Ce travail de thèse porte sur la théorie, la mise en œuvre et les applications musicales des effets audionumériques adaptatifs. Dans la première partie, nous plaçons le sujet dans le contexte des transformations sonores. Un grand nombre de techniques de traitement du signal sonore numérique se complètent et fournissent un ensemble d'algorithmes permettant de transformer le son. Ces transformations sont appliquées selon les dimensions perceptives du son musical, à savoir la dynamique, la durée, la hauteur, la spatialisation et le timbre. Pour quelques effets, les contrôles évoluent de manière automatique ou périodique, et ce contrôle est intégré à l'algorithme. Le contrôle offert à l'utilisateur porte sur les valeurs de certains paramètres de l'algorithme. Il se réalise à l'aide de contrôleurs réels, tels des potentiomètres, des interrupteurs, ou à l'aide de contrôleurs virtuels, telles les interfaces graphiques sur écran d'ordinateur. En synthèse sonore, l'un des sujets majeurs d'étude à l'heure actuelle est le mapping : il s'agit de savoir comment mettre en correspondance les paramètres d'un contrôleur gestuel et les paramètres d'un algorithme de synthèse. Notre étude se situe à l'intersection entre les effets audionumériques, le contrôle adaptatif et gestuel, et la description de contenu sonore. Dans la seconde partie, nous présentons les effets audionumériques adaptatifs tels que nous les avons formalisés et développés. Ce sont des effets dont le contrôle est automatisé en fonction de descripteurs sonores. Nous avons étudié puis utilisé de nombreux algorithmes de traitement, certains en temps-réel et d'autres hors temps-réel. Nous les avons améliorés afin de permettre l'utilisation de valeurs de contrôle variables. Une réflexion a été menée pour choisir une classification des effets qui ait du sens pour le musicien ; elle a logiquement abouti à la taxonomie perceptive. Parallèlement, nous avons étudié les descripteurs sonores et les moyens de contrôle d'un effet, par le son et par le geste. Nous avons rassemblé de nombreux descripteurs sonores, utilisés en psychoacoustique, en analyse-synthèse, pour la segmentation et la classification d'extraits sonores, et pour la transcription automatique de partition. Nous proposons un contrôle généralisé pour les effets adaptatifs, hiérarchisé en deux niveaux. Le premier niveau de contrôle est le niveau d'adaptation : le contrôle de l'effet est effectué par des descripteurs du son, à l'aide de fonctions de mapping. Nous indiquons des fonctions de conformation (fonctions de transfert non linéaires) permettant de transformer la courbe d'évolution temporelle d'un descripteur, des fonctions de combinaisons des descripteurs ainsi que des fonctions de conformations spécifiques des paramètres de contrôle. Le second niveau de contrôle est celui du contrôle gestuel : le geste agit sur les fonctions de mapping, soit sur la combinaison, soit sur la conformation spécifique des contrôles. De cette étude, il ressort non seulement une généralisation du contrôle des effets audionumériques, mais aussi la réalisation d'outils pour la composition, et leur utilisation en situation musicale. De nombreuses expériences et illustrations sonores ont été réalisées, parmi lesquelles une spatialisation adaptative contrôlée par une danseuse, et un équalisateur stéréophonique adaptatif. Les expériences confirment l'intérêt d'un tel contrôle adaptatif et gestuel, notamment pour modifier l'expressivité d'une phrase musicale, ou pour créer des sons inouïs.

La coexistence de deux formats : cinéma à 24 images/s et vidéo à<br />25 images/s, implique l'accélération ou le ralentissement de la<br />bande-son lors du transfert d'un format vers l'autre. Ceci<br />provoque une modification temporelle du signal sonore, et par<br />conséquent une modification spectrale avec altération du timbre.<br />Les studios de post-production audiovisuelle souhaitent compenser<br />cet effet par l'application d'une transformation sonore adéquate.<br /><br />L'objectif de ce travail est de fournir à l'industrie<br />audiovisuelle un système permettant de pallier la modification de<br />timbre engendrée par le changement de vitesse de lecture. Ce<br />système se compose d'une part d'un algorithme de traitement et<br />d'autre part d'une machine sur lequel il est implanté.<br />L'algorithme est conçu et développé pour répondre aux contraintes<br />liées à la qualité sonore et à la compatibilité multicanal. La<br />machine, baptisée HARMO, est conçue spécifiquement par la société<br />GENESIS sur la base de processeurs de signaux numériques, et doit<br />répondre à la contrainte de temps-réel. Cet aspect "valorisation"<br />conduit à intégrer dans le projet les contraintes de coût et de<br />délai de réalisation.<br /><br />Un état de l'art basé sur une bibliographie quasi-exhaustive<br />aboutit à une classification originale des méthodes de dilatation<br />et de transposition existantes. Ceci nous amène à distinguer et à<br />étudier les méthodes classiques temporelles et fréquentielles, et<br />à introduire les méthodes temps-fréquence. Cette classification<br />est à la base de plusieurs méthodes innovantes :<br /><br />1. deux méthodes temps-fréquence dont l'analyse est adaptée à l'audition,<br /><br />2. deux méthodes couplées qui associent les avantages des méthodes temporelles et fréquentielles,<br /><br />3. une méthode temporelle basée sur une amélioration des méthodes existantes.<br /><br />Les algorithmes sont évalués grâce à une banque de sons-test<br />spécifiquement élaborée pour mettre en évidence les défauts<br />caractéristiques des algorithmes. Notre choix final s'est porté<br />sur l'approche temporelle, que nous optimisons par l'adjonction de<br />critères de segmentation basés sur l'autocorrélation normalisée et<br />la détection de transitoires. Cet algorithme s'intègre dans un<br />logiciel qui a été structuré pour un fonctionnement temps-réel et<br />multicanal sur le système HARMO.