Digital Audio Broadcasting

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Pénétration du DAB en 2013 :
  •      Pays avec des émissions commerciales
  •      Pays procédant à des essais
  •      Pays intéressés
  •      Pays ayant abandonné le DAB

Le DAB pour Digital Audio Broadcasting, ou en français radiodiffusion sonore numérique[1], est un système de radiodiffusion numérique développé et standardisé au départ par le projet européen EUREKA 147, et actuellement exploité sur plusieurs continents. Les premières émissions commerciales ont eu lieu en 1995, et depuis 2007 est déployée une version améliorée du standard, appelée DAB+.

Principales fonctionnalités et caractéristiques[modifier | modifier le code]

Le DAB permet la diffusion numérique de programmes radiophoniques, via les ondes hertziennes par voie terrestre ou par satellite. Dans de bonnes conditions de réception, la qualité est analogue à celle des baladeurs numériques ou des lecteurs de CD audio. Chaque programme est accompagné d'informations telles que son nom, le titre des émissions ou des morceaux passés à l'antenne, et même éventuellement des images et données supplémentaires. Un récepteur adapté doit être utilisé : les traditionnels récepteurs de radio analogique AM et/ou FM ne peuvent décoder les données numériques du DAB.

Par rapport à la radio FM, le DAB offre un certain nombre d'avantages à ses auditeurs :

  • absence de bruit de fond (« souffle ») dû à une réception moyenne ou aux perturbations ;
  • possibilité de diffuser plus de stations ;
  • établissement totalement automatique de la liste des stations par le récepteur ;
  • données associées aux programmes potentiellement plus riches que celles offertes par le RDS : textes, images, informations diverses, sites web ;
  • robustesse face aux perturbations lors d'utilisation en réception mobile (voiture, train) y compris à grande vitesse.

Historique[modifier | modifier le code]

Les premiers développements relatifs au DAB ont eu lieu en 1981 à l'Institut für Rundfunktechnik (en) (IRT). Les premières démonstrations se sont tenues en 1985 à la conférence WARC de Genève. La norme a ensuite été développée à partir de 1987 dans le cadre du projet européen EUREKA 147, par un consortium regroupant des diffuseurs, constructeurs, centres de recherches et opérateurs. Le codec MPEG-1 Audio Layer II (en) (dit « MP2 ») a été développé dans le cadre de ce projet. Le DAB a été le premier standard à utiliser le procédé OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing) qui s'est ensuite imposé dans le domaine de transmissions numériques à haut débit. Au début des années 1990, les choix du codec, des modes de modulation et des codes correcteurs d'erreur ont été arrêtés et la norme a été finalisée en 1993. La norme a été adoptée par l'ITU-R en 1994, l'Union européenne en 1995 et l'ETSI in 1997 (norme EN 300 401).

Des émissions pilotes ont commencé à partir de 1995 dans plusieurs pays. Le Royaume-Uni a été le premier pays à lancer un service commercial en DAB. Les premiers récepteurs ont été proposés à la vente en 1999 ; en 2001 l'offre à Londres comprenait les stations de la BBC ainsi que 50 stations privées.

Depuis 1997, le standard est maintenu par le forum WorldDAB (connu sous le nom de WorldDMB de 2007 à 2015)[2]. En 2005, cette organisation a démarré des travaux visant à améliorer la norme initiale, en termes de codec audio et de codes correcteurs d'erreur. Cela a conduit au « DAB+ » en 2006, qui n'est pas un standard différent, mais un complément de la norme DAB, permettant d'utiliser le codec HE-AAC version 2 et des codes correcteurs de type Reed-Solomon[3]. Ces améliorations permettent de transmettre plus de stations et/ou d'améliorer la qualité audio, et assurent une meilleure réception en présence de perturbations.

Une autre extension du DAB a été normalisée à l'ETSI : le Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting (T-DMB). Ce standard permet la diffusion de télévision numérique à destination d'appareils mobiles. Il procède par encapsulation d'un flux MPEG-TS dans un canal de données DAB. Les codecs utilisés ont HE-AAC v2 pour l'audio et H.264 (MPEG-4 Part 10) pour la vidéo. Le présent article ne traite que du DAB/DAB+, pas du T-DMB.

