Discussion:Échantillonnage (signal)

L'article en langue anglaise correpondant ne devrait-il pas être Digital_sampling et non pas Sample ? JulienBourdon 19 jan 2006 à 15:10 (BWT)

Ca vient d'être fait... Je voulais juste un avis... JulienBourdon 20 jan 2006 à 16:44 (BWT)

Améliorons l'article!

Il me semble que dans son état actuel, l'article mérite des améliorations.

Définition. Il est écrit « L'échantillonnage consiste à transformer un signal analogique (continu) en signal numérique (discret)... ». Ce n'est pas vrai. On peut prendre des échantillons analogiques.

Exemple d'échantillonnage analogique :

Dans une ligne à retard à transfert de charge (CCD), un échantillonneur-bloqueur transfère l'état du signal sur la première cellule d'un circuit de transfert de charge à chaque transition positive d'horloge; à chaque transition négative, les charges sont transférées.

À la fin de la ligne, les charges sont transférées sur un filtre pour supprimer la fréquence d'échantillonnage.

Les échantillonneurs analogiques fonctionnent sous les mêmes conditions de bande passante par rapport à la fréquence d'échantillonnage que les échantillonneurs numériques. On peut même dire que le théorème d'échantillonnage s'applique surtout à eux. Il est basé sur une analyse mathématique, supposant des nombres réels, donc avec une précision infinie. La quantification crée des problèmes supplémentaires, sur lesquels je reviendrai.

Deuxièmement, il serait bon que la définition soit valable pour les conversions de signal échantillonnés (par exemple de 96 kHz en 44,1 kHz.

Troisièment, il existe des procédés où l'intervalle n'est pas régulier, mais est affectée d'une gigue volontaire qui suit un schéma pseudo-aléatoire reproductible. Ce procédé permet de transformer les erreurs dues au repliement du spectre en bruit, moins gênant. Comme il ne change pas les bases théoriques, et qu'on ne sait pas si il a de l'avenir, on peut sans doute négliger ce raffinement dans la définition.

Je vous propose donc la suppression du membre de phrase cité pour obtenir

Définition

L'échantillonnage consiste à capturer des valeurs d'un signal à intervalle de temps régulier.

Il y a des modifications de conséquence tout au long du texte.

Au paragraphe suivant la liste de fréquences , sans considérer la résolution numérique, est troublante. On ne va pas rentrer dans la discussion du Super Audio CD au début d'une page consacrée à l'échantillonnage, qui devrait un des éléments nécessaires à cette discussion. Le CD est connu de tous, la télévision (pas seulement DVD) échantillonne à 48 kHz, on peut citer 13,6 MHz (de mémoire) pour l'image télévision.

Problèmes liés à l'échantillonnage. Il est écrit « Un signal analogique est par définition d'une précision infinie, à la fois en temps et en valeur. » Ce n'est vrai que d'un signal mathématique. En physique, on finit toujours par atteindre une limite de résolution où la mesure se dissout dans l'incertitude. Il n'y a pas besoin d'aller jusqu'à la physique quantique: je ne vois pas de transducteur audio ayant une dynamique supérieure à 120 dB (je compte très large). C'est le noeud du problème: le théorème de Shannon concerne des objets mathématiques et des sinusoïdes qui se poursuivent à l'infini. Toutes les objections qui suivent dans le paragraphe viennent de cet équivoque.

Il est assez bizarre de dire qu'il y a des informations perdues en présentant le théorème de Shannon, qui montre qu'il n'y en a pas, justement. Ce n'est pas que les objections qui sont présentées soient fausses; c'est la façon de le faire qui m'étonne. L'objet du paragraphe me semble être d'introduire les problèmes de repliement du spectre (en passant, je trouve que le terme de crênelage, que je ne vois utilisé que dans wikipedia, est impropre. Il désigne évidemment l'erreur de quantification dans les images, pas le repliement du spectre, il y a une affreuse confusion à cause de la métonymie constante dans l'image entre distance et temps à cause du balayage séquenciel raster).

