ntroduction Le téléphone, système de télécommunication permettant de transmettre la parole ou d’autres sons entre deux points distants. Dans le langage courant, le téléphone désigne aussi bien le réseau téléphonique que le terminal individuel des usagers. Ce dernier, appelé aussi combiné ou poste téléphonique, contient un diaphragme, membrane flexible qui vibre au contact des ondes sonores. Ces vibrations sont converties en impulsions électriques, que le réseau téléphonique transmet alors au terminal du p g destinataire. ? l’arriv nouveau ces impulsi Un réseau téléphoni et des liaisons de tra OF rleur transforme ? Iques. le des terminaux utent les équipements permettant d’établir les connexions (commutateurs) et ceux facturant l’utilisation. Ces outils de connexion et de facturation sont pour la plupart concentrés au sein de centraux téléphoniques. Aujourd’hui, un réseau téléphonique a de multiples usages qui dépassent le cadre de la téléphonie, comme la télécopie ou les transmissions de données : c’est pourquoi on considère désormais le téléphone comme un réseau de télécommunication. Il.
Historique En 1854, l’inventeur français Charles Bourseul fut le premier ? maginer un système de transmission électrique de la parole. Il constata qu’en parlant devant une membrane flexible on crée des vibrations similaires sur un autre diaphragme, afin d’y reproduire le son original. Quelques années plus tard, l’Allemand Philipp Reis inventa un instrument capable de transmettre des sons, mais qui demeurait inadapté à la reproduction de la parole. En 1877, l’inventeur américain Alexander Graham Bell construisit le premier téléphone capable de transmettre la voix humaine, tout en respectant sa qualité et son timbre.
A. Téléphone de Bell e téléphone magnétique de Bell se composait d’un émetteur, un récepteur et dun unique fil de connexion. L’émetteur (microphone) et le récepteur (écouteur) fonctionnaient selon le même principe. Chacun comportait un mince diaphragme fait de tissu et de métal, ainsi qu’un aimant permanent en fer à cheval, entouré d’un bobinage en fil de fer, constituant ainsi une bobine d’induction. En frappant le diaphragme, les ondes sonores le faisaient vibrer dans le champ de l’aimant.
Ces vibrations généraient alors dans la bobine un courant électrique proportionnel aux oscillations du diaphragme. Le courant se propageait le long d’un câble jusqu’à la station réceptrice, où il odifiait l’intensité du champ magnétique de l’écouteur. Ces variations d’intensité provoquaient à leur tour la vibration du diaphragme, reproduisant ainsi le son d’origine. 3. Microphone à charbon Sur les premiers téléphones, le dispositif commun à l’émission et à la réception induisait un courant peu élevé, si bien que la voix était reproduite très faiblement.
L’utilisation du microphone à charbon, mis au point en 1877 par l’ingénieur américain David Edward Hughes, permit de pallier ce défaut, et de réaliser de ce fait le premier 0 américain David Edward Hughes, permit de pallier ce défaut, t de réaliser de ce fait le premier téléphone véritablement opérationnel. Ce type d’appareil, toujours utilisé, comprend un émetteur composé de deux plaques métalliques entre lesquelles est placée de la grenaille de charbon. L’une des plaques fait office de diaphragme, transmettant aux grains de charbon les variations de pression dues aux ondes sonores.
Ces variations entraînent alors une modification de la résistance électrique entre les deux plaques, amplifiant ainsi l’énergie captée et donc le volume de la voix. Malheureusement, le principe de ce microphone ne permet as de convertir les signaux électriques en variations de pression, si bien que les téléphones utilisant ce système sont équipés de récepteurs séparés des émetteurs. Cette disposition permet par ailleurs de placer le microphone près de la bouche et l’écouteur près de l’oreille, ce qui rend l’appareil plus pratique. Ill.
