Analogique ou numérique ?
Sur la jetée, la nuit, une chanteuse s’approche du micro. Sa voix fait vibrer l’air, et le micro la transforme en un signal : une courbe qui monte et descend sans jamais faire de saut, avec toutes les valeurs intermédiaires — un signal ANALOGIQUE, comme le sillon d’un vinyle ou l’aiguille d’un thermomètre. Regarde maintenant ce que fait ton téléphone pour l’enregistrer : il mesure cette courbe à intervalles réguliers, arrondit chaque mesure à une valeur permise, puis écrit chaque valeur avec des 0 et des 1. La même voix est devenue un signal NUMÉRIQUE, une suite de paliers. Pourquoi ce détour ? Parce qu’une suite de 0 et de 1 se copie sans perte, se transmet sans se déformer et se range dans une mémoire — ce qu’une courbe continue ne sait pas faire.
L'essentiel
Un signal analogique change en douceur, sans marche, comme l'aiguille d'un vieux thermomètre qui glisse de 19,0 à 19,1 puis 19,2 °C. Un signal numérique, lui, est écrit avec seulement des 0 et des 1. Le grand avantage du numérique : on peut le copier autant de fois qu'on veut, la copie reste identique à l'original. Un signal analogique, au contraire, perd un peu de qualité à chaque copie.
L'idée à retenir
Une même information (une voix, une température, une heure) peut être portée par deux formes de signal. Un signal ANALOGIQUE varie de façon CONTINUE : il passe par toutes les valeurs intermédiaires, sans saut — l’aiguille d’une montre ou d’un thermomètre glisse d’une position à la suivante, le sillon d’un vinyle suit la musique en continu. Un signal NUMÉRIQUE ne prend que des valeurs SÉPARÉES : on mesure la grandeur à intervalles réguliers, on arrondit chaque mesure à une valeur permise, puis on l’écrit avec seulement deux symboles, 0 et 1 — la montre à chiffres saute de 12:41 à 12:42, le CD et le fichier ne contiennent que des 0 et des 1. Pourquoi le numérique s’est-il imposé ? ① Il se copie SANS PERTE : une copie redonne exactement les mêmes 0 et 1, donc une copie de copie de copie reste identique à l’original, alors qu’un tirage ou une cassette analogique se dégrade à chaque copie. ② Il se transmet de façon ROBUSTE : même abîmé par des perturbations, un signal qui ne vaut que 0 ou 1 se relit sans erreur, car un seuil suffit à décider ; un signal analogique, lui, garde les parasites. ③ Il se stocke facilement. Attention : analogique et numérique décrivent la FORME du signal, pas sa rapidité.
Comprendre
Une information peut être transportée sous deux formes très différentes. Un signal analogique varie de façon continue : sa grandeur passe par toutes les valeurs intermédiaires, sans saut. L'aiguille d'un thermomètre à cadran, le sillon d'un disque vinyle, la bande d'une cassette sont analogiques : ils suivent en continu la grandeur qu'ils représentent.
Un signal numérique, au contraire, ne prend que des valeurs bien séparées, codées avec seulement deux symboles : le 0 et le 1. Un thermomètre à affichage, un CD, un fichier de musique sont numériques : l'information y est une suite de 0 et de 1. Pourquoi le numérique s'est-il imposé ? Parce qu'il offre trois avantages au niveau du collège. D'abord, il se copie sans perte : comme il n'y a que deux valeurs possibles, une copie redonne exactement les mêmes 0 et 1 que l'original, donc une copie de copie reste identique.
Un signal analogique, lui, se dégrade à chaque copie : une cassette recopiée, une photocopie de photocopie perdent de la qualité. Ensuite, le numérique se transmet de façon plus robuste : même si le signal est un peu abîmé pendant le voyage, on sait retrouver s'il s'agissait d'un 0 ou d'un 1, ce qui résiste mieux aux perturbations. Enfin, il se stocke facilement et sans encombrement dans les mémoires.
C'est pourquoi la musique, les photos, les textes et les vidéos sont aujourd'hui presque tous numériques.
Le cours
Une information peut être portée par un signal analogique ou par un signal numérique. Un signal analogique varie de façon continue : il prend toutes les valeurs intermédiaires, sans saut, à l'image de l'aiguille d'un thermomètre, du sillon d'un disque vinyle ou de la bande d'une cassette. Un signal numérique ne prend que des valeurs séparées, codées à l'aide de deux symboles seulement, le 0 et le 1 : un thermomètre à affichage, un CD ou un fichier informatique sont numériques.
Le numérique présente, au niveau du collège, trois avantages importants. Premièrement, il se copie sans perte : une copie redonne exactement les mêmes 0 et 1, si bien qu'une copie, même d'une copie, reste identique à l'original ; un signal analogique, au contraire, se dégrade à chaque copie et perd de la qualité. Deuxièmement, il se transmet de façon plus robuste : même si le signal est légèrement abîmé pendant le trajet, on peut encore décider s'il s'agissait d'un 0 ou d'un 1, donc reconstituer l'information exacte, ce qui résiste mieux aux perturbations.
