Ingénierie Radio & Télévision UNIVERSITE DU BURUNDI DEPARTEMENT DES TIC, BAC I FACULTE DES SCIENCES DE L’INGENIEUR MSc-Ir IRAMBONA Célius Sommaire 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Le Son Le Microphone Les Haut-parleurs L’Enregistrement La Télévision La Camera L’Ecran 1. LE SON Notions de base du son Notion de base du son ▪ Le son est une onde de pression. ➢Comme il se déplace en fonction de la différence de pression. ▪ Le son est une onde longitudinale. ➢L'amplitude d'oscillation est là dans le sens de propagation ▪ Pour les humains, les ondes sonores pouvant être captées par les oreilles sont comprises entre 20 Hz et 20000 Hz. ▪ En général, les femmes ont une fréquence de tons plus élevée que les hommes. Notion de base du son ▪ Le son est la sensation que nous percevons lorsque les vibrations dans l'air sont détectées par nos oreilles. ▪ Nos oreilles convertissent ces vibrations en impulsions électriques. ▪ Ces impulsions sont transmises à notre cerveau via notre système nerveux. ▪ Notre cerveau distingue alors ses trois caractéristiques principales. ➢Ton ➢Timbre ➢Intensité Pression Propagation du son Pression atmosphérique Temps Nos oreilles choisissent (détectent) le changement de vibration de pression et le transmettent ensuite au cerveau Vitesse du son ▪ La vitesse du son est directement proportionnelle à la racine de la température. 𝑣∝ 𝑇 ▪ Ici, la température 𝑇 doit être considérée en kelvin. ▪ À 20°C, la vitesse est de 344 m/sec. Mesure du son ▪ Le son peut être mesuré en dB avec la pression selon 𝑃 𝐿𝑝 = 20 log 𝑃0 où, 𝑃 = 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑡 𝑃0 = 2 × 10−5 𝑃𝑎 ▪ Le son peut être mesuré en dB avec la puissance selon 𝐿𝑊 𝑊 = 10 log 𝑊0 où, 𝑊 = 𝑃𝑢𝑖𝑠𝑠𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑒𝑡 𝑊0 = 10−12 𝑊 ▪ Le son peut être mesuré en dB avec intensité selon 𝐼 𝐿𝐼 = 20 log 𝐼0 où, 𝐼 = 𝐼𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡é 𝑒𝑡 𝐼0 = 10−12 𝑊/𝑚2 Paramètres du Son Intensité ▪ Il est en termes de 𝑾/𝒎𝟐 ▪ Seuil d'audition ➢Il s’agit tout simplement d’un son audible ➢il a une intensité de 1 𝑝𝑖𝑐𝑜 − 𝑤𝑎𝑡𝑡Τ𝑚2 ➢Il a une pression de 2 × 10−5 𝑁Τ𝑚2 ▪ Seuil de douleur ➢C’est le maximum son que l’oreille peut supporter; au-delà de cela le tympan de l’oreille peut s’abimer ➢il a une intensité de 10 𝑤𝑎𝑡𝑡Τ𝑚2 ➢Il a une pression de 63 𝑁Τ𝑚2 Intensité du son Types de son Pression en Pa ou 𝑁Τ𝑚2 Pression en micro-bar Intensité en 𝑾Τ𝑚2 Intensité en dB sur le seuil d’audition 1 2 3 4 5 1. Seuil d’audition 2 × 10−6 200 × 10−6 10−12 0 2. Bruissement de feuilles 63 × 10−6 63 × 10−6 10−11 10 3. Murmure 20 × 10−5 200 × 10−5 10−11 20 4. Résidence 20 × 10−4 200 × 10−6 10−10 40 40 5. Son de Violon à 3 mètres 31 × 10−6 310 × 10−4 2.5 × 10−8 44 6. Conversation ordinaire 63 × 10−4 630 × 10−4 10−8 50 7. Son d’un automobile moyen 20 × 10−3 200 × 10−3 10−6 60 8. Parole 0.1 1.0 0.25 × 10−3 74 9. Embouteillage 0.2 2.0 10−4 80 10. Tonnerre 20 20 20 × 10−3 100 11. Seuil de douleur 63 630 10 130 Le ton ▪ Le ton est déterminée par la fréquence du son. La fréquence est mesurée en termes de Hz. ▪ Les oreilles humaines peuvent percevoir une gamme de fréquences de 20 Hz à 20 kHz. ▪ Mais dans la parole et la musique, la tonalité du son dépend non seulement de la fréquence mais aussi du volume. L'unité du ton est le «MEL». ▪ Un MEL est un ton de 1000 Hz et 40 dB de volume. ▪ La relation entre le MEL et la fréquence n'est pas linéaire. ▪ Ainsi, l'homme a besoin d'une intensité plus élevée pour écouter les basses fréquences et d'une intensité plus faible pour écouter