Enseignement scientifique · Première
Le son, une information à coder : quiz de Première
Publié le 7 novembre 2026 · Mis à jour le 7 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Un son est une vibration de l'air ; il peut être enregistré sur un support informatique grâce aux techniques numériques 1.
- Numériser un son, c'est discrétiser le signal analogique : on le remplace par une liste de nombres 3.
- Le débit se calcule en multipliant le nombre d'échantillons par seconde par le nombre de bits de chaque échantillon.
- La compression avec perte supprime des informations auxquelles l'oreille est peu sensible 3.
- Claude Shannon figure parmi les fondateurs de la théorie de l'information 3.
Avant de commencer
Ce quiz porte sur une idée centrale du thème « Son et musique, porteurs d'information » : un son peut être transformé en nombres, stocké, copié et transmis par des moyens informatiques. Le son est une vibration de l'air, et les techniques numériques permettent de l'enregistrer sur un support informatique 1.
Tu rencontreras trois familles de questions : le vocabulaire (signal analogique, discrétisation, compression), des calculs simples de débit et de taille de fichier, et quelques repères sur la théorie de l'information. Les questions numériques donnent toutes les données utiles : il suffit de poser l'opération avec soin.
Quiz
14 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.
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Le son est une vibration de l'air, et c'est cette vibration que l'on enregistre ensuite sur un support informatique 1. Les particules lumineuses concernent la lumière, pas le son. Un son ne se propage pas dans le vide : il lui faut un milieu matériel comme l'air.
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Numériser un son demande de discrétiser le signal analogique 3 : plutôt que de conserver une courbe continue, on garde seulement des valeurs relevées à certains instants. Amplifier ou filtrer change le signal sans le transformer en nombres, donc ne le numérise pas.
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C'est vrai : les techniques numériques permettent de stocker le son sous forme de données sur un support informatique 1. Il suffit de passer par la numérisation. L'idée fausse serait de croire qu'un ordinateur ne sait manipuler que des textes ou des images.
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Ce type de compression retire des informations sonores que l'oreille perçoit peu 3. L'intérêt est un fichier plus léger pour une qualité jugée proche à l'écoute. Dire qu'elle ne modifie rien décrit le contraire d'une compression avec perte, et elle réduit la taille au lieu de l'augmenter.
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C'est faux. Des informations ont été éliminées, justement celles auxquelles l'oreille est peu sensible 3 ; elles ne sont plus dans le fichier. On ne peut donc pas les reconstituer à l'identique. Ce qui peut tromper : à l'écoute, la différence est souvent difficile à entendre, mais elle existe dans les données.
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Comprimer consiste à réduire le volume de données nécessaire pour représenter le son. C'est utile pour stocker plus de morceaux ou les envoyer plus vite. Augmenter le nombre d'échantillons ferait grossir le fichier. Changer la hauteur des notes est un traitement du son, sans rapport avec la compression.
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On multiplie le nombre d'échantillons par seconde par la taille d'un échantillon : bits par seconde. L'erreur tentante est d'additionner les deux nombres, ou de diviser par 8 trop tôt, ce qui donnerait des octets et non des bits.
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Nombre d'échantillons : . Chacun occupe 8 bits, soit 1 octet, donc le fichier fait 80 000 octets. Si tu t'arrêtes à , tu obtiens des bits : il reste à diviser par 8.
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Avec bits, on peut écrire valeurs différentes. Ici . Les erreurs classiques sont de répondre 8, le nombre de bits, ou 64, c'est-à-dire , en inversant la base et l'exposant.
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Deux fois plus d'échantillons par seconde donnent deux fois plus de nombres à stocker, donc un fichier deux fois plus gros. La taille ne reste pas identique, puisque le nombre de valeurs enregistrées change. Le facteur 4 serait obtenu si l'on doublait à la fois la fréquence d'échantillonnage et le nombre de bits par échantillon.
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La numérisation passe par une discrétisation du signal analogique 3 : on obtient une suite de valeurs, prélevées à intervalles réguliers. La troisième proposition est fausse, car le résultat est justement fait de nombres. La quatrième est fausse aussi : davantage d'échantillons veut dire davantage de données.
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Shannon, ingénieur électricien et mathématicien, compte parmi les fondateurs de la théorie de l'information 3. Cette théorie s'applique dès qu'on code un message, y compris un son, sous forme de nombres. Les autres propositions renvoient à d'autres domaines et d'autres personnes.
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Une théorie de l'information cherche à quantifier l'information, c'est-à-dire à lui donner une mesure 3. Mesurer des décibels relève de l'acoustique, et fabriquer des instruments de la lutherie : ce sont d'autres sujets.
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Pour restituer fidèlement un son, la fréquence d'échantillonnage doit être au moins le double de la fréquence la plus élevée qu'il contient : Hz. Le CD échantillonne à 44 100 Hz, ce qui respecte ce critère.
Les questions qu'on se pose
Pourquoi faut-il discrétiser un son pour le stocker dans un ordinateur ?
Un ordinateur travaille avec des nombres en quantité finie. Un signal analogique, lui, varie de façon continue : il prendrait une infinité de valeurs. La discrétisation du signal 3 le remplace par une liste finie de valeurs, que l'on peut écrire en mémoire.
Que dois-je savoir calculer pour ce thème en contrôle ?
Retiens surtout la démarche : débit = échantillons par seconde × bits par échantillon, puis taille = débit × durée, avec une conversion finale en octets si on te la demande. Écris toujours les unités à chaque ligne, cela évite la plupart des erreurs.
Sources
Programme visé : Programme d'enseignement scientifique de première générale - Thème 4 : Son et musique, porteurs d'information · Ministère de l'Éducation nationale et de la Jeunesse
- Programme d'enseignement scientifique de première générale - Thème 4 : Son et musique, porteurs d'information, Ministère de l'Éducation nationale et de la Jeunesse. Consulté le 7 novembre 2026.
- Programmes et ressources en enseignement scientifique - voie générale, Éduscol. Consulté le 7 novembre 2026.
- Numérisation et codage du son en première scientifique, Éduscol. Consulté le 7 novembre 2026.
- Représentations spectrales - Enseignement scientifique 1re, Éduscol. Consulté le 7 novembre 2026.
- Comprendre l'audition et la protéger - Podcast et affiche, Éduscol. Consulté le 7 novembre 2026.
- Intensité et cellules ciliées - Enseignement scientifique 1re, Éduscol. Consulté le 7 novembre 2026.
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