Il suffit donc de mettre en évidence le repliement du spectre avec une fréquence de, disons, Fe/2 + 500 Hz, pour indiquer la nécessité de filtres efficaces, et de mentionner le problème des sous-multiples de Fe.

Il est écrit « on effectue généralement un filtrage fréquentiel passe-bas avant l'opération d'échantillonnage... » Si on ne le fait pas, on va au devant de graves ennuis.

L'exemple du craquement sur un disque vinyl est techniquement faux. Un craquement occupe facilement une centaine d'échantillons.

« (Les filtres à capacités commutées sont plus simples) ». J'aimerais bien avoir une source pour ça.

J'ai bien peur qu'il y ait ensuite une grosse quantité de points douteux. Il manque, par contre, les petits miracles grâce auxquels on se sauve: le faible niveau, en général, des deux octaves supérieures du spectre audible, la capacité d'adaptation de l'oreille (les premiers auditeurs des disques 78 tours trouvaient le son merveilleux), la faible dynamique des enregistrements de musique commerciale (voir Guerre du volume, etc. Douteux: les propos sur les filtres analogiques. En production musicale, on peut suréchantillonner largement, et utiliser en fin de parcours des filtres numériques plus efficaces, qui peuvent prendre tout le temps nécessaire (délai pour les FIR, temps de calcul). En direct ça n'est pas possible, c'est pour ça que la télévision échantillonne à 48 kHz avec une bande passante limitée à 14 kHz: il y a ainsi une marge de 3/4 d'octave, au lieu de 1/7 d'octave de 20 kHz à 22,05 kHz. Je ne comprends pas ce que veut dire la phrase sur la FM. Le Super Bit Mapping est un procédé de dithering avec noise shaping, rien à voir avec l'échantillonnage: c'est une réduction de la corrélation de l'erreur de quantification. Bien sûr tout est dans tout, mais pour expliquer, il faut un peu sérier les problèmes.

L'exemple du capteur CCD est intéressant, mais en pratique, le filtre, c'est souvent l'optique qui est devant. Le filtrage par fenêtrage effectué par le CCD est assez compliqué (filtre en peigne). Est-ce le meilleur exemple? « et physiquement à un photon »: tiens, voilà les quanta. Alors le signal analogique (lumineux) n'est pas précis à l'infini, comme dit au début? L'explication ensuite est confuse et contradictoire. Il me semble que le problème, n'est pas que le capteur n'ait pas une sensibilité égale sur toute sa surface; le problème, c'est qu'il a une surface. Pour négliger la surface, il faudrait qu'elle soit petite par rapport à l'écart entre deux capteurs voisins. Ce n'est pas le cas, le plus souvent. « évitant la nécessité de filtrer le signal analogique. » Parce qu'on ne sait pas bien filtrer, et pas parce que ce n'est pas nécessaire, on a des effets de moirage quand l'image a des fréquences proches de Fe/2.

Par ailleurs et d'une façon générale, il me semble que quelques références bibliographiques seraient bienvenues. J'ai pour ma part arrêté mes études il y a longtemps, et je n'ai pas de professeurs pour me conseiller des lectures; d'où toujours des difficultés à trouver des ouvrages.

PolBr (d) 10 mai 2012 à 12:08 (CEST)

Sources

Depuis décembre 2012, l'article est à sourcer, et il est incontestable qu'il faudrait citer des sources et une bibliographie qui permette aux lecteurs désireux d'approfondir d'aller plus loin. Ce que j'ai est en anglais, je ne le mets donc pas en référence dans l'article (quoi qu'il référence à peu près tout) car je suis sûr que quelqu'un trouvera une bonne vulgarisation en français.

