L'oreille musicale de l'informatique

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janvier 2012
Sur un CD, les sons des instruments sont mixés ensemble. Les séparer est le défi relevé par les chercheurs.
© Singapore press holding

En informatique musicale, des scientifiques décortiquent les enregistrements musicaux, pour que nous puissions les écouter autrement.

Vous connaissez par cœur les moindres variations de vos disques favoris ? Vous ne faites même plus attention aux chansons qui défilent ? Les recherches de Sylvain Marchand devraient vous intéresser. Arrivé à l’université de Brest il y a tout juste quatre mois, ce chercheur en informatique musicale veut rendre possible “l’écoute active de la musique”. « Il faut qu’il se passe quelque chose entre le CD et l’auditeur et, pour cela, il faut pouvoir changer des paramètres, comme le timbre, ou la spatialisation. » Choisir de se concentrer sur la guitare, entendre la batterie comme si vous étiez à côté : en fait, écouter de la musique comme si vous vous baladiez entre les musiciens ! Sylvain Marchand en a fait une démonstration en musique, lors d’une conférence donnée aux journées consacrées aux jeunes chercheurs en acoustique.

Tatouer la musique

Le nœud du problème, c’est de « séparer les sources sonores, a-t-il expliqué, car votre chaîne diffuse les sons en stéréo, suivant deux canaux (gauche et droite). Il faut pouvoir retrouver les différentes pistes d’origine (au moins autant que d’instruments) à partir de ces seules données. » Beaucoup de recherches sont déjà menées sur la séparation de sources en aveugle, sans le moindre indice sur la source originelle. Avec des résultats plus ou moins probants. Pour obtenir une meilleure qualité, le chercheur a pris le parti d’importer un peu plus d’informations, en intégrant dans le CD, au cœur de la musique, quelques données sur les sons d’origine. « Ce tatouage d’informations est inaudible », précise le chercheur. Le résultat, surprenant, intéressera sûrement les mélomanes équipés de systèmes de diffusions perfectionnés, sous-exploités lorsqu’ils diffusent une “simple” source stéréo. Les apprentis musiciens, guitare ou micro bien en main, pourront s’entraîner en coupant la piste de leur choix. « La seule épine, c’est d’obtenir l’accord des producteurs et de vaincre les résistances des industriels, qui pensent que le CD est mort. Mais ces travaux, menés dans le cadre d’un projet national(1), se transposent aussi aux formats informatiques ! »

Le même refrain

Dans le public, Gabriel Sargent, doctorant dans les laboratoires de l’Irisa à Rennes, écoute, attentif. Lui aussi décortique les chansons, mais d’une autre manière. Quelques heures plus tôt, il a présenté ses propres recherches, de façon plus informelle, devant un poster résumant ses travaux, prêt à répondre aux questions. « J’essaye de caractériser automatiquement la structure des morceaux, de découper les chansons en plusieurs segments comparables et d’attribuer à chacun une étiquette relative à leur contenu musical. » Pour repérer automatiquement les couplets et les refrains ou accéder aux extraits les plus caractéristiques. Son programme fait le tri parmi une multitude de découpages possibles. « Je les sélectionne suivant plusieurs critères, notamment l’harmonie. Grâce à un logiciel développé par des collègues de l’université de Tokyo, je peux traduire la musique en une suite d’accords. Mon algorithme repère ensuite les séquences d’accords similaires et régulières pour choisir le meilleur découpage. » Plus il y a de ressemblances, mieux l’algorithme fonctionne, mais deux passages musicaux ne sont jamais tout à fait identiques, « c’est là toute la difficulté... »

Résumer la musique

À terme, un tel programme permettra de remplacer les extraits musicaux que l’on peut écouter en prévente sur Internet par de véritables résumés musicaux, sélectionnant un peu du couplet, un peu du refrain... C’est l’un des objectifs du projet Quaero, un consortium franco-allemand sur les technologies d’analyse et de classification multimédias, dont les recherches de l’équipe de Gabriel Sargent font partie.

« On peut aussi imaginer se balader plus facilement dans une chanson, passer directement au refrain, zapper un passage qu’on aime moins... » Pour l’instant, le doctorant considère la musique pop rock, dont la structure est assez codifiée (certains tests ont été faits avec les compilations de l’Eurovision). La musique classique, plus complexe à cet égard, devra attendre que le programme ait fait ses gammes.

 

TROIS JOURS POUR S'ENTENDRE

Les septièmes Journées jeunes chercheurs en audition, acoustique musicale et signal audio (JJCAAS) se sont déroulées du 7 au 9 décembre dernier dans les locaux d’Orange Labs, à Cesson-Sévigné, à l’initiative de jeunes chercheurs de l’entreprise. Pendant trois jours, les doctorants et postdoctorants venus de toute la France ont pu présenter leurs travaux et assister aux conférences de chercheurs travaillant dans le même domaine.

Renseignements : http://jjcaas2011.pagesperso-orange.fr

 

CÉLINE DUGUEY

 

 

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