Contemporary music research is a data-rich domain, integrating a diversity of approaches to data collection, analysis, and display. Though the idea of using sound to perceive scientific information is not new, using it as a tool to study music is a special case, unfortunately lacking proper development. To explore this prospect, this thesis examines sonification of three types of data endemic to music research: emotion, gesture, and corpora. Emotion is a type of data most closely associated with the emergent field of affective computing, though its study in music began much earlier. Gesture is studied quantitatively using motion capture systems designed to accurately record the movements of musicians or dancers in performance. Corpora designates large databases of music itself, constituting for instance, the collection of string quartets by Beethoven, or an individual's music library. Though the motivations for using sonification differ in each case, as this thesis makes clear, added benefits arise from the shared medium of sound. In the case of emotion, sonification first benefits from the robust literature on the structural and acoustic determinants of musical emotion and the new computational tools designed to recognize it. Sonification finds application by offering systematic and theoretically informed mappings, capable of accurately instantiating computational models, and abstracting the emotional elicitors of sound from a specific musical context. In gesture, sound can be used to represent a performer's expressive movements in the same medium as the performed music, making relevant visual cues accessible through simultaneous auditory display. A specially designed tool is evaluated for its ability to meet goals of sonification and expressive movement analysis more generally. In the final case, sonification is applied to the analysis of corpora. Playing through Bach's chorales, Beethoven's string quartets or Monteverdi's madrigals at high speeds (up to 10,000 notes/second) yields characteristically different sounds, and can be applied as a technique for analysis of pitch-transcription algorithms. / La recherche actuelle en musique implique la collecte, l'analyse et l'affichage d'un large volume de données, abordées selon différentes approches. Bien que l'idée d'utiliser le son afin de percevoir l'information scientifique ait déjà été explorée, l'utilisation du son comme outil d'étude de la musique constitue un cas particulier encore malheureusement sous-développé. Afin d'explorer cette perspective, trois types de données endémiques en recherche musicale sont examinées dans ce mémoire: émotion, geste et corpus. L'émotion en tant que type de données se retrouve le plus fréquemment au sein du domaine émergent de l'informatique affective, même si la notion fut abordée en musique bien plus tôt. Le geste est étudié de façon quantitative à l'aide de systèmes de capture de mouvement conçus pour enregistrer précisément les mouvements de musiciens ou danseurs lors d'interprétations et performances. Le corpus désigne ici les vastes bases de données sur la musique elle-même que constituent, par exemple, le recueil des quatuors à cordes de Beethoven, ou une collection musicale personnelle. Bien que les motivations pour la sonification diffèrent entre ces trois cas, comme clairement illustré dans ce mémoire, leur relation commune au médium sonore peut engendrer des avantages supplémentaires. Dans le cas de l'émotion, la sonification peut tout d'abord s'appuyer sur les connaissances établie concernant les déterminants acoustiques et structurels de l'émotion musicale, ainsi que sur les nouveaux outils informatiques conçus pour leur identification. La sonification trouve alors son utilité dans les configurations systématiques et théoriquement justifiées qu'elle peut proposer pour précisément instancier un modèle informatique (appliquer un modèle informatique à l'objet d'étude) et extraire d'un contexte musical spécifique les vecteurs d'émotion du son. Pour le geste, le son peut servir à représenter les mouvements expressifs de l'interprète au sein du même médium que la musique interprétée, offrant ainsi un accès auditif simultané correspondant aux indices visuels pertinents. La capacité d'un outil logiciel spécialement conçu à atteindre des objectifs de sonification et d'analyse du mouvement expressif au sens large est évaluée. Enfin, la sonification est appliquée à l'analyse de corpus. La lecture à très haute vitesse (de l'ordre de 104 notes par seconde) des chorales de Bach, des quatuors à cordes de Beethoven ou des madrigaux de Monteverdi induit des sons différents et caractéristiques. Cette technique peut être employée pour l'analyse d'algorithmes de transcription de hauteurs.

