| Les premiers essais de transmission stéréophonique ont eu lieu lieu avant la seconde guerre mondiale. On utilisait pour cela deux émetteurs travaillant sur des fréquences voisines et deux postes de radio accordés. Cela n'a jamais eu de succès, car ce système demande deux postes de radio identiques. Les émetteurs travaillaient en modulation d'amplitude (AM) avec une qualité sonore limitée. |
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La modulation de fréquence lancée après la seconde guerre mondiale permet une transmission sonore de meilleure qualité. Les utilisateurs veulent la stéréophonie, à condition que les programmes puissent être reçus sur tous les récepteurs. Il faut un système qui soit “Stéréo compatible mono”, autrement il sera rejeté par le public.
Plus tard on aura même la télévision en stéréo analogique (zweikanalton ou A2). Mise en service assez tard (les premiers tests ont lieu à partir de 1981 en Allemagne), la coutume était d'utiliser le son stéréo de la radio pour les grands concerts. Cette technique n'est actuellement plus possible, à cause des délais de numérisation et de traitement dans le téléviseur: cela se remarque en écoutant simultanément un téléviseur à écran cathodique et un téléviseur à écran LCD, ou en suivant le même programme transmis via deux systèmes (cable et antenne). |
Stéréo multiplex
La diffusion stéréophonique
Le signal en provenance d'un décodeur FM est un signal de haute fidélité (du moins en comparaison avec le signal en AM ou modulation d'amplitude). La bande passante va de 30Hz à 18kHz en mono (comparez cela à la bande passante qui ne va qu'à 4.5kHz en AM). De plus, il est possible de transmettre la stéréo, tout en restant compatible avec les programmes monophoniques. Le premier graphique nous montre le signal à moduler: nous avons le canal de gauche et le canal de droite (choisissez vous-même vos couleurs). Le canal rouge contient un signal relativement basse fréquence, et le canal vert un signal combiné (basse et aigues). Les aigues sont amorties et à la fin il ne reste plus que la composante basse fréquence. Les sons de basse fréquence et de grande amplitude sont généralement présents dans les deux canaux. On a utilisé ce phénomène pour construire des amplificateurs stéréo avec la moitié des composants nécessaires: ce sont les amplis Simplex et stereoplex. Pour transmettre un son stéréo, on va envoyer un échantillon du canal de gauche, puis du canal de droite à l'émetteur. La fréquence d'échantillonage est si élevée (38kHz) qu'elle est totalement inaudible. Le signal multiplex contient à la fois la composante mono (fréquence limitée à moins de 15kHz) et l'information stéréo (centrée autour de 38kHz). Quand l'information stéréo est limitée (les deux canaux transmettent presque le même signal), la composante 38kHz est peu présente. Le second graphique nous montre le signal multiplexé. On utilise souvent le sigle MPX dans les schémas. C'est le signal MPX (en bleu) qui est envoyé à l'antenne. Les radios avec décodeur stéréo vont démoduler le signal du canal de gauche et celui du canal de droite. Le signal démodulé passe par un filtre passe-bas pour éliminer les bruits de commutation. Les radios monophoniques vont totalement ignorer le signal multiplex et uniquement reproduire le signal audio basse fréquence (30Hz - 15kHz), c'est le graphique 3, qui est en fait le signal MPX du graphique 2, mais fortement lissé.
Quand la fréquence-pilote est présente, le récepteur enclenche les circuits de démodulation, autrement ceux-ci ne sont pas utilisés. Dans le récepteur, la fréquence-pilote est multipliée par 2 pour commander le démodulateur synchrone. On place un circuit de lissage après le démodulateur synchrone pour éliminer les bruits de commutation (harmoniques). Pour réduire le bruit de fond, surtout audible dans les hautes fréquences, on va augmenter les aigues lors de l'émission et les réduire à la réception. Il s'agit d'une correction qui est aussi appliquée avec les disques (microsillon), les cassettes audio et même avec les premiers CDs (pre-emphasis et de-emphasis). La bande passante disponible pour les émissions FM est d'environ 100kHz. Nous ajoutons une réserve, ce qui nous fait une bande de 2×150kHz: les émetteurs en FM sont donc espacés de 300kHz. Les récepteurs à affichage numérique utilisent des pas de 50kHz pour permettre le fonctionnement dans tous les pays (certains pays utilisent des canaux espacés différemment).
La fréquence-pilote se trouve à 19kHz. Entre 23 et 53kHz, nous avons le signal stéréophonique L-R. La fréquence porteuse n'est pas présente. Plus haut en fréquences, nous avons le signal RDS, qui est un signal digital. La porteuse est de 57kHz; donc 3 fois la fréquence-pilote. Ici aussi la fréquence porteuse est supprimée puisque nous disposons d'une fréquence pilote bien pratique. Le graphique à gauche nous montre la bande passante dans des conditions d'utilisation normale, donc avec relativement plus de basses que de fréquences élevées et un bruit de fond présent à toutes les fréquences.
Téléviseurs stéréo |
Pour assurer la commutation mono/stéréo, on n'utilise pas la fréquence d'échantillonage, mais une fréquence qui est de moitié (19kHz). Cette fréquence dite pilote se situe entre la bande audio (30Hz - 15kHz) et la bande multiplex (23-53kHz). La fréquence-pilote n'est donc pas perturbée, ce qui permet un fonctionnement correct du démodulateur, même avec une fréquence-pilote de faible amplitude (10% de modulation).
La partie basse de la bande passante (30-15kHz) est utilisée par le signal monophonique R+L. C'est le seul signal qu'utilisent les radios monophoniques.
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