Cette thèse s'inscrit dans le cadre de l'analyse automatique de la musique.La finalité de ce champ de recherche est d'extraire des informations de la musique, ou autrement dit, de faire comprendre ce qu'est la musique à un ordinateur.Les applications sont nombreuses: fabriquer des systèmes de recommandation musicale, transcrire une partition à partir du signal ou générer automatiquement de la musique.Nous nous intéressons dans ce manuscrit à l'analyse automatique du rythme.Notre objectif est de proposer de nouvelles descriptions du rythme qui s'inspirent d'études perceptives et neurologiques.La représentation du rythme d’un signal musical audio est un problème complexe.Il ne s’agit pas simplement de détecter la position des attaques et la durée des notes comme sur une partition mais plus généralement de modéliser l’interaction temporelle entre les différents instruments présents et collaborant à l’établissement d’un rythme de manière compacte, discriminante et invariante.Nous cherchons à obtenir des représentations invariantes à certains paramètres (tels la position dans le temps, les variations faibles de tempo ou d’instrumentation) mais à l’inverse sensibles à d’autres (comme le motif rythmique, les paramètres fins d’interprétation ou le swing). Nous étudions les trois aspects fondamentaux pour la description du rythme: le tempo les déviations et les motifs rythmiques. / This thesis is within the scope of Music Information Retrieval. The goal of this research field is to extract meaningful informations from music. There are numerous applications: music recommendation systems, music transcription to a score or automatic generation of music. In this manuscript, oOur objective is to propose new rhythm descriptions inspired from perceptual and neurological studies.Rhythm representation of a musical signal is a complex problem. Detecting attack positions and note durations is not sufficient: we have the model the temporal interaction between the different instruments collaborating together to create rhythm. We try to obtain representations that are invariant to some parameters (like the position over time, the small tempo or instrumentation variations) but sensitive to other parameters (like the rhythm pattern or the swing factor). We study the three key aspect of rhythm description: tempo, deviations and rhythm pattern.

Este trabalho dedica-se à análise musical de três peças para piano de Olivier Messiaen (1908-1992): Regard de l\"Onction terrible (1944); Neumes rythmiques, (1949) e Le traquet stapazin (1956-1958). Procuramos nos concentrar em uma metodologia que levasse em consideração a inter-relação entre análise musical, análise da performance, percepção e performance musical, a fim de construir uma concepção analítica original das peças analisadas. Desse modo, relacionamos o corpus teórico de Messiaen a trabalhos de autores como: Hasty (1997), que desenvolve a ideia de projeção rítmica a partir da análise musical, não só da partitura, mas também pela audição de gravações; Straus (2005) e Healey (2013), sobre a aplicação da teoria dos conjuntos na identificação e compreensão dos materiais harmônicos de Messiaen; Cook (2009), Rink (2001), Fortunato, (2011), Gasques, (2013) e Rosa (2015), sobre a análise da performance a partir de material gravado; e por fim, o estudo das peças ao piano como fonte de retroalimentação entre a análise e a performance. Ao relacionar outras metodologias ao material teórico de Messiaen, procuramos lançar um olhar mais independente sobre sua obra, ora complementando, ora ressaltando o conteúdo deixado por Messiaen em seus registros. A estrutura dessa tese se configura em 5 capítulos. O primeiro aborda o referencial teórico que tomamos como base para as nossas análises. O segundo, o terceiro e o quarto capítulos tratam das análises das obras Regard de l\"Onction terrible, Neumes rythmiques e Le traquet stapazin, respectivamente. Procuramos atentar às particularidades de cada peça ao escolher as ferramentas mais adequadas à sua análise. Regard de l\"onction terrible exigiu um aprofundamento maior em relação às referências simbólicas inerentes à sua composição. Neumes rythmiques, por sua vez, apresenta uma linguagem mais técnica, o que nos levou a enfocar os processos de manipulação do material musical. Le traquet stapazin emprega materiais mais descritivos, advindos dos cantos de pássaros e de seu habitat, entretanto, estabelecemos uma relação destes materiais com outros mais abstratos presentes na linguagem composicional de Messiaen. O quinto capítulo traz uma discussão sobre as inter-relações na linguagem musical e pianística de Messiaen, traçando um paralelo entre as ideias desenvolvidas em seu material teórico e as análises das peças. / This work dedicates itself to the musical analysis