• (en) John Watkinson, The MPEG Handbook, Focal Press, 2004, 2^e éd., 435 p. (ISBN 13-9780-240-80578-8^{[à vérifier : ISBN invalide]})

Ceci dit, cet ouvrage moderne, comme presque tous, traite essentiellement de signal numérique, ce qui n'aide pas à comprendre que l'échantillonnage (c'est-à-dire la discrétisation temporelle) peut être analogique. Il ne donne pas l'histoire ce cette notion. PolBr (d) 30 avril 2013 à 18:51 (CEST)

L'article Échantillonnage (musique) est proposé à la suppression

Bonjour, L’article « Échantillonnage (musique) (page supprimée) » est proposé à la suppression (cf. Wikipédia:Pages à supprimer). Après avoir pris connaissance des critères généraux d’admissibilité des articles et des critères spécifiques, vous pourrez donner votre avis sur la page de discussion Discussion:Échantillonnage (musique)/Suppression. Le meilleur moyen d’obtenir un consensus pour la conservation de l’article est de fournir des sources secondaires fiables et indépendantes. Si vous ne pouvez trouver de telles sources, c’est que l’article n’est probablement pas admissible. N’oubliez pas que les principes fondateurs de Wikipédia ne garantissent aucun droit à avoir un article sur Wikipédia. Quasar (discuter) 25 février 2016 à 19:41 (CET)

Échantillonnage non uniforme et acquisition comprimée

Le 11 septembre 2017 Camion (d · c · b) reprend le RI pour inclure l'Échantillonnage non uniforme. Ce sujet, pour lequel on manque de source, étaient déja abordés dans le cours de l'article et n'a pas de raison d'être remonté en première place. Les articles Échantillonnage non uniforme et acquisition comprimée traitent apparemment largement du même sujet, quand il s'agit de traitement du signal. PolBr (discuter) 11 septembre 2017 à 11:27 (CEST)

 PolBr :Je ne connaissais pas les méthodes d'acquisition comprimée, mais en jetant un coup d’œil sur l’article, je ne pense pas qu'il s'agisse de la même chose. J’aurais tendance à dire que dans les méthodes d'échantillonnage non uniforme, on prends en compte les caractéristiques globales du signal observé (typiquement sa bande passante, son caractère répétitif et la nature des données qu'il véhicule, par exemple), pour reconstruire les manquements sur base d'un grand nombre d'observations, alors que, de ce que j'en comprends, les méthodes d'acquisition comprimées vont faire exactement le contraire : C'est à dire au contraire, utiliser des caractéristiques locales de ce qui est observé pour diminuer la quantité d'informations capturée là où elle est moins utile (Par exemple, en imagerie satellitaire, réduire la résolution de la capture au dessus des océans et l’augmenter au dessus des villes).

En ce qui concerne le R.I., il ne s'agit pas de remonter les informations en première place, mais de mettre en évidence que l’échantillonnage n'est pas toujours régulier. D'ailleurs, je ne vois pas trop en quoi ma note dans fréquence d'échantillonnage est susceptible d'alimenter la confusion.? C'est pour ça que ne l’avais mise qu'en note. -- Camion (discuter) 11 septembre 2017 à 17:50 (CEST)

Pour ce qui est de l'identité du sujet des articles, elle saute aux yeux. L'acquisition comprimée fait, d'après l'article, exactement ce que vous dites de l'échantillonnage non uniforme. D'autre part, en parlant d'échantillonnage « manuel » et d'« observations », vous utilisez un vocabulaire qui appartient plutôt à l'analyse statistique d'évênements, qu'au traitement du signal. Wikipédia manque d'articles sur ces sujets.

Pour ce qui est de l'opportunité de ne mettre au début des article que ce dont ils traitent, qui est la base, ce qu'on est obligé de faire quand on n'a pas d'autres informations sur le signal que sa largeur de bande, je ne suis pas d'accord. Qu'on indique cette possibilité dans le corps de l'article, certes. Qu'on le présente en introduction, avant toute chose, non. PolBr (discuter) 11 septembre 2017 à 20:39 (CEST)

définition et autres

Le 11 janvier 2021 à 12:23 Geiss (d · c · b) ajoute « L'échantillonnage consiste à prélever et mesurer les valeurs d'un signal ». Ce n'est ni vrai, ni sourcé. Des quantités de dispositifs peuvent et ont échantillonné sans mesurer: multiplexeurs, lignes à retard, etc. Si une source assimilait l'échantillonnage et la mesure, elle devrait en tout état de cause se trouver dans le texte avant de se trouver dans le résumé introductif.