After the release of Nirvana's Nevermind in 1991, previously underground alternative rock burst into the mainstream and dethroned heavy metal as the dominant form of hard rock. The culture that surrounded alternative music was a politically progressive American post-punk movement that sought a more egalitarian, tolerant, and democratic world than heavy metal offered. Alternative culture saw heavy-metal style as a symbol for the masculinist values that seem to underlie the genre. Heavy-metal guitar gods—hyper-masculine virtuosic figures revered by fans for their "cool kid" personas and ability to "shred" the guitar—seemed sexist, arrogant, and apathetic. To oppose heavy metal's hierarchy, alternative rockers fashioned a contrastive aesthetic style in order to signify their democratic values. For Nirvana, doing so meant "killing" the guitar god by creating compelling hard rock without shred and satirizing the guitar god's "glam" appearance, thus rendering them impotent. Although alternative rock was generally suspicious of virtuosic display, several virtuosos took part in the genre including bassist Les Claypool of Primus, electric guitarist Tom Morello of Rage Against the Machine, and acoustic guitarist Ani DiFranco. These alternative musicians share many characteristics with virtuosos of other genres. Yet, that which most distinguishes alternative virtuosos from other kinds is the "loser" persona types they embody. Furthermore, unlike guitar gods, alternative virtuosos were understood to put their virtuosity in the service of something greater than themselves: alternative politics. Taking a dialogical approach involving a cultural semiotic analysis of various sonic, visual, and verbal styles that construct virtuosity and its meaning within the context of the alternative genre, this study demonstrates how alternative virtuosos fashioned virtuosic styles that could express alternative values. / Après la parution de l'album Nevermind du groupe Nirvana en 1991, le rock alternatif auparavant “underground” a émergé sur la scène musicale traditionnelle, détrônant le heavy metal en tant que forme dominante du hard rock. La culture entourant la musique alternative se voulait un mouvement post-punk progressiste américain, qui recherchait un monde plus égalitaire, tolérant et démocratique que celui offert par le heavy metal. La culture alternative a perçu le style heavy metal comme le symbole des valeurs masculinistes qui semblaient sous-tendre le genre. Les dieux de la guitare heavy-metal—des figures virtuoses hyper-masculines adulées par les fans pour leur personnalité "décontractée" et leur abilité à faire du shred avec leur guitare—semblaient sexistes, arrogants et apathiques. Afin de s'opposer à la hiérarchie du heavy-metal, les rockeurs alternatifs ont développé leur propre style esthétique afin de démontrer leurs valeurs démocratiques. Pour Nirvana, ceci signifiait "tuer" les dieux de la guitare en créant un hard-rock irrésistible sans shred et en satirisant l'apparence "glamour" des dieux de la guitare, les rendant ainsi impotents. Les dieux de la guitare heavy-metal—des figures virtuoses hyper-masculines adulées par les fans pour leur personnalité "décontractée" et leur abilité à faire du shred avec leur guitare – semblaient sexistes, arrogants et apathiques. Afin de s'opposer à la hiérarchie du heavy-metal, les rockeurs alternatifs ont développé leur propre style esthétique afin de démontrer leurs valeurs démocratiques. Pour Nirvana, ceci signifiait "tuer" les dieux de la guitare en créant un hard-rock irrésistible sans shred et en satirisant l'apparence "glamour" des dieux de la guitare, les rendant ainsi impotents. Bien que le rock alternatif demeure généralement méfiant envers les démonstrations de virtuosité, plusieurs virtuoses ont pris part à ce genre musical, incluant le bassiste Les Claypool du groupe Primus, le guitariste électrique Tom Morello de Rage Against the Machine, et la guitariste acoustique Ani DiFranco. Ces musiciens alternatifs partagent plusieurs caractéristiques avec les virtuoses issus d'autres genres musicaux. Pourtant, ce qui distingue le plus ces virtuoses alternatifs d'autres catégories de virtuoses est la personnalité de "perdant" qu'ils incarnent. De plus, contrairement aux dieux de la guitare, il était établi que les virtuoses alternatifs mettaient leur virtuosité au service de quelque chose de plus grand qu'eux-même: la politique alternative. Empruntant une approche dialogique se fondant sur une analyse sémiotique culturelle de plusieurs styles soniques, visuels et verbaux construisant la virtuosité et son sens dans le contexte du genre alternatif, cette étude démontre que les musiciens alternatifs ont façonné des styles virtuoses de manière à exprimer des valeurs alternatives.

