Numerical Restoration of Historical Musical Instruments

Informations projet

NEMUS

N° de convention de subvention: 950084

DOI

10.3030/950084

Projet clôturé

Date de signature de la CE 25 Septembre 2020

Date de début 1 Juillet 2021

Date de fin 30 Juin 2026

Financé au titre de

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Coût total

€ 1 497 265,00

Contribution de l’UE

€ 1 497 265,00

Coordonné par

ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITA DI BOLOGNA
Italy

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Publications

Thesis and dissertations (3)

Non-Iterative Numerical Simulation Techniques for Nonlinear String Vibration in Musical Acoustics

Auteurs: Riccardo Russo
Publié dans: PhD Dissertation, University of Bologna, 2025
Éditeur: University of Bologna
DOI: 10.48676/unibo/amsdottorato/12127

From Accessible Musical Instrument Plates Characterization Towards an Analysis Framework for Historical Instruments

Auteurs: Sebastian Duran
Publié dans: PhD Dissertation, University of Bologna, 2026
Éditeur: University of Bologna
DOI: 10.48676/unibo/amsdottorato/12892

Open Methods for Digital Conservation of Musical Instruments

Auteurs: Matthew Hamilton
Publié dans: PhD Dissertation, University of Bologna, 2026
Éditeur: University of Bologna
DOI: 10.48676/unibo/amsdottorato/12890

Peer reviewed articles (15)

Fast simulation of the Kirchhoff-Carrier string with an energy-storing boundary condition using a Scalar Auxiliary Variable approach

Auteurs: Michele Ducceschi, Alexis Mousseau, Stefan Bilbao, Riccardo Russo
Publié dans: IFAC-PapersOnLine, Numéro 58, 2024, Page(s) 220-225, ISSN 2405-8963
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.ifacol.2024.08.284

Explicit exactly energy-conserving methods for Hamiltonian systems

Auteurs: Stefan Bilbao; Michele Ducceschi; Fabiana Zama
Publié dans: Journal of Computational Physics, Numéro 00219991, 2023, ISSN 0021-9991
Éditeur: Academic Press
DOI: 10.1016/j.jcp.2022.111697

Affordable wide-band measurement ecosystem for musical acoustics based on electro-dynamic transducers

Auteurs: Ludovico Ausiello, Michele Ducceschi, Sebastian Duran, Benjamin Morrison
Publié dans: Acta Acustica, Numéro 8, 2024, Page(s) 53, ISSN 2681-4617
Éditeur: EDP Sciences
DOI: 10.1051/aacus/2024045

Scalar Auxiliary Variable Techniques for Nonlinear Transverse String Vibration

Auteurs: Riccardo Russo, Stefan Bilbao, Michele Ducceschi
Publié dans: IFAC-PapersOnLine, Numéro 58, 2024, Page(s) 160-165, ISSN 2405-8963
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.ifacol.2024.08.274

Establishing a benchmark for comparative analysis of thin and thick plate modal frequencies: A non-dimensional paradigm

Auteurs: Sebastian DURAN, Henna TAHVANAINEN, Michele DUCCESCHI
Publié dans: INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings, Numéro 270, 2025, Page(s) 6086-6097, ISSN 0736-2935
Éditeur: Institute of Noise Control Engineering (INCE)
DOI: 10.3397/in_2024_3682

Simulation of the geometrically exact nonlinear string via energy quadratisation

Auteurs: Ducceschi, Michele; Bilbao, Stefan
Publié dans: Journal of Sound and Vibration, 2022, Page(s) 117021-117040, ISSN 0022-460X
Éditeur: Academic Press
DOI: 10.1016/j.jsv.2022.117021

A method to estimate the rectangular orthotropic plate elastic constants using least-squares and Chladni patterns

Auteurs: Michele Ducceschi, Sebastian Duran, Henna Tahvanainen, Ludovico Ausiello
Publié dans: Applied Acoustics, Numéro 220, 2025, Page(s) 109949, ISSN 0003-682X
Éditeur: Pergamon Press Ltd.
DOI: 10.1016/j.apacoust.2024.109949

MAGPIE: a web-based, open-source framework for plate vibration analysis

Auteurs: Matthew HAMILTON, Michele DUCCESCHI, Alexis MOUSSEAU, Sebastian DURAN
Publié dans: INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings, Numéro 270, 2024, Page(s) 5918-5929, ISSN 0736-2935
Éditeur: Institute of Noise Control Engineering (INCE)
DOI: 10.3397/in_2024_3662

