Enseignement Scientifique • 1ère

Numérisation du son

Processus de numérisation
\( f_e \geq 2 \times f_{max} \)
Théorème de Nyquist-Shannon
Échantillonnage d'un signal analogique
Étapes de numérisation :
1. Échantillonnage : prélèvement à intervalles réguliers
2. Quantification : affectation de valeurs numériques
3. Codage : conversion en binaire
Exemple CD Audio :
f_e = 44.1 kHz
Résolution = 16 bits
Stéréo = 2 canaux
Paramètres de numérisation
⏱️
Taux d'échantillonnage f_e
📊
Résolution (nombre de bits)
🎵
Nombre de canaux (mono/stéréo)
🔍
Plage dynamique dépend de la résolution
Formules importantes
🔢
Niveaux de quantification = 2^n
📊
Plage dynamique ≈ 6n dB
💾
Débit = f_e × n × nb_canaux
Taille fichier = débit × durée
Formats et compression
🗜️
Compression avec perte (MP3, AAC)
🗜️
Compression sans perte (FLAC, ALAC)
🎵
Formats pour musique (WAV, AIFF)
🔍
Qualité vs taille du fichier
📱
Streaming et bande passante
Erreurs fréquentes
Erreur 1 :
Échantillonnage trop faible → aliasing
Erreur 2 :
Résolution insuffisante → bruit de quantification
Erreur 3 :
Confondre débit binaire et fréquence d'échantillonnage
Applications pratiques
🎤
Enregistrement audio
🎧
Lecture numérique
📱
Applications mobiles
🎬
Production audiovisuelle
Conseils & Astuces
💡
Pour voix humaine : 8 kHz suffit (téléphone)
🔍
Pour musique : 44.1 kHz minimum (CD)
🎯
Plus de bits = meilleure qualité dynamique
⚠️
Toujours utiliser un filtre anti-repliement
Le son comme information à coder Son et musique, porteurs d'informations