Description technique[modifier | modifier le code]

Les stations de radio sont regroupées en bouquets appelés ensembles ou multiplex. Un multiplex correspond globalement à un flux de données numériques, transmis par un émetteur DAB sur une fréquence donnée.

Fréquences utilisées[modifier | modifier le code]

Selon les pays, la bande III en VHF (174–240 MHz) et la bande L en UHF (1 4521 492 MHz) peuvent être allouées au DAB.

Le DAB est adapté aux réseaux à fréquence unique : tous les émetteurs d'une même région peuvent fonctionner sur la même fréquence. Ceci facilite la planification des fréquences.

Modulation[modifier | modifier le code]

Quatre modes de transmission sont définis, numérotés de I à IV. Le mode I concerne les émissions en bande III.

La modulation utilisée est le DQPSK avec le procédé OFDM, ce qui fournit une bonne immunité à l'atténuation et aux interférences inter-symboles causées par les trajets multiples.

En mode I, la modulation OFDM consiste de 1 536 porteuses. La période utile d'un symbole OFDM est 1 milliseconde, donc chaque porteuse OFDM occupe une bande de 1 kHz de large. Un multiplex occupe en tout une largeur de bande de 1,536 MHz, soit le quart de la largeur de bande d'un émetteur de télévision analogique. L'intervalle de garde est de 246 microsecondes, donc la durée totale d'un symbole est de 1,246 ms. La durée de l'intervalle de garde détermine la distance maximum entre des émetteurs qui font partie du même réseau à fréquence unique, soit ici environ 74 km.

Correction d'erreur[modifier | modifier le code]

Le code correcteur d'erreur détermine à quel point une émission pourra être reçue correctement, même lorsque les signaux sont affaiblis, par exemple loin de l'émetteur ou dans les bâtiments.

La première version du DAB utilise des codes convolutifs. Le niveau de redondance est plus important pour les parties du flux de données audio susceptibles de créer des perturbations audibles. Chaque opérateur peut choisir entre plusieurs « niveaux de protection » pour chaque service (voir ci-dessous), qui se caractérisent par des caractéristiques différentes du code correcteur utilisé. Il existe 5 niveaux de protection pour l'audio, 4 pour les données.

Le DAB+ introduit un codage de type Reed-Solomon utilisé « à l'intérieur » du flux déjà protégé par les codes convolutifs. Cette technique de correction d'erreur est beaucoup plus efficace que celle du DAB originel. Dans les mêmes conditions d'émission et de réception, certaines personnes qui rencontreraient des difficultés en DAB originel reçoivent un signal beaucoup plus robuste en DAB+

Flux binaire[modifier | modifier le code]

Un multiplex transmet 864 « unités de capacité », dont le débit binaire dépend du niveau de protection choisi. Par exemple, le niveau 3 fournit un débit total par multiplex d'environ 1 184 kbit/s.

Le signal est composé d'un canal de signalisation nommé FIC et d'un canal pour les programmes nommé MSC.

Une redondance temporelle de 384 ms est incluse dans le transport des données, ce qui permet une excellente immunité aux chutes brutales de signaux lors de passages sous des trémies par exemple.

Organisation en services[modifier | modifier le code]

Le débit disponible dans un multiplex est réparti en « services » de plusieurs types :

  • services primaires : les stations de radio principales ;
  • services secondaires : par exemple, commentaires sportifs supplémentaires ;
  • services de données : guide de programmes, diaporamas synchronisées avec les émissions, pages web et images, etc.

Codec audio[modifier | modifier le code]

La première version du DAB proposait uniquement le codec MPEG-1 Audio Layer II. Le standard DAB+ ajoute le codec HE-AAC version 2, aussi appelé AAC+, et défini dans la norme MPEG-4 Part 3. Ce codec est environ trois fois plus efficace que le précédent, ce qui permet de diffuser beaucoup plus de stations par émetteur, ou bien d'augmenter drastiquement la qualité audio à nombre de stations inchangé, ou bien bien entendu de réaliser un compromis entre les deux.

