3.2 La transmission

3.2.1 Les câbles
Le câble est le moyen de transmission le plus simple. Il existe une grande variété de types selon le signal qu’ils doivent transporter (bande passante du signal) et les appareils qui sont reliés à chaque bout du câble (impédance, symétrisation du signal).

3.2.1.1 Liaison symétrique / asymétrique
Une liaison asymétrique est simplement la propagation d’un signal entre un potentiel de référence et une seul fil électrique.

Une liaison symétrique se fait avec deux fils et un potentiel de référence. Le but de la liaison symétrique est de réduire les interférences électromagnétiques captées par la câble.

Les deux fils qui portent le signal sont hors-phase l’un par rapport à l’autre. Quand le signal arrive sur l’appareil récepteur, on inverse le signal hors-phase (point froid). Les deux fils ont subit les même interférences, mais lorsqu’on inverse la phase du point froid, on inverse les interférences et le signal est en phase avec le point chaud. Les signaux s’ajoutent et les interférences s’annulent.

3.2.1.2 L’impédance
L’impédance est équivalente à la résistance, mais pour un courant alternatif. Elle dépend de la fréquence du signal par un terme de capacité ou d’induction.
Les signaux audio-numériques sont dans une plage de fréquence très élevée. Il conviendra d’adapter l’impédance du câble lui-même pour que la partie du signal qui est réfléchi sur l’entrée du récepteur soit maîtrisée. Dans le domaine analogique ceci n’est pas nécessaire car la vitesse de propagation est tellement élevée que les longueurs d’ondes des signaux électriques sont très grandes par rapport aux longueurs des câbles.

3.2.1.3 Boîtiers directs (D.I)
Ces boîtiers ont deux fonctions :
- symétriser un signal pour éviter les parasites.
- limiter les pertes en lignes dues à la capacité des câbles.
Il existe plusieurs types de boîtiers directs (D.I : direct input)
- systèmes passifs qui utilisent des transformateurs,
- systèmes actifs qui utilisent des circuits intégrés ou des tubes électroniques. Il faut les alimenter par piles ou alimentation fantôme.

3.2.1.4 Blindage
Pour protéger encore davantage le signal on utilise un blindage électrostatique. On sait qu’à l’intérieur d’un tube de potentiel uniforme, le champ électrique est uniforme. De cette manière on peut empêcher les interférences de pénétrer dans le câble et de contaminer le signal.
Il existe différents types de blindages : par tresse (simple/double avec différents tressages), par feuillard (fine feuille métallisée). Le choix du câble et du blindage dépend de l’exposition plus ou moins importante aux parasites électromagnétiques, de la souplesse, du poids, de la fréquence du démontage de l’installation,...

3.2.1.5 Capacité linéaire
Le diélectrique entre les différentes parties métalliques du câble n’est pas neutre. En effet les différentes parties du câbles sont à des potentiels différents. On a un condensateur. La capacitance est la permissivité du diélectrique aux différents champs électriques formés par les conducteurs.
La capacité linéaire est la capacité du câble par mètre linéaire. Plus le câble est long et plus la capacité augmente. Et plus la capacité est importante dans un condensateur et plus les hauts fréquences peuvent passer. Donc plus un câble est long et plus les aigus du signal qu’il véhicule vont diminuer. Ceci peut être un problème. Pour le résoudre la solution consiste classiquement à convertir le signal analogique en signal numérique et de le faire voyager par une fibre optique.
Un autre problème lié à la capacité linéaire est qu’un câble peut être "microphonique". En effet si la couche de diélectrique varie (lorsque on écrase ou tord le câble) la capacité globale du câble change. Cette variation donne naissance à un signal qui s’ajoute qui est transmis par le câble, on entend dans le signal électrique les écrasements et les torsions du câble. Ce n’est pas un bruit mécanique qui se propage le long du câble pour être capté par le microphone, mais bien un problème de nature électrique.

3.2.1.6 Alimentations
On a vu que certains équipements nécessitent une alimentation. Ce n’est pas toujours possible d’avoir une alimentation secteur sur tous les appareils. Alors on a développé un système qui alimente par les câbles de modulation.
Le système le plus ancien est le 12V T. Il est délaissé de plus en plus au profit des suivants.
Les systèmes fantômes 12V et 48V. Le système 12V tend aussi à disparaître avec l’apparition de convertisseurs de tension continue de plus en plus efficaces.
Pour l’alimentation fantôme 48V, la tension de référence du point chaud et du point froid est de +48V par rapport au blindage qui sert de référence.
Dans le microphone ou le boîtier direct qui sert de source, une paire de condensateurs bloquent ce courant continu et on peut l’utiliser pour fournir l’énergie nécessaire soit à la polarisation de la membrane, à la préamplification du signal de sortie de capsule, l’alimentation des convertisseurs d’impédance.

3.2.2 Transmission radio (UHF/VHF)
Quand il n’est pas possible d’utiliser un câble, on peut avoir recours à un système radio. La qualité de la transmission est inférieure, la plage dynamique est plus limitée que pour un câble. De plus avec toute l’électronique qui est ajoutée on peut avoir une élévation du souffle.
Une porteuse UHF ou VHF sert à la transmission en modulation de fréquence d’un signal basse fréquence (audio).
En général, dans ces dispositifs il y a une compression du signal à la source et une expansion à la réception pour essayer de gagner un peu en plage dynamique.
Les système UHF sont de meilleure qualité, ils sont aussi plus complexes du fait de l’augmentation de la fréquence de la porteuse.
La portée des émetteurs est variable selon la gamme de produit. On trouve des systèmes ayant jusqu’à 250 mètres de portée. La présence d’obstacles réduit la portée.
A l’émission il faut s’assurer que l’antenne ne touche pas le corps de la personne qui porte l’émetteur ou le câble qui va au microphone cravate.
A la réception il se peut que selon la position de l’émetteur, l’antenne de réception soit dans un noeud et le signal disparaît. Pour cela on a développé le système "diversity" avec deux antennes. Les signaux HF de chaque antenne sont comparé pour ne garder que la meilleur réception qui sera démodulée.

3.2.3 Fibres optiques
Après conversion en signal numérique, il est possible de transmettre, sur de très grandes distances, un signal sans perte et sans craindre les interférences.
La porté et l’intégrité de la transmission varient selon la qualité des fibres (verre ou plastique).
Ce genre d’installation est plus lourd en infrastructure et surtout plus coûteux que du câble électrique, mais peut être nécessaire pour des raisons d’exploitation difficiles ou pour limiter le nombre de câbles puisqu’une seule fibre optique peut transporter facilement de nombreux canaux contrairement à la transmission analogique.

retour