Le présent travail comporte une analyse de l’influence de l’interaction sol-fondation-structure sur le comportement sismique des structures de type bâtiment. L’étude est réalisée en utilisant une modélisation tridimensionnelle par différences finies intégrant dans la même analyse les différentes composantes du système, à savoir le sol, la fondation et la structure. Le travail est présenté en trois chapitres.Le premier chapitre comporte une étude de l’influence de l’interaction sol-fondation-structure sur la fréquence fondamentale des structures de type bâtiment. Le sol et la fondation sont modélisés à l’aide des éléments ressorts. L’analyse montre que l’interaction sol-structure peut réduire d’une manière très importante la première fréquence des structures de type bâtiment. Un abaque est proposé pour une prise en compte aisée de cette interaction dans l’évaluation de la première fréquence des bâtiments.Dans le second chapitre, on présente une étude tridimensionnelle de l’interaction sol-structure. Le comportement du sol est supposé élastique. L’analyse montre que la réponse de la structure dépend sensiblement de l’interaction complexe entre le sol et la structure, qui fait intervenir plusieurs paramètres, notamment le contenu fréquentiel du chargement, les fréquences propres du massif du sol et de la structure. Elle montre également que le comportement non linéaire du sol rend l’analyse plus complexe à cause de l’apparition de multiples fréquences dans le massif de sol. Le troisième chapitre est consacré à l’étude de l’influence du comportement non linaire du sol et de la structure sur l’interaction sol-fondation-structure. Cette étude montre que la plasticité du sol et des éléments de la structure peut avoir une forte influence sur la réponse sismique de la structure. / The thesis concerns analysis of the influence of the soil-foundation-structure interaction on the seismic on the seismic response of buildings. The study is carried out using the finite differences method of the system soil, foundation and structure.The thesis is composed of three parts.The first one concerns analysis of the influence of the soil-foundation-structure interaction on the fundamental frequency of building. The soil-foundation system is modeled using translational and rotational discrete springs. Analyses conducted for various soil and structure conditions showed that the building fundamental frequency depends on the soil-structure relative rigidity (Kss). A chart is proposed for an ease consideration of the influence of the SSI in the determination of the fundamental frequency of buildings.The second part deals with the analysis of the soil-foundation-structure interaction in the elastic domain. It shows that the response of the structure depends on the complex interaction between the soil and the structure. It also shows that the elastic nonlinear behavior of soil makes induces additional difficulties because of the apparition of multiple frequencies in the soil. The third chapter analyses the influence of the soil and structure nonlinearities on the seismic response of the system soil-foundation-structure. This study shows the plasticity of the soil and structural elements have a significant influence on the seismic response of the structure.

L'objectif de la thèse est l'analyse des signaux audio-numériques basée sur la modélisation sinusoïdale. La première partie de la thèse est dédiée à l'estimation des paramètres sinusoïdaux, et en particulier aux méthodes basées sur la transformée de Fourier. Les avantages de cette famille de méthodes sont une faible complexité algorithmique et une grande facilité d'utilisation. Un état de l'art complet des méthodes d'estimation sinusoïdale basées sur la transformée de Fourier est présenté. Nous parlons ensuite des nouveaux estimateurs qui ont été développé pendant la thèse, en particulier deux nouvelles méthodes qui permettent d'estimer tous les paramètres d'une sinusoïde modulée à la fois en amplitude et en fréquence, et dont les performances se sont révélées meilleures que la seule méthode équivalente de l'état de l'art existante, l'interpolation quadratique de la transformée de Fourier (QIFFT). L'indexation sonore est un domaine assez vaste dont la problématique est de répondre aux besoins d'accès par le contenu des documents audio. Dans la deuxième partie de la thèse nous nous sommes attachés à appliquer la modélisation sinusoïdale à deux tâches d'indexation audio pour lesquelles cette modélisation est particulièrement adaptée: l'estimation de pitch et la détection d'objets sonores. Les deux algorithmes développés font intervenir des principes similaires : un appariement des pics sinusoïdaux estimés dans le flux audio avec ceux de l'objet sonore de référence, ainsi qu'une mesure de vraisemblance de l'appariement.