of three piano pieces by Olivier Messiaen (1908-1992): Regard de l\'Onction terrible (1944); Neumes rythmiques (1949) and Le traquet stapazin (1956-1958). We have tried to focus on a methodology that took into account the interrelationship between musical analysis, performance analysis, perception and musical performance, in order to build an original analytic design of the analyzed parts. Thus, we relate the theoretical corpus of Messiaen to the works from authors such as: Hasty (1997), who develops the idea of rhythmic projection from the musical analysis, not only of the sheet music but also by listening to recordings; Straus (2005) and Healey (2013), on the application of set theory in the identification and understanding of Messiaen\'s harmonic materials; Cook (2009), Rink (2001), Fortunato, (2011), Gasques, (2013) and Rosa (2015) on performance analysis from recorded material; and finally, the study of the piano pieces as a source of feedback between analysis and performance. In relating other methodologies to the theoretical material of Messiaen, we try to launch a more independent look towards his work, sometimes complementing, or emphasizing the content left by Messiaen in his records. The structure of this thesis is configured in 5 chapters. The first deals with the theoretical framework we take as a basis for our analysis. The second, third and fourth chapters deal with the analysis of the pieces Regard de l\'Onction terrible, Neumes rythmiques and Le traquet stapazin, respectively. We have tried to pay attention to the particularities of each piece by choosing the most appropriate tools for its analysis. Regard de l\'Onction terrible required further deepening in relation to the symbolic references inherent to its composition. Neumes rythmiques, in turn, presents a more technical language, which led us to focus on the handling processes of the musical material. Le traquet stapazin employs more descriptive materials, coming from birds\' singing and their habitat, however, we have established a relation between these materials and other more abstract present in the compositional language of Messiaen. The fifth chapter discusses the interrelationships in Messiaen\'s musical and pianistic language, drawing a parallel between the ideas developed in his theoretical material, and the analysis of the pieces.

Este trabalho dedica-se à análise musical de três peças para piano de Olivier Messiaen (1908-1992): Regard de l\"Onction terrible (1944); Neumes rythmiques, (1949) e Le traquet stapazin (1956-1958). Procuramos nos concentrar em uma metodologia que levasse em consideração a inter-relação entre análise musical, análise da performance, percepção e performance musical, a fim de construir uma concepção analítica original das peças analisadas. Desse modo, relacionamos o corpus teórico de Messiaen a trabalhos de autores como: Hasty (1997), que desenvolve a ideia de projeção rítmica a partir da análise musical, não só da partitura, mas também pela audição de gravações; Straus (2005) e Healey (2013), sobre a aplicação da teoria dos conjuntos na identificação e compreensão dos materiais harmônicos de Messiaen; Cook (2009), Rink (2001), Fortunato, (2011), Gasques, (2013) e Rosa (2015), sobre a análise da performance a partir de material gravado; e por fim, o estudo das peças ao piano como fonte de retroalimentação entre a análise e a performance. Ao relacionar outras metodologias ao material teórico de Messiaen, procuramos lançar um olhar mais independente sobre sua obra, ora complementando, ora ressaltando o conteúdo deixado por Messiaen em seus registros. A estrutura dessa tese se configura em 5 capítulos. O primeiro aborda o referencial teórico que tomamos como base para as nossas análises. O segundo, o terceiro e o quarto capítulos tratam das análises das obras Regard de l\"Onction terrible, Neumes rythmiques e Le traquet stapazin, respectivamente. Procuramos atentar às particularidades de cada peça ao escolher as ferramentas mais adequadas à sua análise. Regard de l\"onction terrible exigiu um aprofundamento maior em relação às referências simbólicas inerentes à sua composição. Neumes rythmiques, por sua vez, apresenta uma linguagem mais técnica, o que nos levou a enfocar os processos de manipulação do material musical. Le traquet stapazin emprega materiais mais descritivos, advindos dos cantos de pássaros e de seu habitat, entretanto, estabelecemos uma relação destes materiais com outros mais abstratos presentes na linguagem composicional de Messiaen. O quinto capítulo traz uma discussão sobre as inter-relações na linguagem musical e pianística de Messiaen, traçando um paralelo entre as ideias desenvolvidas em seu material teórico e as análises das peças. / This work dedicates itself to the musical analysis