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Fondements du traitement numérique des signaux : Manuel interactif

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Description

Cette séance de cours couvre les fondamentaux du traitement du signal numérique à l'aide de Jupyter Notebooks. Les sujets comprennent la génération d'ondes carrées, la quantification, la synthèse du son et la simulation de sons de guitare. L'instructeur Paolo Prandoni met l'accent sur l'application pratique de la théorie.

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Concepts associés (29)

Traitement numérique du signal

Le traitement numérique du signal étudie les techniques de traitement (filtrage, compression, etc), d'analyse et d'interprétation des signaux numérisés. À la différence du traitement des signaux analogiques qui est réalisé par des dispositifs en électronique analogique, le traitement des signaux numériques est réalisé par des machines numériques (des ordinateurs ou des circuits dédiés). Ces machines numériques donnent accès à des algorithmes puissants, tel le calcul de la transformée de Fourier.

Synthétiseur

Un synthétiseur (ou familièrement synthé, par apocope) est un instrument de musique électronique capable de créer et de moduler des sons sous forme de signal électrique. Il peut être utilisé pour imiter, avec plus ou moins de réalisme, des instruments de musique traditionnels, des bruits naturels ou encore pour créer des sonorités complètement originales. Les sonorités varient en fonction de la technique de synthèse sonore utilisée (tables d'ondes, échantillons, synthèse additive, synthèse soustractive, modulation de fréquence, modélisation physique, modulation de phase, synthèse granulaire).

Synthèse FM

vignette|Schéma de principe d'un opérateur FMOSC:OscillateurEG:Générateur d'EnveloppeVCA:voltage controlled amplifier vignette|Synthèse FM avec 2 opérateurs Brevetée par l'ingénieur John Chowning en 1973 au CCRMA de Stanford, la synthèse FM est un procédé de synthèse sonore qui utilise la modulation de fréquence (FM pour frequency modulation). Le brevet a été par la suite racheté par Yamaha qui l'a utilisé dans le synthétiseur DX7 et d'autres synthétiseurs qui l'ont suivi.

Synthèse sonore additive

thumb|Synthèse additive d'une onde triangulaire. thumb|Synthèse additive d'une onde en dents de scie. thumb|Synthèse additive d'une onde carrée. La synthèse sonore additive consiste à créer un son en additionnant des signaux sinusoïdaux appelés harmoniques. Depuis Joseph Fourier, on sait qu'un signal périodique peut être décomposé en somme de sinus et cosinus, de fréquences multiples de la fréquence fondamentale du signal.

Processeur de signal numérique

Un DSP (de l'anglais « Digital Signal Processor », qu'on pourrait traduire par « processeur de signal numérique » ou « traitement numérique de signal ») est un microprocesseur optimisé pour exécuter des applications de traitement numérique du signal (filtrage, extraction de signaux) le plus rapidement possible. Les DSP sont utilisés dans la plupart des applications du traitement numérique du signal en temps réel. On les trouve dans les modems (modem RTC, modem ADSL), les téléphones mobiles, les appareils multimédia (lecteur MP3), les récepteurs GPS.

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Synthèse FM

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