Troisièmement, il se stocke facilement dans les mémoires. Ces avantages expliquent que textes, images, sons et vidéos soient aujourd'hui presque tous numériques. Distinguer un signal analogique (continu) d'un signal numérique (suite de 0 et de 1), et citer l'intérêt du numérique, est l'objectif de ce concept.
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Les erreurs fréquentes
- Un signal numérique se dégrade autant qu'un signal analogique quand on le copie.
- Le signal numérique se copie sans perte : comme il n'y a que des 0 et des 1, une copie redonne exactement les mêmes valeurs et reste identique. C'est le signal analogique qui se dégrade à chaque copie.
- « Numérique » veut dire « plus rapide » ; « analogique » veut dire « ancien et lent ».
- Analogique et numérique décrivent la forme du signal, pas sa rapidité : analogique = variation continue, numérique = suite de 0 et de 1. L'intérêt du numérique est surtout la copie sans perte, la transmission robuste et le stockage facile.
Tu maîtrises la notion si…
- Distinguer un signal analogique (variation continue) d'un signal numérique (suite de valeurs codées par des 0 et des 1).
- Donner un exemple de chaque (thermomètre à aiguille / à affichage, vinyle / fichier).
- Citer au moins deux avantages du numérique : copie sans perte, transmission robuste, stockage facile.
Vérifie que tu as compris
Quel est un avantage d'un signal numérique par rapport à un signal analogique ?
Réponse Il se copie sans perte, identique à l'original
Un signal numérique n'a que deux valeurs, 0 et 1 : une copie redonne exactement les mêmes valeurs, donc reste identique à l'original. Un signal analogique, lui, se dégrade à chaque copie.
L'aiguille d'un thermomètre à cadran glisse doucement de 19,0 à 19,1 puis 19,2 °C en passant par toutes les valeurs. De quel type de signal s'agit-il ?
Réponse un signal analogique (variation continue)
Un signal analogique varie de façon continue, en passant par toutes les valeurs intermédiaires, comme l'aiguille du thermomètre. Un signal numérique, lui, ne prend que des valeurs codées avec deux symboles : 0 et 1.
Un élève affirme : « numérique veut dire plus rapide, analogique veut dire ancien et lent ». Que faut-il corriger ?
Réponse analogique et numérique décrivent la forme du signal, pas sa rapidité
Analogique et numérique décrivent la forme du signal : analogique = variation continue, numérique = suite de 0 et de 1. Ce n'est pas une question de rapidité. L'intérêt du numérique est surtout la copie sans perte, la transmission robuste et le stockage facile.
S'entraîner sur cette notion
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Un signal numérique est codé avec seulement deux symboles : 0 et 1.
Suis la voix : la courbe cyan est CONTINUE, elle passe par toutes les valeurs — c’est l’analogique. Sous elle, l’escalier violet naît de la même courbe : une mesure toutes les 0,5 ms, arrondie à une valeur permise (0 à 7), puis écrite en 0 et 1 (3 = 011, 7 = 111). Le numérique ne s’écrit donc qu’avec deux symboles, 0 et 1 — ni une infinité de valeurs continues, ni des lettres, ni des couleurs.
Analogique = variation continue (aiguille, vinyle) ; numérique = suite de 0 et de 1 (fichier, CD).
Compare les deux montres à la même heure. L’aiguille des minutes GLISSE de 12 h 41 vers 12 h 42 en passant par toutes les positions intermédiaires : variation continue, signal analogique — comme le sillon du vinyle ou l’aiguille d’un thermomètre. L’affichage, lui, montre 12:41 puis saute d’un coup à 12:42, rien entre les deux : des valeurs séparées, écrites en 0 et 1 — signal numérique, comme le CD, le fichier ou le thermomètre à affichage 19,2 °C. La différence est la forme du signal, pas sa rapidité.
Le numérique se copie sans perte : chaque sauvegarde est identique à l’original.
Suis les deux rails. En haut, le tirage analogique recopié : chaque copie ajoute des défauts (délavée, tachée, rayée), et la copie de copie de copie est dégradée. En bas, le fichier numérique : ses photos sont des suites de 0 et de 1, et une copie redonne exactement les mêmes 0 et 1 — l’octet est relu tel quel, la copie est identique. Le photographe peut donc multiplier ses sauvegardes sans abîmer ses photos : le numérique se copie sans perte, alors qu’un support analogique se dégraderait à chaque copie.
Un signal qui ne vaut que 0 ou 1 se relit même abîmé : la transmission est robuste.
Le même signal traverse le même orage, et des parasites s’ajoutent en route. La radio analogique reçoit le son lui-même : les perturbations restent dedans, le son est déformé. La radio numérique reçoit des 0 et des 1 un peu abîmés, mais comme il n’y a que DEUX valeurs possibles, un seuil suffit à décider : au-dessus, c’est un 1 ; en dessous, un 0 — et l’information est reconstituée exacte. C’est parce que le signal numérique n’a que deux valeurs, 0 et 1, qu’il résiste mieux aux perturbations.
Dans le même chapitre
- Le signal : une variation qui parle
- L’année-lumière : voir le passé
- Coder : le voyage en 0 et 1
- La fréquence et la hauteur d’un son
Voir tout le chapitre « Signaux et transmission d'information » →