Modèles de signaux musicaux informés par la physiques des instruments : Application à l'analyse automatique de musique pour piano par factorisation en matrices non-négatives

Cette these introduit des nouveaux modeles de signaux musicaux informes par la physique des instruments. Alors que les communautes de l'acoustique instrumentale et du traitement du signal considerent la modelisation des sons instrumentaux suivant deux approches differentes (respectivement, une modelisation du mecanisme de production du son, opposee a une modelisation des caracteristiques "morphologiques" generales du son), cette these propose une approche collaborative en contraignant des modeles de signaux generiques a l'aide d'information basee sur l'acoustique. L'effort est ainsi porte sur la construction de modeles specifiques a un instrument, avec des applications aussi bien tournees vers l'acoustique (apprentissage de parametres lies a la facture et a l'accord) que le traitement du signal (transcription de musique). En particulier nous nous concentrons sur l'analyse de musique pour piano, instrument pour lequel les sons produits sont de nature inharmonique. Cependant, l'inclusion d'une telle propriete dans des modeles de signaux est connue pour entrainer des difficultes d'optimisation, allant jusqu'a endommager les performances (en comparaison avec un modele harmonique plus simple) dans des tâches d'analyse telles que la transcription. Un objectif majeur de cette these est d'avoir une meilleure comprehension des difficultes liees a l'inclusion explicite de l'inharmonicite dans des modeles de signaux, et d'etudier l'influence de l'apport de cette information sur les performances d'analyse, en particulier dans une tâche de transcription.