1. L'essor de l'électronique:
* tubes à vide: L'invention du tube à vide au début du XXe siècle a révolutionné l'électronique, permettant une amplification et un contrôle des signaux électriques. Cela a ouvert la voie à des technologies analogiques comme la radio et la télévision.
* transistors: L'invention du transistor dans les années 40 a été une percée majeure. Les transistors étaient plus petits, plus efficaces et moins chers que les tubes à vide. Leur capacité à allumer et à éteindre les signaux a rapidement formé les bases des circuits numériques.
* Circuits intégrés (ICS): Les ICS, également connus sous le nom de micropuces, ont permis à des milliers de transistors d'être emballés sur une seule puce. Cette augmentation exponentielle de la puissance de calcul a rendu le traitement numérique réalisable et a conduit au développement d'ordinateurs et d'autres appareils numériques.
2. Échantillonnage et quantification:
* Échantillonnage: La clé pour numériser les signaux analogiques est l'échantillonnage, ce qui signifie prendre des mesures du signal à intervalles réguliers. Le taux d'échantillonnage détermine la fidélité de la représentation numérique. Des taux d'échantillonnage plus élevés capturent plus de points de données, conduisant à une représentation plus précise du signal analogique d'origine.
* quantification: Après échantillonnage, l'amplitude du signal est convertie en valeurs discrètes en utilisant un processus appelé quantification. Chaque valeur représente une plage de valeurs analogiques. Le nombre de niveaux de quantification (bits) détermine la résolution de la représentation numérique. Plus de bits fournissent une représentation plus détaillée et précise.
3. Encodage numérique:
* Code binaire: Les systèmes numériques utilisent du code binaire, un système de 0 et 1, pour représenter les données. Cela permet aux ordinateurs de traiter et de stocker facilement les informations.
* Normes de codage: Diverses normes d'encodage ont été développées pour représenter différents types de données numériquement. Les exemples incluent ASCII pour le texte, le MP3 pour l'audio et le JPEG pour les images.
4. Traitement du signal numérique (DSP):
* Algorithmes: Les algorithmes DSP permettent aux ordinateurs de manipuler et de traiter les signaux numériques d'une manière qui n'était auparavant possible qu'avec des circuits analogiques. Cela a conduit à un large éventail d'applications, notamment la compression audio et vidéo, la réduction du bruit et le traitement d'image.
la transition:
Le passage de l'analogue au numérique n'a pas été un événement soudain. C'était un processus progressif où les technologies numériques sont progressivement devenues plus puissantes et plus rentables. Aujourd'hui, les technologies numériques dominent de nombreux aspects de nos vies, de la communication au divertissement et à l'informatique.
Avantages de la technologie numérique:
* Précision: Les systèmes numériques sont très précis et résistants au bruit.
* durabilité: Les données numériques peuvent être facilement copiées et stockées, ce qui les rend moins sujets à la dégradation.
* flexibilité: Les signaux numériques peuvent être manipulés et traités facilement à l'aide d'un logiciel.
* Efficacité: Les technologies numériques sont généralement plus efficaces que les systèmes analogiques, en utilisant moins de puissance et de ressources.
Conclusion:
Le parcours de l'analogue au numérique a été motivé par l'innovation technologique, en particulier le développement de transistors et de circuits intégrés. L'échantillonnage, la quantification, le codage binaire et les algorithmes DSP ont joué un rôle crucial dans la technologie numérique une réalité. Cette transition a transformé notre monde, apportant des progrès importants dans la communication, le traitement de l'information et le divertissement.
