Brevet FR3058013A1 — publié le 20180427

PROCEDE ET DISPOSITIF D'OPTIMISATION DE LA PUISSANCE RADIOFREQUENCE D'UN EMETTEUR DE RADIODIFFUSION FM Domaine de l'invention La présente invention concerne l'optimisation en puissance RF des émetteurs de radiodiffusion FM et propose un procédé et dispositif de gestion de cette puissance RF en fonction du contenu du signal modulant, afin de réduire la puissance électrique consommée de l'émetteur et/ou d'optimiser la zone de service radio couverte par l'émetteur. La radiodiffusion en FM (Fréquence modulée), bande II, constitue à ce jour l'un des rares standards adoptés par l'ensemble de la planète, à quelques variantes près. Arrière-plan technologique La base des normes de transmission d'un programme de radiodiffusion sonore en FM a été énoncée courant de la décennie 1950/1960. A ce jour, c'est I'UIT-R Union Internationale des Télécommunications - Radiocommunications qui est l'organisme garant de la définition et l'évolution des règles techniques. L'une des recommandations est la fixation d'un champ RF minimum requis pour un confort d'écoute nominal, suivant 3 types de zones de réception (rural, urbain et urbain dense) et deux modes de diffusion (monophonie, stéréophonie). 3058013 2 Depuis 50 ans, une évolution de la technologie a permis un accroissement très significatif des performances des récepteurs, notamment sur les caractéristiques de sensibilité et de sélectivité. A ce jour, le gain constaté de sensibilité 5 d'un récepteur FM d'entrée de gamme est estimé à 10dB. Par ailleurs, les étages radiofréquence (RF) bénéficient de composants actifs autorisant la mise en oeuvre d'une commande automatique de gain (CAG) de grande amplitude avant saturation ; le rapport signal sur bruit (S/B) est ainsi 10 quasi constant sur les sorties audio du récepteur, jusqu'à la limite de l'exploitation du récepteur. Il existe en outre des outils de traitement du programme sonore constitués de filtres qui « découpent » et traitent le spectre du signal audio en compression/expansion/limitation 15 de dynamique. Ces traitements audio et MPX limitent de façon drastique toute variation transitoire du signal sonore au- dessus d'un seuil absolu et en dessous d'un seuil moyen pouvant varier entre environ -30dB à -6dB du seuil absolu. Cette forte réduction de la dynamique augmente 20 considérablement l'effet de masque en occultant le bruit propre du récepteur permet une augmentation moyenne de 14dB du rapport signal à bruit au niveau du récepteur, sans modification du confort d'écoute pour l'auditeur (mesures subjectives effectuées en écoute « à l'aveugle »), 25 En revanche, l'environnement radiophonique de la bande FM s'est dégradé au fil des années : multiplication des réseaux de radiodiffusion donc de l'occupation des canaux, dégradation de la protection entre les canaux adjacents imputables aux outils de compression, « bruit » général radiofréquence en augmentation imputable à l'apparition des réseaux GSM et aux équipements industriels pollueurs. 3058013 3 Une évaluation toute relative de la somme de ces dégradations est estimée à une perte de sensibilité apparente d'environ 10dB (crête). La somme des gains/pertes imputables à l'évolution des 5 technologies, à l'exploitation et à l'environnement hertzien peut donc être chiffrée à : 10dB + 14dB - 10dB = 14dB. Par précaution, compte tenu de certaines évaluations non mesurables précisément, ce chiffre est ramené à 10dB. Lors de l'étude théorique d'un réseau, ces 10dB 10 constituant un bonus se traduisant par une sur-qualité s'avère d'autant plus inutile qu'elle ne se traduit pas par un meilleur confort d'écoute dans les zones de recoupement dans la mesure où le système RDS gère automatiquement la fréquence de réception bénéficiant des meilleures conditions 15 de champ et/ou de rapport S/B. De plus, le calcul de probabilité des interférences, des fréquences images, des brouillages et des intermodulations, effectué en amont de la validation d'un plan de fréquences constitue d'une part l'un des points les plus délicats à 20 réaliser et d'autre part, une clé de la réussite d'un réseau équilibré, homogène et exempt d'incompatibilité en termes de fréquences, sous réserve que les chiffres calculés se vérifient sur le terrain. Pour réaliser les réseaux d'émission FM, les émetteurs 25 FM sont constitués de différents blocs de puissance capables de fournir jusqu'à 10kW RF, voire davantage. Par définition, en FM la modulation provoque une excursion de la fréquence nominale et non une variation de la puissance RF. Cela signifie que la puissance de sortie reste 30 parfaitement stable, avec ou sans signal sonore modulant. Le rendement d'un émetteur de 10kW est d'environ 75%, soit une puissance électrique consommée d'environ 13,3kW, 24h/24 et 365 jours par an. Ajoutée aux consommations 3058013 4 indirectes, (ventilation forcée des baies, climatisation des locaux), on peut évaluer à 15kW la consommation totale d'un excellent émetteur FM fournissant une puissance RF de 10kW. Les constructeurs s'efforcent d'identifier des procédés 5 d'optimisation du rendement d'un émetteur par des contrôles et réglages automatisés afin que chaque étage se situe dans sa courbe de fonctionnement la plus favorable. Les gains supplémentaires obtenus ne dépassent guère 1 à 2%. Brève description de l'invention 10 La présente invention met en relation les deux constats évoqués ci avant : La sur-qualité est estimée à environ 10dB dans le bilan de liaison d'un réseau actuel de radiodiffusion FM, par rapport aux recommandations de I'UIT-R et les dirigeants de 15 stations ou opérateurs de diffusion souhaitent réaliser des économies d'échelle dans l'exploitation de leurs équipements. L'invention vise à optimiser la puissance d'un émetteur FM en réalisant un dispositif qui asservit la puissance de sortie RF de l'émetteur en fonction du rapport signal à bruit audio 20 apparent, prédit à la réception du signal. Le rapport signal à bruit apparent peut se définir comme suit : c'est le niveau du bruit non essentiel audible (tout ce qui n'est pas contenu dans le programme sonore utile) par rapport au niveau du signal utile (le programme sonore). 