• LinkedIn
• Facebook
• Twitter
• Imprimer
• Courriel

Introduction

Lorsque vous écoutez la radio FM dans votre voiture ou sur votre récepteur FM portable, vous avez probablement remarqué que la fréquence de la station FM n’est pas la seule information affichée sur l’appareil. En fait, de nos jours, la plupart des stations FM transmettent des données additionnelles qui fournissent diverses fonctionnalités très utiles pour les auditeurs de la radio. De l’information, comme le nom de la station FM, l’indicatif d’appel (p. ex. CBFX-FM), le titre de la chanson, le nom de l’artiste, et même de l’information locale sur la circulation ou la météo, peut maintenant être transmise et affichée sur des récepteurs compatibles.

Le Radio Broadcast Data System (RBDS) est une norme technique qui permet aux émetteurs FM de diffuser des types d’information additionnels au moyen de signaux numériques codés qui peuvent être affichés sur un récepteur de radio FM compatible avec le RBDS. À l’heure actuelle, la plupart des fabricants d'automobiles dotent leurs véhicules de récepteurs FM ou de systèmes de navigation compatibles avec le RBDS. De plus grand, les systèmes audiovisuels de divertissement haut de gamme ainsi que certains récepteurs FM portables, comme les iPod Nano, prennent maintenant en charge la fonctionnalité RBDS.

Le présent article vise à expliquer brièvement la technologie RBDS et les caractéristiques utilisées actuellement par CBC/Radio-Canada. Comme vous le verrez, la technologie RBDS peut être utilisée pour améliorer l’expérience de l’écoute de la radio FM grâce à l’interaction avec les auditeurs, tout en offrant des occasions intéressantes de partenariat avec des tierces parties. Mais surtout, le RBDS peut être utilisé pour garder les auditeurs à l’écoute.

RBDS – Les bases

Les données RBDS sont modulées et portées silencieusement par une sous-porteuse à 57 kHz dans le signal stéréo de la bande de base FM. La figure 1 montre la portion audio de la bande de base d’un signal FM stéréo comprenant une sous-porteuse RBDS.

Figure 1 – Signal audio de la bande de base avec sous-porteuse RDBS.

De faibles niveaux d’injection (3 % à 5 %) permettent aux données RBDS d’être transmises efficacement sur les ondes FM sans nuire au rendement du principal signal audio. Les données RBDS sont transmises continuellement et de façon cyclique, produisant un flux de données très robuste et optimalisé pour la réception sur les appareils mobiles. La transmission des données RBDS est possible grâce à l’utilisation de logiciels et d’encodeurs efficients. Par conséquent, les coûts de mise en œuvre du RBDS sont relativement bas pour les radiodiffuseurs FM souhaitant utiliser cette technologie.

Caractéristiques du RBDS

Dans sa forme la plus simple, la technologie RBDS permet aux stations FM d’afficher leur nom ou leur indicatif d’appel sur le récepteur. Cette fonctionnalité est possible grâce au service Program Service Name (nom PS). Le nom PS est limité à huit caractères et il est habituellement affiché sur le récepteur à la place de la fréquence de la station. À CBC/Radio-Canada, selon la convention, les noms PS de nos quatre réseaux FM sont généralement les suivants :

• RadioOne pour Radio One
• Premiere pour la Première Chaîne
• Espace M pour Espace musique
• RadioTwo pour CBC Radio Two

Des développements récents de la technologie RBDS permettent aux stations FM d’utiliser diverses fonctionnalités additionnelles, comme la possibilité pour un récepteur de passer automatiquement d’un émetteur à l’autre, de faire défiler du texte, de marquer des chansons pour un téléchargement subséquent sur Internet et de créer des partenariats avec des applications tierces, pour n’en nommer que quelques-unes. Les sections suivantes expliqueront plus en détail certaines de ces fonctionnalités utilisées actuellement par CBC/Radio-Canada.

Radiotext et Radiotext Plus (radiomessagerie)

La fonctionnalité Radiotext (RT) est utilisée pour afficher de l’information sous la forme de données dynamiques ou du texte défilant sur l’écran des récepteurs radio. Cette fonctionnalité est limitée à 64 caractères et peut faire défiler différentes données, comme le nom de la chanson, le nom de l’artiste ou encore le nom d’un concert particulier. De l’information additionnelle, comme les prévisions météorologiques, le point sur la circulation, des évènements promotionnels locaux ou des publicités, peut être aussi transmise et affichée avec cette fonctionnalité. Pour sa part, la fonctionnalité Radiotext Plus (RT+) est un flux de données additionnel qui permet aux récepteurs de contrôler et de trier l’information dans différentes parties du récepteur. Cela rend l’écoute de la radio FM beaucoup plus intéressante, étant donné que l’information est affichée comme sur un lecteur MP3 ou sur un récepteur de radio par satellite.

