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Lambda - un épilogue

Suites aux recherches sur la synthèse sonore par voie optique (voir l'article Lambda), je présente ici quelques applications sous la forme d'objets plus ou moins finis.

Avant de poursuivre, j'aimerais souligner que des recherches très similaires — et dont je n'avais pas connaissance — ont été menées par Jacques Dudon. On retrouve, je dirais sans surprise, les disques à motifs imprimés (qu'il appelle disques photosoniques). Je ne connais pas ce monsieur mais il me semblait important d'évoquer son travail !

Orgue optique

Un disque "chromatique" tel que possible à générer par le petit module interactif de la page Lambda est mis en rotation (6 tours par seconde). Il est constitué de 25 cercles concentriques imprimés de motif correspondants aux fréquence de la gamme. Nous avons donc deux octaves de 12 notes + 1.

Un bras survol ce disque radialement et est équipé de 25 leds blanches, isolées les unes des autres par des cartons noirs. Chaque led est située directement à l'aplomb d'un cercle.

Chaque led est connectée à une touche d'un clavier de piano et s'allume quand on la presse.

Le bras est également pourvu de 5 photodiodes régulièrement espacées qui observent conjointement la réflexion de la lumière des led modulée par les motifs en défilement. Le signal est amplifié de manière comme décrit dans la page Lambda.

La fabrication du clavier a sans doute été la partie difficile de ce projet, et a représenté un petit défi. Il est loin d'être parfait et bien trop bruyant comme vous allez l'entendre. Évidemment, il aurait été possible de piloter ces leds avec un clavier midi et un Arduino mais c'eût été bien lourd et complexe pour une tâche si directe et cela aurait nettement perdu en élégance selon moi.

Voici une petite démo, filmée en lumière atténuée, ce qui explique cette faible qualité. Votre serviteur met toutefois tout son art pour vous divertir avec cette magnifique mélopée (rires) !

Basse optique

Ici j'ai utilisé un capteur infrarouge en réflexion prévu pour les courtes distances, le CNY70 :

Trois de ces capteurs éclairent et observent chacun les vibrations d'une corde vibrante en caoutchouc. Une tâche de peinture blanche sur la corde améliore la réponse du capteur. Le signal est d'abord débarrassé de sa composante continue par un condensateur puis filtré et amplifié au niveau ligne par un AOP. La basse est alimentée sous 12V par des piles :

Le son obtenu est étonnement naturel et rappelle le son d'une contrebasse de manière assez convaincante. Un peu de distortion est audible dans la capture ci-après. Elle est due à l'amplificateur et non à l'instrument. Cette basse est "fretless" alors je vous invite à avoir un peu d'indulgence quant la justesse !

Notez également en début de vidéo les trois points violets visibles au niveau des CNY70. Il s'agit bel et bien du rayonnement infrarouge émis par les capteurs et auquel une webcam d'ordinateur est légèrement sensible. Ils sont invisibles à l'oeil nu.

Lecteur de cylindres audio optique

Dans sa forme (mais pas dans sa technologie), ce montage évoque l'un des premiers systèmes d'enregistrement et restitution sonore connus, le célèbre phonographe d'Edison :

Le document imprimé et enroulé sur le cylindre est une transcription graphique des samples d'un fichier musical (données PCM d'un fichier WAV) convertis en niveaux de gris et "packés" dans une image numérique. J'ai écrit un logiciel Cocoa pour réaliser cette tâche, voici le code source et voici le document à imprimer :

Cette fois, j'ai préféré utiliser un laser, plus facile à focaliser sur la piste. Une vis sans fin permet de faire avancer la "tête de lecture" constituée du laser et de la photodiode. Le reste du montage est très similaire à celui déjà présenté dans l'article Lambda. J'y ajoute simplement un driver pour le moteur basé sur le "double-pont en H" L293D dans un simple esprit pratique.

Voici donc un extrait de Chopin, dans une adaptation pour guitare brillamment exécutée par Brandon J. Acker.