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Français (Fr-latin9)

studio ou chatodo selon la destination de la machine.

<interlude> ... tea for two, and two for tea, just me for you, and you for me...</interlude>

canalb

azerty

su

azerty

apt-get install vim

apt-get install openssh-server manpages-fr

vim /etc/apt/sources.list

apt-get update

apt-get dist-upgrade

exit

aptitude install fftw

dpkg -i tzdata_2007h-1_all.deb

dpkg -i libc6_2.6.1-5_i386.deb

dpkg -i swh-plugins_0.4.15-0.1_i386.deb

Désactivation des périphériques inutiles de la carte mère :

• FireWire 1394
• Carte Son interne
• Ports Série et/ou Parallèle
• Contrôleurs IDE et/ou SATA.
• Lecteurs de carte à puce.

Désactivation des fonctions de réveil par un quelconque orifice :

• Clavier.
• Carte réseau.
• Ports USB.

Comportement de la ventilation.

• Ventilation automatique en fonction des besoin.

Comportement en cas de panne secteur.

• Au retour de l'alimentation secteur, démarrage automatique du module.

Démarrage sans les périphériques de base

• La machine devra démarrer sans clavier, souris, écran.

Comportement du bouton Arrêt.

• Paramétrage du bouton pour faire un shutdown propre du système Linux sur pression du bouton avant.

Encodage

Une étude détaillée nous permet de choisir le codec audio OGG en qualité 8. Lors des premiers essais est apparu un bruit de numérisation important lorsqu'on &chantillonnais le signal a 44100Hz et 48000Hz. L'aigu donnait une très mauvaise impression même à travers un (vieil) émetteur FM de test. Contrairement aux idées reçues, le numérique n'est pas la panacée. Nous avons donc décidé de numériser le signal à 96000Hz. L'aigu est devenu beaucoup plus clair et surtout moins métallique.

Cette contrainte à un impact sur les débits observés dans le lien. De 256 à 320 Kbps attendus, on est passé à un débit observé de 320 Kbps à 750 Kbps. En injectant du bruit rose dans le lien, en obtenait un débit moyen proche de 450Kbps. Nous avons en fait également découvert que la bande passante de la carte son devenait, selon le théorème de Shannon 30Hz-48000Hz. En sortie studio, nous essuyons de nombreuses raies (harmoniques) encodées et transmises de 20000Hz à 48000Hz, la moitie de la frequence d'échantillonnage. L'autre conséquence est la relative complexité de l'encodage. Une machine relativement musclée est nécessaire.

Exemple extrême de ce qu'on a pu trouver dans le lien, un jour où nous devions parer à un défaut de pré accentuation sur l'émetteur FM.

Ce sont ces harmonique qui font crever le plafond des débits dans le lien. Le codec Ogg Vorbis ne permet pas la mise en route d'un filtre passe bas. Ce défaut sera plutôt résolu par la pose d'un filtre audio passe bas en amont de la carte son. Techniquement, en FM, aucune fréquence au delà de 16KHz n'est transmise. Il est donc inutile de les transmettre dans le lien.

En conclusion donc pour la partie audio : Échantillonnage audio à 96KHz pour de beaux aigus et codec Ogg Vorbis en qualité 8 pour un son clair et une stéréo profonde. Se méfier des harmoniques entrant dans le lien.

Voici un exemple de configuration du fichier Darkice pour sa section audio :

• # this section describes the audio input that will be streamed
• input
• device = /dev/dsp # OSS DSP soundcard device for the audio input
• #device = hw:0,0 # Alsa soundcard M-AUdio
• sampleRate = 96000 # sample rate in Hz. try 11025, 22050 or 44100
• bitsPerSample = 16 # bits per sample. try 16
• channel = 2 # channels. 1 = mono, 2 = stereo

• # this section describes a streaming connection to an IceCast2 server
• # there may be up to 8 of these sections, named icecast2-0 ... icecast2-7
• # these can be mixed with icecast-x and[shoutcast-x sections
• icecast2-0
• bitrateMode = vbr # average bit rate
• format = vorbis # format of the stream: ogg vorbis
• #bitrate = 256 # bitrate of the stream sent to the server Always prefer quality setting
• quality = 0.8
• server = yourstream.org # stream url
• port = 8000 # port of the IceCast2 server, usually 8000
• password = yourpassword # source password to the IceCast2 server
• mountPoint = yourmountpoint

A l'usage, le lien ainsi configuré, a un son très pur. Pour obtenir les meilleurs résultats nous conseillons de moduler entre -3 dB et 0 dB numérique.

