Signaux : transmettre une information

1. a)Bouche → micro → câble → antenne de la station → air → antenne de l’autoradio → haut-parleur → oreille de Malik. Convertisseurs : le micro, l’antenne d’émission, l’antenne de réception, le haut-parleur. (1)
2. b)Sonore (bouche → micro), électrique (micro → antenne), radio (antenne → autoradio), électrique (dans l’autoradio), sonore (haut-parleur → oreille). (1)
3. c)L’air : les ondes radio le traversent de l’antenne de la station à celle de l’autoradio. (1)
4. d)Le son s’affaiblit très vite et ne porte qu’à quelques dizaines de mètres ; il est lent (340 m/s) et la carrosserie l’arrête en partie. Les ondes radio portent à des dizaines de kilomètres, vont à 300 000 km/s et sont captées par l’antenne de la voiture. (1)

Le point clé — chaque convertisseur change la nature du signal ; l’information transportée reste la même.

1. a)t = 11 000 ÷ 200 000 = 0,055 s = 55 ms. (1)
2. b)Montée et descente : d = 2 × 38 000 = 76 000 km ; t = 76 000 ÷ 300 000 ≈ 0,253 s ≈ 253 ms. (1)
3. c)Les câbles : 55 ms, c’est presque cinq fois moins que 253 ms (253 ÷ 55 ≈ 4,6). Par le satellite, le retard d’un quart de seconde à chaque phrase fait que l’on se coupe la parole. (1)
4. d)Un signal lumineux (de la lumière infrarouge guidée dans les fibres) ; il est produit par un laser (ou une DEL), qui change le signal électrique en lumière. (1)

Erreur fréquente — oublier la descente : par un satellite relais, le signal monte puis redescend.

1. a)Analogique : la bande magnétique garde une aimantation qui varie de façon continue, comme la vibration du son ; le lecteur en tire une tension qui peut prendre toutes les valeurs. (1)
2. b)Le fichier est une suite de 0 et de 1 : une copie reproduit exactement les mêmes bits, elle est identique à l’original. Une copie analogique ajoute à chaque fois des parasites qui ne s’effacent plus. (1)
3. c)L’ordinateur mesure la tension à intervalles réguliers, 48 000 fois par seconde ; puis il arrondit chaque mesure à l’un des 2¹⁶ = 65 536 niveaux possibles, écrit avec 16 bits. (1)
4. d)L’oreille ne reçoit qu’un son, une vibration continue de l’air : il faut un signal analogique. Le haut-parleur (ou l’écouteur) le produit à partir d’une tension qui varie. (1)

Repère — le monde est analogique ; le numérique sert à stocker, copier et transmettre sans perte.

1. a)Un bit dure 0,5 ms (graduations 0 ; 0,5 ; 1…). On lit : 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, soit 10111000. (1)
2. b)1 s = 1 000 ms ; 1 000 ÷ 0,5 = 2 000 bits par seconde. (1)
3. c)Le message compte 8 bits : 2⁸ = 256 messages différents. (1)
4. d)2⁹ = 512 < 700 ; 2¹⁰ = 1 024 ≥ 700 : il faut au moins 10 bits. (1)

Méthode — avec n bits, on écrit 2ⁿ combinaisons : je double jusqu’à atteindre le nombre voulu.

1. a)9 Go = 9 000 Mo = 72 000 Mbit ; Δt = 72 000 ÷ 40 = 1 800 s = 30 min. (1)
2. b)Il a divisé des Mo par des Mbit/s : il a oublié de multiplier par 8 pour passer des octets aux bits. (1)
3. c)Les deux vidéos prennent 2 × 15 = 30 Mbit/s ; il reste 40 − 30 = 10 Mbit/s. Δt = 72 000 ÷ 10 = 7 200 s = 2 h. (1)
4. d)t = 1 500 ÷ 200 000 = 0,0075 s = 7,5 ms : c’est négligeable devant 1 800 s. La durée dépend ici du débit, pas du délai. (1)

Erreur fréquente — diviser des Mo par des Mbit/s : on convertit d’abord, 1 Mo = 8 Mbit.