In acoustic instruments, physical properties of the instrument determine both the gestures that can be performed on it and the sound produced by it. This is not the case with digital musical instruments (DMIs) that consist of three distinct parts: the playable interface, the sound generating component, and the mapping between them. The implication is that mapping from sensors to sound is an integral part in the design of a DMI, and a process highly influential on how the instrument is played and sounds. Creating mappings in a DMI is a non-trivial task, and typically a lot of different mappings are explored throughout the stages of prototyping, composition, and production. Furthermore, production environments involving DMIs will typically bring together engineers, composers, and performers in valuable and often short meeting times, requiring configuration and visualization of the mapping layer to be quick and simple, catering to both technical and nontechnical participants. This thesis presents two software components developed at the Input Devices and Music Interaction Laboratory to aid in the mapping process: libmapper, a software library enabling connections to be made between data signals declared on a shared network, and Webmapper, a list-based graphical user interface to libmapper. An extension to Webmapper was created to address the following two concerns: to provide alternate interfaces for configuring mappings, and to provide an alternate visualizations of the mapping layer. Two new interfaces were created to investigate the tasks: a grid inspired view and a hive plot inspired view. The system was developed using HTML5 compliant technologies, and a framework architecture inspired by the model-view-controller paradigm was added to Webmapper for code modularity and maintainability. Advantages and disadvantages of the three different interfaces from Webmapper and its new extension are discussed in regards to their ability to act both as a software user interface and a data visualization tool. The contribution of the work is the demonstration of benefits to alternate methods for configuring and visualizing the mapping layer in DMIs, and the laying of a foundation for future investigations using the created HTML5 compliant software. / Dans le monde des instruments acoustiques, les propriétés physiques des instruments déterminent les gestes effectués ainsi que les sons produits; ce n'est pas le cas avec les Instruments de Musique Numériques (IMNs) constitués trois parties distinctes: une interface de contrôle, un système de production sonore et le système de correspondance entre les deux ("mapping"). Ceci implique que l'interaction entre les capteurs et le son fait partie intégrante de l'IMN et influence fortement comment l'instrument sonne et joue. La création de correspondance dans un IMN n'est pas une tâche triviale, et généralement l'exploration de différentes correspondances est nécessaire durant les phases de prototype, composition et production. De plus, les environnement de productions incluant l'utilisation d'IMN peuvent créer des opportunités de rencontre entre les ingénieurs, les compositeurs et les interprètes car la configuration et visualisation des correspondances, qui se doit d'être simple et rapide, requiert un mélange de savoir-faire technique et non-technique. Cette thèse est basée sur deux logiciels développés au sein du laboratoire IDMIL (Input Devices and Music Interaction Laboratory) aidant le processus de correspondance: Libmapper, une logithèque permettant de connecter des signaux numériques et Webmapper, une interface graphique pour Libmapper. Une extension de Webmapper a également été crée afin d'adresser les deux problèmes suivants: pour offrir une interface alternative de configuration de correspondance et pour offrir une visualisation alternative des couches de correspondance. Deux nouvelles interfaces ont également été crées afin d'ajouter deux nouvelles vues: une en forme de ruche et une en quadrillée. Le système a été développé en HTML5, utilisant une architecture inspiré par le patron modèle-vue-contrôleur. Les avantages et les désavantages des trois différentes interfaces de Webmapper ainsi que de sa nouvelle extension seront traités vis à vis de leur capacité d'agir en tant qu'interface et en tant qu'outil de visualisation. Les contributions de ce travail résident dans la démonstration des avantages des méthodes alternatives de configuration et de visualisation des couches de correspondances dans les IMN, ainsi que dans les fondations pour de futures recherches utilisant le logiciel HTML5.