Offre radio proposée[modifier | modifier le code]

  • En Allemagne, 95 % de la population est couverte en DAB+[4]. Il y a un multiplex national et différents multiplex régionaux.
  • En Irlande, 52 % de la population des villes principale est couverte par des émissions en DAB[5].
  • Monaco dispose d'un multiplex de 12 stations depuis 2014 qui couvre l'ensemble du territoire[6].
  • Au Royaume-Uni, le DAB représente en 2015 42 % de l'écoute de la radio[7].

Zoom sur quelques pays francophones[modifier | modifier le code]

Drapeau de la Belgique Belgique[modifier | modifier le code]

En Belgique, le service public a commencé la diffusion en DAB en 1997-1998. Trois multiplex régionaux sont actuellement diffusés, qui reprennent les radios se service public francophone (RTBF), néerlandophone (VRT) et germanophone (BRF). Fin 2015, en tout 26 stations sont diffusées, donc 16 en DAB et 10 en DAB+. 95 % de la population est couverte[8].

Drapeau de la France France[modifier | modifier le code]

Des émissions expérimentales ont eu lieu en France depuis les années 1990. En 2007, le gouvernement a annoncé le lancement prochain de la radio numérique terrestre, à la norme T-DMB. Après divers atermoiements, et sous la pression d'un certain nombre d'acteurs, les pouvoirs publics ont finalement autorisé également l'emploi du DAB+. Le lancement officiel de la radio numérique terrestre a finalement eu lieu le 20 juin 2014. Trois zones sont couvertes (Paris, Nice et Marseille) par des bouquets qui n'incluent aucun programme du service public ni aucune grande station généraliste[9]. Des bouquets en phase d'essai sont également disponibles à Nantes et Lyon[10]. Fin 2015, sur l'ensemble des zones couvertes, qui représentent 19 % de la population, 102 stations sont proposées. Une seule station est en T-DMB, toutes les autres sont en DAB+[10].

Drapeau de la Suisse Suisse[modifier | modifier le code]

L'offre DAB en Suisse est composée début 2015 de deux ou trois ensembles dans chaque région linguistique. La composition de chaque ensemble dépend de la région linguistique. Le premier ensemble diffuse un bouquet de 12 à 13 radios du service public (SRG SSR idée suisse). Il diffuse des radios aux normes DAB et DAB+, dont plusieurs ne sont pas disponibles en FM. Le , un 2e ensemble mixte privé/public a été lancé en Suisse alémanique. Un ensemble similaire a vu le jour le 16 avril 2014 en Suisse romande. Progressivement depuis 2012, un "3e ensemble", comportant une quinzaine de stations, est créé par région, en commençant par la Suisse alémanique. En Suisse romande, il a vu le jour en mai 2014 à Genève et en Valais en septembre 2014. Un quatrième multiplex existe à Genève et Zurich[11].

Fin 2015, 99 % de la population est couverte. En tout 115 stations sont diffusées en DAB+ et encore 14 en DAB[11]. Cependant la Suisse a opté pour une transition totale vers le DAB+ et un arrêt de la diffusion FM d'ici 2024[12].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Traduction officielle de Digital Audio Broadcasting dans la AFNOR NF EN 50255.
  2. (en) www.worlddab.org
  3. Digital Audio Broadcasting (DAB); Guide to DAB standards; Guidelines and Bibliography, section 4.2 p. 8.
  4. WorldDAB: Germany
  5. WorldDAB: Ireland
  6. WorldDAB: Monaco
  7. WorldDAB: United Kingdom
  8. WorldDAB - Country Information - Belgium, 10 juillet 2015
  9. Libération, 19 juin 2014, La RNT se jette à l’onde
  10. a et b WorldDAB - Country Information - France, 25 août 2015
  11. a et b WorldDAB - Country Information - Switzerland, 28 août 2015
  12. Office fédéral de la communication, http://www.bakom.admin.ch/themen/radio_tv/01214/02292/04666/index.html?lang=fr

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]