La synthèse temps-réel d'instruments de musique est un domaine en plein essor, mais qui se heurte au compromis à faire entre le réalisme souhaité du modèle et le temps de calcul qu'induit sa complexité. Dans ce cadre, une approche possible est de penser l'instrument comme un système entrée-sortie, et d'identifier la relation entrée-sortie sur des bases de données audio. Pour le cas des systèmes audio, nous avons décidé d'utiliser le formalisme des Séries de Volterra. Ce dernier permet en effet de représenter tout systèmes non linéaire à mémoire dont la non-linéarité est développable en série entière (c'est-à-dire ne comprend pas d'effets d'hystérésis ni de chaos); il est de plus possible d'en dériver des algorithmes de simulation temps-réel. Dans ces travaux, nous présentons nos avancées pour la conception d'une méthode d'identification des noyaux de Volterra. L'extension des propriétés connues pour les systèmes linéaires aux cas non linéaires est tout d'abord abordée; puis, afin de simplifier le problème de l'identification, une méthode de séparation des ordres homogènes de non-linéarité est développée.