Décodage

Coté émetteur FM, le décodage du signal qui a été relayé par le serveur Icecast, est simplement lu par un player multimédia. Nous utilisons Mplayer en ligne de commande. Ici le décodage du flux choisi est réalisé sur une machine moins puissante. A Canal B, la machine Zéro de prototype est un vieux Pentium II 400Mhz, c'est un peu limite quand même ! On conserve en sortie de Codec la fréquence d'échantillonnage. La carte son et les drivers ALSA devront supporter cette fréquence.

Coté studio

Il n'y a pas de réglage de gain en entrée. On cherchera en fonction du matériel à attaquer la carte son en entrée avec le niveau correct. On pourra utiliser le bouclage de la carte son entrée sur sortie pour brancher un oscilloscope sur les sortie et visualiser d'éventuelles distorsions.

L'évaluation du niveau dans le lien, se fait en se connectant à distance au serveur Icecast et en lisant le flux dans un PC de mesure. Avec une carte son sérieuse, et un logiciel de type Sound Forge, on vérifie que le niveau dans le lien est situe entre 0 et -3 dB numériques. Attention, si vous respectez nos préconisations ADSL, la voie montante coté point d'émission ne vous permet de remonter qu'un flux haché. Néanmoins, ce flux partiel permet de réaliser les mesures importantes.

Carte son réglée a 96 kHz, on lit ici le flux avec le player foobar 2000. On visualise et enregistre les signaux avec Sound Forge.

On vérifie également, grâce à Sound Forge, l'absence de plateaux dans les basses fréquences. Ces plateaux indiquent la saturation des préamplis d'entrée de carte son. La saturation peut parfois être plus en amont si votre radio est trop Rock'n Roll !

On remarque que le signal trop fort est écrêté.

Coté Émetteur

Le mixer Alsa, permet de régler assez finement, et en prise de main à distance, le niveau de sortie du lien. Ainsi la contrainte de modulation FM et les 75 kHz d'excursion peuvent être retouchés hors site d'émission.

Fenêtre Alsamixer en ligne de commande.

Suivant la carte son choisie, et le composant audio qui l'anime, et l'implémentation des drivers ALSA. On peut croiser les voies gauche/droite. La désaccentuation ou "Déemphasis" permet de régler l'atténuation des aigus en sortie de carte. Très utile pour attaquer L'émetteur FM.

Traitement du son

Il est possible, à la condition d'avoir des machines suffisamment puissantes, d'ajouter un traitement du son au lien audio décrit dans ce site. Un traitement de son en radio, consiste à donner une couleur sonore à la diffusion. Bien souvent malheureusement, le traitement audio des radios commerciales consiste à rendre le son "gros", "puissant", "automobile" et surtout "commercial". Les statistiques d'écoute de la radio semblent montrer qu'on écoute la radio en moyenne une quarantaine de minutes par jour dans la voiture sur les trajets boulot-dodo. Le but est de reconnaitre la radio dès que le tuner tombe sur sa fréquence. Il se veut fort pour couvrir le bruit de roulement de l'auto, flatteur, accrocheur pour vendre la publicité qui arrivera tôt ou tard. Les traitements de son commerciaux dénaturent énormément les oeuvres musicales, leur dynamique, leur timbre, leur image stéréo. Très rapidement ce son devient fatiguant.

Généralement, les radios de service publique ont un son bien traité, même si la contamination markéting fait maintenant aussi sonner "Jeune" les radios pour jeunes, "Bobo" les radio pour bobos, ...

Ici encore tout est en logiciel libre. Et la liberté, pour nous, est de diffuser proprement les oeuvres que les artistes ont eu la générosité de créer. Nous pensons qu'il existe encore des auditeurs qui passent des heures à écouter la radio, donc autant ne pas leur casser les oreilles. Dans cette partie, nous aborderons les recettes pour créer son "propre" traitement de son. Ces articles se basent sur notre expérience. Le cahier des charges se résume à ceci :

- Équilibre tonal, image stéréo. - Dynamique compatible avec la diffusion FM. Pour que la radio s'entende quand même un peu à coté du hurlement des radios commerciales. - Respect strict de la limite de modulation FM de 75 kHz en France.

Pour le lien, on distingue deux phases : - Le Traitement son studio amont vise à mettre en forme le signal pour exploiter pleinement la dynamique du conduit de transport. - Le Traitement son émetteur aval amène la couleur et la dynamique adaptées à l'émission FM et respectueuse des obligations techniques de transmission FM.

Traitement son studio amont

Le but du traitement est de passer le signal à 0 dB FS (Full Scale) dans le lien Ogg Vorbis et d'exploiter au maximum la plage dynamique du lien. Dans la section Encodage, nous avons vu que la qualité d'encodage n'est pas linéaire selon le niveau. On tout intérêt à s'approcher le plus possible du 0 dB FS à l'entrée du lien.

