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MPS
THEME LA SCIENCE DANS LES ARTS
PARTIE SON
DU SON ANALOGIQUE AU SON NUMERIQUE
LA CONVERSION ANALOGIQUE-NUMERIQUE
OBJECTIFS :
- utilisation d’un logiciel et d’une interface d’acquisition qui permettent l’acquisition, le
traitement et l’analyse numérique d’un signal.
- comprendre l’influence de la numérisation sur un son de nature audio.

I.
Classification des signaux
1. Définitions :
Un signal x(t) est dit analogique si son amplitude peut prendre une infinité de valeurs et si x(t) est défini à chaque instant
Un signal xe(tk) est dit échantillonné si son amplitude peut prendre une infinité de valeurs mais n’est défini qu’à certains
instants tk = k.Te.
Période d’échantillonnage Te et fréquence d’échantillonnage Fe
Te = 1 / Fe
Un signal est dit binaire si son amplitude ne peut prendre que deux valeurs (ex : 0 et 5 V)
Un signal numérique est un signal dont l’amplitude à un instant donné est représentée par un nombre binaire de N bits
Pour permettre la conversion analogique-numérique (CAN) entre deux instants d’échantillonnage, il faut maintenir la valeur
du signal xe(tk) à l’entrée du convertisseur jusqu’à l’arrivée de l’échantillon suivant.
De ce fait l’échantillonneur est toujours suivi dans la pratique d’un circuit de maintien appelé bloqueur.
Chaine de conversion analogique-numérique

Utiliser les définitions précédentes pour légender les 3 signaux suivants :
1 :_____________
___
3 :______________
2 :_____________
___

__
 Numéroter les signaux sur la chaine de conversion analogique numérique précédente :
2. Classement des signaux
Parmi les signaux sonores suivants, classer dans le tableau les signaux analogiques et les signaux numériques :
Voix, Téléphone GSM, guitares électriques,DVD, Téléphone filaire, radio FM-AM, signaux modulés. Compact disque,
appareils photos numériques, caméras CCD, son mp3i, Disques vinyles TV satellites,TV hertzienne, TV par câble, microphone
Supports ou
codeurs
analogiques
Supports ou
codeurs
numériques
3. Avantages et inconvénients d’un signal numérique
Avantages du signal numérique :

Traitement identique quelque soit le type de données.

Duplication facile et sans perte d’information.

Stockage sans détérioration.

Bonne immunité aux bruits.
Inconvénients du signal numérique :

Dégradation de l’information si la source est analogique.

Nécessite une bande passante importante.
II.
L’échantillonnage
L’interface SYSAM est à la fois :
- un CAN (convertisseur analogique numérique) : 8 entrées de tensions (EA0 à EA7)
- un CNA (convertisseur numérique analogique) : 2 sorties de tensions (SA1 et SA2)
La tension sinusoïdale délivrée par le GBF est branché simultanément sur la voie 1 de l’oscilloscope et sur l’entrée EA0 de
l’interface dont on réglera l’échantillonnage pour sa numérisation.
Régler le GBF de façon à ce qu’il délivre une tension de fréquence 1kHz
Visualiser le signal sur la voie 1 de l’oscilloscope, et régler celui-ci afin d’observer un motif élémentaire
 Exprimer et calculer la période T de ce signal : T =
Vous programmerez la sortie SA1 de l’interface pour qu’elle génère une tension analogique, image du signal précédemment
numérisé. Cette sortie sera branchée sur la voie 2 de l’oscilloscope.

GBF
SYSA
M
USB
ordi
S
Oscillo
HP

Paramétrer le logiciel LATIS PRO :
Paramétrage de l’acquisition
, en fonction des données du tableau
Paramétrage de la sortie
Afficher la courbe en palier (clic droit sur la courbe, propriétés, affichage, style)
 Acquisitions Touche clavier F10:
La durée totale de l’acquisition est fixée à 1ms mais on diminue le nombre de points de l’échantillonnage.
Pour chaque réglage, vous brancherez le casque au GBF et à la sortie SA1 de l’interface pour comparer les sons émis
Remplir le tableau suivant :
N (nombre de points)
Période d’échantillonnage Te
Fréquence d’échantillonnage Fe
Fréquence du signal SA1 f
Forme du signal SA1
1000
Qualité du son généré

Lire le document ci contre.
Vos mesures et vos observations sont elles en
accords avec ce texte. Argumenter votre réponse.
100
20
10