Sound in surveillance

La nature du son

Voici quelques données de base sur la nature du son.

Le son est constitué d'ondes de compression dans l'air, résultant de vibrations mécaniques créées par exemple par un haut-parleur ou les cordes vocales d'une personne.Les ondes de compression se propagent dans l'air de la même manière que des ronds dans l'eau.L'oreille humaine reçoit ces vibrations et les interprète comme un son.

La fréquence de ces vibrations détermine le ton perçu.Les fréquences basses sont perçues comme des sons graves et les plus hautes fréquences comme des sons aigus.L'oreille humaine perçoit des fréquences s'étendant entre 20 hertz (vibrations par seconde), et 20 kilohertz. Lorsque l'homme prend de l'âge, la limite supérieure décroît légèrement.La voix humaine s'étend habituellement de 150 hertz à 5 kilohertz.

L'enregistrement du son nécessite un microphone.Une fine membrane dans le microphone réagit aux vibrations de pression qui lui parviennent et commence à vibrer à la même fréquence.Ces vibrations génèrent une tension électrique variable qui peut être amplifiée et transportée par un câble électrique (fils).Lorsque cette tension variable est appliquée à un haut-parleur, les vibrations sont transmises à l'air et recréent le son.

Lors de l'enregistrement, le signal électrique est échantillonné (examiné ou lu) plusieurs milliers de fois par seconde.La fréquence d'échantillonnage doit être au moins le double de la fréquence du son à enregistrer. Ainsi, pour tout signal sonore de fréquence allant jusqu'à 11 kilohertz, il faudra échantillonner au moins 22 000 fois par seconde.

Figure 1 : Comparaison entre fréquence d'échantillonnage faible et élevée.

La profondeur de bit contrôle la résolution de chaque échantillon. Une profondeur supérieure permet de stocker le niveau de signal de chaque échantillon avec une meilleure précision.

Figure 2 : Comparaison entre débit binaire faible et élevé.

La fréquence d'échantillonnage multipliée par la profondeur de bit donne le débit binaire, correspondant à la bande passante requise pour transporter ou stocker numériquement le son.L'encodage des données numériques va donner lieu à une compression, qui va diminuer le débit binaire.De nombreux encodages permettent de faire ces opérations, tels que le G.711 ou l'Advanced Audio Codec.

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