25 La perception du bruit repose notamment sur l'effet de masque selon lequel plus le signal sonore est dense, plus il masque les bruits et sons d'amplitudes inférieures. En FM, grâce à la présence des outils de traitement audio, on atteint des niveaux de densité, d'énergie, de puissance du 30 signal modulant jamais pratiqués dans d'autres domaines de la diffusion sonore. La dynamique est ainsi inscrite entre deux bornes immuables de quelques décibels d'amplitude, dont le seuil haut est toujours situé au maximum de l'excursion 3058013 5 autorisée. L'effet de masque est alors maximal, vis-à-vis des bruits non essentiels et indésirables susceptibles de faire partie du signal global démodulé par le récepteur. Par ailleurs, l'oreille est aussi insensible à des sons 5 produits après la disparition du son masquant, pendant des durées variant entre 50 et 100ms, suivant la fréquence et l'amplitude des sons masquants et masqués. Cet effet post-masquage est utilisé ici pour effectuer une partie des calculs et déterminer une partie des actions à mener via le 10 dispositif de l'invention. Plus précisément la présente invention prévoit un procédé d'optimisation de la puissance d'émission d'un émetteur de radiodiffusion FM qui comporte des étapes de: - prélèvement d'un signal représentatif du contenu à 15 diffuser (signal modulant au niveau de l'entrée d'un modulateur) de l'émetteur de radiodiffusion FM; - calcul de paramètres constitutifs dudit signal représentatif parmi, fréquence, amplitude, dynamique répartition temporelle, énergie et puissance; 20 - analyse desdits paramètres en comparaison avec une modélisation des données psycho-acoustiques; - génération d'un signal d'asservissement de la puissance de l'émetteur en fonction des résultats de l'analyse et des calculs permis par lesdits paramètres 25 constitutifs et lesdites données d'audition en temps réel; - pilotage de la puissance RF de l'émetteur au moyen du signal d'asservissement. L'invention propose en conséquence un procédé d'optimisation de la puissance radiofréquence émise, donc 30 directement de la puissance électrique consommée d'un émetteur de radiodiffusion FM. L'invention prévoit en outre un dispositif de mise en oeuvre du procédé de l'invention qui comporte des moyens de 3058013 6 prise de mesures du signal de sortie de l'amplificateur et un module de traitement comportant: - des moyens de conversion analogique/numérique adaptés à convertir lesdites mesures en données numériques, 5 - des moyens de mémorisation de données numériques, de conditions de calcul et de valeurs de calcul; des moyens de calcul et - des moyens de génération de signaux électriques de commande de l'asservissement de la puissance de l'émetteur 10 par conversion numérique/analogique. Avantageusement, les moyens de génération de signaux électriques de commande de la puissance de l'émetteur par conversion numérique/analogique sont reliés à un étage de commande des étages drivers de l'amplificateur. 15 De manière complémentaire ou alternative, les moyens de génération de signaux électriques de commande de la puissance de l'émetteur par conversion numérique/analogique peuvent être reliés à l'étage de génération de la porteuse FM et/ou à un étage de commande des blocs de puissance de 20 l'amplificateur et/ou des alimentations de ces derniers. D'autres caractéristiques de l'invention ressortent des revendications et de la description annexées. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 25 seront apparents à la lecture de la description qui suit d'un exemple non limitatif de réalisation de l'invention en référence aux dessins qui représentent: en figure 1: un organigramme représentatif d'un procédé selon l'invention; 30 aux figures 2 et 3: des organigrammes de procédés selon des modes de réalisation particuliers; aux figures 4, 5, 6A, 6B, 6C: des courbes de pondérations du procédé de la figure 3; 3058013 7 en figure 7: un schéma de principe d'un dispositif de mise en oeuvre du procédé de la figure 1; en figure 8: un schéma de principe des variantes du dispositif de la figure 7; 5 aux figures 9 et 10: des courbes illustrant les bénéfices de l'invention. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention La présente invention a pour principe de réaliser un 10 procédé et un dispositif pour asservir la puissance de sortie RF d'un émetteur en fonction du rapport signal à bruit audio apparent, prédit à la réception du signal. Le rapport signal à bruit apparent peut se définir comme suit : c'est le niveau du bruit non essentiel audible, c'est 15 à dire tout ce qui n'est pas contenu dans le programme sonore utile, par rapport au niveau du signal utile qui est le programme sonore. La perception du bruit repose notamment sur l'effet de masque, parfaitement défini dans la littérature scientifique 20 traitant de la psycho-acoustique et utilisé dans quasiment tous les systèmes de compression digitaux avec pertes admises de données audio et notamment le système ATRAC développé par la société SONY, puis les différentes déclinaisons de la norme MP3. 