L'emphase a fait l'objet de peu d'études, pour la plupart fondées sur de la parole de laboratoire, c'est pourquoi ce travail, principalement expérimental, a pour objectif de déterminer les paramètres acoustiques et prosodiques les plus révélateurs de l'emphase dans le discours spontané anglais. Afin de décider quels sont les passages ou mots emphatiques dans le corpus de parole spontanée choisi, on opte pour une étude perceptive auprès d'auditeurs anglophones naïfs. Grâce à ces sondages, un degré d'emphase est determiné pour chaque mot, qui sert de point de départ à des analyses acoustiques. L'étiquetage de la base de données en unités rythmiques et en phonétique est réalisé. On procède ensuite à une analyse acoustique des segments, qui confirme l'hypothèse que la fréquence fondamentale, la durée segmentale, l'intensité globale et les pauses sont certainement essentielles dans la perception de l'emphase, et qui permet également de dégager des paramètres autorisant la mise en œuvre d'une analyse statistique. Cette analyse objective est effectuée grâce à un logiciel de statistiques (qui génère des arbres de classification) sur les segments du corpus mais aussi sur chaque locuteur et chaque type de discours, afin de voir si des stratégies se dégagent. Enfin, une étude sur signaux manipulés constitue le pendant de l'analyse statistique. La fréquence fondamentale, les durées segmentales et les pauses sont modifiées tour à tour dans certains segments du corpus. La délexicalisation de ces segments est également entreprise et un nouveau test de perception est mis en place. Ce test perceptif sur signaux manipulés permet d'intégrer le critère du sémantisme qui n'a pu être inséré dans les paramètres pour l'analyse statistique. On peut conclure que l'emphase est une mise en relief inattendue qui marque une implication de la part du locuteur plus importante qu'à la normale grâce à une augmentation de l'énergie dépensée pour prononcer l'occurrence emphatique, et/ou une augmentation de la hauteur et/ou du mouvement mélodique sur cette occurrence.

Cette thèse est dédiée à l'étude de l'effet de la fréquence fondamentale (Fo) sur le timbre. Elle relate sept expériences utilisant des stimuli issus d'instruments naturels ou synthétiques. <br> Les expériences effectuées consistaient à demander à des sujets de juger des dissemblances de timbre entre des paires de stimuli sans tenir compte de leur éventuelle différence de hauteur. Les expériences I-II et III utilisaient des stimuli issus d'instruments de musique de l'orchestre occidental. Les autres expériences utilisaient des stimuli synthétisés par addition de sons purs. L'expérience I présentait des paires de sons appariés en Fo. L'expérience II les présentait avec une différence constante de Fo. L'expérience III a fait varier dans la même session cette différence de Fo (dFo). L'expérience IV utilisait des stimuli synthétiques ne variant que par leur enveloppe temporelle et avec les mêmes dFo que celles de l'Exp. III. L'expérience V utilisait des stimuli ne variant que par leur centroïde spectral et avec les mêmes dFo que celles de l'Exp. III et IV. L'expérience VI utilisait également de stimuli ne variant que par leur centroïde spectral mais avec des dFo plus importantes. Finalement l'expérience VII utilisait de stimuli ne variant que par leur étalement spectral et avec les mêmes dFo que celles que l'Exp. VI. <br> Les résultats montrent que les sujets sont capables de juger une différence de timbre entre deux stimuli avec un écart important de Fo (du moins jusqu'à 18 demi-tons). Toutefois, une quantité proportionnelle à la dFo, mais faible par rapport au timbre, est ajoutée aux jugements de dissemblance, ayant pour conséquence l'apparition d'une dimension prédite par la Fo. <br> En première approximation, le timbre des instruments est stable face aux variations de la fréquence fondamentale. En deuxième approximation, des variations sont observées, mais elles restent faibles comparées aux différences entre les instruments. Ces variations peuvent être prédictibles par l'analyse du signal. <br> Aucun effet significatif de la Fo sur la dimension du timbre prédite par l'impulsivité n'a été observé. Cette dimension est donc considérée comme stable face à la Fo. <br> La dimension du timbre prédite par le centroïde spectral se déplace de façon uniforme vers le côté faible en fonction de la Fo. Le descripteur a donc été corrigé afin qu'il intègre cet effet. <br> Un léger effet significatif et dépendant du timbre a été observé sur la dimension perceptive liée à l'étalement spectral. Cette dimension reste toutefois relativement stable face à la Fo.

