Modèles granulaires pour les signaux sonores : contributions théoriques et expérimentales

Current sound synthesis techniques are capable of reproducing a great varietyof sounds from a small set of variable control parameters. On the other hand,analysis of audio signals is commonly achieved by decomposing the former asa linear combination of a great many objects, typically of sinusoid-like shape,plus optional transient and noise components. Our concern is in replacingthese sinusod-shaped objetcs with objects computed using a mathematicalfunction that implements a sound synthesis method.This thesis is devoted to the study of a so-called "granular" model foraudio signals. The general characteristics of this model are introduced anddiscussed in detail, and an example of a practical method for the computationof the model is given. In the rst class of models, which draws uponWaveTable synthesis methods, objects are rst selected amongst a dictionnaryof complex wave-shapes, then distorted. The second class of models,referred to as TS, rely on a dictionnary of reference Power Spectral Densitiesproles coupled to a parametrised distortion of the phase spectrum.The present work provides a contribution to the elds of signal analysisand classication techniques, as well as an original solution to the ecientsignal-representation problem, of which audio compression is a direct application.Technical implementation details and the results of an evaluationconducted on real-world audio signals are provided to facilitate further evaluationof the model.This work investigates the possibilities of including elements of musicalsynthesis into audio signal modelling, and our hope is that it sparks newdevelopments in both domains.2Les techniques de synthese sonore actuelles permettent de reproduire unegrande variete de sons a partir de quelques parametres. Du point de vuel'analyse, les signaux audio sont generalement representes par une combinaisond'objets de forme sinusodale, en grand nombre, auquel on adjointeventuellement une partie transitoire et/ou bruit. Qu'advient-il si remplaceces objets derives d'une famille de fonctions typiquement sinusodale, par desobjets obtenus a partir d'une fonction de synthese sonore ?Cette these est consacree a l'etude d'un modele dit granulaire, et apporteun element de reponse a la question ci-dessus. Les caracteristiques generalesde ce modele sont presentees et discutees, et on propose un exemple de methodede calcul pratique du modele. La premiere classe de modeles etudiee estderivee de la synthese par Table d'Ondes et les objets y sont selectionnesparmi un dictionnaire de formes d'ondes complexes puis soumis a plusieursdeformations. Le second type de modele, appele TS, exploite un dictionnairede prols de Densites Spectrales de Puissance de reference couple a une fonctionparametrique de deformation du spectre de phase.Les travaux presentes apportent une contribution au niveau du formalismeet des algorithmes de classication, et proposent une approche originale auprobleme de la representation ecace de signaux, dont la compression audioest une application naturelle.Les details techniques de l'implementation et les resultats des evaluations,menees sur un ensemble de signaux sonore reels, gurent egalement dans cedocument, ceci an de faciliter l'evaluation des performances du modele.Ce travail explore donc les possibilites d'incorporer des elements issusdu domaine de la synthese sonore dans la modelisation du signal, et nous esperons que cette tentative de rapprocher les deux domaines sera accompagneepar de nouveaux developpements aussi bien theoriques que pratiques.