Par ailleurs, la traduction anglaise ne me semble pas nécessaire, quand les expressions sont mot à mot identiques. Votre affirmation « Plus généralement, on considère que l'être humain ne peut percevoir les fréquences sonores supérieures à 20 000 Hz » est inexacte selon la source citée au paragraphe immédiatement précédents, la limite étant 16 kHz. PolBr (discuter) 11 janvier 2021 à 13:47 (CET)

Le mot "échantillonnage" est très spécifique et se réfère à la prise d'échantillons et à leur mesure. Un échantillon est une valeur d'un signal à un instant donné. A cet égard, la définition en anglais est correcte : https://en.wikipedia.org/wiki/Sampling_(signal_processing). Un multiplexeur n'a pas pour objet de prélever des éléments d'un signal. Il ne fait que du découpage séquencé

Une ligne à retard numérique ne fait que retarder des "morceaux" de signal.

Si on parle d'échantillonnage, il s'agit bien de mesures, comme d'ailleurs le précise l'article sur la numérisation : "L'opération qui consiste à prélever une valeur pour chaque incrément d'une grandeur s'appelle l'échantillonnage. Dans l'échantillonnage spatial, on discrétise suivant une longueur, par exemple en prélevant une valeur de luminosité tous les dixièmes de millimètre, sur chaque axe spatial. Dans l'échantillonnage temporel, on va discrétiser le cours du temps, par exemple en prélevant une valeur à chaque microseconde."

La limité supérieure de l'audition humaine généralement admise est 20 000 Hz : Stuart Rosen, Signals and Systems for Speech and Hearing, BRILL, 2011, p. 163 :

« For auditory signals and human listeners, the accepted range is 20Hz to 20kHz, the limits of human hearing »

La traduction du mot "échantillonnage" en anglais peut en effet être supprimée. :--Geiss (discuter) 27 mars 2021 à 23:09 (CET)

Je regrette d'avoir à vous contredire. L'échantillonnage du signal est nécessaire à la numérisation, mais ce n'est pas sa seule application. Quelle source affirme que le « découpage séquencé » n'est pas de l'échantillonnage ? Comment se fait-il que le théorème d'échantillonnage ait été formulé pour résoudre, en téléphonie et en télégraphie, des problèmes de multiplexage ?

La limite de l'audition est généralement considérée à 16 kHZ pour une personne jeune dotée d'une bonne ouïe (sources dans Psychoacoustique : Demany 1999, Castellengo 2015, Chouart 2001, Fastl & Zwicker 2006, Rossi 2007 &c.). Le concept publicitaire de HiFi ajoute un tiers d'octave de marge pour aller à 20 kHz.

Cordialement, PolBr (discuter) 28 mars 2021 à 09:11 (CEST)

 Geiss : Peut-être y a-t-il une confusion entre conversion analogique-numérique et échantillonnage. S'il y a une mesure lors de la conversion, elle se produit lors de la quantification. L'échantillonneur bloqueur classiquement utilisé n'effectue par de mesure. — Ellande (Disc.) 8 avril 2021 à 15:07 (CEST)

échantillonnage et signal analogique

Le 17 mai 2023 à 14:20 D Cat laz (d · c · b) pose une demande de références « Avec la possibilité de transformer une grandeur physique en signal analogique, à la fin du XIX^e siècle, les sciences et les techniques échappent à la nécessité de l'échantillonnage, à condition de ne s'intéresser qu'à des grandeurs à une seule dimension, qui seules peuvent trouver un équivalent analogique.^{[réf. nécessaire]} » Si on pouvait donner un seul exemple de signal analogique qui ait plus d'une dimension (c'est cette limite qui oblige à la description séquentielle des images par balayage), ou des sciences dont la méthode ne consiste pas à établir des relations mathématiques entre des phénomènes une dimension à la fois (au sens de l'analyse dimensionnelle), cette demande paraîtrait légitime. Elle me semble une constatation triviale. Si ce n'était pas le cas pour tout le monde, je suis d'avis de supprimer le membre de phrase.

