Aujourd'hui, l'identité sonore des marques concerne principalement les musiques associées aux publicités ou diffusées sur les points de vente, ainsi que des éléments de communication comme la voix ou les jingles. Dans cette thèse, nous nous intéressons au design sonore des produits et équipements comme vecteur de l'identité de marque. Nous proposons une méthodologie de design sonore identitaire permettant de traduire les valeurs d'une marque en termes sonores, et de véhiculer l'identité sonore ainsi définie sur une série d'objets caractéristiques de la marque. A partir d'une analyse d'un grand nombre d'études sur la perception des sons, nous avons établi un lexique sonore de 35 termes adapté à la description des différentes caractéristiques du son. Nous proposons d'utiliser ce lexique ainsi que différents outils de communication pour traduire les valeurs identitaires d'une marque en termes sonores compréhensibles par tous les acteurs du projet en design sonore. Nous proposons également une méthode d'analyse fonctionnelle permettant de spécifier les contraintes techniques liées à la nature ou à la fonction de l'objet choisi pour véhiculer l'identité. Cette méthode repose sur une expérience d'indexation sonore, inspirée de l'analyse sensorielle. La méthodologie proposée a été appliquée au design de l'identité sonore de la marque SNCF véhiculée à travers différentes sources (alarmes, composteurs, tableau d'affichage,...). Ces travaux ont permis de construire et de tester des méthodologies et outils facilitant la communication dans le design sonore, et ont montré que l'identité des marques pouvait s'exprimer à travers la conception des sons de leurs produits et équipements. / Brands are today looking for new ways to convey their identity. Currently, brands sound identity is mostly based on music for ads or for selling places, and communication elements like voice or jingles. In this thesis, we focus on products sound design as a way to convey brand identity. Is it possible to take into account brand values in the writing of the requirements for a sound designer? For a given object, what are the relevant design features to consider in order to communicate a desired identity? In our works, we propose a sound design methodology for the translation of brand values into sound attributes, and for conveying the resulting sound identity through a series of products. Based on the analysis of several studies on sound verbal description, we elicited a sound lexicon of 35 words adapted to the description of sound properties. We propose to use this lexicon along with two communication tools, moodboards and a “sound design deck”, to translate brand identity into words easily understandable by both experts and non-experts. We also propose a methodology for linking the physical constraints of the objects to design to words of the lexicon. This method is based on a sound indexing experiment, inspired from sensory analysis. The methodology we propose is applied to the design of SNCF sound identity through different elements (alarms, validating machines, split-flap displays…). The originality of this work resides in its interdisciplinarity combining different approaches such as marketing, design, sensory analysis and auditory perception. This work proposes both methodologies and tools that facilitate communication in sound design, and shows that it is possible to convey brand identity through products sound design.

