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Sujet [Bien débuter] Anatomie des ondes

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1 [Bien débuter] Anatomie des ondes
Anatomie des ondes
Dans le précédent article, nous avons vu que le son était composé d’ondes. Comme beaucoup de choses dans la vie, celles-ci peuvent être simples ou complexes.

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Ce thread a été créé automatiquement suite à la publication d'un article. N'hésitez pas à poster vos commentaires ici !

Accepter qu'on n'sait pas, c'est déjà l'premier pas.

 

MUSICIENS ET PUBLIC, PROTEGEZ VOS OREILLES!

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Je maintiens. Tout signal peut être décrit sous la forme de somme de sinusoïdes. Je n'ai pas parlé de série de Fourier. Le cas général de la transformée de Fourier est bien à l'origine pour tout signal, périodique ou non.
Lorsque le signal est périodique, les sinusoïdes ont une caractéristique qui est qu'elles ont une fondamentale commune (série de Fourier).
Encore une fois, on essaie de vulgariser, et on n'utilise pas les bons termes et on ne lit pas tout.
62
Citation :
Si deux "cloches" sont proches elles se mélangent : Au lieu d'avoir deux cloches pour les deux fréquences on en obtient une grosse qui somme les deux.
Pas toujours grosse puisque c'est dans ce cas que l'on peut voir (et/ou entendre) le battement.

Passer pour un idiot aux yeux d'un imbécile est une volupté de fin gourmet. (G. Courteline)

63

J'ai beau essayer de tout lire et relire... Y'a pas moyen...

mrgreenmrgreenmrgreen

64
Une petite manip toute fraîche et un petit graphe pour montrer l'impact de la bande de résolution : somme de deux sinusoïdes à #10kHz séparées de 50Hz.
En haut une bande de #1.2Hz (sans tenir compte du facteur de correction de la fenêtre) => 2 raies stables,
en bas une bande de #120Hz => 1 raie plus large dont le niveau fluctue au rythme du battement (2 relevés à la volée).
image.php

Passer pour un idiot aux yeux d'un imbécile est une volupté de fin gourmet. (G. Courteline)

65
Citation :
Pas toujours grosse puisque c'est dans ce cas que l'on peut voir (et/ou entendre) le battement.
Vi :)

Citation :
Je maintiens. Tout signal peut être décrit sous la forme de somme de sinusoïdes.
Oui ok, envoie les fondements de l'analyse non standard et tu auras (presque) raison.

La question n'est pas tant de savoir "si l'on peut" mais plutôt de savoir si l'on obtient quelque chose d'exploitable. Or tu n'obtiendras pas un outil efficace pour analyser / manipuler / représenter / synthétiser un signal qui s'écarte trop du signal périodique :fleche: Cf. ondelettes et modèle ARMA.

Je pourrais étayer en renvoyant vers toute une littérature qui commence avec les travaux pour le traitement de la parole (que j'imagine tu dois connaître) mais je pense que c'est typiquement le genre de "débats d'experts" qui n'aide personne ici.

[ Dernière édition du message le 21/09/2014 à 16:43:59 ]

66
ben moi, à part le coup de la bande infiniment étroite qui est une raie j'ai rien tâté à ton post, je sais même pas de quoi tu parles ni dans quel but tu le fais:bravo:
67
Je répondais surtout à Tchandra qui se posait des questions sur l'analyse spectrale.

[ Dernière édition du message le 21/09/2014 à 16:38:32 ]

68
Citation de Senseï Syd :
autant en forcant un peu j'ai fini par saisir 2/3 notions, autant le post précédent est obscur, du vrai charabia....:-D
Euh oui, pardon... je posais des questions à EraTom, du coup on est plus du tout dans la vulgarisation en effet :oops: Il faut une culture mathématique pour saisir le vocabulaire, sinon, c'est incompréhensible en effet. Même si c'est pas si compliqué que ça en a l'air, tant qu'on entre pas dans les calculs, intégrales et compagnie :nawak:



Citation de EraTom :
Calculer un spectre ou une "densité spectrale de puissance" ce n'est pas en faire la décomposition en une somme de sinusoïdes.
En gros, calculer un spectre revient à estimer la puissance du signal sur différentes bandes de fréquences, et effectivement ça peut s'appliquer à tout signal. L'outil mathématique utilisé est la transformée de Fourier

Merci pour ta réponse :)
Par contre, c'est curieux cette histoire de puissance dont tu parles. Ce que j'avais retenu, c'est que transformée de Fourier est une projection d'une fonction sur une base de type exp(2Pi.f.t) avec f réel (alors qu'il s'agit de nombres entiers pour la décomposition en série) et que ça s'appliquait à tout signal... donc pour moi le spectre, ça indique simplement l'amplitude de telle ou telle composante (haute fréquence, basse fréquence etc) pas la puissance...:?!: en général quand on calcule une puissance ou une énergie, on utilise le carré du signal à un moment donné, mais bon si tu dis que le spectre donne une idée de la puissance du signal en fonction de la bande de fréquence, je te crois mais je ne pige pas d'où ça vient...



