OpenWind : une toolbox python au service de la recherche en acoustique musicale - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2022

OpenWind : une toolbox python au service de la recherche en acoustique musicale

Résumé

Ce poster présentera les fonctionnalités du logiciel Openwind dédié à la simulation d'instruments à vent (bois et cuivre). Une première fonctionnalité est le calcul de la réponse acoustique de l'instrument à partir de la seule connaissance de sa forme (perce, trous latéraux, pistons), en domaine harmonique (impédance ou admittance d'entrée) ou temporel (réponse impulsionnelle). Plusieurs équations de propagation sont implémentées et permettent de rendre compte des phénomènes viscothermiques ainsi que de la non planéité des fronts d'onde dans des instruments à rayon variable. Les trous latéraux sont modélisés comme des jonctions de tuyaux, et plusieurs impédances de rayonnement sont sélectionnables. Les discontinuités de section prennent en compte une masse corrective. Les pistons sont modélisés comme des tuyaux de dérivation. Des méthodes numériques modernes (éléments finis 1D d'ordre élevé) permettent un calcul précis et rapide en toute transparence pour l'utilisateur. La méthode des matrices de transfert (TMM) est également disponible. Une seconde fonctionnalité est l'optimisation d'une forme d'instrument selon un critère choisi. Cela permet par exemple la reconstruction de perce à partir d'une impédance mesurée, ou la conception d'instruments. La technique d'inversion de la forme d'onde complète (FWI) utilise avantageusement la caractérisation de la variation de l'observable par rapport aux paramètres pour converger par des méthodes itératives ou, plus visuellement, fournir des cartes de sensibilité. Une troisième fonctionnalité permet la synthèse de sons instrumentaux par couplage entre le tuyau et une embouchure de type anche ou lèvres. Les méthodes numériques choisies garantissent une identité d'énergie sur chaque sous-système, assurant ainsi la stabilité des simulations. Openwind est installable comme un module python avec pip ou conda. Une documentation complète accompagnée d'un tutoriel et d'exemples pédagogiques est disponible en ligne. De plus, Openwind est distribué sous licence libre et quiconque est invité à y contribuer pour apporter une amélioration aux modèles disponibles.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-03848533 , version 1 (10-11-2022)

Identifiants

  • HAL Id : hal-03848533 , version 1

Citer

Juliette Chabassier, Augustin Ernoult, Olivier Geber, Alexis Thibault, Tobias van Baarsel. OpenWind : une toolbox python au service de la recherche en acoustique musicale. 16ème Congrès Français d'Acoustique, CFA2022, Société Française d'Acoustique; Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique, Apr 2022, Marseille, France. ⟨hal-03848533⟩
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