Petite parenthèse nécessaire sur le décibel, une bonne explication sur ce vaste sujet. Le niveau maximal admissible d'une carte son, est le niveau a partir duquel le signal sera distordu. Suivant les constructeurs et les drivers de la carte son, ce niveau maximal ne correspondra pas forcément a une capture donnant un signal a 0 db FS (niveau maximal du signal numérique). S'il est en dessous on devra mettre du gain pour compenser ce décalage. De même une carte peut écrêter le signal avant le 0 dB FS.

Le travail du technicien modèle :

Le vu-mètre table de mixage ne dépasse pas les 0 dB, on a une bonne marge de sécurité à l'acquisition sur la carte son. Nous n'avons qu'à ajouter un gain fixe pour atteindre les 0 dB FS dans le lien. Trop facile.

Rock n'roll

Si la radio est rock 'n roll, ses techniciens le sont aussi parfois. Ainsi, pousser un peu le niveau donne un son avec plus de "patate". Nous passerons donc les "patates" (dépassement du niveau 0 dB Vu-mètre studio) dans un presse purée sonore pour éviter la saturation numérique qui amène les désagréables clics.

Le signal dépasse le 0 dB Vu-mètre allègrement, il reste cependant inférieur au niveau maximal admissible de la carte son. On applique le gain vu précédemment. On applique un limiteur sur ce qui dépasse des 0 dB intermédiaires. Le signal n'est dynamiquement identique à l'original.

Notons au passage que les traitements intermédiaires audio se font en virgule flottante, Le 0 dB numérique peut être dépassé sans altération du signal.

Ici se justifie pleinement le choix d'attaquer la carte son avec une marge par rapport au niveau maximal admissible, pour permettre justement les petits dépassement inévitables. Les cartes son actuelle et leur grande plage dynamique le permettent. Toute l'astuce du limiteur sera d'avoir une action "molle" ne diminuant pas trop la dynamique. Le risque est d'obtenir un gros son compressé avec tous ses défauts. Le risque secondaire, c'est que les techniciens radio s'en aperçoivent et poussent systématiquement le niveau pour avoir un son plus pêchu !

Le mix d'un technicien sourd :

Passé les bornes, il n'y a plus de limiteur. On dépasse le niveau maximal d'acquisition de la carte, le son sera distordu, le reste passe dans le gain puis le limiteur.

Nous allons passer au Traitement de son amont pratique.

Traitement de son amont pratique

Nous utiliserons le couteau suisse audio de Linux : Ecasound. Il permet de capturer le signal d'entrée audio de la carte son, d'y appliquer des plug-In LADSPA et de le sortir soit physiquement, dans un fichier ou via un "pipe" vers une console. Tout cela en ligne de commande ! De gauche à droite, grâce à des options, on décrit dans le cheminement du signal Audio de la source, en passant par les traitements, vers la cible.

Pour comprendre ce document, il est préférable de se reporter d'abord à la documentation ecasound.

Coté studio pour traiter le son en entrée et ensuite l'encoder pour le transmettre via internet, nous aurons donc la ligne de commande suivante :

LC_NUMERIC=POSIX ecasound -s:c1.ecs -dd -D --deamon|/usr/bin/ices2 /etc/ices.xml

La partie droite concerne l'encodeur Ices2, nous n'en parlerons pas ici. A gauche, on appelle Ecasound avec une chaine de paramètre c1.ecs. Il s'agit d'un fichier contenant les différentes options de la ligne de commande à travers lesquelles le son va cheminer dans le traitement Ecasound. Attention le fichier doit être codé sur une seule ligne, une espace sépare chaque option. Il ressemble un peu à cela :

• -b 2048 -f:24,2,96000 -i alsahw,0,0
• -el:fastLookaheadLimiter,0,-2,30E-3
• -el:fastLookaheadLimiter,0,-4,523E-3
• -el:fastLookaheadLimiter,0,-6,20000E-3
• -eli:1068,1690E-3
• -f:16,2,96000
• -o stdout

C'est plutôt hard à première vue et très puissant aussi. Les paramètres sont fort logiquement et chronologiquement placés. Une représentation graphique vaut mieux qu'on long discours :

Décomposons le traitement :

