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Commentaires

  1. interrogation ...

    riton_lafouine
    Comment posted by riton_lafouine
    On mer. 18 Nov 2009 23:48
    Citation :
    Eh bien tout simplement parce que lorsque l'on reconstruit à partir de notre enregistrement numérique le signal analogique, celui-ci ne contiendra pas de fréquences supérieures à la moitié de la fréquence d'échantillonnage soit ici, 44,1 / 2 = 22,05 kHz. Autrement dit, une fréquence d'échantillonnage de 44,1 kHz permet de reconstruire un signal avec des fréquences comprises entre 0 et 22,05 kHz ce qui correspond à toute la plage audible (par l'homme)


    Je suis dubitatif quand à cette affirmation, non pas que je la mette en doute, je n'ai tout simplement jamais entendu parler de cela. As-tu des informations complémentaires ???
  2. réponse !!

    jy_moustache
    Comment posted by jy_moustache
    On jeu. 19 Nov 2009 09:43
    salut

    c'est un principe connu de l'echantillonnage : le théorème de Nyquist-Shannon .
    Je te laisse le soin de lire le lien wikipedia pour en prendre connaissance car je pense qu'elle sera bien plus claire que tout ce que je pourrai dire dans ce commentaire biggrin

    Ceci dit la meilleure démonstration est la roue de voiture : experience et réponse dans un forum . Quand elle tourne trop vite, on a parfois l'impression qu'elle est fixe voire qu'elle tourne à l'envers!!! En fait dans ce cas, la fréquence d'échantillonnage de l'oeil est trop faible et on est incapable de reproduire le signal d'origine (de fréquence élevée) correctement : il apparaît alors une fréquence fantôme négative ou nulle (cas limite) qui ne correspond pas à la fréquence réelle. Il s'agit d'un phénomène qu'on appelle repliement spectral.

    Il se produit exactement la même chose dans l'audio-numérique ! Sauf qu'on ne peut que entendre le résultat et pas le voir. Les exemples sont difficiles à trouver car en fait avant tout CAN, il y a un filtre qui met à nul toutes les fréquences qui ne respectent pas la règle. Une manière d'éviter le problème :-)

    je vais essayer de te faire un fichier audio qui montre ce défaut aujourd'hui.

    Au niveau du topo, est-ce que tu penses que c'est un peu trop technique et qu'il faudrait retirer de ce paragraphe ? J'avais hésité à le mettre mais je trouvais intéressant d'indiquer la raison pour laquelle on utilise les valeurs 44,1 kHz, 48 kHz, etc... et pas 25 kHz alors que l'oreille n'entend que jusqu'à 20/22 kHz.

    donne moi ton avis !

    jy
  3. frequence echantillonnage : exemple

    jy_moustache
    Comment posted by jy_moustache
    On jeu. 19 Nov 2009 15:14
    Riton

    J'ai uploadé 4 fichiers audio. Il s'agit d'un LA 880 Hz dit LA4 (C4 en anglais) d'une durée de 2 secondes. La diffèrence d'un enregistrement à l'autre est la fréquence d'échantillonnage.

    Ecoute dans l'ordre 44100 Hz, 4000 Hz, 2000 Hz puis 1000 Hz.
    Les trois premiers enregistrements respectent le théorème de Nyquist-Shannon mais pas le dernier (1000Hz/2 = 500Hz < 880 Hz).

    Qu'en dis-tu ?

    jy
  4. fréquence d'échantillonnage et bande passante

    riton_lafouine
    Comment posted by riton_lafouine
    On jeu. 19 Nov 2009 17:09
    le wikipédia est un peu trop compliqué pour moi, j'ai une approche assez empirique et pas mathématique de la chose, malgré les quelques connaissance que j'ai je me réfère peux aux mathématiques. J'ignorai en tout cas qu'il y avait une relation entre la fréquence d'échantillonnage et la bande passante.

    Pour illustrer tes fichiers audio, je n'ai pas pu écouter sur un système suffisament précis pour entendre une réelle différence entre le 44,1 le 4000 et le 2000. Mias je m'interroge, et me dis qu'il n'y en a peut être pas vu qu'il s'agit d'une sinusoide pure incluse dans la bande passante permise par ces fréquences d'échantillonnage. par contre à 1000 hz, je n'entend que l'octave inférieure. est-ce que ta sinusoide est à 440Hz ??? ma première intuition est qu'on n'entend que l'harmonique inférieurs, mais une sinusoide pure n'est pas sencée avoir d'harmonique donc. est on sencé entendre une différence entre les 3 premiers ? Le dernier est il bien à 440 Hz ???

