Définition :
L'échantillonnage est la sélection d'un échantillon d'instants régulièrement espacés pour lesquels on mesure l'amplitude du signal sonore.
Sur notre exemple sélectionnons des instants régulièrement espacés sur l'axe horizontal (des abscisses) :
Nous ne gardons que les points de la courbe dont les abscisses ont été sélectionnées, ce qui nous ramène à un nombre fini de valeurs du signal :
Ces valeurs se trouvent a priori dans un ensemble infini de valeurs possibles, que nous allons maintenant restreindre à un ensemble fini.
Définition :
La quantification consiste à sélectionner un ensemble fini de valeurs possibles pour l'amplitude du signal.
Sur le même exemple, sélectionnons un nombre fini de valeurs possibles sur l'axe vertical (des ordonnées), régulièrement espacées elles aussi :
On approxime chaque point de la courbe par le point de même abscisse dont l'ordonnée est la valeur possible sélectionnée la plus proche, ce qui nous donne une courbe « en escalier » :
Tous les points de la courbe en escalier ont leur ordonnée dans l'ensemble fini de valeurs sélectionnées.
En combinant les deux opérations, on atteint l'objectif qui est de représenter le signal par un nombre fini de points (en noir sur le graphique), dont les abscisses sont régulièrement espacées sur l'axe horizontal et dont les ordonnées appartiennent à l'ensemble fini de valeurs possibles sélectionnées sur l'axe vertical :
Attention :
L'information est maintenant discrète (contraire de continue), elle peut être représentée par un ensemble fini de nombres, eux-mêmes choisis dans un ensemble fini fixé à l'avance. Elle peut donc être stockée dans la mémoire d'un ordinateur ou sur d'autres supports numériques (CD, DVD, clé USB,...), elle peut être traitée par des logiciels et transmise de façon rapide et sûre (par internet par exemple).
On remarque que le procédé de discrétisation qui vient d'être décrit aboutit la plupart du temps à une perte d'information (sauf dans des cas très particuliers de signaux « en escalier »). Cette perte sera d'autant plus grande que les instants choisis pour l'échantillonnage seront peu nombreux, que les valeurs retenues pour la quantification seront peu nombreuses. Nous allons étudier cela plus en détails dans la prochaine séance.