L’orgue à tuyaux, cet instrument majestueux souvent considéré comme le « roi des instruments », exige une précision acoustique absolue que peu d’innovations numériques osent défier. Dans le cadre de mon projet de fin d’études d’ingénieur chez Interface-Z, j’ai eu le privilège de concevoir le cerveau numérique d’un instrument hybride révolutionnaire, alliant la noblesse du vent et la flexibilité de l’électronique.
Rôle
Ingénieur Électronique et Développeur Embarqué (Apprenti). Ma mission consistait à concevoir un contrôleur MIDI sur mesure et à développer un moteur de synthèse sonore intelligent capable de s’adapter aux variations physiques de l’instrument réel.
Description du projet
Le Modulorgue est un instrument hybride destiné aux petites églises ou aux espaces restreints. Le défi ? Les tuyaux d’orgue produisant des notes graves sont extrêmement encombrants. Le système remplace donc ces notes basses par une simulation sonore numérique, tandis que les notes aiguës restent produites par de véritables tuyaux mécaniques. Le but était de créer une fusion sonore parfaite pour que l’auditeur ne perçoive aucune rupture entre le son « réel » et le son « virtuel ».
Détails techniques
Pour relever ce défi, j’ai mis en place une architecture logicielle et matérielle spécifique :
- Cerveau du système : Raspberry Pi 2 Model B.
- Environnement de programmation : PureData (Pd).
- Développement C : Création d’un plugin (externe) spécifique pour PureData afin de gérer directement les ports GPIO (SPI, UART) de la Raspberry Pi, permettant une communication MIDI à très faible latence.
- Synthèse Sonore : Algorithmes de synthèse développés sous PureData pour reproduire le timbre riche et complexe de l’orgue.
- Correction de dérive thermique : L’une des innovations majeures fut l’intégration d’un capteur de température. La fréquence des tuyaux réels variant avec la température de l’air (dilatation/contraction), le programme ajuste en temps réel le « pitch » de la synthèse numérique pour rester parfaitement accordé avec la partie mécanique de l’orgue.
Le mot de l’expert : Ce qui m’a le plus marqué sur ce projet, c’est la confrontation entre deux mondes : le temps long de la lutherie (où l’on construit pour les siècles) et le temps réel de l’informatique. L’anecdote de la correction thermique est cruciale : sans ce capteur de température, l’instrument devenait dissonant. C’est ici que l’ingénierie prend tout son sens : utiliser l’électronique pour respecter l’âme d’un instrument traditionnel.
Client : Manufacture d’Orgues Birouste, Modulogue et Orgue.net.
Conception : Interface-Z