• Musiques numériques et musicologies numériques, recherche d'information musicale (music information retrieval)
• Musicologie de l'interprétation (performance studies)
• Étude du timbre instrumental et vocal, de la production par le geste de l'interprète à la perception par l'auditeur, et suivant différentes perpectives disciplinaires (acoustique, biomécanique, cognition et perception)
• Application des méthodes d'analyse issues du domaine de l'acoustique et de l'informatique musicale à l'étude l'interprétation en musique
• Analyse des paramètres sonores de l'inteprétation participant à l'expression des styles, des caractères et des émotions en musique
• Analogies voix/musique (l'instrument de musique comme extension de la voix humaine)
• Santé et bien-être des musiciens 

Dès son arrivée à la Faculté de musique, Caroline Traube s'est engagée activement dans le développement de plusieurs secteurs académiques, de la composition électroacoustique à la musicologie. Musicienne et ingénieure de formation, elle mène des recherches et enseigne dans le domaine de l'acoustique musicale, de l'organologie, de la psychoacoustique et de l'informatique musicale.

Elle porte un intérêt particulier à l'étude des pratiques musicales et à la recherche-création, tant en interprétation qu'en composition, à l'interdisciplinarité dans les sciences et technologies de la musique et au transfert des connaissances entre les milieux scientifiques et artistiques. Initiatrice des programmes de mineure et de majeure en musiques numériques qui ont vu le jour en 2008, elle travaille aussi au développement d'une musicologie interdisciplinaire, empirique et systématique.

Caroline Traube dirige le Laboratoire de recherche sur le geste musicien (LRGM) et est membre de l'OICRM (Observatoire interdisciplinaire de création et de recherche en musique), du CIRMMT (Centre Interdisciplinaire de Recherche en Musique, Médias et Technologies) et du BRAMS (Laboratoire international de recherche sur le cerveau, la musique et le son).

Elle détient un Ph.D. en technologies de la musique de l'Université McGill, un diplôme d'ingénieur en génie électrique du Center for Computer Research in Music and Acoustics (CCRMA) de l'Université Stanford, et un diplôme d'ingénieur civil (spécialisation en télécommunications) de la Faculté Polytechnique de Mons, Belgique. Elle a par ailleurs étudié la composition électroacoustique au Conservatoire Royal de Mons, avec Annette Vande Gorne, ainsi que le piano pendant une douzaine d'années.

Ses recherches portent notamment sur l'étude du timbre des instruments de musique et des relations entre les caractéristiques physiques de l'instrument, les paramètres du geste instrumental et les attributs perceptifs des sons instrumentaux.

- Jason Noble (2020-2022) "Une Étude Exploratoire de la Sémantique et la Phonétique du Timbre Musical, Appliquée aux Compositions Musicales Fondées sur les Dialectes du Québec et de Terre-Neuve et Labrador"

- Justine Pelletier (2018-2019) "Du savoir expérientiel des musiciens à la simulation biomécanique-acoustique du geste au son"

- Felipe Verdugo (2018-2019) "Du savoir expérientiel des musiciens à la simulation biomécanique-acoustique du geste au son"

- Anne-Marie Burns (2015-2017) "Gesture toolkit for the Novaxe platform"