Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

REPUBLIQUE DU CAMEROUN *** Paix-Travail-Patrie MINISTERE DE L'

REPUBLIQUE DU CAMEROUN *********** Paix-Travail-Patrie ******** MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPRIEUR ************* UNIVERSITE DE DSCHANG ******* FACULTE DES SCIENCES Département de PHYSIQUE REPUBLIC OF CAMEROON ************ Peace-work-Fatherland ******** MINISTRY OF HIGER EDUCATION ************ THE UNIVERSITY OF DSCHANG ********* FACULTY OF SCIENCES Department of PHYSICS Faculté des Sciences Tel :(237) 243 69 15 00 MASTER I EEA Traitement de Signal : SIMULATION NUMERIQUE ET REALISATION DU CRYPTAGE DU SON Rédigé et présenté par : MATRUCULE NOMS & PRENOMS CURSUS NUMEROS CM-UDS-18SCI0005 AGOGUE FEUJIO DADY HERMAN UDs 6 57 35 60 17 CM-UDS-17SCI0685 BOUKAM WADOM CHRISTELLE UDs 6 56 29 92 87 CM-UDS-21SCI1620 DJIODOP PETMBIA Alex Christian IUT-FV 6 57 71 25 01 CM-UDS-18SCI2254 MEGNE NONO CARINE ORNELA UDs 6 56 74 02 73 CM-UDS-18SCI2304 NGANNE KUEDA ELVIRA UDs 6 56 68 04 30 CM-UDS-18SCI0788 TCHOUPOU SEGNING ZIDANE RIGASSE UDs 6 74 77 94 77 CM-UDS-21SCI1538 TAGNE TUECHIE ULRICH DUVAL 6 94 28 54 02 Sous la supervision de Dr. TALLA MBE Chargé de cours UDs Année Académique : 2021/2022 SIMULATION NUMERIQUE ET REALISATION DU CRYPTAGE DU SON 2021/2022 i Rédigé et présenté par : Le groupe 04 TABLE DES MATIERES TABLE DES MATIERES ................................................................................................................ i LISTES DES FIGURES ................................................................................................................. iii INTRODUCTION ............................................................................................................................ 1 I NOTIONS THÉORIQUES INDISPENSABLES ..................................................................... 2 I.1 Le son et l’oreille ............................................................................................................... 2 I.1.1 Le son ............................................................................................................................. 2 I.1.2 L'oreille .......................................................................................................................... 2 I.2 Analyse spectrale du son ................................................................................................... 3 I.2.1 Spectre d'un son pur ....................................................................................................... 3 I.2.2 Spectre d'un son complexe ............................................................................................. 3 II LES TYPES DE FILTRES ET LEURS APPLICATIONS ...................................................... 4 II.1. Filtre passe-bas .................................................................................................................. 4 II.2. Filtre passe-haut ................................................................................................................. 4 II.3. Filtre passe-bande .............................................................................................................. 4 II.4. Filtre coupe-bande ............................................................................................................. 4 III NUMERISATION DES SIGNAUX SONORES .................................................................. 4 III.1 Conversion Analogique-Numérique (CAN) ...................................................................... 4 III.2 Synoptique d’une chaîne de numérisation d’un signal analogique ................................... 5 III.3 Choix à effectuer lors de la numérisation d’un signal analogique .................................... 5 III.3.1 Fréquence d’échantillonnage ...................................................................................... 5 III.3.2 Choix de la fréquence d’échantillonnage ................................................................... 6 IV CRYPTAGE DU SON .......................................................................................................... 6 SIMULATION NUMERIQUE ET REALISATION DU CRYPTAGE DU SON 2021/2022 ii Rédigé et présenté par : Le groupe 04 IV.1. Principe du cryptage .......................................................................................................... 7 IV.2. Modulation ......................................................................................................................... 7 IV.3. Cas d'un signal modulant complexe .................................................................................. 9 IV.4. Simulation numérique du cryptage d’un son ..................................................................... 9 VI.4.1 La modulation (produit de deux signaux) ................................................................ 