Les travaux présentés dans ce document visent à mieux comprendre la relation entre la structure (ou morphologie) acoustique des sons et le sens communiqué par ces derniers. Ils s'appuient sur une approche pluridisciplinaire associant mathématiques, acoustique, traitement du signal, perception et cognition, dans laquelle la synthèse numérique des sons constitue le point central. Ce travail aborde les aspects fondamentaux liés à la compréhension du traitement cognitif et perceptif des sons mais aussi les aspects appliqués où le contrôle évocateur des processus de synthèse joue un rôle privilégié. Les principaux résultats obtenus ont été déclinés suivant deux axes: les sons musicaux et les sons environnementaux et industriels. Dans le cadre des sons musicaux des questions liées à la caractérisation perceptive des instruments de musique ainsi qu'au contrôle exercé par le musicien lors du jeu instrumental ont été traités. On a notamment montré que l'évaluation subjective de notes isolés de sons de piano dépend de l'expertise des sujets et permet difficilement d'évaluer la musicalité de l'instrument. La prise en compte du contexte musical nous a conduit a étudier l'influence du contrôle du musicien sur le son lors de l'interprétation musicale. On a montré que l'instrumentiste contrôle de façon systématique les variations de timbre de l'instrument et que ces variations influent notablement sur l'interprétation musicale. Dans le cadre plus général de sons environnementaux et industriels, on s'est attaché à mieux comprendre les relations entre la structure morphologique des sons et la perception qui en découle. Par une approche « neuro-acoustique » associant imagerie cérébrale et analyses acoustiques, des invariants caractéristiques de certaines catégories sonores ont été identifiés. Ces invariants sont à la base d'un modèle de contrôle « haut niveau » permettant la synthèse de sons à partir d'évocations. Ces résultats nous permettent d'envisager la construction d'un véritable langage de sons basé sur la génération de métaphores sonores.

Elie-Paul Cohen est un médecin et un compositeur encore inconnu du grand public. Ses œuvres électroacoustiques sont construites autour d’un matériau sonore physiologique, issu de la captation des vibrations du corps humain. L’étude de ces pièces pose la question de la relation entre le corps et la musique, notion déjà abordée par les humanistes de la Renaissance. Il fait également partie d’un groupe de recherche médicale qui vient de mettre au point des modèles sonores de molécules d’ADN qu’il utilisera dans sa prochaine production musicale. Ces sons de provenance physiologique ont un impact énorme sur la perception que nous avons des sons mais également de la musique ; ceci nous a amené à nous interroger sur la notion même de musique, sur la perception que nous en avons. Une éventuelle universalité de la musique pourrait-elle reposer, depuis toujours, sur la modélisation sonores des vibrations corporelles ? Pour ce faire nos travaux ont abouti à une transversalité de disciplines telles que musique, musicologie, phénoménologie, neurosciences, physiques, recherche médicale de pointe ou biologie. / Elie-Paul Cohen is a doctor and a composer who is relatively unknown by the general public. His electroacoustic works are built around a physiological sound material, resulting from the capturing of human body vibrations. The study of these works raises the question of the relationship between the body and music, a concept which was already being addressed by the Renaissance humanists. He is also part of a medical research group which has developed sound patterns of DNA molecules that he will use in his next musical production. These physiological sounds have a huge impact on our perception of sounds but also of music; this led us to question the very notion of music and the perception we have of it. Could a universal music based on the sound modeling body vibrations exist? This led our work to result in a cross-disciplinary approach including the fields of music, musicology, phenomenology, neuroscience, physics, medical research or advanced biology.