Citation :
Dans la pratique, on estime l'espérance mathématique en faisant la moyenne empirique de plusieurs trames (ou plusieurs périodes) de temps du même signal et ce n'est possible que si le signal est "ergodique stationnaire au sens large".
J'ai pas tout compris...
Mais j'imagine que tu décris une méthode d'analyse qui utilise une sorte d'effet de moyenne, on fait plusieurs fois le même calcul sur une "trame" et on détermine le spectre final en "moyennant" les différents spectres obtenus. Je comprends bien que ce n'est pas applicable avec un signal qui n'est jamais identique, mais il s'agit là d'une méthode pour améliorer la précision de la transformé de Fourier, je ne vois pas en quoi ça empêche de faire la transformée de Fourier d'un transitoire unique et en quoi le spectre obtenu serait inutilisable...

Bon, comme je disais plus haut, le fait que le signal mesuré soit de durée fini et qu'on le projette sur une base de fonctions infinies, ça donne des résultats bizarres comme les sinus cardinaux etc, mais je ne vois en quoi le problème serait pire pour un transitoire que pour un autre type de signal... :noidea:

Par exemple, il est bien possible de filtrer un transitoire, si on lui applique un passe-bas, on va le "lisser" , c'est-à-dire réduire ses composantes hautes fréquences, j'en déduis que ces fréquences sont bien là non ? Bon certes, on va aussi ajouter des composantes qui viennent du filtre lui-même (résonance, déphasage, etc) mais c'est autre chose...



Citation :
Il existe d'autres fenêtres que la porte (Blackman, Hamming, Bartlett, ...) qui permettent notamment de limiter les lobes secondaires que l'on observe avec une simple porte.
Ça évite des artefacts mais ça ne permet pas d'éviter "l'étalement spectral". Celui-ci est causé par une limite infranchissable démontrée par le théorème d'incertitude Heisenberg-Gabor qui montre que l'on ne peut pas infiniment localiser un signal conjointement dans le domaine temporel et le domaine fréquentiel.

Ah oui, c'est vrai qu'on peut utiliser d'autres enveloppes que la "porte", des gaussiennes ou je sais plus quoi :bravo: J'avais oublié ce truc... Pour le principe d'incertitude d'Heisenberg, je ne savais pas qu'il s'appliquait ici, je pensais que c'était un truc réservé à la mécanique quantique...

Merci pour tes conseils concernant le réglage des analyseurs de spectre, mais concrètement, ça ne m'aide pas beaucoup parce que si tu utilises un analyseur de spectre du commerce dans ton daw, généralement, tu ne peux pas régler le type de fenêtrage, la durée des trames oui, mais dans un signal d'un morceau de musique, il y a des transitoires partout (le début de chaque note...), donc concrètement si tu appliques un EQ sur un son percussif, et que tu regardes le spectre du signal filtré pour mieux voir ce qui passe au niveau des fréquences, est-ce que ça veut dire 80% de ce que tu vas lire dans ton spectre ne sera que du "bruit" de fenêtrage ? Est-ce que les analyseurs de spectre pour l'audio (je en sais pas, les trucs utilisés en mastering etc) ne sont pas optimisés pour afficher un résultat exploitable ? Peut-être qu'ils utilisent d'autres algo que la transformée de Fourier, ondelettes ou les "méthodes paramétriques" (connais pas...) ?

[ Dernière édition du message le 21/09/2014 à 20:01:04 ]

69
Lol :bravo:

Certaines personnes doivent halluciner en lisant les post de ce forum...Enfin, bon, la moitié des protagonistes doit être BAC+5 voir docteur en traitement du signal.

D'ailleurs, pourquoi une telle concentration de signaleur sur ce forum ? Est ce que c'est la musique qui a emmené ces personnes à faire du signal où alors est-ce le chemin inverse ?

Pour les problèmes de l'analyse spectrale, c'est très complexe. Par contre, je relativiserai un peu certains discours. En effet, même si les soucis de resolution spectrale sont importants dans certaines applications (genre militaire), ce n'est pas forcement le cas pour l'analyse des signaux audios. Franchement, la transformée de Fourier Discrète ca marche déjà super bien...(et on peut démontrer que cette technique est équivalente au MV lorsque N tend vers l'infini, le MV possédant la super propriété d'atteindre asymptotiquement la borne de Cramer Rao)

Pour illustrer tout ces phénomènes, je vous conseille de jeter un coup d'oeil sur mon appli: www.sp4mass.com
  • Vous allez dans l'application "Signal App"
  • Vous allez dans Synthetic Signal puis vous generez un signal de votre choix (sinusoïde dans du bruit, deux sinusoïdes etc). Vous appuyez sur Save
  • Dans le menu, vous appuyez sur le bouton Freq et vous aurez à votre disposition le nec plus ultra des techniques d'analyse spectrale: Fourier (Periodogramme), Periodogramme de Welch, MUSIC et ESPRIT

70
Citation :
Enfin, bon, la moitié des protagonistes doit être BAC+5 voir docteur en traitement du signal.

Et les autres sont partis.