Recherche

Pourquoi la tablette graphique ?

Une composante importante du Cantor Digitalis est son interface. Plusieurs critères sont considérés dans le choix d'une interface de contrôle adaptée.

D'abord, comme pour tout instrument de musique, aucune latence ne doit être perçue entre le geste et le son produit. La résolution temporelle des tablettes Wacom Intuos 5M est de 5 ms avec un stylet et 20 ms avec les doigts. Le temps de transmission des données par USB est négligeable. Ces faibles résolutions produisent l'illusion que le son et le geste sont connectés par une causalité directe, comme un instrument de musique acoustique.

Ensuite, l'interface doit proposer une haute résolution spatiale pour permettre la continuité du contrôle et d'éviter d'entendre des pas de quantification. Les tablettes Wacom Intuos 5M possèdent une résolution de 5080 lignes par pouce (0.005 mm) et 2048 niveaux de pression. Ces grandeurs sont beaucoup plus grandes que ce que la précision du stylet permet d'atteindre (limite du diamètre de la pointe du stylet et de la faible amplitude du ressort au niveau de la pointe).

Enfin, un son synthétique est d'autant plus réaliste que ses paramètres ne sont pas statiques. Par conséquent, l'interface doit suggérer des gestes précis, reproductibles, intuitifs et dynamiques. Le stylet, initialement conçu pour du dessin sur ordinateur, remplit ces critères en proposant un geste connu et pratiqué depuis l'enfance : l'écriture. Comparé à la souris ou au trackpad, la tablette offre la possibilité de jouer de légères modulations de paramètres, essentielles pour la qualité du son. La technologie tactile utilise l'avantage de l'utilisation massive de ses doigts sur tablettes ou smartphones.

Néanmoins, il est possible de contrôler le logiciel par le biais d'une souris et du clavier d'ordinateur afin d'avoir un aperçu du système avant de se munir d’une tablette graphique.

Le synthétiseur

Cantor Digitalis est un synthétiseur vocal performatif et paramétrique. Il implémente le modèle source-filtre linéaire et acoustique de la production de la voix. La partie "filtre" ou "conduit vocal" du système est calculée par une structure parallèle de résonateurs du second ordre. Les voyelles sont contrôlées par règles de synthèse. La partie "source" ou "dérivée du signal glottique" du système est calculée par un modèle linéaire. Les paramètres du CALM sont combinés pour contrôler quatre dimensions vocales : la hauteur, la tension de la voix, le mécanisme laryngé, le souffle, la rugosité, et l'effort vocal. CantorDigitalis inclut des réglages préenregistrés pour différentes catégories de voix (baryton, ténor, alto, soprano), différents profils de voix, des interactions source-filtre (formant et adaptation harmonique), une haute résolution de hauteur vocale, la taille du conduit vocal, un espace vocalique, et un contrôle de la qualité de voix.

Publications scientifiques

Thèses de doctorat

• O. Perrotin
  Chanter avec les mains: Interfaces chironomiques pour les instruments de musique numériques
  PhD Thesis, Université Paris-Sud, 2015, (.pdf )
• L. Feugère
  Synthèse par règles de la voix chantée contrôlée par le geste et applications musicales
  PhD Thesis, Université Pierre et Marie Curie (UPMC), 2013, (.pdf )
• S. Le Beux
  Contrôle gestuel de la prosodie et de la qualité vocale
  PhD Thesis, Université Paris Sud, 2009. (.pdf)

Articles de journaux

• L. Feugère, C. d’Alessandro, B. Doval, O. Perrotin
  Cantor Digitalis: Chironomic Parametric Synthesis of Singing
  EURASIP Journal on Audio, Speech and Music Processing, in edition.
  
• O. Perrotin, C. d'Alessandro
  Seeing, listening, drawing: interferences between sensorimotor modalities in the use of a tablet musical interface
  ACM Transactions on Applied Perception (TAP), 14(2), 2016. (.pdf)
• O. Perrotin, C. d'Alessandro
  Target Acquisition vs. Expressive Motion: Dynamic Pitch Warping for Intonation Correction
  ACM Transactions on Computer-Human Interactions (TOCHI), 23(3), 2016. (.pdf)
• L. Feugère, C. d'Alessandro
  Contrôle gestuel de la synthèse vocale. Les instruments Cantor Digitalis et Digitartic
  Traitement du signal, 32(4), 2015, 417-442. (.pdf)
• C. d’Alessandro, L. Feugère, S. Le Beux, O. Perrotin, A. Rilliard
  Drawing melodies: Evaluation of Chironomic Singing Synthesis
  J. Acoust. Soc. Am., 135(6)), 2014, 3601-3612. (.pdf)
• C. d'Alessandro, A. Rilliard, S.Le Beux
  Chironomic stylization of intonation
  J. Acoust. Soc. Am., 129(3)), March 2011, 1594-1604. (.pdf)
• N. d'Alessandro, P. Woodruff, Y. Fabre, T. Dutoit, S. Le Beux, B. Doval, C. d'Alessandro
  Real time and accurate musical control of expression in singing synthesis
  Journal on Multimodal User Interfaces, 1(1), pp. 31-39, 2007. (.pdf)