Supports de transmission A. Boucle locale La boucle locale, qui correspond à l’infrastructure raccordant le terminal d’un abonné au central le plus proche, se compose habituellement d’un simple câble électrique, constitué d’une paire de fils de cuivre torsadés. En pratique, on installe souvent n câble légèrement plus gros, contenant par exemple 4 paires torsadées, afin de pouvoir faire évoluer sans frais l’installation de l’abonné. À l’avenir, on envisage d’utiliser d’autres supports pour la boucle locale, comme les réseaux câblés de télévision.
Sur les premiers téléphones, le courant circulant dans la boucle locale était alimenté par une batterie, mais aujourd’hui, la ligne téléphonique boucle locale était alimenté par une batterie, mais aujourd’hui, la ligne téléphonique fournit l’alimentation électrique nécessaire depuis le central. B. Transmission entre centraux Dans la mesure où l’essentiel du réseau téléphonique est numérique, les liaisons entre centraux correspondent en fait ? des transmissions de données.
Le matériel de communication nécessaire peut être réduit grâce à l’emploi de techniques de multiplexage. En effet, la voix occupe une bande de fréquences de 4 000 hertz, mais il est possible d’utiliser des fréquences pouvant atteindre plusieurs mégahertz pour transmettre des milliers de communications téléphoniques sur un même support. Les centraux peu éloignés sont en général reliés par des câbles enterrés, généralement des câbles coaxiaux (voir Câble ?lectrique). Ils se composent d’un fin fil de cuivre centré dans une gaine de plastique, entourée d’un blindage en cuivre.
Cette structure concentrique protège ainsi le signal transmis des interférences électromagnétiques (voir Électromagnétique, rayonnement). Un faisceau de câbles peut comporter jusqu’? 22 paires coaxiales, disposées en anneaux serrés et gainés de polyéthylène et de plomb, et peut acheminer plus de 130 000 communications téléphoniques simultanées. Sur de longs parcours, l’utilisation de câbles nécessite l’implantation ? intervalles réguliers de relais d’amplification, appelés répéteurs.
Dans le cas de transmissions sur de longues distances, on peut également utiliser des faisceaux hertziens, c’est-à-dire des ondes radio, généralement des micro-ondes, qui sont répétées de station à station, distantes en moyenne de 40 km. Environ 600 conversatio 4 0 micro-ondes, qui sont répétées de station à station, distantes en moyenne de 40 km. Environ 600 conversations téléphoniques peuvent être ainsi véhiculées sur un canal de relais hertzien. Les centraux numériques peuvent être aussi reliés par des fibres optiques.
Les messages sont alors codés en impulsions umineuses et transmis le long de ces minces fibres de verre. Un câble optique peut comporter jusqu’à 50 paires de fibres, chaque paire pouvant établir 4 000 connexions téléphoniques simultanées. Contrairement à la transmission par câbles et par faisceaux hertziens, les fibres optiques permettent de relier sans répéteurs des villes distantes de plusieurs centaines de kilomètres, avec des débits très importants. Cest pourquoi, en France, l’ensemble du réseau longue distance est aujourd’hui constitué de fibres optiques, les relais hertziens ayant été démontés.
C. Transmission transocéanique Le premier service commercial de téléphonie transatlantique par radio fut installé en 1927. La pose de câbles téléphoniques sous- marins ne se développa que dans les années 1950, lorsque le problème de l’amplification des signaux fut résolu. Le premier câble transocéanique du monde, entre l’Écosse et Terre-Neuve, fut mis en service en 1956. Apparues au cours des années 1 960, les télécommunications intercontinentales par satellite se révélèrent plus efficaces et plus rentables que les transmissions par câbles coaxiaux sous-marins.
Les appels, transmis par une antenne terrestre, sont amplifiés et etransmis par un satellite de communication géostationnaire ? des stations terrestres. Les satellites Intelsat peuvent ainsi relayer simultanément stations terrestres. Les satellites Intelsat peuvent ainsi relayer simultanément jusqu’à 33 000 appels téléphoniques, tout en assurant la retransmission de canaux de télévision. Dans le cas de communications sur de longues distances (par exemple entre Pans et Tokyo), le relais de deux satellites s’avère nécessaire.