Digital Music Instruments (DMIs) have become popular both in research laboratories and among performers of experimental music scenes. The concept of DMIs is very attractive, however few instruments make it beyond a laboratory environment. There is an apparent lack of historical and musical background enjoyed by acoustic instruments as well as a lack of pedagogy used to evaluate the effectiveness of DMIs and DMI players. While initial evaluation methods can be borrowed from the field of Human Computer Interaction (HCI), these methods need to be extended to evaluate the DMIs' integrated layers: the physical interface, the sound synthesizer and the abstract mapping block. This research was designed around the evaluation of a novel DMI called the "Ballagumi" with two main objectives: firstly determine the extent to which it is possible to obtain skills on the Ballagumi in a musical context (using musical compositions as tasks along with an improvisation setting) and secondly to determine how much the design of the mapping block affects the acquisition of skill on the instrument. For this purpose, two studies were conducted, a preliminary study that focused on discovering gestures on the Ballagumi and obtaining an initial perspective of the instrument features (e.g. latency), and a second study where professional musicians experienced in electronic music controllers were invited to play musical tasks and also improvise on the instrument with both mappings. The study results revealed interesting insights on the instrument itself, namely that the physical interface allowed for much of the learning in the interaction as it is built with material that have passive haptic feedback. The results also showed that of the two designed mappings, the simpler choice (a direct energy input mapping) was preferred for improvisation by participants. The choice of mapping resulted in very different impressions of the performance even though the instrument and the sound synthesis layer remained constant. Manipulating the instrument on an intuitive level was made easier by a direct energy input mapping since the physical interfaced required energy input and made use of both hands. The choice of mapping also affected the extent to which participants enjoyed playing the Ballagumi. The results from these two studies can be used to further improve the Ballagumi's sound and physical attributes to have it be used by more musicians. They also not only demonstrate the importance of the mapping block in acquiring skills to the point of improvising on the DMI (confirming in this regard past literature on the subject) but highlight the importance of accounting for the existing feedback before adding levels of complexity to the mapping. / Les instruments de musique numérique (DMIs) sont de plus en plus populaires dans les laboratoires de recherche ainsi qu'auprès des artistes de la scène musicale expérimentale. Le concept du DMI est très attrayant, cependant peu d'instruments vont au delà de la recherche en laboratoire. Au contraire des instruments acoustiques, les DMIs sont dépourvus de contexte historique ou musical et il n'existe pas de pédagogie permettant d'évaluer l'intéraction avec de tels instruments. Il est possible d'emprunter les méthodes d'évaluation au domaine de l'interaction homme-machine (IHM). Cependant, pour améliorer leur pertinence dans le contexte de 'interaction musicale, ces dernières doivent être enrichies pour intégrer les trois points suivants: l'interface physique, le synthétiseur de son et la partie intermédiaire de mapping. Cette recherche a été conçue autour de l'évaluation d'un DMI appelé "Ballagumi" avec deux objectifs principaux: tout d'abord déterminer dans quelle mesure il est possible d'acquérir des compétences musicales dans la pratique du Ballagumi, en concevant des études qui utilisent des compositions musicales et un cadre d'improvisation; puis déterminer comment la conception du mapping affecte l'acquisition de ces compétences. Pour cela, deux études ont été menées: une étude portée sur la découverte des gestes ainsi que sur l'influence d'aspects purement technologique (par exemple, la latence) sur la perception de l'instrument; et une seconde étude où des musiciens professionnels, familiers avec les instruments de musique électronique, étaient invités à interpréter des morceaux de musique composés pour l'instrument et aussi à improviser avec deux mappings. Les résultats de l'étude ont révélé un aspect intéressant de l'instrument, à savoir que l'interface elle-même donnait du retour sur l'interaction puisqu'elle possède des qualités haptiques propres. Par conséquent, des deux mappings conçus, le plus simple (un mapping à entrée d'énergie isotonique) s'est vu être privilégié par les participants, car perçu comme plus intuitif, pour l'improvisation plutôt qu'un mapping à entrée d'énergie continue. On a pu aussi noté que, bien que l'instrument et l'algorithme de synthèse sonore soient restés inchangés, le choix du mapping a donné lieu à des impressions clairement différentes pour les interprètes. Les résultats de ces deux études peuvent être utilisés pour améliorer le Ballagumi sur le plan technologique, ainsi qu'au niveau de l'esthétique de l'interface. En plus de démontrer l'importance du mapping pour acquérir des compétences permettant d'improviser avec l'instrument, ces expériences ont permis de montrer qu'il est pertinent de prendre en compte les retours d'informations propres à l'interface physique avant d'avoir recours à des configurations de mapping complexes.

