Bonjour à toutes et à tous et bienvenus dans ce 3e épisode de la série sur la société de l’information.

Dans l’épisode 1, nous avons abordé l’électricité, l’électromagnétisme et l’électronique, et dans le 2,

les premières télécommunications, du télégraphe Morse au Téléphone. Aujourd’hui, nous allons découvrir comment la Radio a été inventée et avec elles les réseaux électriques, les tubes à lampes,

pour s’arrêter au transistor, élément fondamental de la révolution numérique.

Dans l’épisode précédent, nous avons découvert l’arrivée du téléphone à la fin du XIXe siècle. En parallèle de la création et de l’évolution des réseaux téléphoniques, un autre moyen de communication, cette fois-ci un moyen de diffusion de l’information est né : la Radio.

L’invention de la radio n’est pas le fait d’une seule personne, mais de très nombreux chercheurs. Il y a par exemple Hertz, en Allemagne, découvre les ondes radio, Edouard Branly en France met au point un récepteur d’onde radio, Nikola Tesla aux États-Unis crée des émetteurs dans la bande des 15Khz, Alexander Popov en Russie invente le principe de l’antenne, et Marconi en Italie met au point un télégraphe fonctionnant par onde radio. Tous ces chercheurs reconnaissent s’être influencés les uns les autres. Toutes ses inventions ont lieu en gros entre 1880 et 1906, date à laquelle on invente la première transmission par radio de la voix (en effet, avant on faisait de la radio, mais on transmettait des signaux morse)

Les premières station de radio accessible au grand public sont apparues un peu plus tard, juste après la première guerre mondiale donc dès 1918. Les premiers émetteurs radio sont apparus en Belgique, Hollande, France, puis rapidement aux États-Unis, Argentine etc.

Le principe technique de la radio, nous l’avions abordé dans le premier épisode : quand un courant électrique varie, dans un fil qu’on appelle antenne, il produit autour de lui un champ électromagnétique à la même fréquence. Plus loin, un autre fil (apellée antenne réceptrice) capte ce champ électromagnétique, qui crée un courant alternatif dans l’antenne réceptrice. Ça c’est le principe des émetteurs et récepteurs d’onde radio. Mais une fois une onde radio émise, on n’a aucune autre « information » dedans : si on branche un haut-parleur sur le récepteur, on aurait du silence…

Il faut en effet encoder dans cette onde radio du morse (tititi tata ta…) ou de la voix, de la musique etc. il faut qu’on arrive à « ajouter » un son à cette fréquence radio.

Tout d’abord, un petit rappel : le son que l’on perçoit est une vibration de l’air. Dans l’épisode 2, nous avions vu que nous pouvions, avec un microphone, transformer ces vibrations de l’air en courant électrique oscillant dans des fréquences basses, (le son que l’on entend est situé entre 20 et 20 000 oscillations par secondes, 20 Kilo-Hertz). Une fois le son transformé en courant électrique oscillant, on souhaite le transporter au loin à l’aide d’une onde radio à beaucoup plus haute fréquence.

Historiquement, on a utilisé 2 manières d’encoder de l’information dans une onde radio de base (cette onde radio à une fréquence donnée, on l’appelle d’ailleurs la « porteuse » car elle va ensuite « porter le signal, porter l’information » ).

Dans les premiers émetteurs radio grand public, dans les gammes de fréquences qu’on appelait les ondes courtes ondes moyennes et grandes ondes (en gros la radio des années 1920 à 1990) on émettait un signal à une fréquence élevée (par exemple 162 Khz pour France Inter) et on faisait varier la force avec laquelle on envoyait ce signal en fonction de la voix que l’on souhaitait porter. On appelle cela de la modulation d’amplitude (AM)

« On module l’amplitude de la porteuse radio en fonction de la voix que l’on veut transmettre sur cette porteuse. »

Plus tard, à partir des années 50, jusqu’à nos jours, on a utilisé une autre bande de fréquence, en Europe la bande entre 87 et 108 Mhz (soit 87 millions d’oscillations par secondes du champ électromagnétique) avec un autre mode de fonctionnement : ce que l’on a appelé la Modulation de fréquence (ou radio FM).

Le signal émis à la fréquence de la station de radio ne subit plus de variation de puissance, la puissance est constante, mais sa fréquence varie de manière proportionnelle au signal sonore audible que l’on souhaite transmettre. On peut bien voir comment fonctionnent ces 2 principes à l’aide du fantastique Gif animé de Wikipedia que je vous recommande ci-contre.

Bien sûr, à l’époque des premières radios publiques, on développe aussi d’autres usages de la radio analogique audio : ce sont les talkie walkie, des paires d’émetteurs récepteurs sur des fréquences publiquement autorisées (ou parfois soumise à une licence pour des usages précis). Ils sont lourd et équipés de grosses batteries, ils ont servi longtemps à l’armée, la police, les pompiers, jusqu’à l’arrivée des réseaux de téléphonie mobile.