of three piano pieces by Olivier Messiaen (1908-1992): Regard de l\'Onction terrible (1944); Neumes rythmiques (1949) and Le traquet stapazin (1956-1958). We have tried to focus on a methodology that took into account the interrelationship between musical analysis, performance analysis, perception and musical performance, in order to build an original analytic design of the analyzed parts. Thus, we relate the theoretical corpus of Messiaen to the works from authors such as: Hasty (1997), who develops the idea of rhythmic projection from the musical analysis, not only of the sheet music but also by listening to recordings; Straus (2005) and Healey (2013), on the application of set theory in the identification and understanding of Messiaen\'s harmonic materials; Cook (2009), Rink (2001), Fortunato, (2011), Gasques, (2013) and Rosa (2015) on performance analysis from recorded material; and finally, the study of the piano pieces as a source of feedback between analysis and performance. In relating other methodologies to the theoretical material of Messiaen, we try to launch a more independent look towards his work, sometimes complementing, or emphasizing the content left by Messiaen in his records. The structure of this thesis is configured in 5 chapters. The first deals with the theoretical framework we take as a basis for our analysis. The second, third and fourth chapters deal with the analysis of the pieces Regard de l\'Onction terrible, Neumes rythmiques and Le traquet stapazin, respectively. We have tried to pay attention to the particularities of each piece by choosing the most appropriate tools for its analysis. Regard de l\'Onction terrible required further deepening in relation to the symbolic references inherent to its composition. Neumes rythmiques, in turn, presents a more technical language, which led us to focus on the handling processes of the musical material. Le traquet stapazin employs more descriptive materials, coming from birds\' singing and their habitat, however, we have established a relation between these materials and other more abstract present in the compositional language of Messiaen. The fifth chapter discusses the interrelationships in Messiaen\'s musical and pianistic language, drawing a parallel between the ideas developed in his theoretical material, and the analysis of the pieces.

L'absence de système d'évaluation de la prosodie de l'anglais L2 parlé par des apprenants francophones a motivé la réalisation de ce travail de thèse. Dès lors, l'analyse de facteurs rythmiques dans la production d'apprenants français, qui fait l'objet de cette recherche, a un double objectif : analyser l'influence du rythme de la langue maternelle (L1=français) sur la langue cible (L2=anglais), et d'autre part, proposer des critères évaluatifs du rythme des productions des francophones, à partir de différentes métriques rythmiques proposées dans la littérature. Ces travaux ont mené à l'élaboration d'une base de données d'anglais L1/L2 nommée ANGLISH, à partir de laquelle nous avons montré une discrimination des locuteurs natifs/non natifs s'appuyant sur la combinaison de paramètres rythmiques. Les résultats de ces travaux de recherche montrent donc qu'il est possible de distinguer la L1 de la L2, et de donner une tendance rythmique des productions des apprenants francophones.

Ce mémoire de thèse est une contribution à l'étude des canons modulo p. De nombreux outils mathématiques et informatiques ont été employés pour l'étude des canons rythmiques mosaïques. La recherche récente s'est particulièrement attachée à trouver les canons sans périodicité interne, dits de Vuza. Ces canons ont la particularité d'être une base pour la construction de tous les canons rythmiques mosaïques, cependant ils sont très difficiles à obtenir. La meilleure méthode actuellement est un algorithme exhaustif de recherche, qui malgré de récentes améliorations reste exponentiel. Plusieurs techniques ont été utilisées dans l'espoir de mieux les comprendre ou de les générer plus rapidement. Ce mémoire présente donc un nouveau sujet d'étude pour mieux comprendre le pavage apériodique. / This thesis is a contribution to the study of modulo p tiling. Many mathematical and computational tools were used for the study of rhythmic tiling canons. Recent research has mainly focused in finding tiling without inner periodicity, being called Vuza canons. Those canons are a constructive basis for all rhythmic tiling canons, however, they are really difficult to obtain. Best current method is a brut force exploration that, despite a few recent enhancements, is exponential. Many technics have been used, hoping to understand Vuza canons better or to generate them faster. Hence, this thesis presents a completely new way to study aperiodic tiling.

