Professeur d’éducation musicale engagée dans des études supérieures de musicologie, Michèle Castellengo rencontre en 1963 Emile Leipp, responsable du Laboratoire d’Acoustique Musicale récemment créé à la Faculté des Sciences de Paris. La découverte de puissants moyens d’analyse et de représentation du son ainsi que la perspective de pouvoir travailler dans un domaine de recherche alliant science et musique la décident rapidement à changer d’orientation et à s’engager dans des études d’acoustique musicale.

De 1964 à 1976 elle participe étroitement aux activités du laboratoire et complète sa formation en acoustique de diverses façons.

Les recherches en physique expérimentale et en spectrographie qu’elle développe sur les instruments de la famille des flûtes (flûte traversière, flûte à bec, galoubet, tuyaux d’orgue) aboutissent en 1976, à la soutenance d’une thèse intitulée « Contribution à l’étude expérimentale des tuyaux à bouche ». Ce travail se prolonge par une étude approfondie des flûtes traversières à une clé. A cette époque, elle effectue également à l’IRCAM les premières recherches sur la perception des sons multiphoniques des instruments à vent, grâce à la synthèse sonore par Phase Vocoder.

Son entrée au CNRS en 1982 au département des sciences pour l’Ingénieur favorise l’arrivée de plusieurs chercheurs. Une nouvelle équipe d’acoustique musicale se constitue à l’Université Paris 6, rattachée au Laboratoire de Mécanique Physique.