Musique et la technologie : la construction d’une harpe laser

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La première harpe laser prête pour le spectacle.

Si une harpe n’a pas de cordes, fait-elle nécessairement du bruit?

J’ai mis cette énigme à l’épreuve quand on m’a demandé de créer un instrument pour le labo symphonique au Centre national des arts à Ottawa. L’événement a été conçu pour « Percer les secrets de la symphonie » avec de nouvelles explorations du son et les classiques symphoniques, créées par la science et la technologie.

Mon défi était de créer une harpe laser : un instrument vraisemblable qui utiliserait des lasers pour projeter les « cordes » de lumière que l’on pourrait « pincer ». Depuis, j’ai créé deux versions, mais parlons d’abord de l’originale. 

La première version que j’ai créée était une harpe à interface numérique des instruments de musique (MIDI). Cette harpe MIDI, en tant que telle, ne fait pas de sons; elle produit plutôt les données musicales quand vous la jouez. Ces données sont ensuite utilisées par un synthétiseur (un ordinateur portatif avec une interface USB pour nous au Musée) pour produire les sons. Le son qu’elle fait est personnalisable; il peut sonner comme une harpe, un piano, les tambours, etc.  

Construction du cadre et installation des lasers

Je n’avais pas beaucoup de temps pour finir la première version, alors j’ai cherché pour des lasers bon marché. J’ai donc acheté une douzaine de pointeurs laser d’un magasin à un dollar. Malheureusement, ils se sont révélés inutiles pour le plan que j’avais en tête; ils ne pouvaient pas être modifiés facilement, n’avaient pas suffisamment de pouvoir et les rayons laser ne pouvaient pas être focalisés. Enfin, j’ai cherché dans ma boîte de vieilles télécommandes; mon poste de technologue en électronique me demande de m’occuper d’un grand nombre de projecteurs et souvent ceux-ci ont des télécommandes à l’intérieur desquelles il y a un laser rouge. Après avoir fouillé et ouvert de vieilles télécommandes pendant environ une heure, j’ai trouvé assez de lasers pour une octave de « cordes ».

Un assortiment de télécommandes, qui ont été ouvertes et démantelées, reposent sur une surface en bois avec quelques outils.
Une pile de télécommandes qui ont été récupérées pour les lasers.

Monter les « cordes »

J’ai monté chaque laser sur la partie supérieure du cadre acrylique à la main et les ai collés en place avec de la colle chaude; celle-ci est pratique si vous n’êtes pas sûr si vous avez besoin de faire des changements, parce que si vous y ajoutez un peu de chaleur vous pouvez apporter des modifications ou même tout recommencer. J’ai dirigé les lasers vers les cellules photoconductrices, c’est-à-dire les composantes électroniques qui sont sensibles à la lumière, localisées à la base de la harpe.

À ce stade, j’ai fait face à un problème : même après avoir ciblé les lasers manuellement, j’ai découvert que la harpe fonctionnait de façon intermittente à cause des mouvements ou des changements de la lumière dans la salle.  Pour y remédier, j’ai mis en pot chaque capteur avec de la colle chaude pour agir comme un diffuseur. Pour faire cela, j’ai placé un anneau autour de chacun et l’ai rempli avec de la colle chaude. Cela a assuré que le niveau de lumière était régulier et constant, même si les lasers bougeaient un peu. 

Le circuit est assez simple — il se fie à un capteur qui doit se trouver dans la trajectoire du laser, qui ensuite sature le capteur. Quand quelque chose (comme votre main) bloque le laser, l’absence peut être détectée. Chacune des cordes est connectée au microcontrôleur, qui est programmé pour détecter les changements de lumière et ensuite produire les notes MIDI. Ceci est ensuite envoyé à l’ordinateur, et un logiciel MIDI l’interprète et finalement le son sort du hautparleur.

Un cadre en plastique transparent en forme de harpe repose sur une table.
Le cadre de la première harpe laser avant que les électroniques soient installés.

Un nouveau défi

Le labo symphonique s’est bien passé, et le public était heureux de jouer avec la harpe. Après l’événement, on m’a demandé si je pouvais créer une deuxième harpe autonome, c’est-à-dire sans hautparleurs externes et sans ordinateur portatif.

Restez à l’écoute pour le deuxième article de Jonathan, Musique et la technologie : soulever la barre, où il explique comment il a créé la version autonome.


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Jonathan Cousineau

Jonathan Cousineau est un technologue électronique qui travaille à Ingenium Canada depuis 2012. Il aime fabriquer des objets, les réparer et annuler les garanties.