Numerical convergence of the scalar auxiliary variable method applied to nonlinear stiff string models

Auteurs: Riccardo Russo, Michele Ducceschi, Stefan Bilbao
Publié dans: Nonlinear Dynamics, Numéro 114, 2026, ISSN 0924-090X
Éditeur: Kluwer Academic Publishers
DOI: 10.1007/s11071-026-12708-0

Non-Iterative Simulation Methods for Virtual Analog Modelling

Auteurs: Michele Ducceschi; Stefan Bilbao
Publié dans: IEEE/ACM Transactions on Audio Speech and Language Processing, Numéro 23299290, 2022, ISSN 2329-9290
Éditeur: IEEE Advancing Technology for Humanity
DOI: 10.1109/taslp.2022.3209934

Evaluating CPU, GPU, and FPGA performance in the context of modal reverberation: a comparative analysis

Auteurs: Romain Michon, Michele Ducceschi, Pierre Cochard, Travis Skare, Craig J. Webb, Riccardo Russo
Publié dans: Frontiers in Signal Processing, Numéro 5, 2025, ISSN 2673-8198
Éditeur: Frontiers Media SA
DOI: 10.3389/frsip.2025.1522604

The Dynamic Grid: Time-Varying Parameters for Musical Instrument Simulations Based on Finite-Difference Time-Domain Schemes

Auteurs: Silvin Willemsen; Stefan Bilbao; Michele Ducceschi; Stefania Serafin
Publié dans: Journal of the Audio Engineering Society, Numéro 15494950, 2022, ISSN 1549-4950
Éditeur: Audio Engineering Society
DOI: 10.17743/jaes.2022.0043

Non-dimensional modal analysis of musical instrument plates

Auteurs: Sebastian Duran, Henna Tahvanainen, Michele Ducceschi
Publié dans: The Journal of the Acoustical Society of America, Numéro 158, 2025, Page(s) 4159-4173, ISSN 1520-8524
Éditeur: Acoustical Society of America (ASA)
DOI: 10.1121/10.0039882

Models of musical string vibration

Auteurs: Stefan Bilbao; Michele Ducceschi
Publié dans: ACOUSTICAL SCIENCE & TECHNOLOGY, 2023, ISSN 1347-5177
Éditeur: ACOUSTICAL SCIENCE & TECHNOLOGY
DOI: 10.1250/ast.44.194

Acoustic analysis of a well-preserved Renaissance music space: The Odeo Cornaro in Padua

Auteurs: Giulia Fratoni, Dario D’Orazio, Michele Ducceschi, Massimo Garai
Publié dans: Acta Acustica, Numéro 8, 2024, Page(s) 25, ISSN 2681-4617
Éditeur: EDP Sciences
DOI: 10.1051/aacus/2024017

Conference proceedings (30)

A Two-Register Haptic Interface for Articulated Control of Harpsichord Physical Models

Auteurs: Matthew Hamilton; Riccardo Russo; Craig J. Webb; Michele Ducceschi
Publié dans: Proceedings of Forum Acusticum / Euronoise 2025, 2025
Éditeur: European Acoustics Association

Simulation Of The Snare-membrane Collision In Modal Form Using The Scalar Auxiliary Variable (Sav) Method

Auteurs: Michele Ducceschi;Matthew Hamilton;Riccardo Russo
Publié dans: Proceedings of the 10th Convention of the European Acoustics Association, 2023
Éditeur: European Acoustics Association

Fast Explicit Algorithms for Hamiltonian Numerical Integration

Auteurs: Stefan Bilbao; Michele Ducceschi
Publié dans: Proceedings of ENOC 2022 - 10th European Nonlinear Dynamics Conference, 2022
Éditeur: ENOC

A Physical Model of the Trombone Using Dynamic Grids for Finite-Difference Schemes

Auteurs: Silvin Willemsen; Stefan Bilbao; Michele Ducceschi; Stefania Serafin
Publié dans: 24th International Conference on Digital Audio Effects, DAFx 2021, 2021, Page(s) 152 - 159, ISBN 978-3-200-08378-3
Éditeur: Institute of Electrical and Electronic Engineering
DOI: 10.23919/dafx51585.2021.9768286

Fast Estimation Of Wood Elastic Constants Using Least-squares

Auteurs: Sebastian Duran; Michele Ducceschi; Henna Tahvanainen; Ludovico Ausiello
Publié dans: Proceedings of the 10th Convention of the European Acoustics Association (Forum Acusticum 2023), 2023
Éditeur: European Acoustics Association