Ce travail de thèse interroge le lien qui existe entre voix et genre. Le triple dispositif analytique sociophonétique, consistant à articuler données phonétiques, expérimentales et ethnographiques, a permis d’étudier comment une voix est perçue comme genrée et comment des locutrices/eurs utilisent des pratiques vocales pour indexer des identités de genre. Deux expériences dans lesquelles étaient utilisés comme stimuli des voix de synthèse et des voix resynthétisées ont permis d’observer que la fréquence fondamentale et les fréquences de résonance jouent des rôles différents dans la perception du genre. Une troisième expérience avec des voix de locutrices/eurs trans (transgenres, transsexuel-le-s) a permis de reproduire les résultats des deux expériences précédentes : en deçà d’un certain seuil de fréquence fondamentale, les voix tendent à être perçues comme « voix d’hommes » ; la perception genrée de voix produites avec des fréquences fondamentales supérieures à ce seuil est cependant largement déterminée par les fréquences de résonance.L’étude de pratiques vocales utilisées par des locutrices/eurs trans a soulevé un ensemble de questions sur le passing de genre et sur la co-indexation d’identités et de postures par la voix. Elle a aussi soulevé la question de la légitimité de chercheurs identifiés comme hommes cisgenres à réaliser ce type d’étude. Une démarche ethnographique a pu apporter des éléments de réponse à ces différentes questions. Une analyse de la littérature phonétique a finalement permis de montrer que celle-ci, à travers ses questions et hypothèses de recherche, ses axiomes, ses analyses et interprétations des données, peut véhiculer une idéologie de genre binaire et sexiste. / The aim of this dissertation is to investigate the relationship between voice and gender. Phonetic, experimental and ethnographic data have been used to study how the voice is perceived as gendered and how speakers use vocal practices to index gender identities. Two experiments with synthetized and resynthesized voices have shown that fundamental frequency and resonance frequencies play different roles in the perception of gender. The results of these experiments could be reproduced in a third experiment with voices of transgender speakers: under a certain fundamental frequency threshold, voices tend to be perceived as “male voices”; but above this threshold, resonance frequencies define if the voice is perceived as “female voice” or “male voice”. The study of the vocal practices of transgender speakers raised questions about gender passing, and about the indexical link between identities, stances and voice. It also raised the question of the legitimacy of researchers that are identified as cisgender males to do research on trans speaker voices. These different questions could be addressed through ethnographic data. Finally, an analysis of the phonetic literature showed that the research questions and hypotheses, the axioms, the analyses and interpretations of data one can find in phonetic studies can be a vehicle for a sexist and binary gender ideology.

Les énergies renouvelables, l’énergie sous la forme électrique et son transport à l’aide de réseaux électriques intelligents représentent aujourd’hui des enjeux majeurs car ils ont de grands impacts environnementaux et sociétaux. Ainsi, la production, le transport et la gestion de l’énergie électrique, continuent toujours à susciter un intérêt croissant. Pour atteindre ces objectifs, plusieurs verrous technologiques doivent être levés. Au-delà des questions liées aux architectures des réseaux électriques, aux modèles, aux outils de dimensionnement, à la formalisation de caractéristiques et d’indicateurs, aux contraintes et aux critères, à la gestion et à la production décentralisée, la qualité de la puissance électrique est centrale pour la fiabilité de l’ensemble du système de distribution. Les perturbations affectent la qualité des signaux électriques et peuvent provoquer des conséquences graves sur les autres équipements connectés au réseau. Les travaux de cette thèse s’inscrivent dans ce contexte et de fait ils sont orientés vers le développement de modèles, d’indicateurs et de méthodes de traitement des signaux dédiés à la surveillance en temps-réel des performances des réseaux de distribution électrique.Cette thèse analyse la qualité de la puissance électrique, en prenant en compte plusieurs caractéristiques bien connues ainsi que leur pertinence. Les modèles des systèmes électriques et les méthodes de traitement du signal pour estimer leurs paramètres sont étudiés pour des applications en temps-réel de surveillance, de diagnostic et de contrôle sous diverses conditions. Parmi tous, la fréquence fondamentale est l’un des paramètres les plus importants pour caractériser un système de distribution électrique. En effet, sa valeur qui est censée être une constante, varie en permanence et reflète la dynamique de l’énergie électrique disponible. La fréquence peut également être affectée par certaines productions d’énergie renouvelable et peut être influencée par des mauvaises synchronisations de certains équipements. En outre, la puissance absorbée par les charges ou produite par des sources est généralement différente d’une phase à l’autre. Évidemment, la plupart des installations électriques existantes avec plusieurs phases, qu’elles soient résidentielles ou industrielles, travaillent dans des conditions déséquilibrées. Identifier les composantes symétriques de tension est dans ce cas un moyen pertinent pour quantifier le déséquilibre entre les phases d’un système électrique.De nouvelles représentations de type espace d’état et modélisant des systèmes électriques sont proposées pour estimer la fréquence fondamentale et pour