25 Globalement, plus le signal sonore est dense, plus il masque les bruits et sons d'amplitudes inférieures. En FM, grâce à la présence des outils de traitement audio, on atteint des niveaux de densité du signal modulant Multiplex (signal composite stéréophonique compatible avec les 30 récepteurs monophoniques et signaux annexes des sous-porteuses et données associées au programme) jamais pratiqués dans d'autres domaines de la diffusion sonore. La dynamique est ainsi inscrite entre deux bornes immuables de quelques 3058013 8 décibels d'amplitude, dont le seuil haut est toujours situé au maximum de l'excursion autorisée. L'effet de masque est alors maximal, vis-à-vis des bruits non essentiels et indésirables susceptibles de faire partie du signal global 5 démodulé par le récepteur. Par ailleurs, l'oreille est aussi insensible à des sons produits après la disparition du son masquant, pendant des durées variant entre 50 et 100ms, suivant la fréquence et l'amplitude des sons masquants et masqués. La présente 10 invention utilise cet effet post-masquage pour effectuer les calculs et déterminer les actions à mener via le dispositif d'asservissement de l'invention. En résumé et globalement, l'invention utilise les caractéristiques acoustiques non linéaires du système auditif 15 humain, notamment l'effet de masque général observé dans la bande de fréquence audible et les effets produits par les systèmes de traitement sonore mis en oeuvre dans les chaines d'émission FM. Dans le cadre de l'invention, plusieurs paramètres et 20 signaux peuvent être pris en compte et l'invention peut comporter une analyse du signal modulant sur des critères de fréquence, d'amplitude, de dynamique, de répartition spectrale et calcul de l'énergie instantanée et moyenne, de la puissance des signaux sonores composant le signal modulant 25 tels que signal M, signal S, signal Pilote et optionnellement des signaux annexes composant le signal modulant tels que sous-porteuse (s), datas, signaux complémentaires stéréophoniques, etc... L'invention va alors comporter un asservissement de la 30 puissance RF de l'émetteur en fonction de ladite analyse et desdits calculs résultants au moyen d'un signal d'asservissement. 3058013 9 Selon des modes de réalisation de l'invention plusieurs paramètres peuvent être pris en compte: - Les délais d'établissement et de disparition des sons masquants; 5 - Le niveau de l'énergie/puissance P7,.pm calculée après analyse fréquentielle et temporelle du signal modulant éventuellement: - Le niveau de Loudness du signal sonore modulant; et la densité du signal gauche + droite (M) du signal 10 multiplex. Le terme Loudness est un terme désignant dans le cadre de l'invention la force sonore du signal telle que utilisée dans les normes et non le filtre de correction physiologique comportant une courbe modélisant la perception d'intensité 15 sonore de l'oreille humaine. L'invention prévoit une série d'algorithmes qui combinent des mesures issues de l'observation en temps réel de un ou plusieurs de ces paramètres pour obtenir un signal résultant représentatif de la variation du rapport 20 signal/bruit apparent perçu par l'auditeur. Ce signal résultant est utilisé pour commander la puissance RF de l'émetteur, en agissant soit sur la commande d'excitation RF, soit sur les commandes des amplificateurs RF soit sur les tensions des alimentations des étages de 25 puissance, soit sur un mixage de deux ou trois de ces actions. Cet asservissement de la puissance RF de sortie de l'émetteur permet alors d'obtenir un rapport signal/bruit apparent constant pour l'auditeur, quel que soit le type de programme. 30 Lorsque les calculs effectués sur le programme sonore ne permettent pas d'obtenir avec la puissance de base de l'émetteur un rapport signal sur bruit apparent suffisant, la puissance RF de l'émetteur est augmentée dans la proportion 3058013 10 calculée dans la série d'algorithmes, pour tendre vers un rapport signal sur bruit apparent constant. Lorsque les calculs effectués sur le programme sonore indiquent un rapport signal sur bruit suffisant, aucun 5 asservissement n'est appliqué et la puissance de sortie de l'émetteur reste maximale. Lorsque les résultats des calculs effectués sur le programme sonore donnent un rapport supérieur au rapport signal sur bruit apparent consigné, la puissance RF de 10 l'émetteur est diminuée dans la proportion calculée dans la série d'algorithmes, pour tendre vers un rapport signal sur bruit apparent constant ce qui économise de l'énergie au niveau de l'émetteur. Sur une période d'observation représentative, par 15 exemple 24 heures, le procédé permet la gestion d'une puissance moyenne RF inférieure à la puissance maximale de l'émetteur, donc une réduction proportionnelle de la consommation d'énergie du système d'émission tout en augmentant le confort d'écoute pendant les périodes où le 20 rapport signal/bruit est prédit comme potentiellement dégradé. Des consignes, dites consigne exploitant, permettent de fixer les bornes des puissances minimales et maximales autorisées par l'exploitant suivant des recommandations 25 techniques ou règlementaires. Pour obtenir les signaux nécessaires et leurs prétraitements pour réaliser l'invention on effectue les opérations suivantes: - On prélève le signal modulant à l'entrée du modulateur 30 de l'émetteur. Il s'agit possiblement du signal Multiplex global (MPX) constitué des canaux G+D (M), G-D (S) du signal sonore, de la sous-porteuse Pilote stéréophonique, 19kHz telle que standardisée, et de l'ensemble des sous-porteuses 3058013 11 et des données associées, principalement le RDS à 57kHz. Le signal prélevé peut aussi être un signal retransmis par voie radiofréquence, par voie numérique audio ou réseau (IP). Ce signal modulant global a déjà subi les différents 5 traitements souhaités par l'opérateur de la station. Il est donc l'exact reflet du signal modulé diffusé par l'émetteur. Optionnellement, on prélève le signal électrique d'indication de la puissance de sortie RF réelle de l'émetteur, fourni par la sonde de sortie de mesure des 10 puissances directes et réfléchies de l'émetteur. Ce signal est l'exact reflet de la puissance RF de sortie de l'émetteur et: a - soit on dérive le signal de réglage ou d'ajustage de la puissance de sortie de l'émetteur. Ce signal est en 15 général composé d'une tension électrique continue de commande