Audio-to-audio alignment of musical recordings is the mapping of events in one recording to their corresponding events in other recordings of the same underlying musical piece. Among other applications, musical audio-to-audio alignment is used for: comparing and analyzing musical performances; finding different performances and arrangements of a musical work in a database; discovering musical motifs in field recordings of folk music; automatically synchronizing multiple takes (re-recordings of specific excerpts) in a recording studio; and aligning a musician's performance to a score in realtime, for purposes of interactive performance such as automated accompaniment. This thesis investigates audio-to-audio alignment by an algorithm that has not previously been applied to music, the continuous profile model (CPM) (Listgarten et al. 2005).In this thesis, the CPM is used to align pairs of recordings (pairwise alignment) as well as groups containing more than two recordings (multiple alignment). A standard evaluation methodology is used to systematically compare pairwise alignment by the CPM to pairwise alignment by dynamic time warping (DTW), the algorithm most frequently used for audio-to-audio alignment of music. The evaluation methodology is then generalized to multiple dimensions in order to compare two approaches to multiple alignment: simultaneous multiple alignment with the CPM and iterative pairwise alignment with DTW. / L'alignement audio-audio des enregistrements sonores est le mappage de certains moments dans un enregistrement aux moments correspondants dans d'autres enregistrements de la même pièce musicale. Parmi d'autres applications, l'alignement audio-audio sert à: comparer et analyser des performances musicales; trouver de plusieurs performances et arrangements d'une oeuvre musicale dans une base de données; découvrir des motifs musicaux dans des enregistrements de terrain de la musique folk; synchroniser automatiquement de multiples prises (réenregistrements d'extraits spécifiques) dans un studio d'enregistrements; et aligner une performance d'un musicien qui utilise une partition en temps réel pour permettre des performances interactifs avec des ordinateurs, par exemple, l'accompagnement automatisé. Dans cette thèse, on examine l'alignement des enregistrements musicaux accompli par un algorithme qui n'a auparavant jamais été appliqué à la musique qui s'appelle le « modèle du profil continu » (« continuous profile model » ou « CPM » en anglais) (Listgarten et al. 2005).Cette thèse examine la CPM pour les alignements deux à deux et les alignements multiples des enregistrements sonores. On emploie une méthodologie standard pour comparer systématiquement l'alignement deux à deux accompli par le CPM à l'alignement deux à deux accompli par la « déformation temporelle dynamique » (en anglais, « dynamic time warping » ou « DTW »), l'algorithme le plus souvent employé pour l'alignement audio-audio de la musique. La méthodologie d'évaluation est ensuite généralisé à plusieurs dimensions à comparer deux approches pour l'alignement multiple: alignement multiple simultanée par le CPM à itérative alignement par paires avec DTW.

This dissertation examines the influence of Olivier Messiaen upon three Québécois composers: Serge Garant (1929-1986), Clermont Pépin (1926-2006) and André Prévost (1934-2001). While the three developed different musical styles, their compositional techniques have much in common, which I attribute, in part, to the influence of their teacher. My thesis shows that this influence is most evident in the works written during and immediately after the three composers' studies with Messiaen. I compare and contrast techniques used by the three Québécois composers with Messiaen's own compositional devices. My analyses draw upon information from compositional sketches housed in archives in Montréal and Ottawa, program notes and prefaces to scores, the composers' self-analyses, and most importantly, their recollections about their experiences with their teacher. Garant's work most closely resembled that of Messiaen and he employed the greatest number of his techniques, but only for a very short time. Pépin employed the smallest number of his teacher's techniques, but was directly inspired by them, especially by the modes of limited transposition, throughout the first half of his career. Prévost represented a middleground between Garant and Pépin. Of the three, he was the most concerned with notions of symmetry—the guiding premise behind much of Messiaen's compositional language—and its manifestation in every structural level of his music. / Cette thèse examine l'influence d'Olivier Messiaen sur trois compositeurs Québécois: Serge Garant (1929-1986), Clermont Pépin (1926-2006) et André Prévost (1934-2001). Bien que les trois aient développé des styles musicaux différents, leurs techniques de composition conservent des liens communs que j'attribue, en partie, à l'influence de leur maître. Ma thèse démontre que cette influence est surtout évidente dans les œuvres composées pendant et immédiatement après les séjours des trois compositeurs auprès de Messiaen. Je compare les techniques employées par les trois compositeurs Québécois avec les techniques de Messiaen. Mes analyses sont nourries d'informations tirées d'esquisses conservées dans des archives à Montréal et à Ottawa, de notes de programme et de préfaces à certaines partitions, d'analyses effectuées par les compositeurs mêmes, et surtout, de leurs souvenirs concernant leurs expériences avec leur professeur. Le travail de Garant ressemble le plus à celui de Messiaen, et il employait le plus grand nombre de ses techniques, mais seulement pendant une très brève période. Pépin utilisait le moins des techniques de son maître, mais s'en inspirait directement, surtout des modes à transpositions limitées, pendant toute la première moitié de sa carrière. Prévost représentait un juste milieu entre Garant et Pépin. Parmi les trois, il était le plus préoccupé par les notions de symétrie—la prémisse de plusieurs aspects du langage de Messiaen—et ses manifestations à tous les niveaux structurels de sa musique.