Figure 2 (b) – liste de chansons
marquées sur un iPod Nano.

Figure 2 (a) – iPod Nano avec
fonctionnalité RT+ syntonisé
sur Espace musique à Montréal.

La fonctionnalité RT+ permet aussi aux auditeurs de marquer des chansons avec des appareils compatibles. La figure 2 (a) montre l’exemple d’un lecteur média iPod Nano qui comprend aussi un récepteur FM compatible avec le RBDS. Le titre de la chanson et le nom de l’artiste sont affichés et peuvent être « marqués » en utilisant l’icône situé à gauche dans le bas de l’écran. Le titre de la chanson et le nom de l’artiste seront sauvegardés de manière à ce que, lorsque les auditeurs connectent leur appareil à Internet, les chansons marquées soient accessibles et prêtes à être achetées en ligne. La figure 2 (b) présente un exemple de liste de chansons marquées.

Figure 3 – Samsung Android (left) and Blackberry
Curve (right) with RT+ data, courtesy of the CRC.

Les stations de radio peuvent aussi utiliser la fonctionnalité RT+ pour rejoindre leurs auditeurs comme jamais auparavant. Par exemple, la figure 3 présente deux images de l’application^[i] FM TwoO du Centre de recherche sur les communications du Canada (CRC) pour les téléphones intelligents Samsung Android et BlackBerry Curve. Ces appareils sont aussi dotés de récepteurs FM compatibles avec le RBDS. Les auditeurs ont la possibilité de se connecter aux sites web de la station ou d’utiliser la fonction de composition rapide de leur appareil pour passer des appels ou envoyer des courriels. Des applications additionnelles comme les photos, les pochettes d’album ou différentes publicités peuvent aussi être affichées. L’information de ce type sélectionnée par l’utilisateur peut aussi offrir des occasions supplémentaires aux stations FM de savoir comment ils répondent aux exigences de leurs auditeurs.

Alternate Frequency (fréquence de remplacement)

Si vous écoutez des stations FM en parcourant de grandes distances en voiture, vous devrez syntoniser de nouveau la radio de temps en temps lorsque le signal commence à faiblir. C’est parce que les signaux FM couvrent un rayon d’environ 80 km autour du site de l’émetteur, selon les paramètres d’exploitation de la station et la nature du terrain. Par conséquent, il faut un réseau d’émetteurs FM pour assurer la couverture d’une programmation particulière sur de longues distances. Même si les émetteurs avoisinants doivent utiliser des fréquences FM de repli pour éviter les interférences, la fonctionnalité Alternate Frequency (AF – fréquence de remplacement) permet à votre récepteur de passer automatiquement à un signal de meilleure qualité de la même programmation, et vous n’avez donc pas à la syntoniser de nouveau manuellement. Les auditeurs ne remarquent pas le changement de fréquence, et c’est donc une excellente fonctionnalité qui permet aux auditeurs d’écouter CBC/Radio-Canada quand ils font de longues distances en auto. Étant donné que le récepteur RBDS recherchera des fréquences préprogrammées et le code d’identification programmé spécifié par le réseau en cours d’écoute, les stations concurrentes ne peuvent pas faire passer un récepteur sur leurs fréquences. Il est également important de signaler qu’il faut activer la fonction AF de certains récepteurs, puis qu’il s’agit d’une option facultative sur de nombreux récepteurs compatibles avec le RBDS. C’est ce qui s’est produit avec des véhicules GM que nous avons testés et dont la fonction AF ON devait être activée.

La section suivante présente des exemples précis à l’aide de cartes de rayonnement FM pour lesquels la fonctionnalité AF est (ou sera) très utile pour étendre la couverture et conserver les auditeurs.

Figure 4 – Rayonnement des fréquences de remplacement (AF) pour Espace musique de
CBC/Radio-Canada : Montréal, Trois-Rivières, Québec et Sherbrooke.

