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Bande passante

Introduction

La bande passante (angl. bandwidth) est un intervalle de fréquences pour lesquelles la réponse d'un appareil est supérieure à un minimum. Elle est généralement confondue avec la largeur de bande passante qui mesure cet intervalle.

Traitement du signal

Bande passante (La bande passante (angl. bandwidth) est un intervalle de fréquences pour lesquelles la réponse d'un appareil est supérieure à un minimum. Elle est...) à -3dB

La bande passante est la largeur (La largeur d’un objet représente sa dimension perpendiculaire à sa longueur, soit la mesure la plus étroite de sa face. En...), mesurée en hertz (Le hertz (symbole : Hz) est l’unité dérivée de fréquence du système international (SI). Elle est équivalente à une oscillation par seconde (s-1 ou 1⁄s).), d'une plage (La géomorphologie définit une plage comme une « accumulation sur le bord de mer de matériaux d'une taille allant des sables fins aux blocs ». La plage ne se limite donc pas aux...) de fréquence f2 - f1. Elle peut aussi être utilisée pour décrire un signal, dans ce cas le terme désigne la différence entre la plus haute et la plus basse fréquence du signal (ce que l'on appelle aussi l'encombrement spectral). Elle est habituellement notée B ou BP.

La bande passante à -3 dB (décibel) d'un amplificateur (On parle d'amplificateur de force pour tout une palette de systèmes qui amplifient les efforts : mécanique, hydraulique, pneumatique, électrique.) est la gamme de fréquences où le gain en tension (La tension est une force d'extension.) de l'amplificateur est supérieur au gain maximum moins trois décibels. Si on ne raisonne pas en décibel, cela correspond à la gamme de fréquences où le gain en tension est supérieur au gain maximum divisé par racine de deux, ce qui correspond à une division (La division est une loi de composition qui à deux nombres associe le produit du premier par l'inverse du second. Si un nombre est non nul, la...) de la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) fournie à la charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui...) par deux. Occasionnellement on rencontre des bandes passantes plus larges, par exemple la bande passante à -6 dB, gamme de fréquences où le gain en tension est supérieur à la moitié du gain maximum.

De manière plus générale, la bande passante à -x dB est la gamme de fréquences où le gain du filtre (Un filtre est un système servant à séparer des éléments dans un flux.) est supérieur au gain maximum divisé par 10x/20, par exemple pour -3dB : 100,15 = \sqrt{2}/2 (≈0,7071)

Les points extrêmes de la bande passante sont appelés pulsations de coupure.

Exemples de bandes passantes

  • Signal téléphonique : 300 Hz - 3 400 Hz
  • Signal de télévision PAL pour 1 canal : 6 MHz
  • Signal de télévision SECAM pour 1 canal : 8 MHz
  • sons audibles : 20 Hz - 20 kHz
  • voix : 50 Hz - 3 kHz

Informatique et réseaux

Dans le domaine de l'informatique, la bande passante indique — par abus de langage — un débit d'informations. Le terme exact est le débit binaire.

L'origine du terme est une analogie avec la bande passante en électronique. La bande passante d'un câble mesurant le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) maximal d'oscillations par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une...) qu'un signal peut y prendre sans être trop atténué, si le signal est celui d'une liaison informatique comme une liaison série, le nombre d'oscillations va refléter le nombre d'informations que l'on peut transférer durant une seconde.

La bande passante peut concerner le débit d'un périphérique (tel qu'une mémoire, un disque dur (Un disque dur est une mémoire de masse magnétique utilisée principalement dans les ordinateurs, mais également dans des baladeurs numériques, des caméscopes,...), etc.) ou d'un medium de communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine (télécommunications,...) (réseau, bus, etc.) ou de manière générale n'importe quel débit d'information, comme entre le processeur (Le processeur, ou CPU (de l'anglais Central Processing Unit, « Unité centrale de traitement »), est le composant de l'ordinateur qui exécute les...) et la mémoire cache.

On mesure généralement cette bande passante en octets (byte en anglais) par seconde (o/s, ou en anglais « Byte per second », B/s) ou en bits par secondes (bit/s ou bps), plus généralement utilisée par les fournisseurs d'accès internet (Internet est le réseau informatique mondial qui rend accessibles au public des services variés comme le courrier électronique, la messagerie instantanée et le World Wide Web, en utilisant le...) pour donner le débit maximum d'un abonnement.

La bande passante "utile" (visualisée par l'utilisateur) peut être différente de celle délivrée par le fournisseur. En effet de nombreux facteurs influent sur les performances applicatives. Ainsi, la latence (délai de transmission) associée à la taille des fenêtres TCP de la machine réceptrice limite le débit utilisable par une session applicative selon la formule suivante : Débit Max = Taille de la fenêtre TCP / Latence.
Exemple: Débit max "Toulouse-Dubai" = 65535 Bytes / 0.220 s = 297886.36 Bytes/s = (8 * 297886.36 )/ (1024 * 1024) = 2.27 Mbit/s.

Le débit ressenti par un utilisateur n'est donc pas uniquement fonction de la bande passante souscrite auprès d'un opérateur.

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0. Vous pouvez soumettre une modification à cette définition sur cette page.

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