3.

Généralisation du concept de bruit

L’avènement de l’électricité et de l’électronique ont révolutionné le traitement du signal et conduit à généraliser le concept de bruit : celui-ci est défini actuellement comme un signal (quel qu’il soit) aléatoire, constitué d’un mélange incohérent de longueurs d’onde. En théorie de l'information, ce terme désigne un signal qui ne contient aucune information et qui vient s’ajouter à l’information pertinente à transmettre.

Un bruit « blanc » est un mélange, en proportions égales, de toutes les fréquences audibles. Un tel bruit ne peut exister dans la réalité, mais c’est un modèle mathématique très utilisé : un bruit réel peut être blanc sur une gamme de fréquences. Le terme « blanc » provient d’une analogie avec la lumière qui est constituée du mélange, à contributions égales, de toutes les fréquences visibles.

Les bruits réels ont en général une répartition gaussienne autour d’une fréquence donnée. On distingue trois types physiques de bruits :

• le bruit de grenaille, qui est dû à l’arrachement thermique des électrons à une cathode dans un tube à vide (ce bruit est responsable de l’effet de neige sur un écran de télévision) ;
• le bruit thermique, dû à l’agitation thermique des particules véhiculant le signal (électrons dans le cas d’un signal électrique, atomes et molécules dans le cas du son) ;
• le bruit en 1 / f, ainsi nommé car la contribution de chaque longueur d’onde est inversement proportionnelle à la fréquence ; ce bruit est de nature purement quantique.