de l'étage driver RF, lui-même excitant les blocs de puissance des étages finaux parallélisés. Ce signal permet d'ajuster la puissance de sortie à la valeur nominale, avec une amplitude de variation comprise entre +1,5dB à -3,5dB, 20 voire davantage. La valeur de ce signal de commande est donc l'exact reflet de la variation de la puissance RF en sortie de l'émetteur; b, soit on dérive le signal de commande RF directement au niveau du générateur de la porteuse FM (exciter). La 25 valeur de ce signal de commande est aussi l'exact reflet de la variation de la puissance RF en sortie de l'émetteur; c, soit on dérive le signal de commande RF directement au niveau des blocs de puissance des étages finaux parallélisés. La valeur de ce signal de commande est aussi 30 l'exact reflet de la variation de la puissance RF en sortie de l'émetteur; d - soit on dérive le signal de commande de (ou des) l'alimentation(s) des étages de puissance RF de l'émetteur. 3058013 12 Ce signal permet d'ajuster la tension d'alimentation des étages de puissance RF et, par voie de conséquence, d'ajuster le gain de ces étages, donc de modifier la puissance RF de sortie. 5 Ou encore on combine deux ou plusieurs des actions décrites ci-dessus. Le dispositif de l'invention comporte des moyens de traitement des signaux prélevés et/ou dérivés sous forme d'algorithmes spécifiques suivant une méthodologie 10 particulière. Pour le calcul de l'énergie/puissance du signal modulant: On prend en compte une méthode de répartition des échantillons des signaux et/ou une méthode de calcul direct, 15 via la prise en compte de la somme des carrés des échantillons. Le résultat de ces calculs est nommé PEpm et est exprimé en dB relatif (dBr) avec 0 dB = résultat neutre n'impliquant aucune variation de la puissance RF de l'émetteur. 20 On détermine la durée d minimum d'un échantillon par exemple de 10 à 100 ms et préférablement environ 50ms. On totalise le niveau de chaque observation dans une période n*d de 0,5 à 2 secondes et par exemple sur environ 1 seconde. Ensuite, on calcule Pppm suivant le principe de la seconde 25 glissante par ajout des nouveaux échantillons de récurrence d. II est donc possible d'obtenir un résultat P-q.pm chaque durée d, par exemple chaque 50ms, obtenue sur une observation moyenne d'une durée glissante de n*d, par exemple une seconde, sauf pour la première période n*d de calcul. 30 Pour les calculs suivants, on considère que la référence OdBr de ,7pm correspond à un signal permanent de fréquence 1kHz provoquant une excursion ou une déviation de fréquence 3058013 13 de ±19kHz qui est admise et recommandée par l'UIT-R dans le calcul de la référence de la puissance MPX. Les données permettant de calculer l'énergie/puissance PEPM sont rassemblées dans un système de calcul, par exemple 5 un microprocesseur ou microcontrôleur et sa mémoire programme et données associée. A titre d'exemple, pour les conditions de l'élaboration du signal d'asservissement de la puissance RF dans le cadre de l'invention on prend en compte la plage de 10 l'énergie/puissance PEPM comprise entre -3dBr et +10dBr. Dans l'exemple représenté à la figure 1 correspondant du cas d'application des niveaux d'efficacité compris entre 2 et 4 de P7pm et pour une catégorie de programme de type B (généraliste), à partir du signal modulant est réalisée une 15 étape 1 de calcul de l'énergie/puissance Pwpm. Un premier test 2 définit qu'au-dessous d'une limite de -3dBr, le système est désactivé. Par ailleurs, la variation de la puissance RF est fixée par exemple entre -3,5dB et +1,5dB. De 0dB à -3,5dB, il 20 s'agit d'une diminution de la puissance RF et de 0dB à +1,5dB, il s'agit d'une augmentation de la puissance RF. Ces valeurs peuvent bien entendu être modifiées tout en restant dans le cadre de l'invention. Un deuxième test 3 définit que pour PEpm compris entre - 25 3dBr et -OdBr un calcul 8 de l'asservissement, dans ce cas une augmentation, de la puissance RF est possible de +1,5dB à +0,5dB. Un troisième test 4 définit que pour PEpm compris entre OdBr et +3dBr un calcul 9 de l'asservissement , dans ce cas toujours une augmentation, de la puissance RF est 30 possible de +0,5dB à OdB. La suite du calcul qui entre dans l'exemple a pour objet de réaliser une première courbe (Courbe A) non linéaire 3058013 14 entre la variation de l'énergie/puissance PEpm et la puissance RF. On détermine pour ce faire la forme de la variation de la courbe par des tests supplémentaires sur PEpm. Un quatrième 5 test 5 définit que pour PEpm compris entre +3dBr et +5dBr inclus, un calcul 10 de la variation de type logarithmique inverse pondérée de l'asservissement, ici une atténuation, de la puissance RF est effectué; Un cinquième test 6 définit que pour PEpm calculée 10 comprise entre +5dBr et +7dBr un calcul 11 de variation de type linéaire de l'asservissement, ici encore une atténuation, de la puissance RF est effectué; Un sixième test 7 définit que pour P7pm calculée entre +7dBr et +10dBr un calcul 12 de variation de type 15 logarithmique pondérée de l'asservissement, toujours une atténuation, de la puissance RF est effectué. Ces données sont aussi introduites dans le système de calcul. Les bornes de calcul sont telles que pour PEpm = -3dBr on 20 choisit +1,5dB d'asservissement, augmentation, RF et que pour P-q..pm >+10dBr on choisit -3,5dB d'asservissement, atténuation, RF. Sachant que pour PEpm = OdBr, aucune augmentation ni atténuation de la puissance RF n'est appliquée. Les résultantes de ces calculs sont sommées pour les 25 augmentations possibles 13 et pour les atténuations possibles 14 et fournissent les données pour la génération du signal de commande de l'étage driver au niveau d'un convertisseur numérique/analogique 15. Ce signal de commande pilote l'asservissement de la puissance de sortie RF de l'étage de 30 puissance de l'émetteur, via l'étage driver 16 et/ou l'exciter 20 et/ou les blocs de puissance 17 et/ou les blocs d'alimentation 19. 