Signaux variables : représentation
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Signaux variables
Régime sinusoïdal
Analyse en fréquence
Analyse transitoire
Electronique numérique
On utilise deux modes de représentation pour les signaux variables dans le temps :
- La représentation temporelle (qui est la plus naturelle)
- La représentation fréquentielle
Représentation temporelle :
Dans cette représentation, le temps est mis en abscisse et l’amplitude du signal en ordonnée. C’est la représentation la plus naturelle mais qui, dans le cas de signaux audio par exemple, ne correspond pas à notre perception du phénomène. La figure ci-dessous illustre ceci pour un fragment de signal musical. Pour obtenir ce genre de représentation, on utilise le plus souvent un appareil appelé oscilloscope.
Dans cette représentation, le temps est mis en abscisse et l’amplitude du signal en ordonnée. C’est la représentation la plus naturelle mais qui, dans le cas de signaux audio par exemple, ne correspond pas à notre perception du phénomène. La figure ci-dessous illustre ceci pour un fragment de signal musical. Pour obtenir ce genre de représentation, on utilise le plus souvent un appareil appelé oscilloscope.
Représentation fréquentielle :
Dans cette représentation, la fréquence est mise en abscisse et l’amplitude du signal en ordonnée. Cette représentation correspond mieux à notre perception des phénomènes audio et vidéo. La figure ci-dessous illustre ceci pour un fragment de signal musical. Pour obtenir ce genre de représentation, on utilise le plus souvent un appareil appelé analyseur de spectre.
Dans cette représentation, la fréquence est mise en abscisse et l’amplitude du signal en ordonnée. Cette représentation correspond mieux à notre perception des phénomènes audio et vidéo. La figure ci-dessous illustre ceci pour un fragment de signal musical. Pour obtenir ce genre de représentation, on utilise le plus souvent un appareil appelé analyseur de spectre.
Représentation fréquentielle logarithmique :
Dans cette représentation, l’axe des fréquences et l’axe des amplitudes suit une progression logarithmique. Cette représentation présente l’avantage de permettre une meilleure lisibilité tant des faibles que des hautes valeurs. De plus notre ouïe et notre vue interprètent les informations de façon logarithmique, c’est donc la représentation qui est la plus proche de notre perception.
Dans cette représentation, l’axe des fréquences et l’axe des amplitudes suit une progression logarithmique. Cette représentation présente l’avantage de permettre une meilleure lisibilité tant des faibles que des hautes valeurs. De plus notre ouïe et notre vue interprètent les informations de façon logarithmique, c’est donc la représentation qui est la plus proche de notre perception.
Décibel :
Dans une représentation logarithmique, on représente souvent les amplitudes sous la forme du logarithme d’un quotient par une valeur de référence (choisie arbitrairement). On appelle ce rapport particulier des décibels [dB]. La valeur se calcule à l’aide de la formule :
Dans une représentation logarithmique, on représente souvent les amplitudes sous la forme du logarithme d’un quotient par une valeur de référence (choisie arbitrairement). On appelle ce rapport particulier des décibels [dB]. La valeur se calcule à l’aide de la formule :
Dans le cas des signaux audio, on défini le "niveau de pression acoustique" (SPL en anglais) exprimé en dB SPL et dont la pression acoustique de référence est fixée à 20mPa. Les ordres de grandeurs sont les suivants :
|
dB SPL 0 15 15 - 25 40 60 - 70 65 85 100 115 120 - 130 125 |
Situation seuil d'audition bruissement de feuilles chuchotement salle d'attente Parole à 1m voiture à 60 km/h à 20 mètres camion à 50 km/h à 20 mètres Concert, DJ, soirée techno marteau pneumatique à 1 mètre seuil de douleur avion à réaction au décollage à 20 mètres |
