Soutenance mémoire
GENERALITES SUR LE TELEPHONE
Présentation
Le téléphone est un système de communication, initialement conçu pour transmettre la voie humaine. C’est un instrument qui permet de reproduire à distance la parole ou tout autre son. 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 destinataire. A l’arrivée, l’écouteur ou haut-parleur transforme à nouveau ces impulsions en vibrations acoustiques.
Historique
L’invention du téléphone est attribuée à Alexandre Graham Bell. On lui connaît plusieurs précurseurs, dont :
• En France, Charles Bourseul, agent du télégraphe pose le principe du téléphone. Un article de l’Illustration présente ses explications le 26 août 1854.
• Philippe Reis, dans une déclaration à la Société de physique de Francfort-sur-le-Main, prononce le mot « téléphone » le 26 octobre 1861.
• Aux États-Unis, l’italo-américain Antonio Meucci aurait précédé Bell de 16 ans.
Le téléphone a été exploité commercialement aux États-Unis dès 1877 et, en France dès 1879. En 1912, on compte 12 millions de postes téléphoniques dans le monde dont 8 millions aux États-Unis. Il y avait un abonné pour 12 habitants aux États-Unis, 1 pour 71 en GrandeBretagne et dans l’Empire Allemand et 1 pour 183 en France.
Le téléphone manuel
L’ancêtre des téléphones, à ses débuts, le réseau téléphonique est entièrement manuel. L’appel d’un correspondant est effectué de la façon suivante :
• l’abonné décroche son téléphone ;
• ce dernier provoque la chute d’un volet annonciateur dans le central, et parfois l’allumage d’un voyant ;
• une opératrice répond à l’abonné, note le numéro du correspondant à appeler ;
• si le correspondant dépend du même central, la connexion avec l’abonné se fait en « local » ;
• sinon, l’opératrice appelle une autre opératrice chargée du centrale de rattachement de la personne appelée ;
• lorsque l’appelé est joint, les opératrices mettent en relation les deux abonnés.
Le bouton d’appel a été progressivement remplacé par une magnéto. Son rôle est de produire une tension électrique destinée à faire chuter le volet annonciateur du central. L’avantage par rapport au bouton d’appel est la suppression d’une des piles présentes chez l’abonné dont l’entretien était particulièrement coûteux.
Le téléphone automatique
Le téléphone automatique a été inventé par Almon Strowger, aux États-Unis vers 1981. Celui-ci, entrepreneur de pompes funèbres, soupçonnant les opératrices de privilégier son concurrent, voulait éliminer les opérations manuelles lors de l’établissement d’une communication. Le commutateur automatique sera testé en France dès 1912 à Nice. L’intérêt du téléphone automatique est d’appeler directement un correspondant sans passer par une opératrice. L’usager décroche son téléphone, et numérote à l’aide du cadran la série de chiffres identifiant son correspondant (son numéro de téléphone). Lors du passage à l’automatique en région parisienne, un numéro à trois chiffres a été associé à chaque central téléphonique. Les abonnés devaient composer ces trois chiffres, puis le numéro de leur correspondant. Toutefois, on garda longtemps l’habitude, en donnant son numéro, de donner le nom du central et non le numéro correspondant.
Le téléphone fixe
Téléphone filaire récent
Le téléphone se compose historiquement de 2 blocs :
• Un boîtier contenant les organes de transmission de la parole, très souvent un système de sonnerie pour signaler un appel et un cadran ou un clavier permettant un dialogue avec le central téléphonique. Ce dialogue est effectué en composant le numéro d’un autre abonné. Le commutateur du central y répond en envoyant des tonalités d’acceptation, de refus ou d’acheminement. En France, la tonalité d’acheminement à été supprimée le 18 octobre 1996 à 23:00, en même temps que la numérotation est passée à dix chiffres ;
• Un combiné qui permet d’échanger les sons de la voix entre les deux interlocuteurs sur la ligne téléphonique. Le bloc combiné est composé de deux parties : une partie microphone qui se place devant la bouche et une partie haut parleur qui se place à proximité de l’oreille. Le combiné est une invention relativement récente : dans les premiers temps, l’interlocuteur parlait devant une plaque de bois solidaire du boîtier ou, selon le cas, dans un petit entonnoir, en portant à son oreille l’écouteur relié au boîtier par un fil.
Téléphone sans fil
Avec l’évolution de l’électronique HF et des techniques numériques, les téléphones d’intérieurs sont désormais sans fil. Un ou plusieurs combinés de taille réduite communique par une liaison radio sur une porteuse UHF ou VHF avec une base reliée à la ligne téléphonique. Cette liaison peut être numérique. Les téléphones peuvent être dotés d’écrans texte affichant diverses informations. Ils n’utilisent plus forcément le Réseau téléphonique commuté (RTC), et peuvent se connecter sur les réseaux IPv4 et IPv6.
