Je m’intéresse à la musique…

Si Pythagore est lié aux mathématiques grâce à son fameux théorème, il a aussi grandement contribué à l’établissement des premières théories musicales en calculant notamment les rapports sonores des intervalles musicaux les plus harmonieux. Rapports de fréquences entre les notes, nombre d’or ou encore motifs géométriques, les outils mathématiques sur lesquels les musiciennes et musiciens s’appuient pour composer leurs œuvres sont nombreux, et de multiples liens entre ces domaines d’apparence éloignés continuent d’être exploités pour nous prouver qu’ils sont en réalité intimement liés, illustrant ainsi la citation du philosophe et mathématicien Leibniz au XVIIIe siècle: « La musique est un exercice d’arithmétique secrète, et celui qui s’y livre ignore qu’il manie les nombres ».

Pour mieux comprendre la musique, il faut d’abord s’attarder sur les sons et leur propagation. Les vibrations des instruments provoquent des compressions de l’air qui se propagent, créant ainsi des notes, qui peuvent être représentées par des courbes sinusoïdales montrant l’évolution de la pression de l’air en fonction du temps. Toutes les musiques peuvent donc être traduites en équations et en courbes pour être étudiées à la lumière des lois physiques qui les régissent, et permettre l’analyse des sons qui les composent, leur possible déformation, et leur impact sur l’oreille humaine.

L’électroacoustique englobe toutes les techniques de production, d’enregistrement et de reproduction des sons par des moyens électriques. Elle a désormais une place prépondérante dans le monde de la musique et son étude permet d’aller toujours plus loin dans la fidélité des sons restitués à l’audience, au point de réussir à l’immerger complètement dans la musique. Haut-parleurs directionnels ou encore micros capables de ne capter que certaines fréquences, nombreuses sont les avancées s’appuyant sur des concepts de traitement du signal et d’acoustique permettant de maîtriser au mieux les réverbérations et phénomènes d’absorption des sons, et ainsi d’aider les musiciennes et musiciens à exprimer leur talent et à le partager.

Grâce à des techniques avancées de vision par ordinateur et aux puissances de calcul désormais disponibles, il est possible d’analyser d’énormes quantités de partitions de façon automatique. La data science peut ainsi nous informer sur l’évolution des structures harmoniques utilisées dans le temps ou les spécificités des styles musicaux liés à certaines régions ou époques. À partir de là, des intelligences artificielles sont capables de composer des mélodies originales en respectant les spécificités d’un style donné, tout en s’assurant qu’aucune autre ne leur ressemble. En appliquant ces techniques à un corpus donné, il est également possible d’essayer de compléter des œuvres inachevées, tout en gardant en tête que la musique reste une activité humaine sujette à de nombreuses variations liées au vécu de celles et ceux qui la pratiquent.

La musique rythme notre quotidien et peut nous faire ressentir d’intenses émotions, ce qui en fait un sujet de recherche fascinant à exploiter en neurosciences. Il est ainsi possible de s’appuyer sur la musique pour mieux comprendre les capacités cognitives humaines, notamment la façon dont le cerveau traite et représente des séquences auditives et syntaxiques complexes. La prédiction du ressenti induit par différentes mélodies en fonction des cultures et régions du monde est également un sujet d’intérêt pour les équipes de recherche. Enfin, l’ADN pourrait devenir un moyen de stockage de choix pour conserver des archives musicales entières.