10 V DECRYPTAGE DU SON ...................................................................................................... 12 V.1. Retournement du spectre ................................................................................................. 12 V.2. Suppression d'une composante continue ......................................................................... 14 V.3. Correction du sifflement .................................................................................................. 14 V.4. Les derniers réglages ....................................................................................................... 15 V.5. Synoptique du décryptage ............................................................................................... 17 VI APPLICATIONS ................................................................................................................ 18 CONCLUSION .............................................................................................................................. 19 BIBLIOGRAPHIE ......................................................................................................................... 20 SIMULATION NUMERIQUE ET REALISATION DU CRYPTAGE DU SON 2021/2022 iii Rédigé et présenté par : Le groupe 04 LISTES DES FIGURES Figure 1: signal d'un son................................................................................................................... 2 Figure 2: Seuil d'audition ................................................................................................................. 2 Figure 3: Signal et Spectre d'un son Pur .......................................................................................... 3 Figure 4:Decomposition d'un son complexe en plusieurs ses purs .................................................. 3 Figure 5:Spectre d'un signal constitue de 4 sons purs ...................................................................... 4 Figure 6:Signal échantillonnée/ signal quantifie .............................................................................. 5 Figure 7:Synoptique d’une chaîne de numérisation d’un signal analogique ................................... 5 Figure 8: Retournement de spectre ................................................................................................... 7 Figure 9: Représentation fréquentielle de la modulation ................................................................. 8 Figure 10: Représentation fréquentielle de la modulation dans le cas d’un signal modulant présentant une composante continue. ............................................................................................... 9 Figure 11: Représentation fréquentielle de la modulation dans le cas d’un signal modulant complexe donc le spectre s’étend de fsmax et fsmin. ...................................................................... 9 Figure 12: Spectre du son enregistre .............................................................................................. 10 Figure 13: échantillonnage ............................................................................................................. 10 Figure 14: modulation .................................................................................................................... 11 Figure 15: Signal module ............................................................................................................... 11 Figure 16: filtre passe bas configuration ........................................................................................ 11 Figure 17: spectre avant et après le cryptage ................................................................................. 12 Figure 18: Modulation .................................................................................................................... 13 Figure 19: Son presque Audible ..................................................................................................... 13 Figure 20: Suppression des composantes continue ........................................................................ 14 Figure 21: configuration du filtre coupe bande .............................................................................. 14 Figure 22: Son décrypter audible bas ............................................................................................. 16 Figure 23: Maximise le volume ..................................................................................................... 16 Figure 24:Son décrypter parfaitement audible ............................................................................... 17 Figure 25: chaine de décryptage ..................................................................................................... 