des fréquences plus élevées. Timbre ▪ Le timbre signifie les caractéristiques tonales. ▪ On distingue différents sons en fonction de leur timbre. ▪ Nos voix ont également des timbres différents. ▪ Le timbre est défini selon l’ensemble de proportions de fréquences différentes. Surimpressions et harmoniques ▪ Le son se compose d'un groupe de fréquences. ▪ Les fréquences autres que la fréquence fondamentale sont appelées «Surimpressions». ▪ Toutes les fréquences sont considérées en harmoniques. Intervalle et octave ▪ Le rapport entre deux fréquences est appelé intervalle ▪ Par exemple, si la plage de fréquences est donnée de 100 Hz à 800 Hz, l'intervalle sera 𝑓1 : 𝑓2 = 1: 8 ▪ L'octave est définie comme: 𝑓 ▪ log 2ൗ𝑓 𝑂𝑐𝑡𝑎𝑣𝑒𝑠 = 1 log 2 ▪ Par exemple, si la plage de fréquences est donnée de 100 Hz à 800 Hz, les octaves seront de 3. Effet de résonance dans le son Basiques ▪ Tous les transducteurs sonores ont des pièces mécaniques capables de vibrer. ▪ Tous ces systèmes ont une fréquence de résonance naturelle en fonction de sa masse et de la compliance du système vibrant. ▪ De même, les surfaces absorbantes et réfléchissantes peuvent avoir une fréquence de résonance naturelle. Analogie mécanique-électrique ▪ Dans l'oscillation LC, la fréquence de résonance naturelle est donnée par 1 𝑓= 2𝜋 𝐿𝐶 ▪ Donc, si nous allons par analogie de tension de force, pour traduire la coordonnée mécanique en électrique et vice versa. ▪ Ainsi, selon l'analogie de la force à la tension, la masse 𝑀 est équivalente à l'inductance 𝐿 et la constante de ressort 𝑘 est équivalente à la capacité 1/𝐶. La résonance naturelle est donc donnée par 1 𝑘 𝑓= 2𝜋 𝑀 Système résonnant mécanique MICROPHONES Caractéristiques d’un microphone ▪ C'est un transducteur qui convertit la pression acoustique en signal électrique avec la même phase, la même fréquence et la même proportion d'amplitude. ▪ La qualité du microphone est définie par les caractéristiques suivantes ➢Sensibilité ➢SNR ➢Réponse en fréquence ➢Distorsion ➢Directivité ➢Impédance de sortie Sensibilité ▪ Il signifie à quelle intensité le signal sonore est détecté par le microphone. ▪ Il est défini comme la sortie du microphone (en termes de mV) pour une pression acoustique (en termes de 0,1 Pa) à 1000 Hz. ▪ Comme le son de parole normal a une pression de 0,1 Pa, une sensibilité basée sur ce critère est plus appropriée. ▪ Cependant, certains fabricants parlent de la sensibilité en termes de dBm. SNR ▪ Un peu de bruit est généré dans le microphone en raison de la résistance du circuit et du transformateur intégré. ▪ Le bruit est représenté en termes de niveau de pression acoustique (SPL: Signal Pressure Level) ▪ Au lieu de citer uniquement le bruit, les fabricants disent le rapport signal / bruit (SNR) ▪ C'est le rapport du dB de sortie (avec SPL de 0,1 𝑃𝑎) à la sortie en l'absence de son. Réponse en fréquence ▪ C’est la bande passante (B.P) de la fréquence audio à la sortie du microphone à ± 1 𝑑𝐵 de la sortie à 1000 𝐻𝑧. Bien que la gamme de fréquence audible complète soit de 20 𝐻𝑧 à 20 𝑘𝐻𝑧. ▪ Un microphone qui donne une réponse plate de ± 1 𝑑𝐵 pour une fréquence de 40 𝐻𝑧 à 15 000 𝐻𝑧 est considéré comme bon pour les systèmes audio hi-fi. ▪ Une B.P inférieur de 80 𝐻𝑧 à 8 000 𝐻𝑧 est acceptable pour un microphone normal. ▪ La masse du système vibrant équivaut à l'inductance et à la capacité d’un système électrique. Cette masse provoque une atténuation aux hautes fréquences et une compliance aux basses fréquences. ▪ Les pièces mobiles ont également une fréquence de résonance naturelle, cette