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Esprit critique
Une longue histoire de la matière
Ch. 1
Les éléments chimiques
Ch. 2
Les cristaux, des édifices ordonnés
Ch. 3
Une structure complexe : la cellule
Le Soleil, notre source d'énergie
Ch. 4
Le rayonnement solaire
Ch. 5
Le bilan radiatif terrestre
Ch. 6
Énergie solaire, photosynthèse et nutrition
Ch. 7
Énergie solaire et humanité
La Terre, un astre singulier
Ch. 8
La forme de la Terre
Ch. 9
L’Histoire de l'âge de la Terre
Ch. 10
La Terre dans l'Univers
Son et musique, porteurs d'information
Ch. 11
Son et musique
Ch. 12
Le son, une information à coder
Ch. 13
Entendre et protéger son audition
Projet expérimental et numérique
Livret Maths
Annexes
Chapitre 12
Exercices
Zone d'échauffement
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| Activités | Exercices | |
|---|---|---|
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QCU
Pour chacune des phrases suivantes, choisissez l'unique bonne réponse.
1. Un signal numérique est :
2. L'échantillonnage consiste à :
3. La taille d'un fichier dépend:
4. Pour augmenter la qualité de la numérisation, il faut :
2. L'échantillonnage consiste à :
3. La taille d'un fichier dépend:
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4. Pour augmenter la qualité de la numérisation, il faut :
5. Sans compression, une taille de fichier plus grande implique que :
6. Après une compression de fichiers numériques audio :
7. Plus le taux de compression est faible :
8. Pour limiter ma consommation énergétique liée à l'usage du numérique, lorsque je regarde une vidéo :
Studio d'enregistrement maison.
6. Après une compression de fichiers numériques audio :
7. Plus le taux de compression est faible :
8. Pour limiter ma consommation énergétique liée à l'usage du numérique, lorsque je regarde une vidéo :
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Studio d'enregistrement maison.
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La numérisation d'un son
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Exercice 1
Identifiez le terme scientifique qui correspond aux définitions suivantes.
1. Signal qui varie par paliers.
2. Opération consistant à prélever, à intervalles de temps réguliers, l'information portée par le signal.
3. Opération consistant à donner une valeur à l'échantillon prélevé.
4. Signal qui varie de façon continue au cours du temps.
1. Signal qui varie par paliers.
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Exercice 2
Les valeurs d'un signal analogique sont prélevées à intervalles de temps réguliers. Chaque point orange correspond au prélèvement d'une valeur.
Six prélèvements sont réalisés en 10 ms. Calculez la fréquence d'échantillonnage f_{\mathrm{e}}.
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Six prélèvements sont réalisés en 10 ms. Calculez la fréquence d'échantillonnage f_{\mathrm{e}}.
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La taille des fichiers
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Exercice 3
Sur les CD, les sons sont numérisés à la fréquence de 44,1 kHz sur 16 bits. On enregistre une chanson sur une durée de 4,0 min, en mode stéréo.
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 :
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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
1. Calculez en bit la taille du fichier occupé par cette
chanson.
2. Convertissez la taille du fichier en megaoctet (Mo).
3. La capacité d'un CD est de 700 Mo. Est-il possible
d'enregistrer deux chansons ?
4. Calculez la durée maximale d'une chanson pouvant être enregistrée sur le CD avec le même type de
numérisation.
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Exercice 4
En téléphonie mobile, les sons sont numérisés à la fréquence de 8 kHz, sur 8 bits. On enregistre une chanson de 5,0 min en mmono.
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. Calculez la taille de ce fichier audio sur le smartphone.
La technologie 4G permet d'échanger des données à la vitesse d'environ 17,9 Mbit⋅s-1.
2. Évaluez la durée de transfert de la chanson numérisée en téléphonie mobile.
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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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Le taux de compression
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Exercice 5
Sur les CD, les sons sont numérisés à la fréquence de 44,1 kHz, sur 16 bits par voie. On enregistre une chanson en stéréo.
1. Calculez le nombre de bits par seconde qui seront stockés lors de la numérisation du son.
2. Certains formats de compression MP3 proposent une conversion à 128 kbit⋅s-1. Exprimez le taux de compression \tau de ce format.
3. D'autres formats MP3 proposent une compression à 192 kbit⋅s-1. Exprimez le taux de compression τ de ce format.
1. Calculez le nombre de bits par seconde qui seront stockés lors de la numérisation du son.
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