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Conception dun Xylophone Olivier LACHAMBRE - Lionel LACASSIN - 11 Février 2003.

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1 Conception dun Xylophone Olivier LACHAMBRE - Lionel LACASSIN - 11 Février 2003

2 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN Plan 1 - Choix et réalisation 2 – Tests I -ELEMENTS DACOUSTIQUE MUSICALE 1 - La gamme occidentale 2 - Le timbre des voix et instruments 3 - La perception des sons 4 - Les différentes types de vibraphone II -THEORIE MECANIQUES ET ACOUSTIQUE DU XYLOPHONE 1 - Théorie mécanique 2 - Rayonnement sonore III -MESURES ET EXPERIENCES 1 – Matériel utilisé 2 - Vibration des poutres à section carré 3 - Vibration des poutres à section rectangulaire IV -REALISATION DU XYLOPHONE

3 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN I – Eléments dacoustique musicale I – Eléments dacoustique musicale

4 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN I - Eléments dacoustique musicale La gamme occidentale 440,0 Hz Do Do # RéMiFaSolLaSiDo Ré #Fa #Sol #La # 261,6 Hz 277,2 Hz 293,7 Hz329,6 Hz349,2 Hz392,0 Hz493,9 Hz523,3 Hz 311,1 Hz370,0 Hz415,3 Hz466,2 Hz x 2 (1/12) x 2

5 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN I - Eléments dacoustique musicale Le timbre des voix et des instruments La richesse des harmoniques détermine le timbre Exemple du piano Exemple de la guitare

6 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN I - Eléments dacoustique musicale La perception des sons Diagramme de Fletcher La sensibilité de loreille module les sons perçus

7 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN I - Eléments dacoustique musicale Les différents types de vibraphones CadreRésonateurs Poutres Les principales caractéristiques dun vibraphone : Matériaux Géométrie des poutres Dimension des poutres Présence dun résonateur Exemple de xylophone Exemple de vibraphone

8 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN II -Théories mécanique II -Théories mécanique et acoustique du xylophone

9 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN II - Théorie mécanique et acoustique du xylophone Théorie mécanique Solutions de la forme : Recherche des modes propres Fréquences de résonance

10 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN II – Théorie mécanique et acoustique du xylophone Le rayonnement sonore des poutres Les équations de base : - Léquation de Navier Stokes : - Léquation de conservation de la masse : Les conditions aux limites Les lieux du rayonnement sonore : FluideSolide

11 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN III – Mesures et expériences III – Mesures et expériences

12 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN Accéléromètre Microphone et son amplificateur

13 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN Marteau analyseur dimpulsion Analyseur en fréquences

14 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN III – Mesures et expériences Vibration des poutres à section carré

15 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN Dans le plan dexcitation Dans le plan normal au plan dexcitation Mesure de la directivité des émissions sonores

16 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN III – Mesures et expériences Vibration des poutres à section rectangulaire

17 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN Mesure de la directivité des émissions sonores Dans le plan dexcitation Dans le plan normal au plan dexcitation

18 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN IV – Réalisation et tests Notre réalisation

19 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN IV – Réalisation et test Choix et réalisation et doù

20 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN IV –Réalisation et test Tests sur la réalisation NoteFréquenceLongueur théoriqueLongueur pratiqueEcart relatif Sol195,99822, ,61,220% La220,00021, ,30,833% Si246,94219, ,21,550% Do261,62619, ,61,421% Re293,66518, ,40,873% Mi329,62817, ,30,482% Fa349,22816, ,91,035% Sol391,99515, ,01,343% La440,00014, ,90,013%

21 Conceptiondunxylophone 11 Février 2003 Olivier LACHAMBRE Lionel LACASSIN [1] Vincent Doutaut, Étude expérimentale et simulation numérique dinstruments de percussion à clavier, Thèse de doctorat de lÉcole Nationale Supérieure des Télécommunications, 1996 [2] Jean-Claude Risset, Son musical et perception auditive in Les instruments de lorchestre, Bibliothèque Pour la Science, 1995 [3] Frederick Saunders, Physique et Musique in Les instruments de lorchestre, Bibliothèque Pour la Science, 1995 Nous tenons à remercier nos tuteurs de projets, MM. Denis Duhamel et Hai-Ping Yin, qui ont tous deux fait preuve de la plus grande compétence, de beaucoup de patience et de gentillesse dans lencadrement de ce projet, ainsi que les membres du LAMI qui nous ont aidés, notamment lors des séances de mesure en laboratoire et lors de la réalisation du xylophone. Remerciements Bibliographie


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