Le bruit dans l'environnement représente une nuisance majeure au quotidien pour nos concitoyens. De nombreux outils sont employés dans la lutte contre les nuisances sonores. Parmi ces outils, les cartes de bruit, rendues obligatoires par la directive Européenne 2002/49/CE, visent à représenter l'état acoustique moyen d'une zone donnée au moyen de l'indice énergétique Lden. Les limites de ce type d'indices ont été mises en évidence dans de nombreuses études, notamment en ce qui concerne la caractérisation de la gêne sonore. Dans ce contexte, ces travaux de thèse se donnent pour objectif de contribuer à l'amélioration des cartes de bruit par la proposition d'indicateurs acoustiques pertinents du point de vue de l'individu pour rendre compte de la gêne ressentie, en situation de mono-exposition au bruit de la circulation routière, et en situation de multi-exposition au bruit de la circulation routière et au bruit industriel. Dans cette optique, une démarche en 3 étapes est mise en œuvre : (1) la caractérisation physique et perceptive des bruits de la circulation routière en milieu urbain avec proposition d'indicateurs de gêne sonore en situation de mono-exposition, (2) la caractérisation physique et perceptive de situations de multi-exposition au bruit de la circulation routière et au bruit industriel avec proposition d'indicateurs de gêne sonore, et (3) la confrontation des indicateurs proposés aux données d'une expérimentation menée en environnement simulé en laboratoire, puis aux données d'une enquête conduite in situ.