Kashchei is an original music composition scored for nine musicians and electronics with a duration of nineteen minutes. The analytical paper, presented in Volume 1 of this thesis, gives a general overview of the procedures and techniques used to create this piece. Volume 2 comprises the musical score. The electronics are available on the accompanying DVD. The inspiration for the work comes from the characters, visual representations, and sounds of Russian folklore – skazki. This work metaphorically represents the different layers of Kashchei, a prevalent villain in Russian fairytales who can only be defeated by breaking through several layers to reach his soul. The organization of the seven movement work narrates the layers around Kashchei's soul and is woven around a theme quoted from Rimsky-Korsakov's opera Kashchei the Deathless. The sonic environment created by both orchestration and electronics attempts to recreate the surrealism of fairytales and the sweeping gestures and vibrancy of Russian lacquer art. / Kachtcheï est une œuvre musicale pour neuf instruments et dispositif électronique, d'une durée de dix-neuf minutes. Une analyse technique de la composition, présentée dans le 1er Volume de cette thèse, fournit une vue d'ensemble des procédures et techniques utilisées dans la pièce. Le 2e Volume contient la partition musicale et la description de la composante électronique. L'œuvre a été inspirée par les personnages, les motifs visuels, et le caractère sonore de la folklore russe – skazki. Cette composition représente de façon symbolique les divers couches de Kachtcheï, un personnage désagréable qui réapparait fréquemment dans les contes de fées russe. Traditionnellement, le héros qui cherche à vaincre Kachtcheï doit franchir plusieurs couches avant d'y arriver à son âme sans doute vulnérable. Structurellement, chacun des sept mouvements de l'œuvre représente une des couches qui protègent cet âme et est basé sur un thème tiré de l'opéra Kachtcheï l'immortel de Rimsky-Korsakov. L'environnement sonore de l'orchestration et du dispositif électronique, ensemble, tente de recréer le surréalisme des contes de fées et les grands gestes et le dynamisme de l'art du laque russe.

The proliferation of large digital audio collections has motivated recent research on content-based music information retrieval. One of the primary goals of this research is to develop new systems for searching, browsing, and retrieving music. Since tonality is a primary characteristic in Western music, the ability to detect the key of an audio source would be a valuable asset for such systems as well as numerous other applications.A typical audio key finding model is comprised of two main elements: feature extraction and key classification. Feature extraction utilizes signal processing techniques in order to obtain a set of data from the audio, usually representing information about the pitch content. The key classifier may employ a variety of strategies, but is essentially an algorithm that uses the extracted data in order to identify the key of the excerpt.This thesis presents a review of previous audio key detection techniques, as well as an implementation of an audio key detection system. Various combinations of feature extraction algorithms and classifiers are evaluated using three different data sets of 30-second musical excerpts. The first data set consists of excerpts from the first movement of pieces from the classical period. The second data set is comprised of excerpts of popular music songs. The final set is made up of excerpts of classical music songs that have been synthesized from MIDI files. A quantitative assessment of the results leads to a system design that maximizes key identification accuracy. / La prolifération de grandes collections de musique numérique a récemment mené à de la recherche qui porte sur la récupération d'information musical d'après le contenu. Un des principaux objectifs de ce travail de recherche est de développer un nouveau system qui permet de chercher, feuilleter et récupérer de la musique numérique. Étant donné que la tonalité est une des principales caractéristiques de la musique occidentale, l'habilité de détecter la tonalité d'une bande sonre serait un outil indispensable pour un tel system et pourrait mener à maintes autres applications. Un model de détection de tonalité typique comprend deux principaux éléments : l'identification des structures et la classification des tonalités. L'identification des structures comprend des techniques de traitement de signaux afin d'obtenir de l'information à partir d'une bande sonore, cette information porte typiquement sur le contenu du ton. Un classificateur de tonalité peut servir plusieurs fonctions, mais est essentiellement un algorithme qui traite l'information extraite d'une bande sonore afin d'identifier sa tonalité.Cette thèse vise à revoir les techniques de détection de tonalité existantes, ainsi que implantation d'un tel système. Diverses combinaisons de classificateurs et d'algorithmes de télédétection et de reconnaissance seront évaluées en utilisant trois différentes bandes sonores d'une durée de 30 secondes. La première bande sonore comprend des extraits de musique classique. La deuxième bande sonore comprend des extraits de musique populaire. La troisième bande sonore comprend des extraits de musique classique créés avec un synthétiseur employant l'interface numérique des instruments de musique (MIDI). Une analyse quantitative des résultats mènera à un système qui optimise la détection de tonalité.