Dans la tradition occidentale, mathématiques et musique ont été étroitement liées depuis plus de 2000 ans. Nonobstant cette longue histoire concernant les relations entre mathématiques et musique, l'intérêt professionnel des mathématiciens dans ce domaine est un phénomène assez récent. Alors que la puissance d'application des mathématiques dans la description de la musique a été reconnue depuis longtemps, c'est seulement grâce a des développements plus récents que la musique commence à occuper également une place stratégique au sein des mathématiques. Ce fait est confirmé par l'émergence d'un nombre croissant de problèmes «~mathémusicaux~». Ces problèmes sont caractérisés par le fait qu'en positionnant un problème à l'origine musical dans un contexte mathématique approprié non seulement on obtient des résultats mathématiques nouveaux mais cela ouvre la voie également à des constructions musicales nouvelles. C'est ce double mouvement, de la musique aux mathématiques et vice-versa, qui suscite l'intérêt de plus en plus de chercheurs dans les deux domaines et qui est au c\oe ur d'une croissante activité de recherche internationale accompagnée de la création de revues internationales à comité de lecture et collections d'ouvrages consacrés à la matière ainsi que d'une prolifération de conférences, séminaires d'études et projets collaboratifs dans le domaine. Dans la première partie de ce mémoire, nous présentons tout d'abord une sélection de problèmes «~mathémusicaux~» sur lesquels nous avons travaillé en montrant les résultats obtenus et les questions qui restent ouvertes. Dans la deuxième partie, nous détaillons trois types d'interactions entre recherche mathémusicale et trois autre disciplines, à savoir les sciences cognitives, l'informatique et la philosophie.

Cette thèse traite la typologie rythmique, c'est-à-dire la catégorisation des langues en différentes classes sur la base de phénomènes rythmiques. Les études de ce domaine ont débuté avec Pike (1945) et Abercrombie (1967), qui ont introduit la célèbre dichotomie de langues à isochronie accentuelle (ou isoaccentuelles) et à isochronie syllabique (ou isosyllabiques). Depuis que de nombreuses études ont démenti les hypothèses d'isochronie syllabique et accentuelle, il a été proposé (cf. Bertinetto, 1981, et Dauer 1983) que l'impression perceptuelle d'isochronie soit issue des propriétés structurelles de chaque langue, comme par exemple la présence/absence de clusters consonantiques complexes et de réduction vocalique. Plus récemment, certains auteurs ont élaboré des corrélats acoustiques de ces propriétés (cf. Ramus, Nespor & Mehler, 1999, Grabe & Low, 2002, etc.) basés sur des mesures de durée des séquences vocaliques et consonantiques. Les recherches présentées dans cette thèse se situent exactement dans ce cadre. On présente certaines expériences basées essentiellement sur un corpus d'échantillons sonores comparables de 61 locuteurs de 21 langues, récoltés et segmentés manuellement dans ce but. La structure de la thèse est plutôt atypique, dans les sens où elle n'est pas divisée en deux parties nettement séparées, une présentant l'état de l'art, l'autre exposant les expériences, mais s'efforce de fondre ces deux aspects. Chaque chapitre se concentre sur une ou plusieurs problématiques liées au rythme des langues et contient une discussion des études sur le sujet ainsi qu'une analyse des expériences menées. La recherche dans le domaine de la typologie rythmique, du début jusqu'aux approches plus modernes, est exposée dans le chapitre 2 en suivant le leitmotiv de la dichotomie traditionnelle qui oppose les langues isosyllabique et isoaccentuelles. Ce chapitre présente également une expérience inspirée par des publications récentes (cf. Wagner & Dellwo, 2004, et Asu & Nolan, 2006): la distance entre attaques syllabiques (une mesure abandonnée dans les approches modernes mais qui a été au centre de l'attention dans le passé) est utilisée comme indice de complexité syllabique. Cette mesure fournit des valeurs encourageantes sur des échantillons dans 5 langues par un locuteur multilingue (donc dans des conditions extrêmement contrôlées), mais les résultats sont moins convaincants lorsqu'ils sont appliqués à des données de plusieurs locuteurs et plusieurs langues. Le chapitre 3 se concentre plus spécifiquement sur les corrélats du rythme. Les principales études dans ce domaine sont exposées avec une discussion des formules et des problématiques pratiques et méthodologiques, comme la normalisation de la vitesse d'élocution et les critères utilisés lors de la segmentation. Sont ensuite présentées et analysées les valeurs des nombreux corrélats du rythme (notamment %V, ΔC, ΔV, varcoC, varcoV, rPVI, nPVI, cCCI et vCCI) pour le corpus entier de 21 langues. Les différents corrélats