Le codage numérique du son

La numérisation d'un son analogique consiste à le convertir en une suite de nombres stockables et manipulables par un ordinateur. Ce processus comprend deux étapes essentielles : l'échantillonnage et la quantification. L'échantillonnage consiste à mesurer la valeur du signal à intervalles réguliers : la fréquence d'échantillonnage fₑ (en Hz) détermine le nombre de mesures par seconde. Le théorème de Shannon impose que fₑ ≥ 2 × f_max pour restituer fidèlement le signal (pour un CD audio : fₑ = 44 100 Hz, car f_max audible ≈ 20 000 Hz). La quantification consiste à coder chaque échantillon sur un nombre fini de bits : un CD utilise 16 bits, soit 2¹⁶ = 65 536 niveaux possibles. Plus le nombre de bits est élevé, plus la résolution est fine et le son fidèle. Le débit binaire d'un fichier audio dépend de fₑ, du nombre de bits et du nombre de voies. La compression (MP3, AAC) réduit la taille des fichiers en supprimant les informations inaudibles grâce à des modèles psychoacoustiques.