3.2 Section 2 : Production et traitement du signal
audio
Le traitement du signal est la dicipline qui développe
et étudie les techniques de traitement, d'analyse et
d'interprétation des signaux Parmi les types d'opérations
envisageables sur ces signaux, on peut dénoter le contrôle, le
filtrage, la compression de données, la transmission de données,
le débruitage, la déconvolution, la prédiction,
l'identification, la classification, etc.
3.2.1 Généralités
Les signaux à traiter peuvent provenir de sources
particulièrement diverses, mais la majoritésont des
signaux électriques ou devenus électriques avec capteurs et
transducteurs
(microphones, rétines, senseurs thermiques, optiques, de
pression, de position, de vitesse, d'accélération et
généralement de l'ensemble des grandeurs physiques et
chimiques).
On peut distinguer principalement les signaux analogiques qui
sont produits par divers capteurs, amplificateurs, convertisseurs
numérique-analogique ; les signaux numériques issus d'ordinateur,
de terminaux, de la lecture d'un support numérique ou d'une
numérisation par un Convertisseur analogique- numérique.
Le traitement peut être fait, sans numériser les
signaux, par des circuits électroniques analogiques ou aussi des
dispositifs optiques (traitement du signal optique). Il est de plus en plus
souvent réalisé par traitement numérique du signal,
à l'aide d'ordinateurs, de microprocesseur ambarqué, de
microprocesseurs spécialisés appelés DSP, de circuits
réconfigurables (FPGA) ou de composants numériques
dédiés (ASIC.
Il existe plusieurs branches spécifiques du traitement du
signal, selon la nature des signaux reconnus. Surtout :
Traitement de la parole (ou d'une façon plus
générale du son), qui permet l'analyse, la compression, la
synthèse et la reconnaissance de la parole.
Traitement d'images, permettant l'analyse, la restauration et la
compression d'images fixes Traitement de la vidéo pour l'analyse et la
compression de séquences vidéo
Le traitement du signal peut avoir différentes
finalités :
La détection d'un signal
L'estimation de grandeurs à mesurer sur un signal
Le codage, la compression du signal pour son stockage et sa
transmission
Le perfectionnement de sa qualité (restauration) selon des
critères physiologiques (pour l'écoute et la visualisation).
Le traitement d'un signal effectué dépend du but
poursuivi. Surtout, les notions de signal et de bruit sont subjectives, elles
dépendent de ce qui intéresse l'utilisateur. On utilise
différentes mesures représentatives de la qualité d'un
signal et de l'information contenue :
Le rapport signal sur bruit, notion utilisée
particulièrement souvent mais équivoque puisque tout
dépend de ce qui est reconnu comme signal et comme bruit.
Le nombre de bits effectifs (Effective Number Of Bits (ENOB) qui
est une mesure de la qualité de conversion analogique-
numérique.
L'information de Fisher, utile surtout en estimation de
paramètres. Elle peut être relative à un seul ou plusieurs
paramètres (matrice d'information de Fisher).
L'entropie, grandeur issue de la physique statistique et de la
théorie de l'information (travaux de Shannon), utilisée dans les
opérations de codage. Elle est une mesure de l'information
«intrinsèque» du signal.
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