Échantillonnage temporel et signal numérique de classe de 1ère

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• Fréquence d'échantillonnage : f_e = 1/T_e (en Hz ou échantillons·s^-1). • Quantification sur N bits : 2^N niveaux distincts possibles. • Résolution / pas de quantification : q = U_max - U_min2^N. • Débit binaire : D = f_e N (pour une voie mono). • Standard CD audio : f_e = 44,1\ kHz, N = 16\ bits.

Le cours

1. Principe de la numérisation d'un signal analogique Un signal analogique issu d'un capteur est continu en temps et en tension. Sa numérisation (CAN, Convertisseur Analogique-Numérique) comporte trois étapes séquentielles : • Échantillonnage : prélèvement de la valeur du signal à intervalles de temps réguliers T_e (période d'échantillonnage). • Quantification : approximation de chaque valeur continue par le niveau discret le plus proche parmi 2^N paliers (N étant le nombre de bits du convertisseur). • Codage : conversion de chaque palier en un mot binaire de N bits (0 et 1). 2. Période et fréquence d'échantillonnage La fréquence d'échantillonnage f_e est le nombre d'échantillons prélevés par seconde : f_e = 1/T_e Exemple normalisé : l'audio CD échantillonne à f_e = 44,1\ kHz sur N = 16\ bits par voie stéréo. 3. Débit binaire d'un flux numérique Le débit binaire D (en bits par seconde bit·s^-1 ou bps) mesure la quantité d'informations transmises par seconde : D = f_e N n_voies

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