Un petit décodage : lors de l'achat d'une clé USB, le plus souvent, on ne s'intéresse qu'à sa capacité de stockage. Pourtant, il existe différentes versions de clés USB, correspondant à des vitesses de transfert différentes.

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Doc.
Vitesses de transfert des différentes versions de clés USB

Version	USB 1.0	USB 2.0	USB 3.0
Vitesse de transfert	Jusqu'à 1,5 Mo⋅s^-1	Jusqu'à 60 Mo⋅s^-1	Jusqu'à 600 Mo⋅s^-1

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Questions

1. On souhaite enregistrer sur une clé USB un album de musique stocké sur un CD de 700 Mo. Estimez la durée nécessaire pour l'enregistrer sur une clé de version 2.0 et sur une clé de version 3.0.

2. Avec une version 2.0, un fichier de son de 40 min est transféré en 3,5 s sur cette clé. Précisez si ce son est de qualité CD (16 bits avec une fréquence d'échantillonnage 44,1 kHz sur 2 voies) ou s'il a subi une compression.

3. S'il s'agit d'une compression, calculez alors son taux de compression.

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12
Les formats 3G, 4G ou 5G

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Compétence

✔ Comparer des caractéristiques de fichiers audio compressés, notamment le taux de compression

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Les formats 3G, 4G et 5G sont des formats de téléphonie mobile qui permettent de se connecter à Internet. Le débit représente la quantité de données échangées en une seconde. La technologie 3G permet d'échanger des données avec un débit d'environ 7,22 Mbit.s^-1, la technologie 4G avec un débit de 17,9 Mbit.s^-1 et la 5G avec un débit de 100 Mbit.s^-1.

Qualité sonore	Taux de compression	Taille du fichier pour 1 min de son	Utilisation
Bonne (CD audio)	aucune	Environ 85 Mbit	Chaîne Hi-Fi, ordinateur
Supportable	6,7 % ou (1 : 15)	Environ 5,7 Mbit	Ordinateur, lecteur MP3
Limite	4,5 % ou (1 : 22)	Environ 3,9 Mbit	Lecteur MP3

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Questions

1. Expliquez les raisons pour lesquelles la compression avec un taux de 1 : 22 (soit 4,55 %) engendre une qualité limite. Votre réponse devra contenir les termes : fichier compressé, fichier initial.

2. Calculez la taille du fichier compressé au taux évoqué précédemment pour un son durant 5,0 min initialement au format CD.

3. Calculez le taux compression pour un fichier au format WAV de 25,8 Mbit en un format MP3 de 4,3 Mbit.

4. Synthèse Évaluez la durée de téléchargement d'une musique de 5,0 min en technologie 3G, puis 5G, lorsqu'il est non compressé puis compressé au format 1 : 22 (soit 4,55 %). Concluez.

5. « Le déploiement de la 5G risque d'aggraver la pollution numérique » annonce Greenpeace, organisation internationale indépendante. À l'aide de vos recherches :

précisez ce que l'on entend par pollution numérique ;
précisez en quoi les technologies 4G, et 5G ont un impact du point de vue énergétique ;
précisez les raisons pour lesquelles « Le déploiement de la 5G risque d'aggraver la pollution numérique » selon Greenpeace.

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Exercice numérique
Les capacités de stockage des CD, DVD et clés USB

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Compétence

✔ Estimer la taille d'un fichier audio

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Retrouvez

la version apprentie

de cet exercice.

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On cherche à comparer les capacités de stockage d'un CD, d'un DVD et d'une clé USB. Sur le CD, le son est numérisé à une fréquence d'échantillonnage de 44,1 kHz sur 16 bits et sur deux voies. Pour le DVD, il est possible d'enregistrer jusqu'à huit heures de musique en stéréo, échantillonnées avec une fréquence d'échantillonnage de 48 kHz sur 3 octets par canal. La clé USB possède une capacité de stockage de 32 Go. On précise que lorsque le son est stéréo, il est donc stocké sur deux canaux.

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Doc.
CD et clé USB : deux capacités différentes.

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Données

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

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

Conversions d'unités de taille de stockage :

1 o = 8 bit
1 ko = 10³ o
1 Mo = 10⁶ o
1 Mbit = 10⁶ bit

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Question

La capacité d'un CD est de 700 Mo. Estimez le nombre de DVD et de CD que l'on pourrait transférer sur la clé USB de 32 Go.

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