identifier les composantes symétriques de tension des systèmes électriques triphasés et déséquilibrés. Le premier modèle d’espace d’état proposé considère la fréquence fondamentale comme connue ou obtenue par un autre estimateur. En contrepartie, il fournit les autres paramètres caractérisant le système électrique. Un second modèle d’état-espace est introduit. Il est original dans le sens où il ne nécessite aucune connaissance de la fréquence fondamentale. Une de ses variables d’état est directement reliée à la fréquence et permet donc de la déduire. En outre, ce nouvel espace d’état est parfaitement capable de représenter des systèmes électriques à trois phases équilibrés et non équilibrés. [...] / Renewable energy, electricity and smart grids are core subjects as they have great environmental and societal impacts. Thus, generating, transporting and managing electric energy, i.e., power, still continue to drive a growing interest. In order to properly achieve these goals, several locks must be removed. Beyond issues related to the distribution architecture, the formalization of models, sizing tools, features and indicators, constraints and criteria, decentralized generation and energy management, power quality is central for the whole grid’s reliability. Disturbances affect the power quality and can cause serious impact on other equipment connected to the grid. The work of this thesis is part of this context and focuses on the development of models, indicators, and signal processing methods for power quality monitoring in time-varying power distribution systems.This thesis analyzes the power quality including several well-known features and their relevance. Power system models and signal processing methods for estimating their parameters are investigated for the purpose of real-time monitoring, diagnostic and control tasks under various operating conditions. Among all, the fundamental frequency is one of the most important parameters of a power distribution system. Indeed, its value which is supposed to be a constant varies continuously and reflects the dynamic availability of electric power. The fundamental frequency can also be affected by renewable energy generation and by nasty synchronization of some devices. Moreover, the power absorbed by loads or produced by sources is generally different from one phase to the other one. Obviously, most of the existing residential and industrial electrical installations with several phases work under unbalanced conditions. Identifying the symmetrical components is therefore an efficient way to quantify the imbalance between the phases of a grid. New state-space representations of power systems are proposed for estimating the fundamental frequency and for identifying the voltage symmetrical components of unbalanced three-phase power systems. A first state-space representation is developed by supposing the fundamental frequency to be known or to be calculated by another estimator. In return, it provides other parameters and characteristics from the power system. Another original state-space model is introduced which does not require the fundamental frequency. Here, one state variable is a function of the frequency which can thus be deduced. Furthermore this new state-space model is perfectly are able to represent a three-phase power system in both balanced and unbalanced conditions. This not the case of lots of existing models. The advantage of the proposed state-space representation is that it gives directly access to physical parameters of the system, like the frequency and the amplitude and phase values of the voltage symmetrical components. Power systems parameters can thus be estimated in real-time by using the new state-space with an online estimation process like an Extended Kalman Filter (EKF). The digital implementation of the proposed methods presents small computational requirement, elegant recursive properties, and optimal estimations with Gaussian error statistics.The methods have been implemented and validated through various tests respecting real technical constraints and operating conditions. The methods can be integrated in active power filtering schemes or load-frequency control strategies to monitor power systems and to compensate for electrical disturbances.

Cette thèse s'inscrit dans le cadre des travaux de recherche qui visent la détermination de la fréquence fondamentale du signal de parole. La première contribution est relative au développement d'algorithmes de détection du pitch en temps réel à partir d'une autocorrélation circulaire du signal d'excitation glottique. Parmi tous les algorithmes de détection du pitch, décrits dans la littérature, rares sont ceux qui peuvent résoudre correctement tous les problèmes li'es au suivi du contour du pitch. Pour cette raison, nous avons élargi notre champ d'investigation et avons proposé de nouveaux algorithmes fondés sur la transformation en ondelettes. Pour évaluer les performances des algorithmes proposés, nous avons utilisé deux bases de données : Bagshaw et Keele. Les résultats que nous avons obtenus montrent clairement que nos algorithmes surclassent les meilleurs algorithmes de référence décrits dans la littérature. La deuxième contribution de cette thèse concerne la réalisation d'un système de conversion de voix dans le but d'améliorer la voix pathologique. Nous parlons dans ce cas d'un système de correction de voix. Notre principal apport, concernant la conversion vocale, consiste en la prédiction des coefficients cepstraux de Fourier relatifs au signal d'excitation glottique. Grâce à ce nouveau type de prédiction, nous avons pu réaliser des systèmes de conversion de voix dont les résultats, qu'ils soient objectifs ou subjectifs, valident l'approche proposée.