Les talkies depuis on été sérieusement modernisés depuis, et à ce jour utilisés majoritairement par des force de l’ordre, d’intervention d’urgence, ou de sécurité publique ou privée sur des sites spécifiques (typiquement si vous avez un garde avec une oreillette, c’est qu’il a un talkie.)

Depuis la radio et les talkie-walkie, Nous utilisons le même principe des émetteurs et récepteurs d’ondes radio pour tous nos usages « sans fil » : le wifi, le bluetooth, la téléphonie mobile de 2, 3, 4 ou 5e Génération, la télévision et les liaisons par satellite, sont tous des applications, certes plus complexe, des ondes radio.

Après ce petit encart technique, revenons à l’Histoire :

Après la première guerre mondiale, pour que la radio arrive chez les gens, il y a 2 choses dont on avait besoin en plus de l’émetteur radio : des récepteurs radio chez les gens, et un réseau électrique capable d’alimenter les maisons en courant. Et c’est pour moi la première fois dans l’histoire que des objets déployées aussi largement auprès du grand public sont issues d’interdépendances techniques fortement intriquées.

Je vous le redis autrement : pour pouvoir avoir des stations et émissions de radio, il faut que les foyers soient équipés de poste récepteur. Pour cela, il faut pouvoir industrialiser, normaliser, fiabiliser ces récepteurs. Ensuite, pour pouvoir alimenter ces récepteurs radios en courant électrique, il faut disposer de courant électrique aux caractéristiques connues, fiables, stable dans le temps, chez tout le monde, donc c’est un réseau d’électricité.

Le récepteur radio comme le réseau électrique sont deux concepts très complexes, qui n’ont pu arriver chez les gens que lorsque ces systèmes ont été industrialisés, c’est à dire produits en masse et fiable.

L’industrialisation de la radio a pu avoir lieu grace à l’invention, en 1907 par Lee de Forest, du tube a vide triode, qu’on appelle aussi « la lampe » encore utilisée aujourd’hui dans des « amplis à lampe », et qui permet de miniaturiser, industrialiser et fiabiliser le récepteur radio.

Ces lampes sont les premiers composants électronique actif, qui permettaient de filtrer la fréquence radio voulue, de la redresser et de l’amplifier, pour pouvoir l’envoyer à un haut parleur. Ces lampes diodes ou triodes pouvaient le faire de manière relativement efficace.

Et ça tombe bien, c’est à peu près à la même époque que le réseau électrique se diffuse dans les foyers, avant tout pour l’éclairage. Car c’est l’invention tout aussi importante de l’ampoule à incandescence (par Joseph Swan en 1880) qui peu à peu a permis la diffusion de l’électricité dans les foyers. De l’importance de l’invention de l’ampoule, de la turbine et du générateur, du cable électrique isolé, du transformateur du courant (pour pouvoir le transporter sur des distances raisonnables) etc. Toutes ces inventions sont apparues à peu près à la même époque, parce que dépendant souvent les unes des autres.

On est donc en train de se rendre compte que c’est à cette époque que toutes ces technologies sont entrées en même temps dans les foyers, et que leur interdépendances étaient totale. On n’a très souvent pas pu avoir l’une sans avoir l’autre.

Et c’est pour moi une des grandes caractéristiques de la révolution industrielle : faire entrer dans l’histoire de l’humanité des interdépendances technologiques en masse.

Avant la révolution industrielle, nous n’avions pas de courant, donc pas d’ampoule, pas de radio chez nous. En quelques décennies, on se retrouve à avoir tous le courant chez soi, pour pouvoir allumer des ampoules la nuit tombée et poursuivre notre activité. Ce faisant, l’arrivée du courant électrique permet alors de nombreuses autres application : la radio mais aussi le disque vinyl, la télévision, et par la télévision et la radio, la massification des biens de consommations courante, puisque tout le monde se met à écouter et regarder les mêmes chaînes diffusant les mêmes publicités. L’influence de ces outils techniques industriels sur les populations est colossale !

Et on démonte quoi aujourd’hui ? Une radio bien entendu !

Alors aujourd’hui on va démonter une radio à lampe une radio Philips BF 121 U

A l’époque, ce n’est pas l’original, mais on recevait avec son appareil une documentation qui comprenait notamment les schémas détaillés de tout le fonctionnement, toutes les lampes, les composants etc. leur caractéristiques, et on en avait plusieurs pages, car c’est un circuit qui est relativement complexe. Ca dévrivait selon la gamme de fréquence utilisée quel est le schéma de l’appareil. Et surtout il y avait une notice de démontage qui explique comment on démonte ce genre d’appareil. On a plus trop cela aujourd’hui, mais pour cet appareil là ça va nous aider.