fréquence de résonance naturelle doit être en dehors de la gamme de fréquences audibles (20 𝐻𝑧 à 20 𝑘𝐻𝑧). Fréquence de réponse Sortie en dB à une pressure de 0.1 Pa Microphone à Carbone Microphone à Crystal Microphone à Condensateur Microphone à Bobine Mobile Microphone à Ruban Fréquence en Hz Distorsion ▪ Il existe essentiellement deux types de distorsion ➢Distorsion non linéaire ➢Distorsion de phase ▪ Distorsion non linéaire: ▪ Il est créé par des harmoniques déformées en amplitude. ▪ Pour un microphone de qualité, il doit être inférieur à 5%. ▪ Pour un microphone hi-fi, il doit être inférieur à 1%. ▪ Distorsion de phase: ▪ Cela se produit lorsque plusieurs microphones sont utilisés avec un trajectoire différent de source sonore. Directivité ▪ Il montre les caractéristiques directionnelles de la réception du son par microphone. Point à demi puissance Direction de la puissance maximale ▪ Mathématiquement, 𝐷 = 𝐸 𝐸0 Point à demi puissance ▪ Où, 𝐸 = Sortie maximale réelle du microphone ▪ 𝐸0 = Sortie de microphone omnidirectionnel. Directivité ▪ Omni - microphone directionnel (microphone à pression) ▪ Microphone bidirectionnel (microphone à ruban) ▪ Microphone cardioïde (combinaison en série de pression et de ruban) Omni directionnel Bidirectionnel Cardioïde Impédance de sortie ▪ Il est utilisé pour déterminer quel type de transformateur d'adaptation serait nécessaire pour transférer efficacement la puissance de 𝜇𝑃 à la ligne de transmission, puis à l'amplificateur. ▪ L'impédance du circuit et du microphone doit être adaptée pour transférer la puissance maximale. Caractéristiques idéales du microphone ▪ Haute sensibilité ▪ SNR élevé ▪ Réponse en fréquence plate sur la majeure partie de la gamme de fréquences audibles ▪ Fréquence de résonance naturelle en dehors de la plage audible ▪ Faible distorsion ▪ Impédance de sortie correcte ▪ Directivité requise Microphone à bobine mobile Principes de base ▪ Il est également appelé 𝜇𝑃 Dynamique ▪ Il utilise le principe de l'induction électromagnétique ▪ La pression acoustique →déplacement de la bobine placée dans un champ magnétique → changement de flux → production d’une force électromotrice → formation de la sortie de 𝜇𝑃 Structure d’un Microphone à bobine mobile Couche protective Diaphragme Bobine Ressort Pièce polaire Pièce polaire Cloison en tissu de soie Tube Aimant Éléments constitutifs ▪ Aimant : ➢Type de POT permanent ➢donne un champ magnétique uniforme dans l'espace ▪ Diaphragme : ➢feuille circulaire mince de matériau non magnétique ➢Il est léger ➢légèrement bombé pour plus de rigidité ➢fixé à l'aide de ressorts ▪ Ressorts : ➢assure la conformité au mouvement du diaphragme ▪ Masse de l'ensemble diaphragme et bobine : ➢fournit un effet inductif ▪ Couvercle de protection : ➢grille métallique ➢Pour éviter que l'assemblage délicat du diaphragme et de la bobine ne soit mal manipulé Fonctionnement ▪ Le son frappe le diaphragme - la bobine entre et sort dans le champ magnétique - modifie le flux à travers la bobine - entraîne la production de force électromotrice dans la bobine ▪ la valeur de la force électromotrice dépend du taux de changement de flux et donc du mouvement de la bobine ▪ le déplacement de la bobine dépend de la pression acoustique 'Microphone à pression' ▪ 𝐵: densité de flux en tesla (ou 𝑊𝑏/𝑚2 ) | 𝑙: longueur de bobine en mètres | 𝑣: vitesse du diaphragme en 𝑚/𝑠 | Puis la tension induite: 𝑑∅ 𝑒= =𝐵×𝑙×𝑣 𝑑𝑡 Directivité Directivité d’un microphone à bobine mobile en fonction de la fréquence Caractéristiques ▪ Sensibilité: 30 μV pour SPL de 