Le design du mapping (ou couplage) entre mouvement et son est essentiel à la création de systèmes interactifs sonores et musicaux. Cette thèse propose une approche appelée mapping par démonstration qui permet aux utilisateurs de créer des interactions entre mouvement et son par des exemples de gestes effectués pendant l'écoute. Le mapping par démonstration est un cadre conceptuel et technique pour la création d'interactions sonores à partir de démonstrations d'associations entre mouvement et son. L'approche utilise l'apprentissage automatique interactif pour construire le mapping à partir de démonstrations de l'utilisateur. Nous nous proposons d’exploiter la nature générative des modèles probabilistes, de la reconnaissance de geste continue à la génération de paramètres sonores. Nous avons étudié plusieurs modèles probabilistes, à la fois des modèles instantanés (Modèles de Mélanges Gaussiens) et temporels (Modèles de Markov Cachés) pour la reconnaissance, la régression, et la génération de paramètres sonores. Nous avons adopté une perspective d’apprentissage automatique interactif, avec un intérêt particulier pour l’apprentissage à partir d'un nombre restreint d’exemples et l’inférence en temps réel. Les modèles représentent soit uniquement le mouvement, soit intègrent une représentation conjointe des processus gestuels et sonores, et permettent alors de générer les trajectoires de paramètres sonores continûment depuis le mouvement. Nous avons exploré un ensemble d’applications en pratique du mouvement et danse, en design d’interaction sonore, et en musique. / Designing the relationship between motion and sound is essential to the creation of interactive systems. This thesis proposes an approach to the design of the mapping between motion and sound called Mapping-by-Demonstration. Mapping-by-Demonstration is a framework for crafting sonic interactions from demonstrations of embodied associations between motion and sound. It draws upon existing literature emphasizing the importance of bodily experience in sound perception and cognition. It uses an interactive machine learning approach to build the mapping iteratively from user demonstrations. Drawing upon related work in the fields of animation, speech processing and robotics, we propose to fully exploit the generative nature of probabilistic models, from continuous gesture recognition to continuous sound parameter generation. We studied several probabilistic models under the light of continuous interaction. We examined both instantaneous (Gaussian Mixture Model) and temporal models (Hidden Markov Model) for recognition, regression and parameter generation. We adopted an Interactive Machine Learning perspective with a focus on learning sequence models from few examples, and continuously performing recognition and mapping. The models either focus on movement, or integrate a joint representation of motion and sound. In movement models, the system learns the association between the input movement and an output modality that might be gesture labels or movement characteristics. In motion-sound models, we model motion and sound jointly, and the learned mapping directly generates sound parameters from input movements. We explored a set of applications and experiments relating to real-world problems in movement practice, sonic interaction design, and music. We proposed two approaches to movement analysis based on Hidden Markov Model and Hidden Markov Regression, respectively. We showed, through a use-case in Tai Chi performance, how the models help characterizing movement sequences across trials and performers. We presented two generic systems for movement sonification. The first system allows users to craft hand gesture control strategies for the exploration of sound textures, based on Gaussian Mixture Regression. The second system exploits the temporal modeling of Hidden Markov Regression for associating vocalizations to continuous gestures. Both systems gave birth to interactive installations that we presented to a wide public, and we started investigating their interest to support gesture learning.

Ce mémoire s’intéresse aux interactions et aux relations dans les films et les séries entre les trois éléments sonores principaux que sont la musique, le design sonore et les dialogues. Au travers d’analyses et de réflexions, nous nous intéresseront aux particularités propres à ces domaines sonores, aux frontières floues entretenues entre eux, ainsi qu’à la façon dont ces éléments peuvent être rencontrés, imbriqués ou mélangés afin de servir l’histoire racontée par le média du divertissement audiovisuel. / This thesis is a reflexion about interactions between all diferent aspects of the sound in movies and series that are music, sound design and dialogues. Through analysis and hypothesis, we will be focusing on the particularities of each of these sonic categories, on theboudaries that they share and in the way they meet each others, they blend and they merge in order to serve the narration being told by the audiovisual media.