17 SIMULATION NUMERIQUE ET REALISATION DU CRYPTAGE DU SON 2021/2022 1 Rédigé et présenté par : Le groupe 04 INTRODUCTION Dans le monde, le son a toujours eu une place indispensable dans la communication et l’échange des informations. Des fois pour limiter le nombre de destinataire afin de garantir un minimum de confidentialité, il est nécessaire de pouvoir coder ou crypter l’information, ainsi l’information ne sera adressée qu’à qui de droit. Faisant ainsi référence au cryptage du son qui sera expliqué tout au long de notre travail en passant par des axes tels que : les généralités sur le son, notion d’échantillonnage, notion de cryptage par modulation du signal, la configuration des filtres et leur application enfin les étapes de décryptage du son. Pour une démonstration numérique nous utiliserons un traitement numérique à travers le logiciel libre (Shareware) GoldWave version : 6.60. L'utilisation d'un logiciel de traitement du son se révèle être un outil formidable pour aborder un grand nombre de thèmes. Le côté ludique permet d'adopter une stratégie de recherche où chaque hypothèse peut être vérifiée très rapidement de manière visuelle ou auditive, et ce, quel que soit le niveau des étudiants. SIMULATION NUMERIQUE ET REALISATION DU CRYPTAGE DU SON 2021/2022 2 Rédigé et présenté par : Le groupe 04 I NOTIONS THÉORIQUES INDISPENSABLES Dans un premier temps, il faut rappeler quelques bases utiles pour la compréhension de ce devoir. Il ne s'agit pas, bien sûr, de refaire les théories complètes de l'analyse spectrale, des filtres ou du traitement du signal. Nous allons donc aborder ces différents points afin de poser les bases de l'étude de manière plus illustrée. I.1 Le son et l’oreille I.1.1 Le son Dans l'air, le son est une onde résultant de la propagation d'une surpression p. On parle de son pur si la perturbation p en un point M donné varie de manière sinusoïdale en fonction du temps, soit ( ) ( ) 0 , sin 2 p M t P ft  = avec : Po l'amplitude de la surpression (En Pa) et 1 f T = la fréquence (en Hz). Remarques : Chaque note de musique est un son pur caractérisé par sa fréquence f. Par exemple, la note « la » correspond à une fréquence f = 440 Hz. Plus la surpression acoustique est grande et plus le son est perçu comme fort. I.1.2 L'oreille L'oreille est un récepteur sonore capable de transformer les signaux acoustiques en influx nerveux pour le cerveau qui se charge de l'interprétation. Pour des raisons physiologiques, l'oreille ne peut entendre que les sons dont les fréquences f sont comprises entre 20 Hz et 20 kHz. On parle d'infrason ou d'ultrason quand les fréquences sont respectivement plus petites que 20 Hz et plus grandes que 20 kHz. "(Hz,) Figure 1: signal d'un son Figure 2: Seuil d'audition SIMULATION NUMERIQUE ET REALISATION DU CRYPTAGE DU SON 2021/2022 3 Rédigé et présenté par : Le groupe 04 Sur la figure, on remarque facilement que l'oreille humaine est particulièrement sensible entre 100 et 10kHz avec un optimum situé autour de 1 kHz. I.2 Analyse spectrale du son I.2.1 Spectre d'un son pur Comme nous l'avons vu, à un son pur correspond un signal sinusoïdal. Pour le caractériser, nous avons besoin de deux informations : l'amplitude A et la fréquence f. La représentation fréquentielle de ces deux caractéristiques donne le spectre du son étudié. Dans notre exemple, il s'agit d'un son pur de fréquence f =100 Hz et d'amplitude relative A= l. Figure 3: Signal et Spectre d'un son Pur I.2.2 Spectre d'un son complexe Cette représentation fréquentielle peut sembler inutile dans le cas d'un son pur, mais nous allons voir tout son intérêt pour les sons complexes. En effet, un son complexe est constitué de plusieurs sons purs. La représentation temporelle de ces différents sons rend très rapidement le graphique illisible. Figure 4:Decomposition d'un son complexe en plusieurs ses purs On remarque qu'avec quatre sinusoïdes, il est déjà difficile de discerner les amplitudes et les fréquences de chacune d'entre elles. La représentation spectrale permet, d'un simple coup d'œil, de connaître les caractéristiques d'un son complexe. SIMULATION NUMERIQUE ET REALISATION DU CRYPTAGE DU SON 2021/2022 4 Rédigé et présenté par : Le groupe 04 II LES TYPES DE FILTRES ET LEURS APPLICATIONS Un filtre est tout simplement une « fenêtre fréquentielle » permettant de modifier le spectre d’un signal en atténuant ou en favorisant certaines fréquences par rapport aux autres. On distingue essentiellement quatre types de filtre : passe-bas, passe-haut, passe-bande et coupe-bande II.1. Filtre passe-bas Le concept de filtre passe-bas est d’atténuer les fréquences supérieures à sa fréquence de coupure fc et ce, dans le but de conserver uniquement les basses fréquences. C’est un atténuateur d’aigue pour un signal radio. On pourrait l’appeler coupe-haut. II.2. Filtre passe-haut Le concept de filtre passe-haut est d’atténuer les fréquences inférieures à sa fréquence de coupure fc et ce, dans le but de conserver uniquement les hautes fréquences. C’est un atténuateur de uploads/Geographie/ traitement-de-signal-simulation-numerique-et-realisation-du-cryptage-du-son.pdf