This thesis contributes to the field of instrument augmentation, with a focus on trumpet augmentation. Augmented instruments are acoustic instruments onto which electronics (such as sensors) have been mounted for the purpose of controlling digital sounds. Trumpets make ideal candidates for augmentation. They have both spare performer "bandwidth", conducive to interaction, and spare physical space, affording augmentation.The underlying concepts of augmented instrument design are explored, followed by a review and discussion of existing augmented trumpets. There are common aspects to many of these examples, such as the use of buttons placed at or near the left-hand playing position and the focus on measuring or mimicking trumpet valves. To investigate the common focus on valve position measurement, three valve position sensing technologies based on historical precedents as well as a fourth technology identified by the author are compared using a specially constructed sensor chassis.Finally, a modular augmented trumpet design platform is proposed as an alternative to entirely custom-built projects. The prototype implementation of this system is presented and evaluated. The results of the prototype evaluation point towards future improvements and research directions towards standardizing elements of augmented trumpet design. / Cette thèse contribue au domaine de l'augmentation des instruments de musique et plus particulièrement de la trompette. Les instruments augmentés sont des instruments de musique acoustiques sur lesquels sont installés des composants électroniques (par exemple des capteurs) dans le but de contrôler les sons numériques. La trompette est un candidat idéal pour l'augmentation parce que cet instrument possède beaucoup d'espace physique libre sur lequel on peut monter les composants électroniques, et beaucoup d'espace mental libre qui peut servir à interagir avec les augmentations.Les idées centrales à la conception des instruments augmentés sont explorées, suivies d'un examen et d'une discussion des trompettes augmentées existantes. Il y a des aspects communs à bon nombre de ces exemples, tels que l'utilisation de boutons placés près de la position de performance de la main gauche et la mesure ou l'imitation des pistons de la trompette. Pour étudier le point commun de la mesure de position des pistons, trois capteurs de position des pistons de trompette basée sur des précédents historiques, ainsi qu'un quatrième capteur identifié par l'auteur, sont comparés en utilisant un châssis de capteurs spécialement conçus.Enfin, une plate-forme modulaire pour la conception de trompettes augmentées est proposée comme une alternative à des projets complètement faite sur mesure. La mise en oeuvre d'un prototype de ce système est présentée et évaluée. Les résultats de l'évaluation suggèrent des améliorations futures et des directions de recherche vers la standardisation des éléments de conception de trompette augmentée.

Eskhaton is an original musical composition for large wind ensemble and electronics, with a duration of approximately eleven minutes and thirty seconds. The piece is primarily concerned with the concept of distortion, and makes extensive use of timbral, rhythmic, and formal materials adapted from extreme heavy metal music. This thesis is comprised of two volumes: the first is the present analytical paper, which provides an overview of the source materials and compositional techniques I employed in the creation of this piece; the second consists of the musical score and accompanying DVD, which contains the work's electronics. / Eskhaton est une composition musicale originale pour grand ensemble à vent et électronique, d'une durée approximative de onze minutes et trente secondes. La pièce s'inspire principalement du concept de la distorsion et fait un usage considérable des matériaux du timbre, du rythme, et de la forme, adaptés du genre musical de métal extrême. Cette thèse se compose de deux volumes : le premier est ce document analytique, qui donne un aperçu du matériau source et des techniques de composition utilisés pendant la création de la pièce. Le deuxième volume comprend la partition musicale et un DVD accompagnateur, qui contient la partie électronique de la pièce.