3058013 15 En plus de la prise en compte de PEpm comme référent pour le calcul de l'asservissement, en augmentation/atténuation, de la puissance RF, trois variantes sont possibles afin d'optimiser l'efficacité de l'invention et d'en réduire les 5 effets secondaires possibles. Une première variante 18 détaillée à la figure 2 consiste en une prise en compte du niveau de Loudness, qui se traduit par force sonore, modèle chiffré représentatif de l'énergie sonore en fonction du niveau sonore et des 10 caractéristiques de l'oreille tel que défini dans la recommandation EBU-R128 et la méthodologie ITU-R BS.1770-2 et ses annexes. On utilise comme référence le niveau de Loudness admis dans la radiodiffusion soit -23 LUFS (pour Loudness Unit Full 15 Scale, unité Loudness pleine échelle), avec une dynamique (Loudness Range) d'environ 20 LU (loudness Unit soit unité Loudness, unité de force sonore). Suivant le même principe que celui appliqué avec le calcul de l'énergie/puissance PEPM, on établit une seconde 20 courbe (Courbe B) non linéaire obéissant aux mêmes règles de variations mathématiques, mais avec les données du Loudness. Une première étape 121 consiste en un calcul du niveau de Loudness. Un premier test 122 détermine un niveau maximum de 25 Loudness à -43 LU au-delà duquel aucune correction n'est effectuée. Un deuxième test 123 déclenche un calcul 126 de variation de type logarithmique pondéré et inversée de l'asservissement de la puissance RF pour un Loudness mesuré 30 entre -43 LU et -37 LU, Un troisième test 124 déclenche un calcul 127 de variation de type linéaire, de l'asservissement de la puissance RF pour un Loudness mesuré entre -37 LU et -30 LU, 3058013 16 Un quatrième test 125 déclenche un calcul 128 de variation de type logarithmique pondéré, de l'asservissement de la puissance RF pour un Loudness mesuré entre -30 LU et - 23 LU. 5 La résultante de ces calculs est combinée dans un sommateur 129 et produit la courbe B qui forme dans un convertisseur numérique/analogique 130 un signal de pondération de la courbe A de commande d'un étage driver de l'amplificateur et l'asservissement de la puissance de sortie 10 RF de l'émetteur, avec les conditions suivante : Pour un résultat de mesure de PEpm (courbe A) à l'instant T, une valeur de la mesure du Loudness est calculée, La valeur de l'asservissement RF en dB calculée via la courbe A, V1 est alors pondérée de la valeur calculée en % V2 15 de la pondération via la courbe B, Le résultat de l'opération permet d'obtenir la valeur pondérée V3 de l'asservissement RF à apporter sur les étages concernés, suivant la formulation théorique : V3 = V1 - (V1*V2 ) 20 Une seconde variante correspondant à la figure 3 consiste en une prise en compte du signal M, composante Gauche (G) +Droite (D) sonore du signal utile. Pour ce faire, le signal M est extrait du signal multiplex ou du réseau de transport ou de retransmission à 25 l'étape 201. On échantillonne le signal pour obtenir l'intégralité du spectre de M par exemple sur le spectre 20Hz-15kHz puis on réalise une transformation de Fourier FFT 202 et on définit quatre groupes de fréquences 203a, 203b, 203c, 203d. Ensuite, 30 un module de calcul 204 redresse les 2 alternances et intègre le signal sur une période de l'ordre de 50ms environ pour obtenir une courbe représentative de l'enveloppe des crêtes du signal M. 3058013 17 On établit une série de courbes (Courbes Col à C04) identifiées sous le terme général courbe C de variation linéaire avec l'enveloppe du signal M. En second lieu, avec le même signal M extrait du MPX, on 5 réalise une FFT sur la bande 40Hz-15kHz. Le principe étant de faire une évaluation de la valeur de l'amplitude moyenne instantanée sur des bandes de fréquence. Pour ce faire une série de courbes sont réalisées sur des bandes de fréquence regroupant des octaves consécutifs, 10 le temps d'intégration pour le calcul de l'enveloppe de l'amplitude étant supérieur ou égal à l'inverse de la fréquence la plus basse de la bande de fréquences pour chaque courbe. Les courbes sont réalisées avantageusement par octave ou 15 par 1/3 d'octave. Dans l'exemple ci-dessous les courbes sont réalisées sur des plages d'octaves. On établit une série de 3 ou 4 courbes, Courbes Col à CO4 à partir de la FFT en calculant l'enveloppe de l'amplitude pour chaque octave et groupe d'octaves en fonction de T, par 20 exemple avec la même base d'intégration que pour le calcul de l'enveloppe, mais avec une pondération en fonction de la série concernée d'octaves. Le calcul est fait suivant l'exemple de répartition ci-après dont des variantes restent possibles et qui considère une fréquence inférieure de bande 25 de 20 Hz et une puissance significative du signal à partir d'environ 40 Hz du fait du filtre passe haut coupant à 20 Hz et atténuant les fréquences entre 20 Hz et 40 Hz: Une courbe Col pour la somme des octaves 40Hz-80Hz + 80Hz-160Hz, ou 20Hz-40Hz + 40Hz-80Hz suivant le type de 30 programme, avec un temps d'intégration supérieur ou égal à 1/F01, Fol étant la fréquence la plus basse dans la gamme de fréquence prise en compte pour cette courbe; 3058013 18 Une courbe CO2 pour la somme des deux octaves suivants, les octaves 160Hz-320Hz + 320Hz-640Hz, ou 80Hz-160Hz + 160Hz320Hz si la première courbe est décalée vers le bas, avec un temps d'intégration supérieur ou égal à 1/Fol, F02 étant la 5 fréquence la plus basse dans la gamme de fréquence prise en compte pour cette courbe; Une courbe CO3 pour la somme des octaves 640Hz-1,28kHz + 1,28kHz-2,56kHz, ou 320Hz-640Hz + 640Hz-1,28kHz pour une courbe inférieure décalée vers le bas, avec un temps 10 d'intégration supérieur ou égal à 1/F03, F03 étant la fréquence la plus basse dans la gamme de fréquence prise en compte pour cette courbe; Une courbe C04 si