Measurement-Informed Nonlinear Modal Synthesis of 65 Classical Guitars

Auteurs: Michele Ducceschi; Riccardo Russo; Craig J. Webb
Publié dans: Proceedings of the 29th International Conference on Digital Audio Effects (DAFx26), 2026
Éditeur: DAFx

MIMO Room Impulse Response Analysis and Synthesis Through a Modal-Domain Approach: Application to a Reverberation Chamber

Auteurs: Giulia Fratoni; Michele Ducceschi
Publié dans: Proceedings of Forum Acusticum 2026 - 12th Convention of the European Acoustics Association, 2026
Éditeur: European Acoustics Association

Real-time gong synthesis

Auteurs: Stefan Bilbao; Craig J. Webb; Zehao Wang; Michele Ducceschi
Publié dans: Proceedings of the 26th International Conference on Digital Audio Effects, 2023
Éditeur: Digital Audio Effect (DAFx)

Efficient simulation of acoustic physical models with nonlinear dissipation

Auteurs: Riccardo Russo; Michele Ducceschi; Stefan Bilbao; Matthew Hamilton
Publié dans: Proceedings of the Sound and Music Computing Conference, 2023, 2023
Éditeur: Sound and Music Computing Conference (SMC2023)

Experimentally-tuned Synthesis Of A Thin Plate

Auteurs: Sebastian Duran; Michele Ducceschi; Henna Tahvanainen; Ludovico Ausiello
Publié dans: 2023
Éditeur: Proceedings of the Institute of Acoustics

Real-time simulation of the struck piano string with geometrically exact nonlinearity via a scalar quadratic energy method

Auteurs: Michele Ducceschi; Stefan Bilbao; Craig J. Webb
Publié dans: 10th European Nonlinear Dynamics Conference (ENOC2020), 2022
Éditeur: ENOC2020

Non-iterative schemes for the simulation of nonlinear audio circuits

Auteurs: M. Ducceschi ; S. Bilbao ; C.J. Webb
Publié dans: Proceedings of the 24th Conference of Digital Audio Effects (DAFx-20in21), 2022, Page(s) 25-32
Éditeur: DAFx
DOI: 10.23919/dafx51585.2021.9768254

"""See Link for More Details"": Towards a Pragmatic Open Methodology at NIME"

Auteurs: Matthew Hamilton, Michele Ducceschi, Stefan Bilbao
Publié dans: Proceedings of the International Conference on New Interfaces for Musical Expression (NIME '26), 2026
Éditeur: NIME
DOI: 10.5281/zenodo.20784119

Augmentation of a Historical Harpsichord Keyboard Replica for Haptic-Enabled Interaction in Museum Exhibitions

Auteurs: Matthew Hamilton; Michele Ducceschi; Roberto Livi; Catalina Vicens; Andrew McPherson
Publié dans: Proceedings of the International Conference on New Interfaces for Musical Expression (NIME '25), 2025
Éditeur: NIME
DOI: 10.5281/zenodo.15698916

Role of shift constant in Energy Shifted SAV for Hamiltonian Systems

Auteurs: Fabiana Zama;Michele Ducceschi;Stefan Bilbao
Publié dans: Proceedings of the 12th International Conference on Mathematical Modeling in Physical Sciences, 2023
Éditeur: IOP Publishing

Real-Time Implementation of Non-Linear Physical Models with Modal Synthesis and Performance Analysis

Auteurs: Cerioli, Alessandro; Cuccecschi, Michele; Serafin, Stefania
Publié dans: 2nd Nordic Sound and Music Computing Conference (NordicSMC), 2021
Éditeur: NordicSMC
DOI: 10.5281/zenodo.5723927

Applications Of Port-Hamiltonian Methods To Non-iterative Stable Simulations Of The Korg35 And Moog 4-pole VCF

Auteurs: D. Mohammed; S. Bilbao; M. Ducceschi
Publié dans: 24th International Conference on Digital Audio Effects (DAFx), 2021, 2021, Page(s) 33-40
Éditeur: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.
DOI: 10.23919/dafx51585.2021.9768301

Efficient Simulation of the Bowed String in Modal Form

Auteurs: Riccardo Russo; Michele Ducceschi; Stefan Bilbao
Publié dans: 25th International Conference on Digital Audio Effects, DAFx 2022, 2022
Éditeur: DAFx

