Numérisation de signaux sonore

Le son numérique acquisition de tension, numérisation de signaux sonore

But 
– utilisation du logiciel Synchronie et de la carte d’acquisition SYSAM, qui permettent l’acquisition, le traitement et l’analyse numérique de données expérimentales.
– comprendre ce qu’est le son numérique

Table des matières 
I – Principes de l’acquisition numérique
1) définition
2) exercices
II – Utilisation d’une interface, et d’un logiciel d’acquisition
1) interface SYSAM et logiciel synchronie
2) Acquisition d’une tension
3) réglage des paramètres d’acquisition de temps
4) Le déclenchement
III) Le pas de quantification
1) Rôle du CAN (convertisseur analogique numérique)
2) pas de quantification
IV) Role de la fréquence d’échantillonnage Fe
1) Expérience
2) Conclusion :
V) Applications (en acoustique) :
1) logiciel audacity
2) grand concours de sifflement
3) importance de la fréquence et du format d’échantillonage (nombre de bits)

Principes de l’acquisition numérique

Définition
L’acquisition numérique d’un signal analogique dépendant du temps U(t) se décompose en deux étapes :
– l’échantillonnage : le signal est « haché » régulièrement dans le temps, l’intervalle de temps entre deux valeurs numérisées est la durée d’échantillonnage dt. On prélève pendant la durée totale d’acquisition un nombre fini N de valeurs de U(t), avec une fréquence d’échantillonnage Fe = 1/dt = N /.
– la numérisation : chaque échantillon de U(t) est converti en une grandeur numérique par un dispositif électronique appelé Convertisseur Analogique Numérique (CAN).

Exercices

Q1 déterminer la période T de la tension ci dessus. Déterminer le nombre N de points d’acquisition. En déduire la durée dt d’échantillonnage. Calculer la durée totale d’acquisition, et vérifier que la valeur obtenue est identique à celle du graphe.
Q2 Calculer la fréquence d’échantillonnage Fe.
Q3 comment s’appelle l’appareil permettant de transformer une grandeur analogique en grandeur numérique ?

Utilisation d’une interface, et d’un logiciel d’acquisition

Interface SYSAM et logiciel synchronie
Une interface informatique est en général à la fois un CAN (elle possède des entrées permettant de mesurer des tensions) et un CNA : convertisseur numérique analogique (elle possède une ou des sorties permettant de générer des tensions). Elle est associée à un logiciel qui permet de piloter les entrées (acquisition de données), les sorties (génération de signaux), mais aussi souvent de traiter les données (tableur, feuille de calcul, fenêtres graphiques, …). Dans ce TP, on utilisera le matériel de la marque EUROSMART : interface SYSAM (version PCI ou SP5) et le logiciel d’acquisition et de traitement de données SYNCHRONIE.

Acquisition d’une tension
Dans de nombreuses expériences, vous pourrez utiliser l’interface et l’ordinateur comme un oscillo numérique à mémoire, permettant d’acquérir et de stocker des données (tension en fonction du temps) pour ensuite les traiter à l’aide d’un logiciel. Pour apprendre à manipuler l’interface et le logiciel, on commence ici par un exemple très simple : l’acquisition de la tension de sortie d’un générateur basse fréquence (GBF). Régler les caractéristiques suivantes pour la tension avec un oscilloscope:
Forme : sinusoïdale
Umax = 1V ; Umin = -1V ; f = 100 Hz
Envoyez ce signal sur EA0 (= entrée analogique 0 : relier la masse du GBF avec la masse de l’oscillo et la borne rouge du GBF sur la voie EAO de la carte d’acquisition.

Q4 Calculer la période T de la tension

Réglage des paramètres d’acquisition de temps
Cliquer sur paramètres, entrée 0, automatique
Vous devez toujours régler 2 des trois paramètres suivants, synchronie calculant le troisième automatiquement
– la durée d’échantillonnage dt
– le nombre de points N
– la durée totale d’acquisition