0,1 Pa ▪ SNR: 30 dB ▪ Réponse en fréquence: 60 Hz à 8000 Hz pour ± 1 dB ▪ Distorsion: moins de 5% ▪ Directivité: essentiellement omnidirectionnelle ▪ Impédance E/S: assez faible - environ 25 ohms - pour l’adapter à une ligne de 200 ohms - transformateur élévateur d'environ 3: 1 rapport de tours est construit Fonctionnalités ▪ Il est très robuste et fiable ▪ L'aimant est assez lourd - étui de protection lourd ▪ Il n'a pas besoin de biais externe ▪ Il peut être utilisé à une distance de 25 cm ▪ Le coût n'est pas élevé - moins cher que le micro à ruban et à condensateur - plus élevé que le micro à cristal et le micro à carbone Applications ▪ Convient aux systèmes de sonorisation ▪ Studios de diffusion Microphone à ruban Principes de base ▪ Précédemment on a vu que le microphone à bobine mobile a une réponse en haute fréquence est médiocre en raison de la masse du diaphragme. ▪ La masse mécanique équivalant à l'inductance, atténue les fréquences plus élevées. ▪ Pour augmenter la réponse en fréquence, un ruban d'aluminium léger est utilisé à la place de l'ensemble diaphragme et bobine. ▪ Le ruban agit comme un conducteur (placé dans un champ magnétique) en même temps comme un diaphragme Structure d’un microphone à ruban Aimant Bornes de sortie Feuille de ruban Son Ruban Micro à ruban Transformateur d'adaptation intégré Aimant Ondes de son Ruban Fil de sortie microphone Aimant permanent avec pièces polaires étendues Eléments constitutifs ▪ Aimant - aimant en forme de chaussure de cheval avec pièces polaires allongées fournissant un champ magnétique puissant ▪ Ruban - feuille d'aluminium légère ondulée perpendiculairement à sa longueur pour offrir une plus grande surface ▪ Caractéristique principale - légèreté du ruban - 0,2 mg - quelques microns d'épaisseur et environ 3 mm de largeur ▪ L'unité entière est enfermée dans un déflecteur circulaire ou rectangulaire Fonctionnement ▪ Pression sonore: Le ruban (un conducteur électrique) placé dans un champ magnétique est fait pour se déplacer à angle droit par rapport au champ magnétique, le changement du flux magnétique à travers le ruban crée une force électromotrice induite à travers le ruban ▪ La force électromotrice est proportionnelle à la vitesse de variation du flux - c'est-à-dire proportionnelle aux ondes sonores agissant sur le ruban ▪ La force mécanique d'entraînement est proportionnelle à la différence des pressions agissant sur les deux côtés du ruban - vitesse des particules des ondes sonores – ▪ Microphone « à gradient de pression » ou « à vitesse » Directivité Caractéristiques ▪ Réponse en fréquence: la masse est très petite ,la faible inductance mécanique donne une bonne réponse en haute fréquence jusqu'à 12000 Hz | la rigidité de la suspension du ruban est également faible et se traduit par une bonne réponse en basse fréquence | la réponse en fréquence globale est de 20 à 12000 Hz ▪ Directivité: la force du son peut être appliquée sur le ruban de l'avant comme de l'arrière; en direction bidirectionnel et en forme huit Fonctionnalités ▪ Il nécessite une manipulation soigneuse car le ruban est très léger ▪ Il ne doit pas être soufflé dedans - provoque une tension dans le ruban - sensible à la respiration également - maintenu à environ 50 cm ou plus de la source du son ▪ Le moindre vent provoque un grondement dans la sortie ▪ Il possède une excellente réponse transitoire ▪ Il n'a pas besoin de biais externe ▪ Le coût est élevé Applications ▪ Convenable en studio - en raison du motif en huit - côte à côte ▪ Il possède deux zones mortes Haut-parleur et ses caractéristiques Haut-parleur ▪ C'est un transducteur, qui convertit le signal électrique de la fréquence audio en ondes sonores de même fréquence ▪ La qualité du haut-parleur est définie par les caractéristiques suivantes ➢Efficacité / Sensibilité ➢Bruit ➢Réponse en fréquence ➢ Distorsion ➢Directivité ➢Impédance Efficacité / Sensibilité ▪ Il se définit comme le rapport entre la puissance sonore de sortie et la puissance audio d'entrée (puissance électrique). 