Lorsque l'on enregistre une musique à l'aide d'un logiciel (comme Audacity), la fréquence d'échantillonnage par défaut est de 44,1 kHz et la quantification des échantillons est réalisée sur 16 bits. Si l'on enregistre en mode stéréo, deux voies sont alors créées (un canal droit et un canal gauche).
Il existe différents formats permettant d'améliorer la qualité d'enregistrement des sons et de se rapprocher au mieux du son entendu en studio. L'audio haute résolution (HRA) est un format d'enregistrement avec un encodage sur 24 bits et un échantillonnage pouvant aller jusqu'à 192 kHz.

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Studio d'enregistrement.

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Doc. 5
Les caractéristiques du CD audio

Capacité de stockage	Fréquence d'échantillonnage	Quantification
700 Mo	44,1 kHz	16 bits

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Suppléments numériques

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Comparez des signaux sonores de fréquences d'échantillonnage différentes ou de quantifications différentes. Saurez-vous retrouver dans quelles conditions le signal numérisé est le plus fidèle au signal de départ ?

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Vocabulaire

Fréquence d'échantillonnage : nombre de mesures effectuées par seconde.

Signal analogique : signal qui varie de façon continue au cours du temps.

Signal numérique : signal qui varie de façon discontinue dans le temps, c'est-à-dire par paliers.

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Fichiers audio

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Questions

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1. Doc. 1 Identifiez le ou les élément(s) de la chaîne d'information pour lesquels le signal est sous forme analogique. Faites de même pour ceux où le signal est sous forme numérique.

2. Doc. 2 Comparez les trois graphiques. Précisez l'impact de la fréquence d'échantillonnage f_{\mathrm{e}} sur le signal numérique.

3. Doc. 3 Comparez les trois graphiques. Déduisez-en l'impact de la quantification sur la ressemblance entre le signal numérique et le signal analogique.

4. Synthèse Listez les conditions nécessaires pour qu'un signal numérisé soit le plus fidèle possible au signal analogique.

5. Doc. 4 La formule suivante permet de calculer la taille d'un fichier audio d'une certaine durée :

t=f_{\mathrm{e}} \cdot n \cdot \Delta t \cdot N_{\text {voies }}

t : taille du fichier (bit)
f_{\mathrm{e}} : fréquence d'échantillonnage (Hz)
n : nombre de bits pour la quantification (bit)
\Delta t : durée de l'audio (s)
N_{\text {voies }} : nombre de voies (mono ou stéréo)

Traduisez cette formule par une phrase.

6. Doc. 5 Calculez la taille d'un fichier audio d'une durée d'une seconde dans le cas d'un son numérisé sur un CD.

7. Doc. 5 À partir de la question précédente, déduisez-en la durée maximale de musique stockable sur un CD.

8. Synthèse Finalement, faites le lien entre la fidélité du son numérisé et la taille du fichier. Argumentez votre réponse.

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Du son analogique au son numérique

Introduction

Ce que j'ai déjà vu

Documents

Doc. 1La chaîne de transmission et de stockage du son

Doc. 2La numérisation d'un son - Étape 1 - Le découpage du signal en échantillons

Doc. 3La numérisation d'un son - Étape 2 - La quantification

Doc. 4La qualité d'acquisition

Doc. 5Les caractéristiques du CD audio

Suppléments numériques

Vocabulaire

Fichiers audio

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La chaîne de transmission et de stockage du son

Doc. 2
La numérisation d'un son - Étape 1 - Le découpage du signal en échantillons

Doc. 3
La numérisation d'un son - Étape 2 - La quantification

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La qualité d'acquisition

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Les caractéristiques du CD audio