Cette thèse a pour but d'étudier le confort acoustique ressenti par les usagers de systèmes de traitement d'air (STA), tels que les systèmes de climatisation installés en bureaux de différentes tailles, en prenant en compte les facteurs environnementaux liés au contexte particulier d'usage de ces produits. À l'origine s'est présenté le besoin industriel d'une norme fiable d'évaluation des sons émis par les STA, pour offrir une représentation plus fidèle de la perception que le seul standard existant aujourd'hui : le niveau acoustique émis exprimé en dBA. Ce contexte impose en premier lieu une étude approfondie de la perception des sons de STA tels qu'émis par les appareils. Ainsi, une démarche rigoureuse a été suivie allant du recueil d'un nombre conséquent d'enregistrements de sons de STA jusqu'à l'établissement d'une métrique robuste de prédiction de la qualité sonore perçue. Pour ce faire, ont tout d'abord été établies les différentes familles perceptives qui constituent l'ensemble des enregistrements de sons de STA effectués. De cet ensemble de familles a été extrait un corpus de travail permettant une complète représentativité des différents types de sons émis par les STA. Les attributs auditifs pertinents pour la description perceptive de ce corpus sonore ont ensuite été identifiés en appliquant les principes de l'étude du timbre musical, déjà adoptés avec succès pour la description d'autres types de sons de l'environnement. Ces attributs auditifs ont enfin servi de base descriptive pour expliquer les préférences des auditeurs vis-à-vis des sons de STA afin d'établir un prédicteur efficace de la qualité sonore à l'aide de descripteurs audio. Dans un second temps, afin de prendre en considération le contexte écologique des STA, l'influence de deux facteurs environnementaux sur l'évaluation de la qualité sonore des STA a été étudiée dans le but d'en évaluer l'importance sur le ressenti des usagers. D'une part, comme les STA étudiés sont des appareils exclusivement installés en intérieur (bureaux), l'effet de la réverbération sur l'évaluation de la qualité sonore a été étudié à l'aide d'un système d'auralisation permettant de reproduire virtuellement la réponse acoustique d'une salle. D'autre part, l'influence du contexte attentionnel des auditeurs sur la qualité sonore perçue a été évaluée à l'aide d'une étude comparative de différentes situations d'écoute. En effet, on observe que la perception du son émis par les STA se traduit typiquement par une forme de perturbation de leur occupation quotidienne.. Il est donc apparu pertinent d'évaluer à quel point le degré d'attention portée sur le son influe sur l'évaluation de la qualité sonore par les auditeurs. Ainsi nous avons pu établir dans quelles mesures et selon quelles limites le prédicteur de qualité sonore établi peut représenter fidèlement le confort ressenti par les usagers dans un contexte offrant un meilleur degré de validité écologique que les conditions habituelles de laboratoire.

Les musiques sont de plus en plus présentes dans les lieux publics mais demeurent paradoxalement peu étudiées. C'est pourquoi il nous semble important de revenir précisément sur ces pratiques communicationnelles quotidiennes. A l'inverse des analyses duales considérant la musique à partir d'une structure ou à partir du social, nous proposons d'étudier ces musiques dans une perspective interdisciplinaire en évitant d'imposer un cadre à priori à l'objet. Prenant appui sur les concepts de médiation et de configuration, nous retraçons les fragments d'histoires multiples et observons la diversité des mises en scène quotidiennes. Loin des jugements prosélytes ou critiques, cette étude "en action" permet de penser la musique au quotidien et invite à en reposer les enjeux : le détournement ou l'intégration des musiques à des fins fonctionnelles, nos manières de les "pratiquer" et de les écouter, la gestion de l'environnement sonore, la diversité culturelle face à une pratique mondialisée.

Cette thèse a pour but d’étudier le confort acoustique ressenti par les usagers de systèmes de traitement d’air (STA), tels que les systèmes de climatisation installés en bureaux de différentes tailles, en prenant en compte les facteurs environnementaux liés au contexte particulier d’usage de ces produits. À l’origine s’est présenté le besoin industriel d’une norme fiable d’évaluation des sons émis par les STA, pour offrir une représentation plus fidèle de la perception que le seul standard existant aujourd’hui : le niveau acoustique émis exprimé en dBA. Ce contexte impose en premier lieu une étude approfondie de la perception des sons de STA tels qu’émis par les appareils. Ainsi, une démarche rigoureuse a été suivie allant du recueil d’un