L’apparition des fibres optiques à la fin des années 1970 remit en cause la supériorité des transmissions par satellites. Ainsi, un eul câble transatlantique à fibre optique, le TAT8, achemine un nombre de circuits correspondant à plus du double offert par l’ensemble des câbles coaxiaux et des satellites disponibles dans les années 1980. Irriguant un réseau qui s’étend du New Jersey à la Grande-Bretagne et à la France, il peut transmettre jusqu’? 50 000 conversations simultanées.
Le TAT9, mis en service en 1992, présente une capacité encore plus élevée : il peut véhiculer 75 000 appels en même temps. De plus, de tels câbles assurent la transmission à grande vitesse de données informatiques et fournissent des canaux plus sûrs que ceux offerts par les atellites. Les liaisons par satellites présentent par ailleurs certains inconvénients qui nuisent au confort d’utilisation : les propos échangés lors d’une conversation téléphonique subissent parfois des retards gênants, et la qualité de la communication s’avère sensible aux conditions atmosphériques.
VI. Options du téléphone A. Messagerie vocale La messagerie vocale permet d’enregistrer un message lorsque le destinataire de l’appel est absent (ou qu’il n’a pas envie de répondre). Ce service peut être proposé par la société de télécommunications et réalisé au niveau du 6 0 ervice peut être proposé par la société de télécommunications et réalisé au niveau du central, mais le plus souvent, il s’agit d’un appareil électronique, appelé répondeur, que l’abonné installe chez lui.
Un répondeur est équipé d’un dispositif d’enregistrement, de lecture et de détection automatique de sonnerie ; il peut se brancher sur la même ligne que celle du poste téléphonique, mais peut être également intégré dans ce dernier. Au bout de quelques sonneries, le répondeur se déclenche, prend la ligne, émet un message d’annonce expliquant l’indisponibilité de l’abonné, puis invite l’appelant à laisser un essage qui sera enregistré.
Le possesseur du répondeur, s’il est présent au moment de l’appel, est averti du dépôt d’un message par un signal lumineux ou sonore, et peut alors l’écouter. En général, il est aussi possible d’interroger le répondeur à distance, en composant un code d’accès après la réponse de la machine : on peut alors écouter les messages déposés, les effacer, ou encore changer le message d’annonce. 3. Fonctions avancées Avec la banalisation des équipements électroniques, les utilisations d’une ligne téléphonique classique se sont diversifiées au cours de ces dernières années.
Même dans le cadre restreint de la téléphonie, France Télécom propose à présent une série de « services confort » pouvant s’adapter aux besoins de ses clients. Grâce au « renvoi d’appel », un abonné en déplacement peut faire suivre ses appels à l’endroit où il se trouve. Le « signal d’appel » est un signal sonore avertissant l’abonné qui est déjà en ligne qu’une deuxième personne tente de l’appeler ; l’abonné peut alors, s’il le souhaite, parler al ligne qu’une deuxième personne tente de l’appeler ; l’abonné peut alors, s’il le souhaite, parler alternativement à ses deux interlocuteurs.
La « conférence à trois » permet d’établir une communication entre trois abonnés ; pour des usages professionnels, il est possible d’établir des « téléconférences » afin de réunir par téléphone un grand nombre de personnes. Mais aujourd’hui, les lignes téléphoniques sont aussi utilisées pour transmettre dautres données que la parole. La télécopie permet ainsi de transmettre l’image d’un document entre deux postes. On peut également mettre en communication des micro-ordinateurs en les équipant de modems, appareils qui permettent de transmettre des données informatiques sur une igne téléphonique.