𝑃𝑢𝑖𝑠𝑠𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑠𝑜𝑛𝑜𝑟𝑒 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑟𝑡𝑖𝑒 𝜂= 𝑃𝑢𝑖𝑠𝑠𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑠𝑜𝑛𝑜𝑟𝑒 𝑑 ′ 𝑒𝑛𝑡𝑟é𝑒 ▪ Cela dépend de la bonne adaptation de l'impédance. ▪ Au lieu de l'efficacité, certains fabricants parlent d'efficacité en termes de sensibilité qui est définie comme le signal d'entrée nécessaire pour donner un niveau de pression acoustique de 0,1 Pa à une distance de 1 mètre du haut-parleur. Bruit ▪ Le son indésirable, non contenu dans le signal d'entrée mais présent dans la sortie du haut-parleur est appelé bruit. ▪ Les pièces mécaniques peuvent vibrer à une certaine fréquence de résonance, ce qui provoque du bruit. ▪ Le SNR est un paramètre important, il est défini comme le rapport entre la «sortie du signal» et la «sortie du bruit en l'absence de signal». 𝑆𝑁𝑅 = 𝑆𝑖𝑔𝑛𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑟𝑡𝑖𝑒 𝐵𝑟𝑢𝑖𝑡 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑟𝑡𝑖𝑒 𝑒𝑛 𝑎𝑏𝑠𝑐𝑒𝑛𝑐𝑒 𝑑𝑢 𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑙 Réponse en Fréquence ▪ Il indique la réponse des haut-parleurs pour la gamme de fréquences audibles du son. ▪ La réponse du haut-parleur doit être plate à ± 1 dB pour la gamme de fréquences de 16 Hz à 20 KHz. ▪ La masse du diaphragme atténue les hautes fréquences et la souplesse du ressort atténue les basses fréquences. ▪ Les parties mobiles du système peuvent avoir une fréquence de résonance naturelle dans la plage audible. Distorsion ▪ Tout changement de fréquence, de phase et d'amplitude du son de sortie par rapport au signal audio d'entrée est appelé distorsion. ▪ Résultats de distorsion de fréquence et de phase en raison de l'effet de masse et de conformité ▪ Une distorsion non linéaire se produira en raison de la non uniformité du champ magnétique dans lequel la bobine se déplace. Directivité ▪ Rapport entre l'intensité sonore réelle en un point dans la direction de l'intensité sonore maximale et l'intensité sonore du haut-parleur omnidirectionnel 𝐼𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡é 𝑠𝑜𝑛𝑜𝑟𝑒 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎𝑙𝑒 𝐷= 𝐼𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡é 𝑠𝑜𝑛𝑜𝑟𝑒 𝑝𝑎𝑟 𝑢𝑛 ℎ𝑎𝑢𝑡 − 𝑝𝑎𝑟𝑙𝑒𝑢𝑟 𝑜𝑚𝑛𝑖𝑑𝑖𝑟𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛𝑛𝑒𝑙 Impédance ▪ L’impédance d'entrée du haut-parleur est représentée en ohms. ▪ Elle doit être adaptée à l'amplificateur source pour un transfert de puissance maximal. ▪ La tension de ligne est de 100 V en Inde et de 70 V aux États-Unis, donc selon les besoins, une correspondance d'impédance doit être fournie. Pour l'Inde 𝑉 2 1002 𝑅= = 𝑃 𝑃 Caractéristiques idéales du haut-parleur ▪ Haute efficacité / sensibilité ▪ SNR élevé ▪ Réponse en fréquence plate sur la plupart de la plage de fréquences audibles ▪ Fréquence de résonance naturelle en dehors de la plage audible ▪ Faible distorsion ▪ Corriger l'impédance de sortie ▪ Directivité requise Haut-parleur à bobine mobile Principes de base ▪ Il fonctionne sur le principe de l'interaction entre le champ magnétique et le courant. ▪ Une bobine placée dans un champ magnétique uniforme et un courant audio la traverse, ce qui entraîne une force. ▪ La force générée est proportionnelle au courant audio et provoque donc un mouvement vibratoire dans la bobine, ce qui fait vibrer le diaphragme conique, entraînant des ondes sonores. Structure du haut-parleur à bobine mobile Force sur la bobine mobile ▪ La force sur la bobine due au courant d'interaction et au champ magnétique est donnée par 𝐹 = 𝐵𝐼𝑙 × sin 𝜃 Où, ❑ 𝐹 = Force sur bobine ❑ 𝐵 = champ magnétique ❑ 𝐼 = courant à travers la bobine ❑ 𝑙 = longueur de bobine ❑ 𝜃 = angle entre la bobine et le champ ❑ L'angle de force maximale de la force est de 90 Fonctionnement ▪ Le courant audio circule à travers la bobine mobile, la force (= 𝐵 × 𝑙 × 𝐼) agit sur la bobine et se déplace vers l’avant et le cône de papier attaché à la bobine se déplace également provoque des cycles de compression et de raréfaction dans l'air ▪ Deux transformations: électromécanique et mécano-acoustique ▪ Il est également appelé « type à rayonnement direct » Caractéristiques ▪ Faible efficacité ▪ SNR: 30 dB ou mieux ▪ Réponse en fréquence: pour les haut-parleur jusqu’à 40 Hz, pour jusqu'à 10 KHz, typiquement entre 200 Hz et 5 KHz ▪ Distorsion: 10% ▪ Directivité: Omni directionnel, un peu derrière les baffles ▪ Impédance varie entre 2 et 32 ohms ▪ Tenu en puissance: il gère quelques mW jusqu'à 25 W Applications ▪ Il est convenable pour les systèmes de sonorisation ▪ Studios de diffusion Haut-parleur électrodynamique Principes de base ▪ Pour fournir un champ magnétique très puissant pour les haut-parleurs de forte puissance, un électro-aimant est utilisé à la place d'un aimant permanent. ▪ Le principe de fonctionnement est le même que celui du haut-parleur de type à aimant permanent. ▪ Les haut-parleurs de plus de 25 watts et jusqu'à quelques centaines de watts sont de type électrodynamique. ▪ Un champ magnétique puissant et constant est produit par une grande bobine de champ enroulée autour d'un noyau. La forme de l'aimant est de type pot avec pôle sud au centre et pôle nord à la périphérie. Structure du haut-parleur électrodynamique Electro-aimant Bobine de voix Ressort Cône protective Housse de protection Bobine de champ e Fonctionnement ▪ La forme spéciale du noyau permet au flux magnétique de rester concentré dans l‘espace annulaire entre les pièces polaires. ▪ La bobine mobile est placée dans l'espace annulaire et le signal audio est transmis à la bobine acoustique. ▪ Ce signal provoque une force magnétique variable, ce qui donne des vibrations à l'assemblage de la bobine. ▪ La bobine est connectée au diaphragme qui génère une voix de même fréquence sonore. Avantages ▪ Une puissance plus élevée peut être obtenue ▪ La réponse en fréquence est meilleure Désavantages ▪ Une alimentation externe est nécessaire pour une bobine de champ ▪ Poids lourd ▪ Plus coûteux Applications ▪ Il est convenable pour les systèmes de sonorisation ▪ Il est utilisé pour les systèmes de sonorisation pour salle de séminaire 4. ENREGISTREMENT Types d'enregistrement optique ▪ Enregistrement sur film photographique: Cela se fait en convertissant les signaux audio en variation d'intensité lumineuse tombant sur le film. Un tel enregistrement du son apparaît sous la forme d'une piste sonore 2,5 mm de large près d'un bord du film de cinéma. L'intensité de la lumière d'une fente est amenée à varier en fonction des variations de pression acoustique. Lorsque cette lumière variable tombe sur le bord du film de film