nécessaire pour la somme des octaves 2,56kHz-5,12kHz + 5,12kHz-10,24kHz, ou 1,28kHz-2,56kHz + 15 2,56kHz-5,12kHz + 5,12kHz-10,24kHz pour une courbe inférieure décalée vers le bas, avec un temps d'intégration supérieur ou égal à 1 /F04, F04 étant la fréquence la plus basse dans la gamme de fréquence prise en compte pour cette courbe. La création de courbes pour les fréquences supérieures 20 n'est pas nécessaire compte tenu de la faible puissance mise en oeuvre pour la partie haute du spectre. On quantifie ensuite par des étapes de test 205 à 207 la différence d'énergie (densité) entre chaque enveloppe de chaque courbe ainsi constituée pour une même unité de temps 25 correspondant à l'inverse de la fréquence minimale du signal utile à savoir en FM: 50ms, et on établit un algorithme de pondération de l'asservissement de la puissance RF avec: - Pas de pondération si l'amplitude de la courbe C01 est plus grande de 6dB ou plus de la courbe CO2, elle-même plus 30 grande de 4dB ou plus de la courbe CO3, elle-même plus grande de 2dB ou plus de la courbe C04 comme représenté en figure 6A et à l'étape 205 de la figure 3; 3058013 19 - Une pondération de -5% à -25% de l'asservissement de la puissance RF si la différence d'amplitude entre les courbes Col à C04 se réduit, avec -25% si le total des écarts entre Col et C04 ne dépasse pas 6dB. La pondération est 5 représentée en figure 6B en fonction des écarts en dB des courbes C01, Cu, Cu et C04 ce qui correspond au test 206 de la figure 3; - Une pondération maximale, par exemple de -25% à -50%, de l'asservissement de la puissance RF, représentée en figure 10 6C en fonction des écarts en dB des courbes C01, CO2, Cu et C04, si la différence d'amplitude entre les courbes Col et C04 montre que (C01 + CO2) est inférieur ou égal à (CO3 + C04) au test 207 de la figure 3. La pondération est de -25% s'il y a égalité entre les 2 groupes de courbe et atteint -50% si (C01 15 + Cu) est à -3dB de (CO3 + C04). Les valeurs issues des tests sont utilisées dans un module 208 donnant un signal de commande de pondération pour la commande d'asservissement de la puissance RF. En sortie, on pondère l'asservissement de la puissance 20 RF issue de la courbe A à l'aide des données de la courbe C, avec la condition suivante: en cas de variation rapide ( REVENDICATIONS1 -Procédé d'optimisation de la puissance d'émission d'un émetteur de radiodiffusion FM caractérisé en ce qu'il comporte des étapes de: - prélèvement d'un signal représentatif du contenu audio à diffuser par l'émetteur de radiodiffusion FM; - calcul en continu de paramètres constitutifs dudit signal représentatif parmi fréquence, amplitude, dynamique répartition temporelle, énergie et puissance; - analyse en continu desdits paramètres en comparaison avec une modélisation de données psycho-acoustiques; - génération d'un signal d'asservissement de la puissance de l'émetteur en fonction des résultats de l'analyse et des calculs permis par lesdits paramètres constitutifs et lesdites données psycho-acoustiques en continu; - pilotage de la puissance RF de l'émetteur au moyen du signal d'asservissement (310). 2 - Procédé selon la revendication 1 pour lequel le signal représentatif est choisi parmi le signal audio, le signal Multiplex (MPX),le signal M (mono G+D), le signal M(mono G+D) +S (stéréo G-D). 3 - Procédé selon les revendications 1 ou 2 comportant un calcul de l'énergie/puissance (PEpm) du signal modulant réalisé suivant une méthode de répartition des échantillons sonores au sein d'une table des niveaux d'excursion et/ou suivant une méthode de sommation des carrés des valeurs des échantillons. 3058013 33 4 - Procédé selon la revendication 3 comprenant, pour le calcul de l'énergie/puissance PEPM , le choix d'une durée minimum d'échantillon (d), le calcul d'un total du niveau de 5 chaque observation après (n*d) échantillons et un calcul de l'énergie/puissance PEPM suivant le principe de la seconde glissante par ajout des nouveaux échantillons de récurrence (d). 10 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant la fixation de conditions d'élaboration du signal d'asservissement de la puissance RF résultant des calculs de ,7pm, exprimés en dBr, et la détermination d'une échelle de correction en fonction de 15 l'énergie/puissance du signal représentatif, ladite échelle comportant l'association d'une série de plages consécutives de niveaux croissants du signal représentatif à une série de niveaux consécutifs de correction décroissants de la puissance RF de l'émetteur par le signal d'asservissement, 20 échelle pour laquelle pour des niveaux faibles l'asservissement effectue une augmentation de la puissance RF de l'émetteur et pour des niveaux forts l'asservissement effectue une diminution de la puissance RF de l'émetteur. 25 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 comportant la création d'une classification par catégories de programme obtenue par les résultats d'une analyse spectrale du signal sonore modulant l'émetteur et/ou par la nature des données associées décodées à partir de la 30 trame RDS (Radio Data System) accompagnant le programme sonore et l'application d'une correction de la puissance RF basée sur le type de catégorie. 