C’est parti.

La notice explique qu’il faut le retourner et enlever 4 vis, on va enlever le petit passe-cable.

On enleve les 4 vis principales.

A partir de là on peut enlever la plaque du dessous. Et on voit apparaître l’ensemble des composants, quelque chose de très complexe et visiblement monté à la main à l’époque. Cet appareil date de 1952. Les composants électronique, on voit par exemple qu’il n’y a pas de transistor. Les transistors n’existent pas à l’époque. On a des résistances, des condensateurs. En continuant le démontage, on va voir de l’autre côté, les lampes à vide.

On continue, il faut retourner l’appareil et tout simplement soulever la coque. Et voili !

On voit l’intérieur de la radio. Vous avec le haut-parleur ici. Ici un condensateur variable, qui tourne en fonction de la fréquence que l’on choisit, ça fait bouger la flèche.

On a ici un transformateur avant le haut-parleur, et là on a les différentes lampes,

donc 1 2 3 4 5, et y’en a que 5, je crois

là on a des bobines variables, qui sont réglées en usine, qu’il ne faut surtout pas toucher.

Et en dessous on retrouve pour chaque lampe le support de la lampe avec les fils autour.

Si on en enleve une, on va par exemple enlever la UF41 Philips.

Voila. On voit qu’une lampe à l’époque ça avait des picos qui permettaient d’alimenter le filament, allumer la lampe, et s’en servir pour créer des amplifications, des filtrages de fréquence etc.

Ca a été très rapidement remplacé par le transistor quelques années après son invention.

Cette radio fonctionne, on va l’entendre fonctionner tout à l’heure.

Il y a une prise d’antenne ici, si on regarde l’intérieur, on voit que la prise d’antenne est reliée à cette première bobine, et après ça part dans le reste du circuit.

L’antenne à l’époque, c’était ce que l’on appelait une « antenne long fil » c’était un fil d’une 40aine de mètre, en tout cas un fil très long, qu’on pouvait sortir en dehors de la maison pour capter les grandes ondes. Plus tard, ça a été remplacé par ce type d’antenne, une antenne à cœur de ferrite. Y’a un bobinage ici, là aussi.

On va écouter cette radio, lui mettre l’antenne ici, dans la petite prise et l’autre bout à la masse.

Ça chauffe…

Je vais me mettre en grandes onde. Je suis déjà en grandes onde, on a un sélecteur ici, et là je vais me mettre sur Luxembourg, tout simplement. Voilà, ça a chauffé,

« Les portes du pénitencier, bientôt vont se fermer »

Ca ne s’invente pas 🙂

« et c’est là que je finirais ma vie, comme d’autres gars…

l’on-onnnnn fi-i-nie »

« Premier extrait de l’album, Johnny Acte II, l’album de Johnny à nouveau mis en avant dans un cadre symphonique grandiose signé Yvan Cassar, à tout de suite…»

Fin de la pause.

Les récepteurs radios ont donc été inventés et perfectionnés en Europe et Amérique essentiellement, depuis 1918. Plus tard, la télévision est inventée. Elle est basée sur le même principe de transmission d’information sur des porteuses d’onde radio à haute fréquence. La télévision découpe une vidéo en 25 images par seconde, et chaque image est découpées en lignes de points plus ou moins blanc / gris / noir. Les télévisions utilisent une invention nouvelle : le tube cathodique, qui permet d’afficher un point lumineux sur un écran, et la télévision utilise, comme pour la radio, des tubes à vide ou « lampes » pour décoder les signaux des émetteurs de télévision.

Tout cela est bien beau, et dure jusque environ 1950, avec l’invention du transistor par Shockley, Bardeen et Brattain. Le transistor va permettre de miniaturiser, fiabiliser et baisser drastiquement la consommation électrique des radios et télévisions, et va ouvrir une voie royale à l’arrivée des ordinateurs que l’on connait aujourd’hui.

Dans le prochain épisode, on donnera la part belle au transistor, invention fondamentale de l’électronique et l’informatique moderne, sans lequel aucun des objets électroniques que nous utilisons au quotidien n’existerai. On pourra ensuite aborder sérieusement l’arrivée de l’informatique dans le monde.

J’espère que cet épisode vous a plu, et vous a permis de découvrir un peu la radio, son histoire et son fonctionnement.

Je vous rappelle que ces vidéos sortent avant tout sur le site etabli.tv et via les réseaux sociaux décentralisés que sont Peertube et Mastodon, si cela vous intéresse, vous pouvez retrouver l’article consacrés aux logiciels libres et aux réseaux décentralisés sur le site etabli.tv

Les sorties sur Youtube ou Facebook sont faites une semaine plus tard.

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et d’ici là, restont curieux !