principal, la photographie de l'intensité lumineuse variable est enregistrée de la même manière que les variations de lumière d'une image sont enregistrées. ▪ Enregistrement sur disque compact: Cela se fait à l'aide de faisceaux laser, activés et désactivés par des signaux audio numérisés. Ces faisceaux tombent sur un matériau photorésistant sur un disque rotatif et provoquent des creux de largeur variable et de profondeur fixe et enregistrent ainsi le signal sous forme binaire, des méplats et des creux faisant des 1 et des 0. Le disque est connu sous le nom de «disque numérique audio compact» ou simplement de «disque compact». Enregistrement optique sur le film Méthodes d'enregistrement optique ▪ Il existe deux méthodes d'enregistrement optique 1. Méthode de densité variable 2. Méthode de la zone variable Méthode de densité variable Anode Filament Lampe Light Audio Amplifier Micro Méthode de la zone variable Light Slit Lamp with Constant Intensity Audio Amplifier Mic Reproduction du son à parti films Constant Light Intensity Varying Light Intensity Photo Cell Lamp with Constant Intensity Audio Amplifier Enregistrement optique sur disque Principes de base du disque compact ▪ Sachant que les circuits numériques offrent une immunité totale au bruit, des efforts ont été faits pour enregistrer le son sous forme numérique. ▪ Ces efforts ont abouti à un disque d'enregistrement vidéo, appelé vision laser. ▪ Cependant, différents pays utilisant des systèmes vidéo différents, ces disques n'étaient pas compatibles les uns avec les autres, de sorte que les disques vidéo n'étaient pas utilisés au niveau international. ▪ Philips et Sony ont commencé à travailler sur un projet de développement pour enregistrer le son numérisé, de sorte que les disques ont été utilisés au niveau international sans problèmes de compatibilité. ▪ Ces efforts ont abouti à la naissance du système «Disque Compact» (CD: Compact Disc) Enregistrement optique sur disqueDigitized Audio Signal in form of 1s and 0s. ▪ Le signal audio est traduit sous forme numérique. ▪ Le faisceau laser est modulé par un signal audio numérisé. ▪ Contient un enregistrement du signal audio numérique sous forme de fosses de 1 𝜇𝑚 de profondeur et 0,5 𝜇𝑚 de largeur. ▪ La séparation entre les pistes adjacentes (pas) est de 1,6 𝜇𝑚. Motor Numérisation du signal audio ▪ Le signal audio est échantillonné à 44,1 kHz. ▪ Les niveaux quantiques sont de 16 bits. ▪ Le débit de données est de 44.1𝐾 × 16 = 705.6 𝑘𝑏𝑝𝑠 ▪ pendant 1s, LASER est activé et pendant 0s, LASER est désactivé Micro Amplificateur Audio Echantillonnage Horloge Quantification Correction d’erreur et Modulation Processus de lecture Mirror Photo Diode Audio Amplifier Avantages du disque compact ▪ Il n'est pas affecté par la poussière, la graisse et les rayures. ▪ Le SNR est élevé, environ 90 dB ▪ Wow and Flutter n'existe pas ▪ La distorsion est faible ▪ La réponse en fréquence est excellente sur les fréquences audio (20 Hz à 20 kHz) ▪ De taille compacte Inconvénients du disque compact ▪ Le coût est élevé ▪ L'enregistrement ne peut pas être effacé. Télévision monochrome Émetteur Bases de l'émetteur TV monochrome ▪ La zone élémentaire de l'image est divisée en «élément d'image». (Pixel=Picture element) ➢Il y a des éléments presque infinis dans n'importe quelle image, donc les informations de l'image sont très complexes. ➢Chaque élément a un niveau de luminosité différent. ▪ L'information est donnée en fonction de deux variables, l'espace et le temps. ▪ Idéalement, il existe une infinité d'éléments d'information