produisent parfois des valeurs différentes pour des langues spécifiques, mais le cadre générale reste à peu près inaltéré: les langues dites isoaccentuelles tendent à avoir une plus grande variabilité de durées vocaliques et consonantiques par rapport aux langues dites isosyllabiques et isomoraïques. Une expérience finale fournit un point de départ pour avancer des hypothèses à propos de l'inclusion de fo et intensité dans les modèles du rythme. L'implémentation et le fonctionnement de Correlatore sont illustrés dans le chapitre 4. Ce logiciel a été développé dans le cadre de la thèse avec le but d'automatiser le calcul des corrélats du rythme et se révèle un outil extrêmement utile. Le chapitre 5 introduit le thème de la variation et de la variabilité du rythme. Après une analyse des rares études dans ce domaine, on présente les résultats des corrélats sur des données spécifiques selon une approche qui ouvre des perspectives intéressantes. Il est démontré que la variabilité des valeurs des corrélats n'indique pas simplement une instabilité de ceux-ci, mais suit un schéma cohérent, avec des valeurs croissantes de variabilité selon l'échelle intra-locuteur / inter- locuteur / inter-dialecte et inter-langue. Finalement, le focus se déplace au niveau de la perception, puisque la capacité présumée de catégoriser des stimuli linguistiques sur la base du rythme de la part d'auditeurs naïfs a été peu étudiée jusqu'à présent. A la suite d'une discussion concernant les différentes procédures de dé-lexicalisation, on présente un test perceptif administré à 43 participants. Les résultats mettent en doute l'affirmation que la dichotomie de langues isoaccentuelles et isosyllabiques soit enracinée dans la perception. Les conclusions discutent l'efficacité des corrélats rythmiques et la possibilité d'inclure fo et intensité dans un modèle du rythme. On argumente à la fin l'exigence de passer à une représentation scalaire et bipolaire du rythme des langues.

Le Cajón est un rituel de possession cubain dont la musique est une composante essentielle. Une approche musicologique et une étude d’anthropologie religieuse combinées permettent de mettre en avant les spécificités du Cajón au sein des différents cultes afro-cubains à La Havane. Considérant le Cajón comme un fait social total, cette recherche propose d’analyser la complexité du rituel en prenant en compte les niveaux social, musical autant que religieux. De fait, l’analyse montre que le Cajón s’inscrit de diverses manières dans la pratique religieuse des cultes afro-cubains, en dépassant même parfois le cadre. Le Cajón comprend une suite de rites (Misa, Biagué, Chamalongo, sacrifice et Toque) ancrés dans un espace sacré où chaque participant a un rôle bien identifié. L’analyse d'une séance de rituel et des interactions qui s’y produisent nous permettent de définir le rôle de la musique. Celle-ci s’adapte en permanence au rituel : elle structure le temps rituel, participe à l’induction et à la socialisation de la transe de possession. Les musiciens, comme officiants, exploitent de manière créative des systèmes mélodiques et des motifs rythmiques associés à la musique de rumba, de la makuta et du palo monte. La superposition de répertoires et de systèmes musicaux engendre une complexité sur le plan sonore. Nous parvenons à la conclusion que l’analyse musicale constitue une clef pour la compréhension du rituel. / The Cajón in Cuba is both music and a possession ritual. The combined approach of musicology and religious anthropology highlights the specificities of the Cajón. Therefore, it is possible to position the musical and ritual practice of Cajón among different Afro-Cuban cults in Havana. Considering the Cajón as total social fact, this research aims to analyze the complexity of ritual taking into account social, musical and religious aspects. The analysis shows that the Cajón can be recognized in different way among religious practices of Afro-Cuban cults, even sometimes coming out of its framework. The Cajón covers a sequence of rituals (Misa, Biagué, Chamalongo, sacrifice and Toque) embedded in a sacred space where every participant has a well-identified role. The analysis of one sequence of ritual and of interactions which happen enables the definition of the role of music. The music is permanently adapting to the ritual being one of its components: it structures the ritual time, it participates to the introduction and also to the socialization of the possession trance. The musicians as participants use in creative way melodic systems and rhythmic patterns associated to the music of rumba, makuta and palo monte. Overlapping of repertoires and musical systems generates a complexity concerning sound effects. We conclude that the musical analysis is a key for the understanding of the ritual.

