NICAM
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NICAM est un acronyme qui signifie Near Instantaneous Companded Audio Multiplex : "Multiplexage audio à compression quasi-instantanée".

Ce procédé permet la transmission d'un son numérique stéréo avec les émissions de télévision (La télévision est la transmission, par câble ou par ondes radioélectriques, d'images ou de scènes animées et généralement sonorisées qui sont reproduites sur un poste récepteur appelé téléviseur (ou, par...).

Historique

Il existe de nombreuses normes de télévision. Celles qui utilisent un son modulé en FM permettent la transmission d'un signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés depuis la nuit des...) sonore stéréophonique, ce qui n'est pas le cas des normes diffusant le son en AM.

Pour permettre néanmoins la diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à disposition » (diffusion d'un produit, d'une...) de son stéréo, la norme (Une norme, du latin norma (« équerre, règle ») désigne un état habituellement répandu ou moyen considéré le plus souvent comme une règle à...) NICAM (NICAM est un acronyme qui signifie Near Instantaneous Companded Audio Multiplex : "Multiplexage audio à compression quasi-instantanée".) a été développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de courbure. On peut aussi la décrire comme l'enveloppe de la famille des droites normales à la courbe.) par la BBC dans les années 80 (Première diffusion stéréo NICAM en 1986 sur la BBC).

Flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun....) numériques disponibles en NICAM

  • 1 canal stéréophonique.
  • 2 canaux monophoniques séparés et indépendants.
  • 1 canal monophonique (Le terme monophonique peut recouvrir deux aspects :) & canal de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) à 352 kbit/s .
  • 1 canal de données à 704 kbit/s.

Technique

La source sonore stéréophonique en provenance du diffuseur subit en premier lieu une pré-accentuation (norme CCITT J17),afin de garantir un meilleur signal/bruit à la réception.
Un filtrage Anti-aliasing limite la bande de fréquence (Une bande de fréquence définit une plage de fréquences qui ont des propriétés similaires :) audio à traiter dans la limite des 15kHz.

Le son est ensuite quantifié sur 14 bits linéaires et à une fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps. Ainsi lorsqu'on emploie le mot...) d'échantillonnage (L'échantillonnage est la sélection d'une partie dans un tout. Il s'agit d'une notion importante en métrologie : lorsqu'on ne peut pas saisir un événement dans son ensemble, il faut effectuer des mesures en nombre fini, afin de...) de 32kHz. Le signal numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information ayant été quantifiée et échantillonnée, par opposition...) est ensuite compressé sur 10 bits par simple suppression des bits de poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale...) fort, pour les sons faibles (aucune perte d'information) et des bits de poids faible pour les sons forts (perte d'information inaudible), un code de contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) de 3 bits permettant d'indiquer quels bits ont été supprimés est recalculé et envoyé tous les 32 échantillons (Ce qui peut poser des problèmes lors d'écart dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) trop important dans un même bloc).

Un bit de parité est ajouté à chaque échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou d'une solution. Le mot est utilisé dans différents...), calculé a partir des 6 bits de poids fort (les autres bits ayant une influence moindre sur le son, la parité sur les 6 premiers bits permet une meilleur robustesse du signal).

Le signal numérique est ensuite mélangé de façon aléatoire (brassage et entrelacement), le but de cette opération n'est pas de crypter le son, mais tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) simplement d'éviter que le signal numérique ne vienne parasiter l'image sous forme de bandes obliques ou d'ondulations. Le signal est alors modulé (Modulation QPSK) avant d'être intégré au signal vidéo (La vidéo regroupe l'ensemble des techniques, technologie, permettant l'enregistrement ainsi que la restitution d'images animées, accompagnées ou non de son, sur un support adapté à...) sur une sous-porteuse de la même façon que pour le son analogique (Le concept d'analogique est utilisé par opposition à celui de numérique.). Le débit (Un débit permet de mesurer le flux d'une quantité relative à une unité de temps au travers d'une surface quelconque.) numérique des données NICAM stéreo est de 728 kbit/s (NICAM-728).

Intégration du NICAM dans le Signal SECAM 'L' en France
Spectre fréq. SECAM
Spectre fréq. SECAM

En France, la norme SECAM 'L', intègre la sous-porteuse NICAM sur la fréquence de 5,85 MHz (par rapport à la fréquence porteuse (Une porteuse est un signal sinusoïdal de fréquence et amplitude constantes. Elle est modulée par le signal utile (audio, vidéo, données) en vue, soit de sa diffusion au moyen...) luminance).
La largeur (La largeur d’un objet représente sa dimension perpendiculaire à sa longueur, soit la mesure la plus étroite de sa face. En...) de bande du signal NICAM est de 500 kHz.
Le niveau de la sous-porteuse se situe à -27dB par rapport à la porteuse image (luminance), afin d'éviter les interférences dans le signal vidéo.

Du fait de l'intégration de la sous-porteuse NICAM à proximité de la porteuse luminance (En physique, la luminance est l'intensité d'une source de lumière visible dans une direction donnée, divisée par l'aire apparente de cette source dans cette même...) , les anciens téléviseurs "monophoniques" ne sont pas perturbés par ce signal, la porteuse son AM/Monophonique étant bien séparée.

Qualité Audio du signal

Dès la sortie du NICAM, beaucoup de diffuseurs et de fabricants de téléviseurs, ont comparé le son NICAM au son "CD". Le NICAM est certes une avancé qualitative par rapport a la bande son utilisé jusqu'à lors sur le SECAM, mais est important de rappeler que le NICAM n'atteint pas pour des raisons techniques la qualité du son CD ; en effet le son CD est encodé à 44,1 kHz avec 16 bits d'échantillon, le NICAM est encodé à 32 kHz avec 14 bits d'échantillon compressé sur 10 bits. Ce qui limite la 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 généralement confondue avec...) du NICAM à ~15kHz contre ~20kHz pour le CD et la dynamique (le rapport entre le son de niveau le plus élevé et le son le plus faible théoriquement reproductible) maximal à 84dB au lieu de 96dB, de plus le système de compressions utilisé peut causer des artefacts de compressions.

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