Signal carré

vignette|Formes d'onde sinusoïdale, carrée, triangulaire et en dents de scie. Un signal carré est une sorte d'onde non–sinusoïdale que l'on rencontre le plus souvent en électronique ou dans le cas du traitement du signal. Un signal carré idéal alternerait régulièrement et instantanément entre deux niveaux. On peut obtenir de tels signaux à l'aide d'un générateur de créneaux. On rencontre couramment les signaux carrés dans les circuits de commutation numérique et dans les systèmes binaires logiques où ils sont tout naturellement générés. Ils sont utilisés comme référence temporelle car leurs transitions rapides sont précieuses pour synchroniser des systèmes à des intervalles très précis. Cependant, comme on peut le voir sur le diagramme des fréquences, un signal carré comporte une grande quantité d'harmoniques qui peuvent générer un rayonnement électromagnétique ou des pics de courant pouvant interférer avec des circuits de précision à proximité. Dans ce cas on leur préfèrera des signaux sinusoïdaux. En musique Les signaux carrés sont décrits comme sonnant creux. Ils sont aussi utilisés comme base pour créer des sons d'instrument à vent par synthèse sonore soustractive. Les effets de distorsion pour les guitares électriques coupent les bords de l'onde sinusoïdale qui ressemble d'autant plus à un signal carré qu'on applique plus de distorsion. Les premiers générateurs électroniques de sons ne pouvaient générer que des sons carrés, qui sont communément appelés "sons électroniques" et encore aujourd'hui associés au jeu vidéo. Par opposition au signal en dents de scie qui comporte toutes les harmoniques entières, le signal carré ne comprend que les harmoniques entières impaires. À l'aide d'une série de Fourier, on peut décrire un signal carré x (impair, évoluant entre +1 et -1, de rapport cyclique 1/2) comme une série infinie de la forme : Le phénomène de Gibbs est une curiosité de la description d'un signal carré par une série de Fourier. On peut montrer que les oscillations supplémentaires constatées dans le cas d'un signal carré non–idéal est un artéfact en lien avec ce phénomène.