    Il est bien d'aborder cette notion dans ce tuto, et cette info y à sa place, après chacun peux prendre ce qu'il veux/peux dans ces infos. La preuve, je me coucherai moins bête ce soir !!!
  5. 120 Hz!

    jy_moustache
    Comment posted by jy_moustache
    On ven. 20 Nov 2009 09:35
    salut riton

    ok pas de pb pour la complexité de wikipedia !

    exact, les enregistrements aux fréquences d'échantillonnage 44,1 kHz, 4 kHz et 2 kHz ne présente aucune différence !!! A 1 kHz, on entend une fréquence plus grave ; il s'agit de ..... 120 Hz. Alors le calcul est simple (1000-880 = 120 Hz) mais l'explication qui se cache derrière est très technique! Mais je vais essayer de t'expliquer avec des travaux pratiques biggrin

    Imagine que tu prends une bande de papier de longueur 10 cm. Le bord gauche correspond à 0 Hz, le bord droit à 1000 Hz c'est à dire la fréquence d'échantillonnage. A 8.8 cm, trace un trait qui correspond donc à notre signal réel, situé donc à 1.2 cm du bord droit.
    Quand on échantillonne, on ne conserve que la moitié gauche de ce spectre donc de 0 à 500 Hz (0 à 5 cm). L'autre moitié n'est pas détruite mais comme la zone 500 Hz à 1000 Hz n'existe plus, l'échantillonnage la fait rentrer dans la zone 0-500 Hz. Si tu replies la moitié droite sur la moitié gauche, voici ton nouveau spectre que tu regardes en transparence : 0 Hz à gauche, 500 Hz à droite, et la bande qui correspondait à 880 Hz qui se trouvait à 1,2 cm du bord droit se trouve maintenant à 1,2 cm du bord gauche. Il y a donc apparition d'une fréquence fantôme à 120 Hz!

    Pour info ce phénomène est appelé repliement spectral ou aliasing bien que ce terme soit plus utilisé pour des images (et oui, l'image aussi est un signal échantillonné, 1 échantillon = 1 pixel).
    Pour éviter ce problème, on installe avant les échantillonneurs des filtres passe-bas qui supprime toutes fréquences au-dessus de la moitié de la fréquence d'échantillonnage.

    Voilà pour les explications finales. J'espère que c'est plus clair. :-)

    Je te laisse faire la modif proposée par olinuxx dans le texte du topo.

    a plus
    jy
  6. Apport, modification?

    Tumulte
    Comment posted by Tumulte
    On ven. 20 Nov 2009 11:33
    Salut!

    Je suis en train de préparer un dossier sur le son pour LMAO (acoustique analogique et numérique) et il me manquait justement la partie numérique.... Je propose donc de faire une méga "fusion-acquisition OPA hostile" de nos oeuvres. De plus j'ai quelques schémas maisons qui éclaireront ton texte.

    En revanche je proposerais bien quelques modifs à ce qui -bien qu'étant écrit de façon amusante- me parait un peu obscure pour les plus noobs d'entre nous ^^.

    Par exemple :

    "On appellera Analogique la vibration de l'air qui fait bouger les tympans, et les enceintes. On appellera Numérique l'afflux des saints octets et leurs armées de Bits qui inondent nos insatiables processeurs et disques durs."

    C'est poétique....mais quand on ne sait pas ce qu'est un bit, une octet ou ce que signifie analogique dans ce contexte... bah c'est pas très claire.... Ca vaudrait peut-être le coup d'être un peu professoral, non?

    Mais avant que j'arrive avec mon bulldozer, j'en parle ici, et je trouverais ça cool qu'on collabore en bonne entente plutôt que sournoisement sur le WIKI mrgreen
    1. Apport, modification?

      riton_lafouine
      Comment posted by riton_lafouine
      On ven. 20 Nov 2009 11:53
      je suis tout à fait ouvert pour collaborer à un projet plus global sur l'audionumérique, tout en travaillant en toute intelligence. Dans ce cas, couchons d'abord nos idées de modification sans effacer le texte déjà présent, quitte à faire une synthèse et trier le bon du mauvais. On peux partir de cette page our l'arborescence ou bien un autre peut importe. C'est bien que l'on puisse trouver des informations décentes sur l'audionumérique sur LMao car, même si c'est pas la sécialité du site, c'est quand même important que les Maoistes libres puissent un minimum comprendre comment ca fonctionne. Je suis loin d'avoir la science infuse, donc c'est clair que je puisse dire des bétises. Concernant le style humoristique que j'ai utilisé, c'est justement pour dédramatiser le côté technique et purement informatique en essayant d'imager les propos, je n'ai jamais aimé le style professoral, que je n'utilise pas quand je forme mes techniciens, et ca marche plutôt pas mal car j'arrive à faire saisir certaines notions. D'autant que le sujet est développé ensuite

      Citation :
      Ces tranches sont codées sur des octets composés de bits (0 ou 1). Plus le nombre de bits est élevé, plus le nombres de valeurs possible est élevé, il y aura donc moins d'approximations de conversion et une meilleure plage de dynamique. On appelle cela la résolution.