La figure 4 présente une carte du rayonnement de quatre émetteurs FM de CBC/Radio-Canada diffusant la même programmation. Dans ce cas, il s’agit de la programmation d’Espace musique et des encodeurs RBDS sont installés sur chacun des quatre émetteurs en question. Ainsi, un récepteur FM compatible avec le RBDS syntonisé sur l’une de ces quatre fréquences peut automatiquement passer à une fréquence de signal plus forte, tout en se déplaçant d’un périmètre de service à l’autre. Nos essais sur le terrain ont démontré que, lorsque les délais audio sont correctement configurés entre les émetteurs, le changement de fréquence se fait en douceur pour l’auditeur. Il faut en fait observer l’affichage sur un autre récepteur FM pour pouvoir constater où et quand le changement de fréquence se produit lorsqu’on prend l’autoroute 40 à Montréal en direction de Trois-Rivières.

Figure 5 – Couverture des fréquences ce remplacement (AF); Première
Chaîne de CBC/Radio-Canada, réémetteurs FM en Gaspésie (Québec).

La figure 5 présente une carte de rayonnement dans le sud de la Gaspésie, Québec, où nous sommes actuellement en train de construire un réseau de cinq réémetteurs FM. Ces cinq émetteurs diffuseront tous la programmation réseau de la Première Chaîne et ils doivent entrer en ondes en septembre 2012. Ces cinq émetteurs seront équipés chacun d’un encodeur RBDS, dont la fonctionnalité AF sera programmée. Par conséquent, un véhicule doté d’un récepteur compatible avec le RBDS et syntonisé sur la fréquence 104,3 MHz à New Richmond, qui se déplacerait sur la route 132 en direction de l’est, serait automatiquement syntonisé sur le meilleur signal FM de la Première Chaîne tout le long de la route jusqu’à Percé, au Québec. Cela représente une distance de plus de 250 km. On procèdera à d’autres essais cet automne pour déterminer les niveaux d’injection idéaux et le réglage de la fonctionnalité AF des encodeurs RBDS dans cette zone très montagneuse. Des encodeurs RBDS additionnels pourraient être installés pour étendre encore davantage la couverture dans la péninsule gaspésienne, où CBC/Radio-Canada dispose d’une série de réémetteurs FM.

Figure 6 – Couverture des fréquences de remplacement (AF); Radio One de CBC/Radio-Canada
de Windsor à Ottawa, le long de l’autoroute 401.

La figure 6 présente un autre exemple dans lequel un réseau d’émetteurs FM pourrait être relié pour former une zone de couverture étendue. Dans ce cas, les émetteurs FM diffusent tous la programmation de Radio One et couvrent l’autoroute 401 de Windsor à Cornwall, ainsi que la région d’Ottawa. Cela représenterait un défi plus important pour le réglage des encodeurs RBDS, étant donné que la programmation de Radio One n’est pas la même pour tous les émetteurs de Radio One durant certaines périodes de la journée en raison du contenu régional et local. Cependant, la norme RBDS permet au radiodiffuseur de contrôler les codes d’identification des émissions ainsi que la configuration de la fonctionnalité AF des émetteurs individuels dans un réseau précis durant les différentes périodes de programmation pour empêcher le transfert automatique non souhaité de se produire. Au moment de la rédaction de cet article, cette fonctionnalité et cette configuration n’avaient pas encore été testées à CBC/Radio-Canada.

Open Data Application/application données
ouvertes (fonctionnalité ODA)

Bientôt, une tarification différenciée dans le temps sera appliquée à l’utilisation et la facturation de l’électricité, et le prix de celle-ci variera selon le moment de la journée. L’électricité consommée durant les heures de pointe coûtera plus chère à l’abonné. Les services d’électricité canadiens sont en train d’installer des « compteurs intelligents » qui leur permettront de facturer l’utilisation en fonction de l’heure. En réaction à cette tarification différenciée dans le temps, les fabricants comme GE^[ii] ont commencé à produire des appareils électroménagers « intelligents » : chauffe-eau, machines à laver, sécheuses, climatiseurs, etc., qui sont conçus pour fonctionner en dehors des périodes de forte demande.

Qu’est-ce que cela a à voir avec le RBDS et les émetteurs FM? Les encodeurs RBDS qui utilisent la fonctionnalité ODA peuvent aussi être utilisés pour coder et transmettre aux appareils intelligents des données sur la consommation d’électricité dans les périodes de pointe. Vous vous demandez probablement en quoi cela concerne CBC/Radio-Canada. C’est parce que, en janvier 2010, CBC/Radio-Canada et e-Radio inc. ont fait équipe^[iii] pour fournir des données du service d’électricité aux appareils intelligents au moyen des ondes FM et de la fonctionnalité ODA.

D’autres fonctionnalités RBDS intéressantes qui ne sont pas encore utilisées par CBC/Radio-Canada mentionnons notamment : Indication d’émission de circulation (TP – Traffic Program), Bulletin de circulation (TA – Traffic Announcement) et type d'émission (PTYN – Program Type Name), pour n’en nommer que quelques-unes.

