Afin de modéliser les effets créés par les combinaisons orchestrales et leurs évolutions temporelles, des paramètres acoustiques liés à la perception du timbre seront analysés sur des pistes audio individuelles ou combinées à partir d'enregistrements multipistes ou de prises de son en direct, ou encore à partir de simulations orchestrales. Une exploration des données (data mining) fournies par ces paramètres audio temporellement variables mènera à la découverte de descripteurs acoustiques et de relations entre différents sons instrumentaux présents dans certains effets orchestraux, et permettra de modéliser les résultats obtenus à partir d'expériences sur la perception. Étant donné que les partitions écrites ne fournissent pas les bases nécessaires à un travail d'analyse et de théorisation (des nuances propres à l'interprétation d'une musique écrite sur partition dans des espaces acoustiques donnés) ou qu'elles n'existent tout simplement pas (dans le cas des musiques improvisées et électroacoustiques), les approches analytiques qui seront développées prendront le son comme point de départ et viseront à développer des représentations symboliques des événements et processus qui sont perçus à travers les enregistrements.

Les résultats perceptifs obtenus grâce à l'orchestration dépendent en grande partie de la manière dont les musiciens les interprètent et en font la réalisation, du positionnement des instruments et des haut-parleurs, ainsi que des propriétés acoustiques de l'espace dans lequel les sons sont émis et entendus. L'analyse de l'interprétation musicale (performance studies) doit donc être également considérée dans l'étude des pratiques de l'orchestration afin de pouvoir caractériser la manière dont les effets perceptifs liés à l'orchestration sont représentés dans les partitions, conçus et communiqués aux interprètes par les chefs d'orchestre, et ensuite rendus par les interprètes et les producteurs musicaux à travers les processus de répétition et de mixage. L'analyse audio de plusieurs interprétations musicales seront utilisées pour caractériser les relations entre les instruments lorsque le chef d'orchestre est ou n'est pas satisfait d'un résultat musical donné. Cette méthode sera utilisée dans différentes conditions acoustiques (réverbération et placement des instruments) pour en apprendre davantage sur le rôle de ces facteurs physiques lorsqu'il s'agit d'atteindre certains objectifs d'orchestration spécifiques dans le contexte de l'interprétation live et des enregistrements.

L'innovation en termes de pédagogie impliquera le développement de méthodes orientées vers l'orchestration des musiques de concert contemporaines, de la musique pour le cinéma et la télévision et de la production en musique pop, avec la participation active des communautés étudiantes à travers l'ensemble du partenariat ACTOR. Cette innovation comprendra le développement d'un cadre théorique et d'un vocabulaire pour l'enseignement des pratiques de l'orchestration par le biais d'ateliers interactifs et de l'utilisation d'outils d'écoute multipiste pour faciliter l'apprentissage des effets perceptifs en lien avec la composition de textures orchestrales, l'adaptation d'outils d'orchestration assistée par ordinateur pour les cours, l'évaluation de l'efficacité des outils technologiques dans un contexte pédagogique, le développement d'ateliers pédagogiques et de cours d'été sur les pratiques et la science de l'orchestration, la création d'ensembles de recherche rassemblant compositeurs et interprètes dont le but sera de résoudre des problèmes en lien avec l'orchestration, par le développement d'applications combinant éducation et divertissement et par l'organisation d'événements communautaires avec la participation d'orchestres dont le but sera de rejoindre divers types d'audiences.