7 - Procédé selon la revendication 5 comportant: 3058013 34 - la fixation de conditions d'élaboration du signal d'asservissement de l'augmentation de la puissance RF par l'établissement d'une valeur de l'énergie/puissance (P7pm) (1) du signal représentatif et la puissance RF (PRF) de sorte 5 que : a) pour PEpm supérieure à -3dBr et inférieure à OdBr (3), calcul de l'asservissement (8) de la puissance RF de +1,5dB à 0,5dB, b) pour PEpm supérieure à OdBr et inférieure à +3dBr 10 (4), calcul de l'asservissement (8) de la puissance RF de +0,5dB à OdB, - la fixation de conditions d'élaboration du signal d'asservissement de l'atténuation de la puissance RF par l'établissement d'une courbe (Courbe A) non linéaire dite 15 première courbe entre la variation de l'énergie/puissance (PEpM) (1) du signal représentatif et la puissance RF (PRF) de sorte que pour PEPM = +3dBr il y ait 0 dB d'augmentation/atténuation RF et pour P7,.pm supérieur ou égal à 10dBr il y ait 3,5dB d'atténuation RF; 20 - une détermination de la forme de la variation (5, 6, 7,): a) variation de type logarithmique pondéré (10) et inversée de l'asservissement de la puissance RF pour une énergie/puissance PEpm calculée entre +3dBr et 25 +5dBr, b) variation de type linéaire (11), de l'asservissement de la puissance RF pour une énergie/puissance PEpm calculée entre +5dBr et +7dBr, c) variation de type logarithmique pondéré (12), de 30 l'asservissement de la puissance RF pour une énergie/puissance PEpm calculée entre +7dBr et +10dBr; 3058013 et pour lequel la résultante de ces calculs (13, 14) forme un signal de commande de l'asservissement de la puissance de sortie RF de l'émetteur. 5 8 - Procédé selon la revendication 7 pour lequel la référence OdBr de l'énergie/puissance (PEpm) du signal modulant correspond à un signal permanent de fréquence 1kHz provoquant une excursion ou déviation de fréquence de ±19kHz. 10 9 - Procédé selon la revendication 7 ou 8 pour lequel seule la plage de l'énergie/puissance (PEpm)du signal modulant supérieur à -3dBr est prise en compte. 10 - Procédé selon la revendication 7, 8 ou 9 pour 15 lequel l'asservissement de la puissance RF est de -3,5dB à +1,5dB . 11 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10 pour lequel on établit une courbe (Courbe B) non 20 linéaire dite deuxième courbe à partir de données de calcul du Loudness en utilisant comme référence le niveau du Loudness admis dans la radiodiffusion soit -23LUFS, avec une dynamique de l'ordre de 2OLU et comportant les étapes de: - calcul du Loudness (121); 25 - détermination (122, 123, 124, 125) de la forme de la variation de ladite deuxième courbe (Courbe B) en fonction du Loudness; - établissement (129, 130) d'un signal de pondération de la première courbe (Courbe A) de commande d'un étage 30 driver de l'amplificateur et l'asservissement de la puissance de sortie RF de l'émetteur à partir de la résultante de ces calculs, avec les étapes suivante: - calcul du Loudness (121) pour un résultat de mesure de l'énergie/puissance PEpm (courbe A) à l'instant T, 3058013 36 - calcul de la valeur de l'asservissement RF en dB (V1) à partir de la première courbe (Courbe A) et de la valeur (V2) de la pondération calculée en % selon la deuxième courbe (Courbe B), 5 - calcul de la valeur pondéré (V3) de l'asservissement de la puissance RF à apporter sur les étages de puissance, suivant la formulation: V3 = V1 - ( Vl*V2 ) 10 12 - Procédé selon la revendication 11 pour lequel la forme de la deuxième courbe est calculée selon les règles suivantes: a - variation de type logarithmique (126) pondéré et 15 inversée de l'asservissement de la puissance RF pour un Loudness calculé entre -43LU et -37LU; b - variation de type linéaire (127), de l'asservissement de la puissance RF pour un Loudness calculé entre -37LU et -30LU; 20 c - variation de type logarithmique pondéré (128), de l'asservissement de la puissance RF pour un Loudness calculé entre -30LU et -23LU; 13 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 25 à 12 comportant une extraction (201) du signal G+D (M) à partir du signal multiplex, un échantillonnage de ce signal pour obtenir le spectre du signal G+D (202), un redressage des deux alternances, et une intégration (204) de ce signal sur une période (dl) pour obtenir une courbe représentative 30 de l'enveloppe des crêtes du signal G+D, un établissement d'une courbe (Courbe C) dite troisième courbe de variation linéaire avec l'enveloppe du signal G+D (M); et une pondération (208) de l'asservissement de la puissance RF issue de la première courbe (courbe A), à l'aide des données 3058013 37 de la troisième courbe (Courbe C) avec les conditions suivantes: - en cas de variation déterminée comme rapide ou inférieure à 300ms environ de la troisième courbe (Courbe C) 5 vers 0, le taux d'asservissement de la puissance RF est réduit; - les variations déterminées comme rapides de l'augmentation de l'enveloppe ne sont pas prises en compte dans la pondération, dès lors que cette dernière est 10 inférieure à 0,5dB. 14 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant : - la réalisation d'une transformation de Fourier rapide 15 FFT (202) sur une bande de signal utile avec le signal G+D (M) comportant l'évaluation de la valeur de l'amplitude moyenne instantanée, par plages de fréquences; - l'établissement d'une série de courbes dites courbes supplémentaires (Courbes Col, CO2, CO3, , Con) pour des 20 plages de fréquence successives croissantes à partir de la FFT, en calculant l'enveloppe de l'amplitude pour chaque plage en fonction d'un temps de référence de l'intégration; - une quantification de la différence d'énergie ou densité d'énergie entre chaque enveloppe de chaque courbe 25 ainsi constituée; - l'établissement d'un algorithme de pondération de l'asservissement de la puissance RF (205, 206, 207). 15 - Procédé selon la revendication 14 pour lequel 30 l'algorithme de pondération est réalisé selon les règles: - Pas de pondération si l'amplitude des courbes de plages de fréquences successives est décroissante en fonction du rang croissant des courbes; 3058013 38 - Pondération de -5% à -25% de l'asservissement de la puissance RF si la différence d'amplitude entre les courbes de plages de fréquences croissantes se réduit, - Pondération maximale de -25% à -50% de 5 l'asservissement de la puissance RF si l'amplitude des courbes de rang inférieur est égale ou inférieure à l'amplitude des courbes de rang supérieur; le signal pondéré ainsi déterminé devenant le constituant de la commande d'asservissement des étages de 10 puissance de l'émetteur (208). 