On the use of tonewood leftovers for the elastic constants estimation of musical instruments top plates

Auteurs: Sebastian Duran, Henna Tahvanainen, Ludovico Ausiello, Michele Ducceschi
Publié dans: Proceedings of Meetings on Acoustics, 188th Meeting of the Acoustical Society of America joint with 25th International Congress on Acoustics, Numéro 56, 2025, Page(s) 035010
Éditeur: ASA
DOI: 10.1121/2.0002084

From CT scans to FEM: influence of CAD model complexity on the modal analysis of a small kantele

Auteurs: Sebastian Duran; Michele Ducceschi; Henna Tahvanainen
Publié dans: Proceedings of Meetings on Acoustics (International Symposium on Musical Acoustics 2026, ISMA 2026), 2026
Éditeur: Acoustical Society of America

A Corpus-Driven Parametric Modal Reverberator

Auteurs: Michele Ducceschi; Leonardo Gabrielli; Riccardo Simionato; Riccardo Russo
Publié dans: Proceedings of the 29th International Conference on Digital Audio Effects (DAFx26), 2026
Éditeur: DAFx

The coupled rooms of Odeo Cornaro (1534) as support for Renaissance musicians and soloists

Auteurs: Giulia Fratoni; Dario D'Orazio; Michele Ducceschi, Massimo Garai
Publié dans: Proceedings of the 24th International Congress on Acoustics (ICA), 2022
Éditeur: ICA

Variable bracing patterns to tune soundboards and membrane speakers

Auteurs: Ludovico Ausiello; Martino Pani; Sebastian Duran; Michele Ducceschi
Publié dans: Proceedings of Acoustic 2023, 2023
Éditeur: Institute of Acoustics

Real-Time Guitar Synthesis

Auteurs: Stefan Bilbao; Riccardo Russo; Craig Webb; Michele Ducceschi
Publié dans: Proceedings of the 27th International Conference on Digital Audio Effects (DAFx24), 2024
Éditeur: DAFx

Convergence analysis and relaxation techniques for modal scalar auxiliary variable methods applied to nonlinear transverse string vibration

Auteurs: Riccardo Russo, Craig J. Webb, Michele Ducceschi, Stefan Bilbao
Publié dans: Proceedings of Meetings on Acoustics, International Symposium on Music and Room Acoustics, Numéro 58, 2025, Page(s) 035007
Éditeur: ASA
DOI: 10.1121/2.0002073

Efficient synthesis of large room impulse responses in the modal domain

Auteurs: Michele Ducceschi, Craig J. Webb, Giulia Fratoni
Publié dans: 2025 Immersive and 3D Audio: from Architecture to Automotive (I3DA), 2025, Page(s) 1-8
Éditeur: IEEE
DOI: 10.1109/i3da65421.2025.11202053

Real-time modal synthesis of nonlinearly interconnected networks

Auteurs: Michele Ducceschi;Stefan Bilbao;Craig J. Webb
Publié dans: Proceedings of the 26th International Conference on Digital Audio Effects, 2023
Éditeur: Digital Audio Effects (DAFx)

Spatial modal reverberation

Auteurs: Michele Ducceschi, Craig Webb, Matteo Gualeni, Riccardo Russo
Publié dans: Proceedings of Meetings on Acoustics (International Symposium on Musical Acoustics 2026, ISMA 2026), 2026
Éditeur: Acoustical Society of America

Efficient simulation of the yaybahar using a modal approach

Auteurs: Riccardo Russo; Michele Ducceschi; Stefan Bilbao
Publié dans: 2023
Éditeur: Proceedings of the 26th International Conference on Digital Audio Effects (DAFx23)

Dynamic Grids for Finite-Difference Schemes in Musical Instrument Simulations

Auteurs: Silvin Willemsen; Stefan Bilbao; Michele Ducceschi; Stefania Serafin
Publié dans: 24th International Conference on Digital Audio Effects, DAFx 2021, 2022, Page(s) 144 - 151
Éditeur: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.
DOI: 10.23919/dafx51585.2021.9768302

Book chapters (1)

Eigenvalue Problems and Modal Schemes in Musical Acoustics: A Tutorial

Auteurs: Michele Ducceschi
Publié dans: CISM International Centre for Mechanical Sciences, Physics of Musical Instruments Applied to Instrument Making, 2026, Page(s) 253-314
Éditeur: Springer Nature Switzerland
DOI: 10.1007/978-3-032-16900-6_7