La représentation spectrale représente un signal en fonction de la fréquence (analyseur de spectre) alors que la représentation temporelle représente le même signal en fonction du temps (oscilloscope).
Signaux transitoires
Le signal a des valeurs différentes de zéro pendant une durée supérieure à celle de l'enregistrement : l'imprécision du résultat croît avec la quantité d'information perdue.
On distingue 2 grands types de signaux, les signaux analogiques et les signaux logiques. Ce sont des signaux qui varient de façon continue dans le temps selon une loi mathématique ou un phénomène physique quelconque (température, luminosité, effort...)
On peut tracer le spectre d'un son, qui va être le strict analogue du spectre lumineux. Il s'agit alors de tracer l'intensité en fonction de la fréquence. Ainsi pour chaque fréquence on va regarder quelle intensité est présente dans une fréquence donnée.
Le modèle mathématique d'un signal est une fonction d'une, deux ou trois variables : x(t) ; x(i,j) ; x(i,j,t). Le premier cas est le plus courant : la variable t est usuellement le temps mais elle peut aussi représenter une autre grandeur (une distance par exemple).
La représentation spectrale et temporelle donne les mêmes informations. La représentation spectrale représente un signal en fonction de la fréquence (analyseur de spectre) alors que la représentation temporelle représente le même signal en fonction du temps (oscilloscope).
Interpréter le spectre d'un signalMéthode
Un son complexe est un signal composé de plusieurs fréquences. Il est caractérisé par sa hauteur et son timbre. Le spectre d'un son complexe permet de visualiser les fréquences composant le son et de déterminer ses caractéristiques.
Les sons purs et les sons composés. Un son est dit pur si celui-ci est associé à un signal périodique de fréquence f correspondant à une courbe sinusoïdale. En revanche, un son est dit composé lorsqu'il est associé à un signal périodique non sinusoïdal.
Un signal aléatoire non stationnaire peut être naturellement u n bruit perturbateur dans un système de détection ou d'estimation . Mais ce peut être aussi l'information utile que l'on cherche à retrouver ou estimer (par exemple en communication après un milieu dispersif) .
L'enregistrement du son pur émis par un diapason conduit à un signal (une tension) d'allure sinusoïdale ; la fréquence de ce signal est la fréquence du son ou sa hauteur. L'intensité sonore est liée à l'amplitude du signal.
Il existe plusieurs types de signaux comme ceux liés aux sens : Sonores : sonnerie du téléphone. Visuels : la couleur des feux tricolores. Tactiles : l'alphabet en braille qui se lit du bout des doigts.
Il peut être de différentes natures : lumineux, sonore, radio, électrique, olfactifs, … Certains sont accessibles à nos sens et d'autres non. Un signal permet de transmettre une information pour : Avertir.
Une flèche pointant vers le haut ou le bas ( ) signifie qu'un signal visuel est envoyé ou affalé. . Un point ( ) signifie un signal sonore ; cinq tirets courts (– – – – –) signifient des signaux sonores répétitifs ; un tiret long (—) signifie un signal sonore long.
Un signal continu est un signal unidirectionnel constant dans un intervalle de temps relativement grand. La tension aux bornes d'une pile ou d'une batterie correctement chargée ...
Définition 1 On dit qu'un signal aléatoire est stationnaire si ses propriétés statistiques sont invariantes par translation dans le temps.
La combinaison de plusieurs harmoniques est appelée spectre harmonique ou, plus couramment, spectre de fréquences. Le spectre de fréquences comprend tous les éléments sonores individuels d'un son. Il est visualisé de bas en haut et de gauche à droite au fil du temps.
Un processus aléatoire est dit ergodique lorsque les moyennes temporelles de tous les échantillons existent et sont indépendantes de l'échantillon. Si un processus est à la fois stationnaire et ergodique, alors les moments temporels et les moments statistiques sont égaux.
Les processus DS. Les processus DS sont des processus que l'on peut rendre stationnaire par l'utilisation d'un filtre aux différences : (1 − B) dx t = β + ε t où ε t est un processus stationnaire de type ARMA ou encore un bruit blanc, β une constante réelle et d l'ordre du filtre aux différences.
Ainsi, si x est un signal et X sa transformée de Fourier, la densité spectrale de puissance vaut Γx = | X | 2 / T.
Un son est défini par 3 paramètres : son intensité, sa hauteur tonale et son timbre. Son intensité ou volume dépend de la pression acoustique créée par la source sonore (nombre de particules déplacées) ; plus la pression est importante et plus le volume est élevé (fort).
Le timbre est constitué de toutes les fréquences du son sauf sa fréquence fondamentale. Il permet d'identifier un son d'une façon unique. Deux sons peuvent avoir la même fréquence fondamentale et la même intensité mais deux timbres différents.
La fréquence fondamentale est la fréquence de l'harmonique de premier rang (ou harmonique 1). La fréquence fondamentale détermine la hauteur du son (exprimée en hertz). Elle correspond à la fréquence la plus basse.
Comment lire une courbe de réponse en fréquence audio
la hauteur de la ligne violette indique le volume sonore en décibel (dB), la gauche du graphique correspond à la fréquence la plus basse perceptible par l'oreille humaine : 20Hz, et la droite du graphique correspond à la fréquence la plus haute, 20 000Hz (ou 20kHz).
Ainsi, les sons complexes sont les sons naturels, comportant plusieurs sons pouvant être séparés lors d'une analyse spectrale. Dans un orchestre, un violoncelle et un piano peuvent jouer la même mélodie, à la même hauteur, à l'unisson… et pourtant on distingue parfaitement les deux instruments !