Centrad GF266 Manuel D'instructions page 5

Le signal ayant été «découpé» selon les deux dimensions, du temps et de l'amplitude, on peut se le représenter, de
façon imagée, comme un puzzle ou une mosaïque . Si les morceaux élémentaires sont suffisamment petits devant
la distance de l'observateur, celui ci ne perçoit que l'image principale.
Dans le domaine sonore, une oreille humaine exercée ( mélomane, musicien ), est capable de distinguer un signal
purement analogique d'un signal ayant été échantillonné sur moins de 100 000 niveaux. On perçoit alors que le CD
audio, avec son codage sur 16 bits ( 65536 niveaux ), apparu comme une révolution par rapport au disque vinyle, par
ses caractéristiques époustouflantes de dynamique, ait été boudé par beaucoup de mélomanes, pas uniquement par
nostalgie... Depuis, sont apparus de nouveaux formats plus performants : SACD, etc..
Les informations numérisées peuvent transiter de deux manières:
- Mode parallèle : sur plusieurs fils (Fig. 2)
- Mode série : sur 1 seul fil, les une après les autres (Fig. 3)
fig. 2
fig. 3
Le signal, sous sa forme numérique, peut faire l'objet de traitements comparables à ceux qui existent pour son
homologue analogique ( filtres, commande de gain, etc..). Pour ce faire, des circuits spécialisés, nommés D.S.P
( Digital Signal Processor ) sont utilisés.
La forme numérique facilite également l'archivage des données, c'est à dire leur matérialisation ( disques durs, CD,
DVD, etc.. ). Les données enregistrées sous forme analogique se détériorent toujours dans le temps, en revanche,
une information numérisée pourra être discernée et complètement régénérée tant qu'elle ne sera pas passée au
dessous du seuil d'intelligibilité (reconnaissance sure des niveaux 1 et 0).
La conversion numérique/analogique
Cette opération s'effectue généralement en deux étapes, la première consiste à produire, à chaque instant, une
tension d'amplitude correspondant aux valeurs quantifiées, au fur et à mesure de leur arrivée, c'est à dire au rythme
auxquels ils ont été prélevés (appelé période d'échantillonnage) ; ce signal à encore une forme en «marches
d'escalier». La seconde étape va consister à «lisser» ce signal à l'aide d'un filtre passe-bas approprié afin de lui rendre
le caractère de variation continue que présentait le signal d'origine.
Approche de la synthèse numérique du signal
La synthèse numérique directe (DDS), dans ses grands principes, n'est pas très éloignée du fonctionnement d'un CD
audio. Dans le cas du CD, les valeurs correspondants au signal musical sont figées sur le support, il faut donc les lire
à une certaine vitesse, afin d'alimenter le convertisseur analogique/numérique, comme s'il s'agissait d'un transfert
direct, pour reconstituer le message d'origine.
Pour ce qui concerne ce générateur de fonction, le signal à fournir est toujours périodique, c'est à dire qu'il présente
la particularité de se répéter à l'identique dans le temps.
Le principe de la synthèse numérique directe consiste donc à stocker dans une mémoire ROM (Read Only Memory)
tous les échantillons correspondant à une période du signal, et à les lire comme une boucle sans fin.
Fonctionnement détaillé du DDS : (voir schéma de principe n°1)
Le but de ce système est de fournir un signal périodique donné sur une large plage de fréquence. Dans notre exemple
le signal sera une sinusoïde.
Toutes les valeurs de l'amplitude sur une période sont enregistrées, à la suite, dans une mémoire ROM spéciale
appelée L.U.T ( Loop Up Table ). Pour générer la sinusoïde, il suffit donc de parcourir cette ROM continuellement à
une fréquence d'horloge ( FMCLK ) :
Il reste encore à convertir la sortie de la ROM avec un
convertisseur numérique analogique (DAC en anglais).
Le parcourt de la ROM est fait grâce à un accumulateur
n
de 2 bits qui est incrémenté, tous les cycles d'horloge
du DDS ( MCLK ), par un nombre Delta ( ∆ ) qui sera
donc proportionnel à la fréquence de la sinus de sortie
(Fout ) tel que : Fout = ∆ x FMCLK/2
n
Exemple avec un delta de 269 :
soit FMCLK = 50MHz, ∆ = 269 et n = 228 alors
Fout = 50,105Hz
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