RBDS – conception et mise en œuvre du système

Au moment de la rédaction de cet article, les données RBDS de CBC/Radio-Canada étaient diffusées par l’ensemble des 39 émetteurs d’Espace musique, par 10 émetteurs FM de Radio Two et par quelques émetteurs de Radio One et de la Première Chaîne dans le pays. Certaines étapes relatives à la conception et à la mise en œuvre ont été difficiles à régler, en raison des facteurs suivants :

• Les signaux des émissions audio et du contenu radio de CBC/Radio-Canada sont envoyés à Montréal pour les réseaux français et à Toronto pour les réseaux anglais.

• Ensuite, tous les signaux des émissions sont transmis par liaison montante et distribués par satellite à partir de Montréal et de Toronto. Ces signaux d’émission sont ensuite reçus à l’aide d’antennes satellites de 4,5 m à partir de la plupart de nos sites de transmission. Seuls quelques émetteurs FM sont reliés à un centre de production régional au moyen d’un lien studio-émetteur.

• La conception voulait que le système soit évolutif pour pouvoir prendre en charge plus de 600 émetteurs FM (607 émetteurs FM pour être exact^[iv] dans l’éventualité où le RBDS serait mis en œuvre à l’échelle du pays pour tous les émetteurs FM de Radio One, de la Première Chaîne et de Radio Two.

• Les données dynamiques sources RBDS sont fondées sur le protocole IP, alors que la plupart des sites d’émetteur de CBC/Radio-Canada ne disposent pas de connexion IP ou au réseau local, étant donné que la plupart de nos pylônes de radiodiffusion et nos émetteurs FM se trouvent dans emplacement éloignés et dans des terrains montagneux difficiles.

Figure 7 – Conception du système RBDS de CBC/Radio-Canada.

Un schéma fonctionnel de la conception du système RBDS de CBC/Radio-Canada est présenté dans la figure 7. De la mise en ondes des médias au récepteur FM, les sections suivantes expliquent brièvement chaque partie de la chaîne de conception.

Commençons par les données sources du RBDS fournies par les serveurs de la Mise en ondes des médias à Toronto et à Montréal. L’information dynamique Radiotext qui finit par arriver dans les encodeurs RBDS est centralisée à Montréal pour les réseaux de la Radio française, et à Toronto pour ceux de la Radio anglaise. L’information sur la chanson (artiste et titre) ou le nom de l’émission en ondes est incluse dans la liste de diffusion générée par un logiciel tiers appelé Sonart. Quand une nouvelle chanson joue, Sonart fournit l’information sur la chanson en modifiant un fichier XML hébergé dans le serveur RBDS. Dès que le fichier est modifié, le logiciel Center Stage Live^[v] réagit à la modification et capture immédiatement les données sur ce qui est en train de jouer. L’information sur la chanson sera alors diffusée en format TCP/IP et en multidiffusion, ce qui la rend immédiatement disponible pour le reste de la chaîne de distribution. Un processus similaire est utilisé les réseaux de la Radio anglaise à Toronto.

Étant donné que tous les signaux audio de CBC/Radio-Canada sont centralisés et transmis par liaison montante à partir de Montréal et de Toronto, le système a été conçu pour prendre en compte les différents fuseaux horaires, réseaux et données des listes de lecture associés au contenu audio mis en ondes. Par exemple, notre réseau d’émetteurs pour Espace musique est composé de 39 émetteurs alimentés par 14 signaux audio distincts. Afin de tirer le plus profit de la largeur de bande de notre canal de distribution par satellite, les données sources sont converties en données TCP/IP pour la multidiffusion. Par conséquent, 14 flux de données individuels sont envoyés par liaison montante au lieu d’un seul flux de données par émetteur.

De cette manière, il fallait que nous disposions de ces données TCP/IP pour la multidiffusion dans un format compatible avec notre plateforme Cisco ASI d’encodage et de multiplexage actuelle. Cela a été possible avec un encapsuleur IP qui convertit les données TCP/IP de multidiffusion en format ASI. À ce moment-là, les données ASI sont « multiplexées » dans notre plateforme d’encodage et ensuite modulées, converties et envoyées par liaison montante avec des amplificateurs de grande puissance (HPA) et des antennes satellites à gain élevé.