nombre conséquent d’enregistrements de sons de STA jusqu’à l’établissement d’une métrique robuste de prédiction de la qualité sonore perçue. Pour ce faire, ont tout d’abord été établies les différentes familles perceptives qui constituent l’ensemble des enregistrements de sons de STA effectués. De cet ensemble de familles a été extrait un corpus de travail permettant une complète représentativité des différents types de sons émis par les STA. Les attributs auditifs pertinents pour la description perceptive de ce corpus sonore ont ensuite été identifiés en appliquant les principes de l’étude du timbre musical, déjà adoptés avec succès pour la description d’autres types de sons de l’environnement. Ces attributs auditifs ont enfin servi de base descriptive pour expliquer les préférences des auditeurs vis-à-vis des sons de STA afin d’établir un prédicteur efficace de la qualité sonore à l’aide de descripteurs audio. Dans un second temps, afin de prendre en considération le contexte écologique des STA, l’influence de deux facteurs environnementaux sur l’évaluation de la qualité sonore des STA a été étudiée dans le but d’en évaluer l’importance sur le ressenti des usagers. D’une part, comme les STA étudiés sont des appareils exclusivement installés en intérieur (bureaux), l’effet de la réverbération sur l’évaluation de la qualité sonore a été étudié à l’aide d’un système d’auralisation permettant de reproduire virtuellement la réponse acoustique d’une salle. D’autre part, l’influence du contexte attentionnel des auditeurs sur la qualité sonore perçue a été évaluée à l’aide d’une étude comparative de différentes situations d’écoute. En effet, on observe que la perception du son émis par les STA se traduit typiquement par une forme de perturbation de leur occupation quotidienne.. Il est donc apparu pertinent d’évaluer à quel point le degré d’attention portée sur le son influe sur l’évaluation de la qualité sonore par les auditeurs. Ainsi nous avons pu établir dans quelles mesures et selon quelles limites le prédicteur de qualité sonore établi peut représenter fidèlement le confort ressenti par les usagers dans un contexte offrant un meilleur degré de validité écologique que les conditions habituelles de laboratoire. / This thesis addresses the perceived acoustic comfort of Air-Treatment Systems (ATS), such as air-conditioners installed in offices, by taking into account the environmental factors related to the specific context of ATS usage. The only existing standard to evaluate the sounds emitted by ATS, which is the emitted sound level in dBA, is only loosely related to perception. Therefore, the need of manufacturers for a more reliable standard arises. This implies a thorough study of the perception of the sound of ATS as it is emitted. A precise methodology was then followed: it includes first collecting a high number of ATS sound recordings, up to finally developing a robust metrics to predict the perceived sound quality. For that purpose, different perceptual categories were first identified to constitute the recording database of ATS sounds. A corpus considered as fully representative of the different types of emitted sounds was then extracted from the recording database. Current principles of musical timbre description have already proved to be adequate to other types of environmental sounds; by applying these principles, the relevant auditive attributes for the corpus perceptual description were identified. In order to develop an efficient sound quality predictor through audio features calculation, prominent features based on these auditive attributes were identified that explain the listeners’ preferences among ATS sounds. The ecological context of ATS was examined in a second step. Two environmental factors were addressed in the context of ATS sound quality evaluation to ponder their importance in the listeners’ perception. As the ATS under study are exclusively indoor systems designed for offices, the effect of reverberation on sound quality evaluation was first studied; for that purpose, an auralization tool was used to simulate room acoustic response. The influence of listeners’ attention context on perceived sound quality was then evaluated through a comparative study of various listening conditions. As a matter of fact, the sound emitted by ATS in real conditions is perceived as a perturbation of current activities. It is therefore relevant to evaluate how deeply the degree of attention related to the sound affects listeners as regards their perception of acoustic quality. Eventually, the relevance of the proposed sound quality predictor to comfort perception was assessed in conditions more ecologically representative than usual laboratory environment.