Les modems sont aussi utilisés pour relier des micro-ordinateurs à des serveurs de données. L’accès à de tels serveurs peut aussi s’effectuer depuis un terminal comme le Minitel. C. éléphone mobile Un téléphone mobile est un appareil où les fils de raccordement au central téléphonique ont été remplacés par une liaison radio. Ce genre de téléphone est en théorie utilisable n’importe où . en voiture, en train, à pied, etc. Des stations radioélectriques raccordées au réseau classique sont à cet effet déployées sur l’ensemble du territoire, chacune couvrant une petite zone éographique appelée cellule.
De ce fait, les téléphones cellulaires n’ont pas besoin d’une grande puissance, ce qui permet de les miniaturiser sous la forme d’un combiné muni d’une antenne et intégrant tous les dispositifs nécessaires. Chaque signal est transmis sur une fréquence porteuse correspondant à la cellule dans laquelle se trouve I B0 est transmis sur une fréquence porteuse correspondant à la cellule dans laquelle se trouve l’utilisateur à ce moment-là. La modulation de fréquence à bande étroite est le mode de transmission le plus courant.
Les premiers téléphones mobiles étaient analogiques ‘équipement était encombrant et coûteux, si bien qu’ils étaient surtout utilisés en voiture. Au cours des années 1980, des recherches furent menées en Europe pour remplacer ces téléphones analogiques par des équipements à transmission numérique, plus efficaces et plus légers. La norme GSM (Global System for Mobile Communications) fut à cet effet adoptée par les différents partenaires européens en 1992.
Deux réseaux concurrents sont exploités : l’un par France Télécom sous le nom d’Itinéris, l’autre par la société SFR (Société française de radiotéléphonie). Un troisième réseau de téléphonie ellulaire, commercialisé par Bouygues Télécom, est entré en service en 1996, selon une norme légèrement différente : le DCS 1 800, qui utilise des fréquences autour de 1 800 MHZ, alors que le GSM fonctionne vers 900 MHz. D.
Visiophone Le principe du visiophone est de munlr un terminal téléphonique d’une caméra et d’un dispositif de visualisation, afin d’ajouter la transmission de l’image à celle de la voix, et de permettre ainsi un meilleur dialogue à distance. Lors des débuts de la télévision, on pensait que ce système allait s’imposer rapidement comme une évolution naturelle du téléphone. Une démonstration de visiophone émetteur-récepteur fut même faite dès 1930 par l’inventeur américain Herbert Eugene Ives.
Mais bien vite, on se rendit compte que l’image animée nécessite d’énormes capa Herbert Eugene Ives. Mais bien vite, on se rendit compte que l’image animée nécessite d’énormes capacités de transmission (? peu près 2 000 fois plus que la voix), et donc des lignes spéciales à haut débit. En raison de ces contraintes, le visiophone présenta longtemps un coût prohibitif, ce qui bloqua sa commercialisation. De nombreuses recherches sont menées pour tenter de réduire e débit de données que nécessite la transmission d’une image vidéo numérisée.
En France, le Centre national détude des télécommunications est très actif dans ce domaine. Actuellement, les applications les plus visibles ont trait à la télévision numérique, mais la visiophonie continue à se développer pas à pas, et ce depuis les années 1980. La visiophonie s’attache surtout ? développer son système de visioconférences, permettant à des entreprises de faire collaborer des équipes distantes, étant donné que les téléconférences s’avèrent peu adaptées dès qu’il y a plus de trois participants.
Quant au visiophone lui-même, les principales sociétés de télécommunications européennes se sont accordées en 1991 sur la norme H261 du CCITT (Comité consultatif international télégraphique et téléphonique). Cette norme permet d’assurer une communication voix et image sur un circuit habituel du réseau numérique à intégration de services (RNIS), service qui est à présent accessible à chacun. Dans le cadre de cette norme, la qualité reste néanmoins limitée : l’image est de petite taille et en noir et blanc, et le mouvement est légèrement saccadé car le nombre d’images par seconde est réduit. 0 0