16 - Procédé selon la revendication 14 ou 15 pour lequel les courbes supplémentaires sont réalisées sur des bandes de fréquence regroupant des tiers d'octave ou des octaves 15 consécutifs, le temps d'intégration pour le calcul de l'enveloppe de l'amplitude étant supérieur ou égal à l'inverse de la fréquence la plus basse de la bande de fréquences pour chaque courbe. 20 17 - Procédé selon la revendication 16 comportant la répartition suivante: Une courbe Col pour la somme des octaves 40Hz-80Hz + 80Hz-160Hz, ou 20Hz-40Hz + 40Hz-80Hz suivant le type de programme, avec un temps d'intégration supérieur ou égal à 25 1/Fol, Fol étant la fréquence la plus basse dans la gamme de fréquence prise en compte pour cette courbe; Une courbe CO2 pour la somme des deux octaves suivants octaves 160Hz-320Hz + 320Hz-640Hz, ou 80Hz-160Hz + 160Hz-320 Hz si la première courbe est décalée vers le bas, avec un 30 temps d'intégration supérieur ou égal à 1 /F02, F02 étant la fréquence la plus basse dans la gamme de fréquence prise en compte pour cette courbe; Une courbe CO3 pour la somme des octaves 640Hz-1,28kHz + 1,28kHz-2,56kHz, ou 320 Hz-640 Hz + 640 Hz-1,28kHz pour une 3058013 39 courbe inférieure décalée vers le bas, avec un temps d'intégration supérieur ou égal à 1/F03, F03 étant la fréquence la plus basse dans la gamme de fréquence prise en compte pour cette courbe; 5 Une courbe C04 si nécessaire pour la somme des octaves 2,56kHz-5,12kHz + 5,12kHz-10,24kHz, ou 1,28kHz-2,56kHz + 2,56kHz-5,12kHz + 5,12kHz-10,24kHz pour une courbe inférieure décalée vers le bas, avec un temps d'intégration supérieur ou égal à 1/F04, F04 étant la fréquence la plus basse dans la 10 gamme de fréquence prise en compte pour cette courbe. 18 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 17 pour lequel avec quatre courbes (C01, CO2, CO3, CO4) réparties sur le spectre utile 20Hz-20kHz ou 40Hz-10,24kHz: 15 - on n'effectue pas de pondération si l'amplitude de la courbe Col est + grande de 6dB de la courbe CO2, elle-même plus grande de 4dB de la courbe CO3, elle-même plus grande de 2dB de la courbe C04, - on effectue une pondération maximale de -25% de 20 l'asservissement de la puissance RF si le total des écarts entre C01 et C04 ne dépasse pas 6dB; - on effectue une pondération maximale de -50% de l'asservissement de la puissance RF si la différence d'amplitude entre les courbes Col et CO4 montre que 25 l'amplitude (Col + CO2) est inférieure ou égale à l'amplitude ( CO3 + C04) 19 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 18 comportant l'insertion d'un retard programmé (401) de 30 diffusion destiné à compenser le temps de calcul du signal d'asservissement, un calcul du niveau d'asservissement de la puissance RF adapté à faire varier la commande d'ajustage de la puissance avant le constat de la variation de la densité 3058013 du signal modulant retardé et une remise en phase du signal d'asservissement du signal RF avec le signal sonore diffusé. 20 - Procédé selon l'une quelconque des 5 revendications précédentes comportant une série d'algorithmes qui combine des mesures issues de l'observation en temps réel des paramètres: - effet de masque général modélisé dans la bande de fréquence 40Hz-15kHz; 10 - délais d'établissement et de disparition des sons masquants; - niveau de Loudness du signal sonore modulant; - niveau de l'énergie/puissance (PEpm) du signal modulant; 15 pour obtenir un signal résultant représentatif de la variation du rapport signal/bruit apparent perçu par l'auditeur; l'utilisation de ce signal résultant pour commander la puissance RF de l'émetteur, en agissant soit sur le générateur de la porteuse FM (exciter), soit 20 sur la commande d'excitation RF (driver), soit sur les blocs de puissance RF, soit sur les tensions des alimentations des étages de puissance RF, soit sur un mixage de deux ou plusieurs de ces actions. 25 21 - Dispositif de mise en oeuvre du procédé dans un émetteur FM selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (309) de prise de mesures du signal de sortie de l'amplificateur et un module de traitement (303, 404) comportant: 30 - des moyens de conversion analogique/numérique adaptés à convertir lesdites mesures en données numériques, - des moyens de mémorisation de données numériques, de conditions de calcul et de valeurs de calcul; des moyens de calcul et 3058013 41 - des moyens de génération de signaux électriques de commande d'asservissement de l'émetteur par conversion numérique/analogique. 5 22 - Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 21 caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens de calcul de la puissance de sortie RF moyenne de l'émetteur, avec la prise en compte éventuelle des mesures issues de la sonde (309), et sur 10 une durée T définie en consigne, - des moyens de comparaison des résultats du calcul de la puissance RF moyenne avec des valeurs de puissances minimum/maximum définies en bornes de consigne mémorisées, 15 - des moyens de maintien de la puissance de sortie moyenne à l'intérieur des bornes de consigne sur la durée T, par pondération du signal de commande de l'asservissement de la puissance RF de l'émetteur; 20 23 - Dispositif selon la revendication 21 ou 22 pour lequel les moyens de génération de signaux électriques de commande d'asservissement de la puissance de l'émetteur par conversion numérique/analogique sont reliés - soit à un étage (302) de commande de l'exciter 25 (générateur de la porteuse FM) de l'émetteur - soit à un étage (305) de commande des étages drivers de l'amplificateur - soit à un étage (307) de commande directe des blocs d'amplificateurs 30 - soit à un étage (406) de commande des alimentations des blocs de puissance de l'amplificateur. 24 - Émetteur FM comportant un dispositif selon l'une quelconque des revendications 21 à 23.