Olivier Messiaen is regarded as one of the most significant composers of the 20th century. His compositions are performed regularly and his teachings have influenced many well-known composers like Boulez and Stockhausen. This study focussed on his use of rhythm in his piano compositions. I supplied a short biography of the composer along with a brief discussion of his compositional techniques. Thereafter his rhythmic techniques were examined through relevant music examples from his piano repertoire. Particular attention was given to works from the Vingt Regards sur L’Enfant-Jésus along with Cantéyodjayâ, Mode de valeurs et d’intensités and Neumes rythmiques from his experimental period (1949-1951). In Mode de valeurs et d’intensités he revolutionized the serial treatment of duration, pitch, intensity and attack. His other rhythmic techniques include Indian rhythms, Greek meter, added values, augmentation, diminution, non-retrogradable rhythms, polyrhythm, chromatic scales of duration, personnages rythmiques, symmetrical permutations, rhythmic neumes, rhythmic canon and prime numbers. / Dissertation (MMus (Performing Arts))--University of Pretoria, 2008. / Music / unrestricted

La musique et le mouvement sont inséparables. Les mouvements produits spontanément lors de l'écoute musicale seraient le reflet d'un lien étroit entre le système perceptif et moteur. Ce lien est l'objet d'étude de cette thèse. Une première approche concernait l'impact des mouvements induits par la musique sur la cognition musicale. Dans deux études, nous montrons que bouger en rythme sur la musique n'améliore ni la rétention de nouveaux morceaux de musique (Etude 1) ni la rétention d'informations contextuelles relatives à leur encodage (Etude 2). Les résultats des ces deux études suggèrent la superficialité du traitement inhérent à l'expression des affordances musicales nécessaire à la production de mouvements induits par la musique dans la tâche motrice ainsi qu'un traitement moteur automatique de la musique indépendamment de la tâche. L'importance du groove musical a également été mise en évidence. Une deuxième approche concernait l'influence de la perception de rythmes musicaux sur la production de mouvements rythmiques. Notre troisième étude testait l'hypothèse selon laquelle les membres du corps seraient influencés de manière différente en fonction du tempo musical. Les résultats montrent que la tâche de tapping était la plus influencée par la perception de rythmes musicaux. Ceci serait dû à la nature similaire de la pulsation musicale et des mécanismes de timing impliqués dans le tapping ainsi qu'à des phénomènes de résonance motrice. Nous avons également observé la mise en place de certaines stratégies face à la tâche. L'ensemble de ces résultats est discuté à la lumière du lien entre perception et action, de la cognition musicale incarnée et des affordances musicales. / Music and movement are inseparable. The movements that are spontaneously procuded when listening to music are thought to be related to the close relationship between the perceptual and motor system in listeners. This particular link is the main topic of this thesis. A first approach was focused on the impact of music-induced movements on music cognition. In two studies, we show that moving along to music neither enhances the retention of new musical pieces (Study 1) nor the retention of the contextual information related to their encoding (Study 2). These results suggest a shallow processing inherent to the expression of musical affordances required for the production of music-induced movements in the motor task. Moreover, they suggest that music is automatically processed in a motoric fashion independantly of the task. Our results also brought forward the importance of the musical groove. A second approach focused on the influence of the perception of musical rhythms on the production of rythmic movements. Our third study tested the hypothesis that different limbs would be differentially influenced depending on the musical tempo. Results show that the tapping taks was the most influenced by the perception of musical rhythms. We argued that this would come from the similar nature of the musical pulse and the timing mecanisms involved in the tapping task and motor resonance phenomena. We also observed different strategies put in place to cope with the task. All these results are discussed in light of the link between perception and action, embodied musical cognition and musical affordances.