Deux techniques de modulation sont utilisées successivement pour la transmission d’ondes radio : la modulation d’amplitude AM en premier lieu, qui a ensuite été mise de côté pour laisser place à la modulation de fréquence FM à partir du 28 mars 1953. Ces deux modulations ont des caractéristiques bien différentes.
La modulation d’amplitude est la première technique de modulation utilisée par la radio. Elle utilise deux types de signaux : la porteuse, un signal haute fréquence, aussi appelé signal radiofréquence, ainsi qu’un signal basse fréquence. La porteuse est une onde sinusoïdale générée par l’émetteur, qui ne véhicule pas d’informations, tandis que le signal basse fréquence contient l’information à transmettre. Les deux signaux sont sommés, modulés et amplifiés afin d’obtenir le signal modulé qui sera transmis par l’antenne. “Nous faisons ainsi varier l'amplitude du signal radiofréquence en fonction de la valeur instantanée de l'intensité de la modulation.”, c’est-à-dire que la porteuse est modulée par le signal basse fréquence en fonction de son amplitude comme dans le schéma ci-dessous.
Principe de la modulation d’amplitude
Les ondes AM transmettent les informations sur de très longues distances et permettent une réception entre 100 à 1000 km. Ceci est possible de par leur propagation au sol (ground waves) ainsi que de leur réflexion sur la ionosphère (sky waves). De plus, leur réception est meilleure la nuit par le fait que la ionosphère est plus réfléchissante la nuit. La modulation d’amplitude a été beaucoup utilisée puisque simple à mettre en œuvre et à démoduler. Cependant, elle reste très énergivore, sensible aux parasites comme les perturbations électromagnétiques et demande une large bande passante. Les stations radiophoniques doivent être espacées de 10 kHz et chaque station a une fréquence d’émission maximale de 4.5 kHz car la largeur des canaux étant de 9 kHz, la fréquence d’émission doit être 2 fois plus petite que la fréquence des canaux (Fmax < 2Fe).12
Aujourd’hui, nous utilisons la modulation de fréquence pour la diffusion radiophonique en France. Le signal basse fréquence transporte l’information et module la porteuse, signal de haute fréquence. “L’amplitude de la porteuse est constante et la fréquence du signal varie proportionnellement au niveau du signal”, l’information est donc transmise en fonction de la fréquence du signal et non plus de l’amplitude comme nous pouvons le voir dans le schéma ci-après. Le signal FM est réceptionné par l’antenne du récepteur et est capté par le tuner, qui recherche et sélectionne la fréquence de la station que nous voulons écouter. A la réception FM, comme pour la modulation AM, l’onde est démodulée et à nouveau amplifiée avant d’être diffusée.
Principe de la modulation de fréquence
La première station utilisant la bande FM a été diffusée le 1er mars 1945 à Nashville et la bande FM est arrivée en France le 28 mars 1953, soit dix ans après les Etats-Unis. Un des avantages de la FM est la largeur de la bande passante qui est de 100 kHz, ce qui permet une diffusion stéréo, ainsi qu’une réception stable. Contrairement à la AM, les ondes se propagent “en ligne droite et ne se réfléchissent pas sur la ionosphère, elles se perdent donc dans l’espace”. La puissance de l’émetteur radio détermine la portée, par exemple 1W correspond à une portée de 1 km. Cependant, un émetteur a une portée maximum de 60 km, nous associons donc plusieurs émetteurs afin qu’ils puissent porter le signal le plus loin possible. La bande FM possède un meilleur rapport signal sur bruit que la bande AM, dû à son système de préaccentuation et de désaccentuation qui consiste à enlever le bruit FM en augmentant la fréquence à l’émission et en l’atténuant à la réception.
Certaines stations FM se sont modernisées et proposent le système Radio Data System (RDS) qui transmet des informations numériques concernant les stations. Ces informations sont émises dans une sous-porteuse transportée en parallèle du signal modulé émis en FM et sont reçues par le tuner, équipé d’un système RDS. “La sous-porteuse RDS est un un signal numérique indépendant et néanmoins indissociable des signaux analogiques d’un service de radio.” Celui-ci comporte plusieurs fonctionnalités, le Program Service (PS) qui affiche le nom de la station émettrice que nous écoutons, le Clock Time (CT) qui donne l’heure, le Program Type (PTY) qui permet le choix d’un type de programme et d’émission en particulier et non d’une station. L’Alternative Frequencies (AF) est utilisé lorsque nous parcourons la France, il empêche de décrocher de l’émission radio en recherchant constamment les fréquences de la radio sur les différents émetteurs rencontrés sur la route, un émetteur ne diffusant qu’à une dizaine de kilomètres.
La transmission FM que nous écoutons sur nos postes radio présente des limites. Aujourd’hui, la bande de fréquence VHF II utilisée par la FM est saturée, il est compliqué pour de nouvelles stations de pouvoir être diffusées sur une des fréquences comprises entre 88 MHz et 108 MHz. De plus, les usages ont évolué. Bien que l’écoute en direct représente plus de 90% des écoutes, et majoritairement sur la bande FM, celle-ci ne répond plus aux usages d’aujourd’hui. Les plateformes de musique ont pris l’avantage en diffusant de la musique et en donnant des données sur le programme que nous écoutons (pochette de l’album, année de sortie, paroles). Depuis quelques mois voire quelques années, “nous assistons à un radio bashing”, c’est-à-dire qu’une partie de la population pense que la radio perd de son ampleur et qu’elle n’est plus écoutée, notamment depuis la crise sanitaire et la montée en flèche de l’utilisation des réseaux sociaux et des plateformes de streaming. Nous pouvons l’entendre à maintes reprises, mais quand nous sondons, de nombreuses personnes pensent que la radio continuera d’exister si elle se renouvelle (Annexe 1). Les chiffres prouvent que la radio reste un média puissant. 40 millions d’auditeurs réguliers sont comptabilisés, ce qui représente 93% des français. Cependant, la bande FM n’étant pas moderne, elle va perdre en auditoire, c’est pour cela que la modernisation est primordiale.