Articles de conférences et workshops

• O. Perrotin, C. d'Alessandro
  Quel ajustement de hauteur mélodique pour les instruments de musique numériques ?
  Journées d'Informatique Musicale (JIM15), Faculté de Musique, Université de Montreal, QC, Canada, May 7-9, 2015. (.pdf)
• O. Perrotin, C. d'Alessandro
  Visualizing Gestures in the Control of a Digital Musical Instrument
  Proceedings of the 2014 International Conference on New Interfaces for Musical Expression (NIME14), Goldsmiths, University of London, UK, June 30-July 4, 2014, pp. 605-608. (.pdf)
• O. Perrotin, C. d'Alessandro
  Adaptive mapping for improved pitch accuracy on touch user interfaces
  Proceedings of the 2013 International Conference on New Interfaces for Musical Expression (NIME13), Daejeon + Seoul, Korea Republic, May 27-30, 2013, pp. 186-189. (.pdf)
• L. Feugère, C. d'Alessandro, B. Doval
  Performative voice synthesis for edutainment in acoustic phonetics and singing: a case study using the Cantor Digitalis
  5th International ICST Conference, INTETAIN, Mons, Belgium, July 3-5, 2013. In Intelligent Technologies for Interactive Entertainment, Vol. 124, 169-178, 2013, Revised Selected Papers. Springer 2013 Lecture Notes of the Institute for Computer Sciences, Social Informatics and Telecommunications Engineering. ISBN 978-3-319-03891-9.) (.pdf)
• L. Feugère, S. Le Beux, C. d'Alessandro
  Chorus digitalis: polyphonic gestural singing
  1st International Workshop on Performative Speech and Singing Synthesis (P3S 2011), Vancouver, Canada, March 14-15, 2011, 4p. Unreferenced printed proceedings. (.pdf)
• S. Le Beux, L. Feugère, C. d'Alessandro
  Chorus digitalis: experiment in chironomic choir singing
  12th Annual Conference of the International Speech Communication Association (INTERSPEECH 2011), Firenze, Italy, August 27-31, 2011, 2005-2008. ISSN 1990−9772. (.pdf)
• N. d'Alessandro, C. d'Alessandro, S. Le Beux, B. Doval
  Real-time calm synthesizer: new approaches in hands-controlled voice synthesis
  Proceedings of the 6th International Conference on New Interfaces for Musical Expression (NIME'06), pp. 266-271, 2006. (.pdf)
• C. d'Alessandro, N. D'Alessandro, S. Le Beux, B. Doval
  Comparing time domain and spectral domain voice source models for gesture controlled vocal instruments
  Proceedings of the 5th International Conference on Voice Physiology and Biomechanics, pp. 49-52, Tokyo, July 12-14, 2006 (.pdf)
• C. d’Alessandro, N. d’Alessandro, S. Le Beux, J. Simko, F. Cetin, and H. Pirker
  The speech conductor: Gestural control of speech synthesis
  Technical Report Final Project Report #6, eNTERFACE’05, Mons, Belgium, July-August 2005. (.pdf)
• B. Doval, C. d’Alessandro, and N. Henrich
  The voice source as a causal/anticausal linear filter
  In ISCA, editor, Proceedings of Voqual’03: Voice Quality: Functions, analysis and synthesis, Geneva, Switzerland, 2003. (.pdf)

Prix

• C. d'Alessandro, B. Doval, L. Feugère, S. Le Beux, O. Perrotin
  First prize of the Margaret Guthman musical instrument competition
  Margaret Guthman musical instrument competition, Atlanta, GA, USA, February 19-20, 2015.
• C. d'Alessandro, B. Doval, L. Feugère, S. Le Beux, O. Perrotin
  Finalists of the international competition on musical software (Lomus) of AFIM
  Journées d'informatique musicale, Bourges, France, May 23, 2014.