Pourquoi certains appareils électroniques domestiques « sans fil » n'arrivent pas à couper le cordon

Lorsque j'ai conçu et construit mon home cinéma, je n'imaginais pas les nombreux problèmes de compatibilité d'équipements auxquels je serais confronté, comme les incompatibilités HDMI entre mon projecteur et mon système audio.

Un autre problème que j'ai dû résoudre concernait le bon câblage du système audio sans fil. Pourquoi mon système audio sans fil était-il câblé ? Avis aux utilisateurs de home cinéma et aux développeurs d'équipements, découvrez ici ce que j'ai appris.

Les meilleurs plans pour un système de home cinéma

Je voulais que mon installation soit aussi abordable, simple et sans fil que possible, tout en maintenant la qualité du son et de l'image.

Pour réduire le décalage entre l'entrée et le son, j'ai opté pour un projecteur de jeu. Pour le système audio, j'ai choisi le Sonos Arc, car, associé à un caisson de basse Sonos et à deux enceintes Sonos Era 300, il peut reproduire sans fil un son surround 7.1.4 avec Dolby TrueHD et Dolby Atmos. Les systèmes de home cinéma traditionnels ne peuvent le faire qu'en câblant physiquement 11 haut-parleurs et un caisson de basse dans un récepteur de home cinéma.

Le Dolby TrueHD offre la meilleure qualité audio disponible pour un système de home cinéma, tandis que le Dolby Atmos simule la façon dont les sources audio à l'écran tournent autour des spectateurs. Si un avion passe au-dessus de vous, vous l'entendez d'un côté, puis il commence doucement à vous survoler et passe finalement derrière vous de l'autre côté : c'est vraiment immersif.

Le fait de recourir à une technologie sans fil devait renforcer cette immersion et la simplicité tout en réduisant le budget. Mais il s'est avéré que le système Sonos Arc n'est sans fil que jusqu'à un certain point. Il communique sans fil avec les autres équipements Sonos, mais pour se connecter au projecteur et aux sources A/V, il a besoin d'un câble HDMI eARC qui traverse la pièce.

Comment les équipements et les protocoles de communication limitent les conceptions sans fil

Après avoir pris connaissance de la connexion physique requise, trois options s'offraient à moi :

1. Trouver un long câble pour connecter le système Sonos Arc à la source A/V.
2. Remplacer ce long câble par un émetteur et récepteur sans fil capable de se connecter physiquement au câble HDMI eARC.
3. Abandonner le rêve du sans fil et opter pour une installation classique de récepteur de home cinéma — l'option la moins appréciée par ma femme.

En recherchant des solutions, je suis tombé sur quelque chose d'intéressant : de nombreux équipements audio domestiques avaient les mêmes configurations « sans fil jusqu'à un certain point », et le remplacement d'un câble HDMI par un émetteur et récepteur pouvait réduire de manière significative la qualité du son. Il s'avère donc que n'importe quel équipement domestique compatible avec un home cinéma doit contourner les limites du transfert de données sans fil.

Pour le vérifier, j'ai fait des calculs :

• Selon l'IEEE Standards Association, les largeurs de bande Wi-Fi maximum sont les suivantes :
  • 600 Mbps pour le Wi-Fi 4
  • 3500 Mbps (3,5 Gbps) pour le Wi-Fi 5
  • 9600 Mbps (9,6 Gbps) pour le Wi-Fi 6
• Selon le Bluetooth SIG, les largeurs de bande maximum actuelles offertes par sa technologie sont les suivantes :
  • 2 Mbps pour le Bluetooth Low Energy
  • 3 Mbps pour le Bluetooth classique
• Il est difficile de déterminer les largeurs de bande d'Airplay. Cependant, certains forums de discussion et amateurs d'Apple affirment ce qui suit :
  • Airplay 1 peut atteindre 25 Mbps
  • Airplay 2 peut atteindre 54 Mbps
• Les débits binaires pour Chromecast sont également difficiles à trouver. Toutefois, les notes de publication de Google du 18 juillet 2022 indiquent que son SDK Nearby Connections (une API de réseau peer-to-peer qui permet aux applications de se connecter et d'échanger des données avec des appareils à proximité) définit la qualité de la connexion comme suit :
  • Bonne si elle est comprise entre 6 et 60 Mbps
  • Acceptable si elle est comprise entre 200 et 60 kbps
  • Mauvaise si elle est égale ou inférieure à 5 kbps

Comment ces limites de transfert de données s'appliquent-elles aux débits binaires des signaux audio et vidéo ?

Selon le site Web de Dolby, lorsque les données sont stockées localement sur un disque Blu-ray Ultra HD, le signal audio Dolby TrueHD avec Dolby Atmos peut atteindre 18 Mbps. Toutefois, lors du streaming d'un film, le signal audio est typiquement compressé en Dolby Digital Plus. Si vous ajoutez le Dolby Atmos à ce signal, il peut atteindre 1024 kbps.

Par ailleurs, selon PCMag, les données vidéo d'un disque Blu-ray Ultra HD peuvent atteindre un débit binaire de 128 Mbps. Les services de streaming, le câble et le satellite compressent également ces données. Selon un blog technique de Netflix, par exemple, le service a un débit binaire maximum de 16 Mbps. Selon l'assistance de Google, YouTube pulvérise cette valeur en proposant des vidéos 4K jusqu'à 85 Mbps. YouTube propose même un streaming 8K, pour ceux qui peuvent le prendre en charge, à un débit impressionnant de 300 Mbps. Quant aux débits binaires du câble et du satellite, on peut s'attendre à ce qu'ils se situent entre les offres 4K de Netflix et de YouTube.

Ainsi, dans le pire des cas, pour un système de home cinéma 4K, vous devez vous attendre à un débit binaire total de 146 Mbps lorsque vous regardez un film en Blu-ray Ultra HD, ou d'environ 86 Mbps lorsque vous regardez un film en streaming. À l'exception du Wi-Fi, les protocoles de communication sans fil sont à peine capables de suivre les débits binaires du streaming. Ils ne sont pas non plus en mesure de gérer les signaux A/V du Blu-ray Ultra HD.

Il convient d'ailleurs d'ajouter que le système Sonos Arc peut se connecter au Wi-Fi. Cependant, son incapacité à se connecter à mon projecteur ou à mes sources A/V est probablement un choix de conception visant à éviter le décalage.

La technologie HDMI peut-elle prendre en charge un tel volume de transfert de données ?

Selon les HDMI Licensing Administrations, c'est possible. Par exemple, les câbles HDMI haut débit, conçus pour les technologies 1080p et 4K à 30 Hz, sont capables de transférer des données à 10,2 Gbps, soit 70 fois la vitesse du signal Blu-ray Ultra HD maximal.

Installation du home cinéma terminée. (Source de l'image : Shawn Wasserman)

J'avais clairement trouvé la solution à mon problème. J'ai fini par faire passer un câble HDMI de 9 m à travers la pièce pour connecter le système Sonos Arc, mon projecteur et diverses sources A/V. Après avoir dissimulé le câble dans une goulotte le long du mur, je me suis dit que ça suffisait et je me suis fait du pop-corn.