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Comment Convertir un Signal Analogique en Numérique: Étapes et Exemples

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Clarisse Mandereau

11/05/2022

Ens. Scient.

Le son : une information à coder

Comment Convertir un Signal Analogique en Numérique: Étapes et Exemples

La numérisation d'un signal analogique est un processus essentiel pour convertir des informations continues en données discrètes. Ce processus implique l'échantillonnage, la quantification et le codage du signal, permettant ainsi sa transformation en signal numérique. La numérisation est cruciale pour le traitement et le stockage des données dans les systèmes modernes.

• L'échantillonnage consiste à prélever des échantillons du signal à intervalles réguliers.
• La quantification attribue des valeurs numériques aux amplitudes échantillonnées.
• Le codage convertit ces valeurs en format binaire pour le traitement numérique.
• La taille des fichiers numériques dépend de plusieurs paramètres de numérisation.
• La compression des fichiers permet d'optimiser le stockage et la transmission des données.

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11/05/2022

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I) Numeriser un sca
A les signaux
signal aralogique
"signal sumérique +
microl
+ ensemble continue d'enfor (ex
ensemble discrer d'enfos ( ex

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II) Taille et stockage d'un son numérique

La numérisation d'un signal sonore génère des fichiers dont la taille et le stockage doivent être gérés efficacement.

A) Paramètres de numérisation et taille de fichiers

La taille des fichiers numériques est limitée par le nombre d'octets nécessaires pour numériser le signal. Le stockage de ces données est contraint par la capacité limitée des supports de stockage, comme les disques durs.

Vocabulaire: Le flux ou débit binaire est la vitesse à laquelle les données sont écrites sur un support de stockage.

B) Taille d'un fichier audio numérique

La taille d'un fichier audio numérique dépend de plusieurs facteurs et peut être calculée avec la formule suivante :

Formule: N = Fe x Q x t x n

Où :

  • N est la taille du fichier en bits
  • Fe est la fréquence d'échantillonnage en Hz
  • Q est la quantification en bits
  • t est la durée du son enregistré en secondes
  • n est le nombre de canaux (1 pour mono, 2 pour stéréo)

Example: Pour obtenir la taille du fichier en octets, on divise le résultat par 8.

C) La compression des fichiers

La compression des fichiers est une technique utilisée pour réduire la taille des données numériques. Il existe deux types principaux de compression :

  1. Compression sans perte (non destructive) : les données sont réécrites de manière plus efficace sans perte d'information.
  2. Compression avec pertes (destructive) : une partie du fichier est irrémédiablement détruite, rendant impossible le retour au fichier original.

Vocabulaire: Le taux de compression est le rapport entre la taille du fichier compressé et la taille du fichier initial, exprimé en pourcentage.

Highlight: Plus le taux de compression est faible, moins le fichier prend de place.

La compression des fichiers audio est essentielle pour optimiser le stockage et la transmission des données sonores numériques, permettant ainsi une utilisation plus efficace des ressources informatiques.

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L'application est très simple à utiliser et bien faite. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais :D

Lola, utilisatrice iOS

J'adore cette application ❤️ Je l'utilise presque tout le temps pour réviser.

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La numérisation d'un signal analogique est un processus essentiel pour convertir des informations continues en données discrètes. Ce processus implique l'échantillonnage, la quantification et le codage du signal, permettant ainsi sa transformation en signal numérique. La numérisation est cruciale pour le traitement et le stockage des données dans les systèmes modernes.

• L'échantillonnage consiste à prélever des échantillons du signal à intervalles réguliers.
• La quantification attribue des valeurs numériques aux amplitudes échantillonnées.
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• La taille des fichiers numériques dépend de plusieurs paramètres de numérisation.
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II) Taille et stockage d'un son numérique

La numérisation d'un signal sonore génère des fichiers dont la taille et le stockage doivent être gérés efficacement.

A) Paramètres de numérisation et taille de fichiers

La taille des fichiers numériques est limitée par le nombre d'octets nécessaires pour numériser le signal. Le stockage de ces données est contraint par la capacité limitée des supports de stockage, comme les disques durs.

Vocabulaire: Le flux ou débit binaire est la vitesse à laquelle les données sont écrites sur un support de stockage.

B) Taille d'un fichier audio numérique

La taille d'un fichier audio numérique dépend de plusieurs facteurs et peut être calculée avec la formule suivante :

Formule: N = Fe x Q x t x n

Où :

  • N est la taille du fichier en bits
  • Fe est la fréquence d'échantillonnage en Hz
  • Q est la quantification en bits
  • t est la durée du son enregistré en secondes
  • n est le nombre de canaux (1 pour mono, 2 pour stéréo)

Example: Pour obtenir la taille du fichier en octets, on divise le résultat par 8.

C) La compression des fichiers

La compression des fichiers est une technique utilisée pour réduire la taille des données numériques. Il existe deux types principaux de compression :

  1. Compression sans perte (non destructive) : les données sont réécrites de manière plus efficace sans perte d'information.
  2. Compression avec pertes (destructive) : une partie du fichier est irrémédiablement détruite, rendant impossible le retour au fichier original.

Vocabulaire: Le taux de compression est le rapport entre la taille du fichier compressé et la taille du fichier initial, exprimé en pourcentage.

Highlight: Plus le taux de compression est faible, moins le fichier prend de place.

La compression des fichiers audio est essentielle pour optimiser le stockage et la transmission des données sonores numériques, permettant ainsi une utilisation plus efficace des ressources informatiques.

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I) Numériser un signal

La numérisation d'un signal analogique est un processus fondamental dans le traitement du signal. Elle consiste à transformer un signal analogique, qui est un ensemble continu d'informations, en un signal numérique, qui est un ensemble discret d'informations.

Définition: La numérisation est la transformation d'un signal analogique en signal numérique, réalisée par un convertisseur analogique-numérique (CAN).

A) Les signaux

Il existe deux types principaux de signaux :

  1. Le signal analogique : un ensemble continu d'informations (par exemple, un microphone).
  2. Le signal numérique : un ensemble discret d'informations (par exemple, un ordinateur).

B) L'échantillonnage et la quantification

L'échantillonnage d'un signal analogique est la première étape de la numérisation. Il consiste à découper le signal en échantillons de durée égale Te.

Vocabulaire: La fréquence d'échantillonnage (fe) correspond au nombre d'échantillons par seconde et s'exprime en Hertz (Hz). Elle est calculée par la formule fe = 1/Te.

La quantification est l'étape suivante, qui consiste à associer une valeur d'amplitude à chaque échantillon.

Highlight: Chaque point de l'échantillonnage est arrondi à une valeur autorisée par le CAN. La quantification s'exprime en "bits".

Vocabulaire: Le codage est l'action de transformer la valeur numérique de l'amplitude en valeur binaire.

Highlight: Le théorème de Shannon stipule que pour numériser correctement un signal, la fréquence d'échantillonnage doit être au moins deux fois supérieure à la fréquence du signal à numériser.

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Dans les palmarès des applications scolaires de 17 pays

950 K+

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Tu n'es toujours pas convaincu ? Regarde ce que disent les autres élèves ...

Louis B., utilisateur iOS

J'aime tellement cette application [...] Je recommande Knowunity à tout le monde ! !! Je suis passé de 11 à 16 grâce à elle :D

Stefan S., utilisateur iOS

L'application est très simple à utiliser et bien faite. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais :D

Lola, utilisatrice iOS

J'adore cette application ❤️ Je l'utilise presque tout le temps pour réviser.