Cette version du mémoire a été tronqué des éléments de composition originale. Une version plus complète devrait être rendue disponible sous peu pour les membres de la communauté de l’Université de Montréal. / Ce mémoire est une comparaison sonore de 4 adaptations cinématographiques du même roman: L'Invasion des profanateurs (1955) de Jack Finney. J’y parle de la technologie audio que chacun des films a employé. J’essaye de comprendre et de démontrer comment cette évolution technologique a pu contribuer à faire évoluer différents aspects sonores tels que le style musical, le foley, et le design sonore. J’ai d'abord comparé les 4 films de manière plus général en me concentrant sur les thèmes musicaux, l’utilisation du foley pour faire peur, le Jump Scare et le design sonore. Ensuite, je me suis concentré sur 4 scènes communes que j’ai analysé plus en détail. Ce mémoire donne une vision partielle de l’évolution sonore dans les films de sciencefiction. / This Thesis is a sound comparison between four movies inspired by the same novel : The Body Snatchers (1955) by Jack Finney. I talk about the audio technology that each movie used and how it has contributed in the evolution of the musical style, the foley, and the sound design. At first, I compare the 4 movies in a general way : the musical themes, the use of the foley to scare the audience, the Jump Scare, and the sound design. Then, I chose 4 common scenes that I analyze more in details. This thesis gives a partial view of the evolution of sound in science fiction movies.

Suite à un état de l'art détaillant la création et l'utilisation de l'espace sonore dans divers environnements urbains virtuels (soundmaps, jeux vidéo, réalité augmentée), il s'agira de déterminer une méthodologie et des techniques de conception pour les espaces sonores urbains virtuels du point de vue de l'immersion, de l'interface et de la dramaturgie.ces développements se feront dans le cadre du projet terra dynamica, tendant vers une utilisation plurielle de la ville virtuelle (sécurité et sureté, transports de surface, aménagement de l'urbanisme, services de proximité et citoyens, jeux). le principal objectif du doctorat sera de déterminer des réponses informatiques concrètes à la problématique suivante : comment, en fonction de leur utilisation anticipée, les espaces sonores urbains virtuels doivent-ils être structurés et avec quels contenus?la formalisation informatique des solutions étayées au fil du doctorat et la création du contenu sonore illustrant le projet seront basés sur l'analyse de données scientifiques provenant de domaines variés tels que la psychologie de la perception, l'architecture et l'urbanisme, l'acoustique, la recherche esthétique (musicale) ainsi que sur l'observation et le recueil de données audio-visuelles du territoire urbain, de manière à rendre compte tant de la richesse du concept d'espace sonore que de la multiplicité de ses déclinaisons dans le cadre de la ville virtuelle. / In video gaming and interactive media, the making of complex sound ambiences relies heavily on the allowed memory and computational resources. So a compromise solution is necessary regarding the choice of audio material and its treatment in order to reach immersive and credible real-time ambiences. Alternatively, the use of procedural audio techniques, i.e. the generation of audio content relatively to the data provided by the virtual scene, has increased in recent years. Procedural methodologies seem appropriate to sonify complex environments such as virtual cities.In this thesis we specifically focus on the creation of interactive urban sound ambiences. Our analysis of these ambiences is based on the Soundscape theory and on a state of art on game oriented urban interactive applications. We infer that the virtual urban soundscape is made of several perceptive auditory grounds including a background. As a first contribution we define the morphological and narrative properties of such a background. We then consider the urban background sound as a texture and propose, as a second contribution, to pinpoint, specify and prototype a granular synthesis tool dedicated to interactive urban sound backgrounds.The synthesizer prototype is created using the visual programming language Pure Data. On the basis of our state of the art, we include an urban ambiences recording methodology to feed the granular synthesis. Finally, two validation steps regarding the prototype are described: the integration to the virtual city simulation Terra Dynamica on the one side and a perceptive listening comparison test on the other.