• -b 2048 -f:24,2,96000 -i alsahw,0,0 : On réalise une capture de l'interface ALSA par défaut au format 96 kHz 24 bits stéréo. Le buffer fait 2048 octets. La capture en 24 bits donne une meilleure précision du traitement audio.
• -el:fastLookaheadLimiter,0,-2,30E-3 -el:fastLookaheadLimiter,0,-4,523E-3 -el:fastLookaheadLimiter,0,-6,20000E-3 -eli:1068,1690E-3 : C'est le traitement audio à proprement parler. Nous appelons 4 plugins LADSPA. 3 fois l'excellent "fastLookaheadLimiter", un limiteur stéréo prédictif, par palier de 2 dB avec des relâchements de durée différente. On perd ainsi le moins possible de dynamique. Ou si vous préférez, on ne compresse pas trop le signal. Nous avons vu au point Traitement son studio amont, que nous gardons un marge dynamique a l'acquisition. Dans cet exemple, nous réservons 6 dB. Les 3 limiteurs agissant respectivement a -2, -4, et -6 dB, il ne fonctionnent théoriquement qu'en cas de dépassement du Zéro db Table de mixage. On amplifie finalement le signal de sortie de 6 dB pour le ramener à 0 dB FS.
• -f:16,2,96000 -o stdout petite conversion diminuer la résolution du signal en 16 bits et sortie vers la console via un pipe.

Si tout cela vous semble rébarbatif, nous vous proposons une méthode visuelle pour faire une Simulation traitement de son. Dans le développement de votre système COIT, vous pouvez prévoir plusieurs fichiers de Chaine de paramètres, pour modifier ou retoucher simplement le comportement de votre machinerie une fois en exploitation.

Traitement de son aval pratique

En pratique, coté émetteur, nous avons donc le serveur Icecast qui reçoit le flux audio au format Ogg Vorbis en provenance des studios. Une instance du lecteur multimédia Mplayer se connecte au serveur Icecast local et lit le flux comme vous écouteriez une web radio sur votre ordinateur. La sortie audio de Mplayer est dirigé vers le traitement de son ALSA. Enfin le son travers le mixeur audio ALSA et est dirigé vers les sorties physiques de la carte son.

Pour faire varier les plaisirs, nous utilisons cette fois ci la possibilité qu'offre ALSA de créer des périphériques virtuels. Plus précisément dans le fichier .asoundrc (parfois aussi /etc/asound.conf selon la distribution Linux), nous spécifions l'utilisation d'une chaîne d'excellents plugin LADSPA. La ligne de commande pour invoquer le périphérique Alsa par défaut pour la lecture du flux dans la machine coté émetteur ressemble à ceci :

mplayer -ao alsa http://localhost:8000/test

Pour intégrer le traitement de son nous spécifions un périphérique virtuel nommé "ptson" par exemple :

mplayer -ao alsa:device=ptson http://localhost:8000/test

L'écriture du fichier .asoundrc ressemble un peu au cheminement de l'eau dans une série de cascades. Nous démarrons par un périphérique de type "Plug" qui permet de brancher le logiciel audio. Celui-ci laisse s'écouler le son a travers le premier plugin LADSPA, qui se deverse ensuite vers le second. La cascade s'arrête avec le dernier plug-in Audio qui aiguille le flux audio vers la sortie matérielle de la carte son.

Ce schéma vous facilite la lecture du fichier .asoundrc ou parfois aussi /etc/asound.conf selon la distribution Linux :

pcm.ice1712 {

      type hw

      card 0

   }



ctl.ice1712 {

      type hw

      card 0

   }



pcm.ptson {

      type plug

      slave.pcm "equalizer";

  }

 pcm.equalizer {

      type ladspa

      slave.pcm "valvesat";

      path "/usr/lib/ladspa";

      plugins [

          {

              label tap_equalizer

              input {

                  # G1 G2 G3 G4 G5 G6 G6 G8 (Db -50 to 20) 

                        # F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 (Frequence)

                  controls [1 0 0 0 -1 -1 -1.2 -1.5 100 200 400 1000 3000 6000 12000 15000]

              }

          }

      ]

  }

 pcm.valvesat {

      type ladspa

      slave.pcm "limiter";

      path "/usr/lib/ladspa";

      plugins [

          {

              label  valve

              input {

                  # "Distortion level" input, control, 0 to 1, default 0 

           # "Distortion character" input, control, 0 to 1, default 0 

                  controls [0.1 0.5]

              }

          }

      ]

  }



 pcm.limiter {

      type ladspa

      slave.pcm "plughw:0,0";

      path "/usr/lib/ladspa";

      plugins [

          {

              label fastLookaheadLimiter

              input {

               #InputGain(Db) -20 -> +20 ; Limit (db) -20 -> 0 ; Release time (s) 0.01 -> 2

               controls [ 1.5 -0.1 0.021  ]

              }

          }

     ]

  }