La dernière portion du défi présenté par la conception concernait les sites des émetteurs. Premièrement, les données RBDS sont rendues disponibles sur la sortie IP des récepteurs satellites D9850. Toutefois, les données IP au site de transmission posaient des difficultés en elles-mêmes, puisque la plus grande partie des sites d’émetteurs de CBC/Radio-Canada ne disposent pas de connexions au réseau local. Nous avons dû concevoir une nouvelle infrastructure TCP/IP approuvée par les TI pour tous nos sites d’émetteur, afin de décoder correctement les flux de données pour la multidiffusion et de permettre la compatibilité avec le format TCP/IP du reste de l’équipement de radiodiffusion de nos sites. Il a fallu différentes normes documentées et des séances de formation destinées à nos technologues et ingénieurs RF pour être en mesure de mettre en œuvre le RBDS dans nos sites d’émetteurs FM. Grâce à ce processus, l’encodeur RBDS encode et module la sous-porteuse RBDS à 57 kHz, et l’envoie à l’entrée de l’excitateur de l’émetteur FM. Enfin, les niveaux adéquats d’injection RBDS et de la modulation totale des émetteurs FM sont soigneusement réglés afin de ne pas surmoduler la porteuse FM.

Conclusion

La technologie RBDS et ses fonctionnalités constituent pour les radiodiffuseurs une excellente occasion d’interagir avec les auditeurs en leur fournissant de l’information importante sur le contenu et les émissions offerts. La fonctionnalité Program Service (PS) Name (identification du réseau ou de la station) est une manière rentable de promouvoir le nom de la station ou du réseau, puisqu’il est affiché directement sur le récepteur radio, sous les yeux de l’auditeur.

En utilisant au maximum les autres fonctionnalités RBDS comme Radiotext Plus et Alternate Frequency, les radiodiffuseurs peuvent attirer de nouveaux auditeurs, retenir les auditeurs loyaux et garder tout le monde à l’écoute! Mais surtout, tout cela peut être obtenu avec un investissement minimal dans une technologie qui a fait ses preuves et qui demeurera disponible dans un avenir prévisible.

Grâce à des jeux de puces de moins en moins onéreuses et au fait que la plus grande partie des stations FM offrent maintenant les données RBDS à leurs auditeurs, les récepteurs FM compatibles avec le RBDS sont maintenant la norme dans la plupart des nouvelles voitures vendues au Canada. En outre, il y a de plus en plus de fonctionnalités compatibles avec le RBDS offertes dans les appareils audio portables comme l’iPod Nano.

Finalement, la technologie RBDS peut être vue comme un coup de pouce technologique pour les radiodiffuseurs FM traditionnels comme CBC/Radio-Canada. Au fur et à mesure que de nouvelles stations FM utilisent le reste des fréquences disponibles du spectre dans la plupart des grandes villes canadiennes, la technologie RBDS devrait être mise en œuvre de manière stratégique pour continuer à faire concurrence aux autres stations FM et au large éventail de contenu et de services médias offerts aujourd’hui.

Remerciements

La mise en œuvre du RBDS à CBC/Radio-Canada est le fruit d’un travail collectif et de nombreuses ressources des groupes suivants ont contribué à son succès : Exploitation de transmission dans tout le pays, Ingénierie de transmission, Nouvelles technologies de radiodiffusion, Ingénierie de diffusion et Exploitation – Montréal, Ingénierie de diffusion et Exploitation – Toronto et Télécommunications de CBC/Radio-Canada. Nous devons remercier tout particulièrement Charles Rousseau, ing., premier ingénieur, Ingénierie du spectre, et ingénieur-chef du projet, pour sa contribution aux essais et à la mise en œuvre du RBDS et à cet article, ainsi qu’Isabelle Houle, dessinatrice – Ingénierie de transmission, pour ses excellentes cartes de couverture et ses schémas.

Références

• Understanding and Deploying Radiotext Plus (RT+), Alan W. Jurison, Clear Channel Media + Entertainment, Cincinnati (Ohio), (NAB 2012).
• Radiotext Plus (RT+) Specification, version 2.0., RDS Forum (2005).
• The Broadcaster’s guide to RDS, Scott Wright (1997), Focal Press.
• Radio World – RDS: What You Need to Know: http://www.rwonline.com/article/rds-what-you-need-to-know/2947 (page Web disponible uniquement en anglais)
• Radio Broadcast Data Systems, (manuel d’ingénierie NAB 2010). Scott A. Wright, Delphi Delco Electronics Systems, Kokomo Inc.
• NRSC-4-B, United States RBDS Standard, Specification of the radio broadcast data system (2011)
• RBDS versus RDS – What are the differences and how can receivers cope with both systems?, Scott Wright (Delco Electronics Corp., 1998).