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Introduction à la Numérisation du Son

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Chapitre 3 Leçon 1
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Une exploration approfondie de la transformation d'un signal analogique en numérique à l'aide de convertisseurs CAN et CNA, ainsi que de l'échantillonnage et de la fréquence d'échantillonnage.

Détails de la leçon

Description de la leçon

La numérisation d'un signal consiste en sa transformation en une suite de chiffres lisibles par un ordinateur ou un appareil de traitement numérique. Ce processus est essentiel dans les systèmes numériques, car il permet de convertir un signal analogique via un convertisseur analogique-numérique (CAN), ou ADC en anglais. Une fois numérisé, le signal peut être reconverti en analogique au moyen d'un convertisseur numérique-analogique (CNA), ou DAC en anglais, pour être écouté par l'oreille humaine.

L'échantillonnage est une méthode permettant de mesurer l'amplitude d'un signal analogique à des intervalles de temps réguliers, créant ainsi une suite de nombres binaires qui représentent le signal d'origine. La fréquence d'échantillonnage, nombre d'échantillons par seconde, est cruciale pour la précision de la représentation numérique. Par exemple, l'échantillonnage à 44,1 kHz (utilisé pour les CDs audio) permet de restituer toutes les fréquences audibles par l'oreille humaine.

Ce choix de fréquence découle du théorème de Shannon-Nyquist, qui stipule que la fréquence d'échantillonnage doit être au moins le double de la fréquence maximale à numériser. Ainsi, une fréquence d'échantillonnage de 44,1 kHz permet de capter des fréquences jusqu'à 22 kHz, juste au-dessus de la limite auditive humaine. In fine, échantillonner à des fréquences plus élevées, comme 96 kHz ou 192 kHz, promet une fidélité encore supérieure, même si ces fréquences ne sont pas directement audibles.

Objectifs de cette leçon

Comprendre le processus de numérisation du son, le rôle des convertisseurs CAN et CNA, et l'importance de la fréquence d'échantillonnage selon le théorème de Shannon-Nyquist.

Prérequis pour cette leçon

Une connaissance de base en physique du son et en électronique sera avantageuse pour suivre cette vidéo.

Métiers concernés

Les domaines professionnels concernés par cette technologie incluent les ingénieurs du son, les techniciens de studio, et les développeurs de logiciels audio.

Alternatives et ressources

D'autres protocoles de numérisation tels que DSD (Direct Stream Digital) peuvent être considérés comme variantes.

Questions & Réponses

Parce que notre oreille et les haut-parleurs sont des appareils analogiques qui nécessitent un signal analogique pour fonctionner.
Il transforme un signal analogique en une suite de nombres binaires, permettant le traitement du signal par des appareils numériques.
Une fréquence d'échantillonnage élevée permet de capturer plus précisément les nuances d'un signal analogique, se rapprochant davantage de l'original.