dans le domaine optique. ▪ Pratiquement, la conversion des éléments optiques en forme électrique se fait, et sa transmission se fait élément par élément. ▪ Le balayage des éléments est effectuée à une vitesse très rapide et ce processus est répété un grand nombre de fois par seconde pour créer une illusion de capture et de transmission simultanées des détails de l'image. Schéma fonctionnel de l'émetteur TV monochrome Oscillateur 'à à Oscillateur cristal Crystal Section Vidéo Amplificateur de Puissance Amplificateur radio fréquence Antenne émetteur Balayage et synchronis ation de circuit Amplificateur Vidéo Camera TV Audio Audio Amplificateur audio Amplifier Mic Réseau de combinaison Amplificateur modulant AM Section Audio Amplificateur FM modulant FM Sound Transmission du son FM Transmission Paramètres de l'émetteur TV monochrome ▪ Il a une information vidéo, entre le noir et le blanc avec les nuances de gris. ▪ Il transmet sur des canaux en VHF et UHF. ▪ Les signaux d'image et de son sont modulés sur la porteuse RF pour réduire la taille de l'antenne. Télévision monochrome récepteur Principes de base du récepteur TV monochrome ▪ Les données transmises par l'antenne de l'émetteur TV monochrome seront reçues par le récepteur TV monochrome. ▪ La succession des étapes se fait comme suit: ➢Recevoir le signal EM par antenne à la Rx, ➢Convertir cela en signal électrique ➢Séparer les signaux audio et vidéo ➢Lire le son par haut-parleur et lire la vidéo par tube ▪ Dans le téléviseur monochrome, l'affichage sera en noir et blanc avec des nuances de gris. Schéma fonctionnel du récepteur TV monochrome Sound IF Amplifier FM Sound Demodulator Sound Amplifier Receiving Antenna Picture Tube RF Tuner Common IF Amplifier Video Detector Video Amplifier Scan & synch. circuit Light Paramètres du récepteur TV monochrome ▪ Il a une information vidéo, entre le noir et le blanc avec les nuances de gris. ▪ Il reçoit des canaux en VHF et UHF. ▪ Les signaux d'image et de son sont démodulés à partir de la porteuse RF reçue de l'antenne. Caméra TV monochrome Tube et génération de vidéo monochrome Principes de base de la caméra TV monochrome ▪ La caméra de télévision monochrome est utilisée pour enregistrer des vidéos en noir et blanc dans des nuances de gris. ▪ Au total, 625 lignes horizontales sont balayées 50 fois en 1 seconde par cette caméra pour former une vidéo. Schéma de la caméra de télévision monochrome Photoconductive Surface Conductive Coating Glass Plate Cathode Light Electron Beam Electron Gun Object to be Televised Lens Video Electrical Signal Magnetic Deflection and Focusing Coils Tube Balayage vidéo de la caméra TV monochrome Top Trace Left Right Retrace Bottom 𝑰𝑯 𝒇𝑯 = 𝟏𝟓𝟔𝟐𝟓 𝑯𝒛 𝟏 𝟏 𝑻𝑯 = = = 𝟔𝟒µ𝑺𝒆𝒄 𝒇 𝑯 𝟏𝟓𝟔𝟐𝟓 t 52µSec 𝑰𝑽 12µSec 64µSec 𝟏 𝟏 𝑻𝑽 = = = 𝟐𝟎 𝒎𝑺𝒆𝒄 𝒇 𝑽 𝟓𝟎 𝒇𝑽 = 𝟓𝟎 𝑯𝒛 t 18.72mSec 1.28mSec 20 mSec Télévision monochrome Tube à images Principes de base du tube d'image TV monochrome ▪ Au récepteur du téléviseur monochrome, l'antenne reçoit une entrée RF. ▪ Ensuite, par conversion de fréquence descendante, le signal RF est converti en fréquence IF. ▪ Après la démodulation du signal AM de la vidéo, nous extrayons le signal vidéo réel. ▪ Ce signal sera donné à Monochrome TV Picture Tube, qui a été créé à l'origine par Camera. Diagramme du tube d'image TV monochrome Cathode Heater Control Acceleration Focusing Anode Grid Anode Horizontal Anode Deflection Coil Video Signal Phosphor Coating Screen Base Signal Vertical Deflection Coil Balayage vidéo du téléviseur monochrome Top Trace Left Right Retrace Bottom
