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   Analyse spectrale avec Audacity   

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L'analyse spectral est un outil qui peut s'avérer très utile pour le musicien ou pour le luthier, par exemple :

- Pour l'analyse fine d'un instrument de musique existant, dans le but de sa reproduction éventuelle ou de son ajustement.

- Pour l'analyse de la résonnance d'une plaque, comme une table ou un dos de violon par exemple. Cette pratique que l'on nomme le "tap tuning" est
assez controversée dans la communauté des luthiers, car difficile à maîtriser, mais la résonnance d'une pièce
représente un peu sa signature sonore, et même s'il est difficile de prédire le comportement de l'instrument fini,
il est fort utile, pour l'archivage du luthier, de conserver cette trace, à des fins de répétabilité et de comparaison pour
de futures constructions.

- Pour le musicien qui peut avoir des difficutltés à transcrire des morceaux trop rapides ou trop confus.

- Pour le musicologue, afin d'analyser le chant d'un interprète particulier ou d'un instrumentiste.

L'analyse spectrale était dans le passé une technique réservée aux laboratoires, et nécessitait un équipement coûteux
ainsi qu'une certaine formation quant à l'interprétation des résultats.

Nous avons aujourd'hui la chance d'avoir à disposition des outils numériques très performants et d'accès libre,
je veux parler pour ce qui nous intéresse ici de Audacity.
J'ai déjà eu l'occasion de présenter Audacity, voir l'article dans la section -Les logiciels que j'utilise.

Je vous propose un tutoriel qui montre comment on peut utiliser Audacity afin d'analyser le chant d'un chanteur traditionnel breton, André Drumel.
C'est Didier Jaffredo, animateur du forum FFIAC (Forum des Facteurs de Flûtes Irlandaises) qui s'est fixé le joli projet
de créer une flûte respectant la gamme originale utilisée par ce chanteur.

Voir l'article de Didier à ce sujet.


Voici la chanson de Mr Drumel, chanteur du Morbihan, pays de Melrand.

Au préalable à ce tutoriel, il va de soit qu'il faut commencer par installer et
se familiariser quelque peu avec le logiciel Audacity.

Voir par exemple le site http://audacity.fr/


 

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Ouverture du fichier MP3 dans Audacity. Les deux courbes bleues visualisent le signal sonore des deux voies de ce fichier stéréo.
On visualise bien déjà le phrasé, c'est à dire la séparation des syllabes.

Nous allons travailler d'abord sur les premières syllabes.
1- Sélectionner les premières syllabes.
2- Zoomer sur la sélection.

1- On peut très simplement écouter une partie sélectionnée: sélectionner, puis appuyer sur la barre d'espace.
2- Afin de s'y retrouver et de noter les résultats, il est utile d'insérer une piste "marqueurs"
Menu Pistes.../Ajouter Nouvelle.../Piste de marqueurs.
Il suffit ensuite de cliquer dans la piste de marqueurs et de taper du texte.
On peut par exemple transcrire les syllabes chantées et noter les fréquences mesurées.

Analyse d'une note.
1 - Après une écoute attentive, sélectionner une partie stable d'une note.
Il faut éviter l'attaque et la chute de la note.
Sélectionner la zone la plus large possible, ce qui correspond au plus grand nombre possible d'échantillons.
2 - Menu Analyse / Tracer le spectre ...

Fenêtre "Analyse de fréquence"
1- Conserver ces réglages.
Le paramètre Taille correspond au nombre d'échantillons pris en compte. Plus ce nombre est grand, plus l'analyse sera fine et détaillée.
8192 est une valeur intéressante, mais si la note est trop courte, on peut être
contraint à adopter 4096, voir 2048.
2 - Les pics de fréquences correspondent aux fréquences majoritairement présentes dans l'échantillon sélectionné.
Promener le curseur à proximité de ces pics.
3- Le logiciel détecte dans cette zone le pic le plus proche et donne la fréquence, ainsi que la note correspondante la plus proche
(attention, cette approximation n'est pas suffisante, voir l'étape suivante.
4 - On trouve très souvent, pour une fréquence dominante, plusieurs harmoniques comme ici, l'octave inférieure et l'octave supérieure.
5 - De même on trouve ici la quinte.

Sur ce même site, -- lien ici --, j'ai développé ce petit outil qui est complémentaire à Audacity
pour avoir une analyse plus fine de la fréquence mesurée.
On entre la fréquence, éventuellement une valeur de diapason (la fréquence du LA4)
Et on obtient un affichage identique à celui qu'on aurait avec un accordeur chromatique,
donnant la note, et son écart en cents.
Le cent représente un centième de demi-ton.

Voici un exemple typique de spectre d'une note chantée.
On retrouve trois harmoniques du DO #, sur trois octaves différentes (DO#4, DO#5 et DO#6).
On trouve également la quinte du DO#5 qui est le SOL#5.
On en déduit ici que la note perçue est le DO#5, qui est la note la plus
représentée dans ce spectre.

Attention, ceci n'est pas une règle absolue, l'oreille humaine a une perception des fréquences
assez troublantes parfois, et la note perçue n'est pas toujours la note correspondant
au pic le plus haut.
Bien sûr, il faut confronter cette analyse à une écoute attentive de la note.

Voici un autre phénomène que l'on trouve souvent sur des chants et sur des instruments,
il s'agit d'un exemple de vibrato où le chanteur fait vibrer sa note sur la durée de l'échantillon.
Les pics possèdent deux têtes, correspondant à l'alternance entre les deux fréquences proches d'environ un demi ton.

Voici l'exemple de l'analyse d'une phrase complète.
Il faut poursuivre ce type d'analyse sur une plus grande partie du morceau pour
en dégager des conclusions sur la gamme utilisée par exemple.

N'hésitez pas à réagir à cet article en cas de question.

Christophe




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Creative Commons BY-NC-SA International License.
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Date de création : 12/02/2018 : 15:02
Catégorie : - Quelques trucs
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