avec des handicaps.
Dans le cadre d’une musique mixte ou augmentée en revanche, cela a tout son intérêt. Dans un accouplement dont les attributs de chaque individu technique sont respectés, voire magnifiés.