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CHAPITRE SUR LE SON 

Un son peut être enregistré sur 
un support informatique. 
Un signal analogique varie de 
façon continue au cours du 
temps, tandis qu’un signal 
numérique varie par paliers 
discontinus. En effet pour 
numériser un son, on procède à 
la discrétisation du signal 
analogique sonore en 
effectuant : un échantillonnage 
et une quantification.
Lorsqu’un son est numérisé, on 
peut lui faire subir une 
compression : cela consiste à 
diminuer la taille du fichier 
afin de faciliter son stockage 
et sa transmission. 

Le signal analogique à 
convertir est une tension 
électrique variable issue d’un
capteur (microphone, 
phototransistor...) ou d’un 
circuit électrique.

1) Echantillonage 
L’échantillonneur bloque la 
valeur de la tension à 
intervalles de temps réguliers,
les plus courts possible afin 
de bien rendre compte des 
variations du signal. 
L’échantillonnage s’accompagne 
d’une perte d’information sur 
les variations temporelles du
signal : celui-ci est bloqué 
à des valeurs constantes 
pendant une durée Te, appelée
période d’échantillonnage.

Nbre echantillons = 
Duree echantillon / Te

2) Blocage
Le blocage permet de garder
constante la tension 
échantillonnée pendant 
l’intervalle séparant deux 
échantillons.

3) Quantification 
La quantification remplace la 
valeur bloquée par la valeur 
permise la plus proche 
(multiples entiers du pas*). 
*le pas correspond au plus 
petit écart de tension entre 
deux points du signal 
numérisé.

Quantification faite sur : 
  2 bits car valeurs possibles
  est de 2(puissance)nbre bits
  = 2puissance2 = 4 valeurs
  3 bits car valeurs possibles
  est de 2(puissance)nbre bits
  = 2puissance3 = 8 valeurs
  
4) Numerisation binaire
Une fois quantifiée, 
l’information est codée, 
généralement en binaire. 
La numérisation ou le codage 
remplace la valeur permise en 
nombre binaire.
Un système numérique 
(ex : ordinateur), est composé 
de circuits électriques. 
Chacun d’eux peut fournir 
deux niveaux de tension 
électrique : une tension 
basse codée 0 et une tension 
haute codée 1. 
On parle de langage binaire. 

Un bit est la plus petite 
unité d’information numérique.
Il ne peut prendre que deux 
valeurs : 0 ou 1 : les 
informations numériques sont 
codées en langage binaire.

• Avec Q = 2 bits, on peut 
écrire : 00, 01, 10 et 11 
soit 4 valeurs. 
(4 = 2puissance2)
• Avec Q = 3 bits, on peut 
écrire : 000, 001, 010, 011, 
100, 101, 110, 111 
soit 8 valeurs 
(8 = 2puissance3)
• Avec Q= 4 bits, on peut 
écrire 2puissance4
valeurs soit 16 valeurs
(16 = 2puissance4)
• Avec Q = n bits, on peut 
écrire 2puissance n valeurs 
soit 2puissance n valeurs

Plus le nombre de bits est 
élevé, plus le nombre de 
valeurs disponibles pour 
le codage sera grand.

-Plus la fréquence 
d’échantillonnage est grande, 
plus le signal numérisé se 
rapproche du signal 
analogique.
-Plus un signal est quantifié 
sur un nombre de bits 
important plus il sera 
fidèle au signal analogique.

Signal le plus fidele est ...
car : 
- avec un nbre de bits plus
élevé (=pas faible), il y a
plus de valeurs de tensions
possibles. (= quantification
plus elevee)
- frequence d'echantillonage
est plus elevee

5) Taille du fichier audio
En informatique : 
  8 bits = 1 octet
  
La taille N d’un fichier, 
en octets, est donnée par 
la formule suivante :
  N = fe x (Q/8) x d(t) x n
N : taille du fichier en octet
fe : frequence echantillonage
      en Hz
Q : nombre de bits de codage
d(t) : duree enregistrement en
        secondes
n : nombre de voie
  n= 1 (en mono)
  n = 2 (en stereo)
  
Plus la fréquence 
d’échantillonnage est 
élevée et la quantification 
est fine, plus la 
numérisation est fidèle, 
mais plus la taille du 
fichier audio est grande.

6) Compression d'un fichier
Les techniques de compression
spécifiques au son, dites 
« avec perte d’information »,
éliminent les informations 
sonores auxquelles l’oreille 
sont peu sensibles. 

Compresser des fichiers 
numeriques permet de reduire
la taille de ces fichiers, et
donc de rendre leur stockage
et leur transfert beaucoup 
plus faciles. On stocke plus
de donnees et on les echange
plus rapidement. 
Autrement dit, la compression
des fichiers audio se fait 
avec "pertes d'informations"
car on supprime des infos, 
celles auxquelles l'oreille
humaine n'est pas sensible
et celles qui sont
redondantes (refrains).

Taux compression = 1 - 
(taille fichier compressé/
taille fichier initial)

Il est necessaire de 
compresser les fichiers
numeriques obtenus pour
diminuer leurs tailles et
faciliter leurs stockages
et leurs transmissions. 
Toutefois, dans le cas des
fichiers audios, la
compression "avec pertes
d'informations" élimine les
infos sonores auxquelles
l'oreille humaine est peu 
sensible et supprime la
repetition des infos 
redondantes. Les fichiers 
compressés ont donc des
tailles moindres en affectant
plus ou moins la qualite 
sonore des fichiers
numeriques initiaux.