Le même pose ensuite une question métaphysique : « le cinématographe, inventé dans les dernières années du XIX^e siècle, prélève des échantillons photographiques d'une scène à une cadence au début mal déterminée, mais dont on sait qu'elle doit être supérieure à dix images par seconde.^{[pourquoi ?]} ». Grande question, toujours est-il que dès les premières expériences d'image animée par succession mécanique d'images fixes, on se rend compte qu'il faut ça. PolBr (discuter) 17 mai 2023 à 18:07 (CEST)

Salut,

pour le signal à deux dimensions, je ne vois pas d'exemple évident dans calculateur analogique. Aujourd'hui on a de tel exemples mais l'article parlent du XIXe siècle.

Pour la deuxième parti : "on se rend compte qu'il faut ça" de quoi se rend on compte quand on baisse la cadence ? D Cat laz (discuter) 18 mai 2023 à 00:46 (CEST)

Bonjour D Cat laz (d · c · b)

S'il n'y a pas de signal à deux dimensions, aucune source ne mentionnera cette condition évidente, de façon générale, bien que toutes l'appliquent à leur sujet, comme pour l'image fixe (deux dimensions), qu'on doit analyser en lignes pour former un signal. Pourquoi demander une référence dont on sait qu'elle n'existe pas ?

PolBr (discuter) 18 mai 2023 à 08:14 (CEST)

Comment pouvez vous être sûr qu'elle n'existe pas ?

Si quelqu'un a écrit ça, c'est qu'il l'a lu quelque part. Si cela n'est dans aucune source, ça n'a pas sa place sur wikipédia. D Cat laz (discuter) 18 mai 2023 à 11:20 (CEST)

La correction que vous avez apportez "les grandeurs à une seule dimension, qui seules peuvent trouver un équivalent analogique dans une grandeur électrique. " est tout simplement fausse, les signaux à de multiple dimensions trouve des équivalent analogique, par exemple en vidéo. D Cat laz (discuter) 18 mai 2023 à 11:26 (CEST)

Puisque personne n'insiste pour conserver le texte et que la nouvelle rédaction ne vous convient pas, je supprime le paragraphe. Cela évite de répondre à votre mépris. Le paragraphe sur l'image de l'article, répond précisément à la question de la vidéo, dont le signal transmet une dimension (la luminosité) à la fois, sur des échantillons (les lignes) qu'on explore séquentiellement. PolBr (discuter) 18 mai 2023 à 12:01 (CEST)

Oula pas la peine de le prendre personnellement... J'ai juste pointé un défaut de l'article. Merci pour la correction en tout cas D Cat laz (discuter) 18 mai 2023 à 12:35 (CEST)

Ce que vous écrivez : « La correction que vous avez apportez () est tout simplement fausse » n'est pas personnel, peut-être ? Vous avez satisfaction avec la suppression d'un « défaut de l'article » imaginaire, vous pourriez en rester là. PolBr (discuter) 18 mai 2023 à 13:43 (CEST)

Et bien non ce n'était pas personnel, mon propos portait sur la phrase. Laquelle aurai été écrite par un autre que vous, aurai toujours était fausse. Je mettrai plus les formes la prochaine fois. D Cat laz (discuter) 18 mai 2023 à 14:03 (CEST)

Sauf que la phrase est juste, bien entendu. PolBr (discuter) 18 mai 2023 à 14:19 (CEST)