2.1.1 Types de signaux source

2.1.1.1 Signal vocal ou musical

Le son consiste en une onde de pression se propageant dans l'air. Ce phénomène physique peut être étudié de manière quantitative et les propriétés de l'onde acoustique peuvent être exprimées sous la forme de grandeurs objectives. L'une de celles-ci est l'intensité acoustique I qui est la puissance transportée par unité de surface du front d'onde et s'exprime, par exemple, en [W/cm²]. De telles grandeurs sont certes fort utiles, mais lorsqu'il s'agit de déterminer les conditions de bonne transmission de signaux sonores, il apparaît nécessaire de tenir compte des propriétés perceptives très particulières de l'ouïe. On fait alors appel à des grandeurs subjectives qui expriment ce que ressent l'être humain.

Notre oreille perçoit théoriquement des vibrations acoustiques allant de 20 [Hz] (son grave) à 20.000 [Hz] (son aigu). C'est la bande de fréquence qu'il faut restituer convenablement dans les systèmes haute fidélité, comme la radio FM, le canal son de la télévision ou le CD-audio. En radio AM cependant, on ne reproduit les fréquences que jusqu'à 4500 [Hz] et cela procure une qualité relativement bonne, même pour la musique. En téléphonie, où l'objectif est limité à l'intelligibilité du message, la bande de fréquence normalisée est 300 - 3400 [Hz]. Cette bande de fréquences est garantie de bout en bout du réseau. Un modem devra dont utiliser cette même gamme de fréquences pour permettre l'information numérique sous peine de perte d'information.

2.1.1.2 Vidéo

Le signal vidéo est nettement plus complexe qu'un son. Il comporte des informations visuelles, exprimées pour une image généralement sous la forme de trois couleurs fondamentales pour tout point de l'espace, et une information temporelle née du mouvement des objets. De plus, le signal de télévision est un mélange du signal vidéo et de la partie audio; il s'agit d'un signal composite. Le signal composite occupe une bande de fréquences d'approximativement 5 [MHz]. En pratique, on considère une bande de 8 [MHz] par signal vidéo en Europe. La figure 2.1 donne l'occupation fréquentielle d'un signal vidéo PAL.

Figure: Spectre d'un signal vidéo PAL.

 

2.1.1.3 Signaux numériques

Définition 3   Le bit est l'information élémentaire en informatique. Il ne peut prendre que deux valeurs, 0 ou 1. En électronique, il est facilement représenté par des tensions différentes. Un octet, ou byte en anglais, est un ensemble de 8 bits.

Les signaux numériques peuvent prendre différentes formes et il faut s'entendre sur la définition du terme de signal numérique. La définition que nous avons choisie est celle d'un signal dont la valeur est constante sur un certain intervalle de temps. Ainsi, pour deux signaux à représenter 0 et 1, on peut transmettre respectivement un cosinus ou un sinus pour l'intervalle de temps correspondant au symbole. Cette forme analogique du signal qui en résulte est l'expression d'un signal fondamentalement numérique. Bien sûr, on peut avoir un signal analogique de valeur constante durant l'intervalle de temps.

Définition 4   Le nombre de symboles transmis pendant une seconde est mesuré en baud.

Si l'on transmet la séquence 2, 3, 1, 0, 3, 1, 1,  0 endéans une seconde, le débit vaut 8 [baud]. On parlera de la mesure du bit, noté [b], pour caractériser une source binaire de symboles équiprobables. Au sens de la théorie de l'information, et à condition que tous les symboles de la séquence soient équiprobables, chaque symbole vaut l'équivalent de 2 bits. Le débit est en définitive de 16 [b].

2.1.1.4 Texte

On peut voir le texte comme une série de lettres appartenant à un alphabet spécifique. Dès lors qu'il existe une représentation numérique de ces lettres, on se ramène au cas de signaux numériques, étant entendu que plusieurs symboles binaires sont nécessaires pour désigner une lettre.