  7. Apport, modification?

    jy_moustache
    Comment posted by jy_moustache
    On ven. 20 Nov 2009 12:27
    salut

    j'aime bien l'idée du topo court. ca permet de se familiariser rapidement avec le sujet. et j'aime l'idée du dossier qui permet de rentrer dans le détail pour en savoir plus. A mon avis pourrait garder le topo comme une introduction ; ceux qui souhaitent aller plus loin pourraient le dossier, les autres auront déjà des notions.
    pourquoi ne pas alleger un peu le topo et le faire suivre de ton dossier, Tch3tch ?

    Au niveau du style, je me place entre vous deux : faire de l'humour et de la légèreté car on n'est pas là pour subir un cours magistral tout en sachant rester clair sans noyer les notions dans des blagues ou calembours qui deviennent tout simplement incompréhensible biggrin
    je trouve que le topo respecte bien l'équilibre meme s'il est vrai que l'exempe cité et un peu olé olé !!

    jy
  8. fréquence d'échantillonnage et bande passante

    minimoineau
    Comment posted by minimoineau
    On sam. 21 Nov 2009 11:01
    Salut à tous!
    Un petit quelque chose me dérange dans cette explication :

    "Eh bien tout simplement parce que lorsque l'on reconstruit à partir de notre enregistrement numérique le signal analogique, celui-ci ne contiendra pas de fréquences supérieures à la moitié de la fréquence d'échantillonnage soit ici, 44,1 / 2 = 22,05 kHz. Autrement dit, une fréquence d'échantillonnage de 44,1 kHz permet de reconstruire un signal avec des fréquences comprises entre 0 et 22,05 kHz ce qui correspond à toute la plage audible (par l'homme)"

    Cela laisse penser que les fréquences d'échantillonnage dites "haute définition" type 96 kHz voire 192hHz peuvent échantillonner des signaux audio allant resperctivement jusqu'à des fréquences de 48 kHz et 96 kHz!
    Bienentendu ce n'est pas le cas! simplement pendent qu'un convertisseur à 48 kHz prend 2 échantillons, le convertisseur à 96 kHz en prend 4. Le signal est donc mieux retranscrit avec des fréquences d'échantillonnage supérieures.

    Par contre, j'expliquerais le problème de Nyquist d'une manière un peu différente :
    Si on prend un signal de 10 kHz et qu'on l'échantillonne à une fréquence de 5 kHz, il est probable qu'on se retrouve avec une fréquence "fantome" de 5 kHz. En effet, le convertisseur n'aura eu le temps de prendre qu'un échantillon toute les deux périodes alors qu'il faut un minimum de deux échantillons par période (soit une fréquence deux fois supérieure à la fréquence max échantillonnée) pour ne pas avoir de problème d'aliasing!

    C'est vrai que ce n'est pas simple d'expliquer tout ça avec seulement des mots sans rentrer dans des calculs rébarbatifs. Je suppose qu'un schéma qui montre le découpage d'un signal dans le temps avec plusieurs fréquences d'échantillonnage en dirait beaucoup plus.confused

    PS : Il me semble que l'invention du 44.1 kHz ne vient pas du fait que le spectre audible s'étend jusqu'à 22.05 kHz. On admet souvent qu'il s'arrête à 20 kHz.
    On m'avait appris que les tout premiers enregistreurs audionumériques à bande se basaient sur les têtes d'enregistrement de "Umatic" Sony, qui étaient à l'époque les seules à pouvoir dépasser les 40 kHz nécessaires. Elles fonctionnaient à... 44.1 kHz! biggrin
  9. fréquence d'échantillonnage et bande passante

    jy_moustache
    Comment posted by jy_moustache
    On sam. 21 Nov 2009 11:46
    salut

    Citation :
    Cela laisse penser que les fréquences d'échantillonnage dites "haute définition" type 96 kHz voire 192hHz peuvent échantillonner des signaux audio allant resperctivement jusqu'à des fréquences de 48 kHz et 96 kHz!
    Bien entendu ce n'est pas le cas!

    C'est vrai, ils peuvent échantillonner des signaux qui ont des fréquences supérieures à 48 et 96 kHz. Toutefois on verra apparaître de l'aliasing. (cf mon enregistrement en pièce jointe 1000.wav : sinusoïde de 880Hz échantillonnée à 1000 Hz).