Suite à un état de l'art détaillant la création et l'utilisation de l'espace sonore dans divers environnements urbains virtuels (soundmaps, jeux vidéo, réalité augmentée), il s'agira de déterminer une méthodologie et des techniques de conception pour les espaces sonores urbains virtuels du point de vue de l'immersion, de l'interface et de la dramaturgie.ces développements se feront dans le cadre du projet terra dynamica, tendant vers une utilisation plurielle de la ville virtuelle (sécurité et sureté, transports de surface, aménagement de l'urbanisme, services de proximité et citoyens, jeux). le principal objectif du doctorat sera de déterminer des réponses informatiques concrètes à la problématique suivante : comment, en fonction de leur utilisation anticipée, les espaces sonores urbains virtuels doivent-ils être structurés et avec quels contenus?la formalisation informatique des solutions étayées au fil du doctorat et la création du contenu sonore illustrant le projet seront basés sur l'analyse de données scientifiques provenant de domaines variés tels que la psychologie de la perception, l'architecture et l'urbanisme, l'acoustique, la recherche esthétique (musicale) ainsi que sur l'observation et le recueil de données audio-visuelles du territoire urbain, de manière à rendre compte tant de la richesse du concept d'espace sonore que de la multiplicité de ses déclinaisons dans le cadre de la ville virtuelle. / In video gaming and interactive media, the making of complex sound ambiences relies heavily on the allowed memory and computational resources. So a compromise solution is necessary regarding the choice of audio material and its treatment in order to reach immersive and credible real-time ambiences. Alternatively, the use of procedural audio techniques, i.e. the generation of audio content relatively to the data provided by the virtual scene, has increased in recent years. Procedural methodologies seem appropriate to sonify complex environments such as virtual cities.In this thesis we specifically focus on the creation of interactive urban sound ambiences. Our analysis of these ambiences is based on the Soundscape theory and on a state of art on game oriented urban interactive applications. We infer that the virtual urban soundscape is made of several perceptive auditory grounds including a background. As a first contribution we define the morphological and narrative properties of such a background. We then consider the urban background sound as a texture and propose, as a second contribution, to pinpoint, specify and prototype a granular synthesis tool dedicated to interactive urban sound backgrounds.The synthesizer prototype is created using the visual programming language Pure Data. On the basis of our state of the art, we include an urban ambiences recording methodology to feed the granular synthesis. Finally, two validation steps regarding the prototype are described: the integration to the virtual city simulation Terra Dynamica on the one side and a perceptive listening comparison test on the other.

Ce mémoire présente une composition d’études et de travaux de recherche orientés autour de trois grandes thématiques : la synthèse, la reproduction et la perception des sons, en considérant à la fois les sons de nature musicale mais aussi environnementale. Il vise en outre un champ d’application, le design sonore, qui implique globalement la création intentionnelle de sons du quotidien. La structure du document est conçu selon un schéma relativement uniforme et comporte, pour chaque partie, une présentation générale de la thématique apportant des éléments théoriques et des données relatives à l’état de l’art, suivie de développements spécifiques permettant de converger vers les sujets d’étude propres à chaque thème – explicitement, formalisme modal dans la synthèse par modélisation physique, pour la partie "Synthèse" ; mesure et contrôle de la directivité des instruments de musique, pour la partie "Reproduction" ; timbre et identification des sources sonores, pour la partie "Perception"– puis d’une présentation détaillée des travaux personnels relatifs à chacun des sujets, le cas échéant, sous la forme d’un article publié. Ces divers éléments de connaissance et d’expérience propose donc une contribution personnelle et originale, volontairement inscrite dans un cadre de recherche élargi, pluridisciplinaire et appliqué. / This dissertation presents a composition of studies and research works articulated around three main topics : synthesis, reproduction and perception of sounds, considering both musical and environmental sounds. Moreover, it focuses on an application field, the sound design, that globally involves the conception of intentional everyday sounds. The document is based on a rather uniform structure and contains, for each part, a general presentation of the topic which brings theoretical elements together with an overview of the state-of-the-art, followed by more precise developments in order to focus on the specific matters related to each topic – in detail, modal formalism in sound synthesis by physical modeling, for the "Synthesis" section ; measurement and control of musical instruments directivity, for the "Reproduction" section ; timbre and sound sources identification, for the "Perception" section – and then followed by a detailed presentation of the personal works related to each matter, in some cases, in the form of published papers. Then, these several elements of knowledge and experience offer a personal and original contribution, deliberately put in a broad, multidisciplinary and applied framework.