    Citation :
    simplement pendent qu'un convertisseur à 48 kHz prend 2 échantillons, le convertisseur à 96 kHz en prend 4. Le signal est donc mieux retranscrit avec des fréquences d'échantillonnage supérieures.

    Je suis d'accord : une plus grande fréquence d'échantillonnage conduit à un meilleur signal.

    Citation :
    Si on prend un signal de 10 kHz et qu'on l'échantillonne à une fréquence de 5 kHz, il est probable qu'on se retrouve avec une fréquence "fantome" de 5 kHz. En effet, le convertisseur n'aura eu le temps de prendre qu'un échantillon toute les deux périodes alors qu'il faut un minimum de deux échantillons par période (soit une fréquence deux fois supérieure à la fréquence max échantillonnée) pour ne pas avoir de problème d'aliasing!

    Je ne suis pas d'accord. Remplaçons 10kHz par 4 Hz et 5 kHz par 2 Hz. Le problème sera le même.
    Prenons donc une sinusoïde de 4 Hz : un signal périodique qui se répète 4 fois par seconde. Si on l'échantillonne à 4 Hz, les 4 échantillons qu'on va prendre vont avoir exactement la même valeur : un signal constant! Et on n'entend pas un signal constant!! Si on l'échantillone à 2Hz, cela revient à prendre un échantillon sur 2 par rapport au précédent. Un échantillon sur 2 d'un signal constant, c'est un signal constant : on n'entend rien non plus !!
    Donc dans ton exemple : on ne retrouve pas de fréquences fantomes. On n'entend rien du tout !!!

    Citation :
    C'est vrai que ce n'est pas simple d'expliquer tout ça avec seulement des mots sans rentrer dans des calculs rébarbatifs. Je suppose qu'un schéma qui montre le découpage d'un signal dans le temps avec plusieurs fréquences d'échantillonnage en dirait beaucoup plus.

    Tout à fait d'accord, je suis dessus ! On pourrait même faire une page à part dessus tellement il y a à dire (le spectre, principe du filtrage, etc ...) . Je veux bien m'en occuper.

    Citation :
    sur les têtes d'enregistrement de "Umatic" Sony

    Tout à fait possible !!! Mais tu ne réponds pas complétement à la question : pourquoi les Umatic de Sony fonctionnaient-ils 44,1kHz ? biggrin

    sujet délicat visiblement biggrin
    allez sur ces belles reflexions : bon week-end à tous !!!

    jy
    1. fréquence d'échantillonnage et bande passante

      olinuxx
      Comment posted by olinuxx
      On sam. 21 Nov 2009 14:43
      Citation :
      On pourrait même faire une page à part dessus tellement il y a à dire (le spectre, principe du filtrage, etc ...) . Je veux bien m'en occuper.

      oh oui !!!
  10. fréquence d'échantillonnage et bande passante

    minimoineau
    Comment posted by minimoineau
    On sam. 21 Nov 2009 14:11
    Resalut!

    Tu as entièrement raison sur mon exemple qui ne donnera en effet qu'un signal continu inaudible! J'ai pris un mauvais exemple sans bien y reflechir... autant pour moi!

    Pour les Umatic, pas grand chose à voir avec l'audionumérique. C'était une coincidence purement mécanique (la vitesse de rotation des têtes correspondait au besoin de la restitution du signal audionumérique sur bande!). Il n'y avait rien de numérique dans l'Umatic qui n'était qu'un magnétoscope vidéo analogique professionnel! Il a servi de base à l'audionumérique pro.
    Les premières séries de convertisseurs ont donc été concues avec une fréquence d'échantillonnage adaptée de 44.1 kHz, qui a logiquement été portée au grand public avec le CD audio.

    La référence professionnelle est ensuite devenue le 48 kHz avec l'apparition du DAT.
  11. fréquence d'échantillonnage et bande passante

    jy_moustache
    Comment posted by jy_moustache
    On sam. 21 Nov 2009 14:18
    je connaissais pas du tout les umatics !
    tu m'a appris un truc :-)

    merci
  12. fréquence d'échantillonnage et bande passante

    minimoineau
    Comment posted by minimoineau
    On sam. 28 Nov 2009 18:36
    Pour en finir avec l'anecdote sur les Umatics, il est à noter que pendent longtemps, les bandes master fournies aux labos pour l'élaboration des matrices avant de produire les cd se faisaient sur bandes Umatic! Jusqu'au jour où les DAT puis d'autre supports mieux adaptés (et surtout compatibles avec du 24 bit) sont apparus. C'est dire l'importance de l'Umatic dans l'histoire de l'audionumerique!

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