Le téléphone mobile
La téléphonie mobile est née dans les années 1950 aux États-Unis. Les premiers réseaux nécessitaient l’allocation d’une fréquence par communication, et les secteurs géographiques étaient larges (peu d’abonnés par unité de surface). Par la suite, les réseaux cellulaires ont permis un usage plus rationnel des fréquences, augmentant ainsi de façon considérable les capacités des réseaux. Outre la communication téléphonique classique, le téléphone mobile est un objet qui a permis à la base de téléphoner, il a développé d’autres fonctionnalités telles que l’envoi de textes courts (SMS), la photographie ou la vidéo numérique, l’accès au Web, 3e génération (3G) Appel visiophonie, la transmission de données, … Remarque : à la différence des deux inventeurs français et allemand cités ci dessus, Meucci est parfois présenté comme le « véritable » inventeur du téléphone, spolié de ses droits par Bell. Cette version des faits, défendus par quelques auteurs italiens, n’a cependant guère d’audience au sein de la communauté des historiens des sciences et des techniques. Il faut toutefois noter que son rôle dans l’invention du téléphone fut reconnu par le Congrès américain dans la résolution 269 du 17 octobre 2001. Cette résolution reste cependant sans valeur aux yeux des historiens, qui n’ont pas retiré à Bell son statut d’inventeur du téléphone.
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE 1 : GENERALITES SUR LE TELEPHONE
1.1 Présentation
1.2 Historique
1.2.1. Le téléphone manuel
1.2.2. Le téléphone automatique
1.2.3. Le téléphone fixe
1.2.3.1. Téléphone filaire récent
1.2.3.2. Téléphone sans fil
1.2.4. Le téléphone mobile
1.3 Principes généraux du téléphone
1.3.1. Les éléments du téléphone
1.3.1.1. Microphone
1.3.1.2. Écouteur
1.3.1.3. Sonnerie
1.3.1.4. Clavier d’appel
1.3.1.5. Bobine antilocale
1.3.2. Liaison téléphonique entre deux abonnés
1.3.3. Liaison téléphonique entre plusieurs abonnés
1.3.3.1. Organes de mise en relation
1.3.3.2. Organes de commandes
CHAPITRE 2 : PRINCIPE DU TELEPHONE SANS FIL
2.1 Introduction
2.2 Emploi du concept cellulaire
2.2.1 Architecture cellulaire
2.2.2 La mobilité des abonnés
2.3 La norme GSM
2.3.1. Les services supports
2.3.1.1. Les attributs de transfert d’information
2.3.1.2. Les attributs d’accès
2.3.1.3. Les attributs généraux
2.3.2. Les téléservices
2.3.3. Les services supplémentaires
2.3.4. Les limites du GSM
2.3.5. Conclusion
2.4 La norme GPRS : General Packets Radio Service
2.4.1. Présentation
2.4.2. Définition
2.4.3. Les principales caractéristiques
2.4.3.1. Spectre de fréquence
2.4.3.2. Multiplexage
2.4.3.3. Débit
CHAPITRE 3 : REALISATION DE L’INTERPHONE
3.1 Présentation
3.2 Montage de l’interphone
3.3 Schéma synoptique de la réalisation
3.4 Principe de fonctionnement
3.4.1 Etude du circuit déphaseur
3.4.1.1. Premier cas
3.4.1.2. Deuxième cas
3.4.2 Etude du transistor
3.4.2.1. Présentation
3.4.2.2. Principe de base
3.4.2.3. Montages fondamentaux
3.4.2.4. Principe du transistor BC108C en commutation
3.4.2.5. Principe du transistor en amplification
3.4.3 Etude du microphone à électret
3.4.3.1. Définition
3.4.3.2. Câblage du microphone
3.4.3.2.1. Alimentation d’une capsule à trois pattes
3.4.3.2.2. Alimentation d’une capsule à deux pattes
3.4.3.2.3. Valeur des composants (pour capsules à deux ou trois pattes)
3.4.3.3. Sensibilité du micro et polarisation
3.4.4 Etude de l’amplification de l’haut-parleur à l’aide du circuit
3.4.4.1. Généralités sur un amplificateur
3.4.4.2. Montage de base de l’amplification de l’haut-parleur
3.4.4.3. Rôles des composants autour du circuit
3.5 Réalisation de la plaquette
3.6 Nomenclature
3.7 Etude économique de la réalisation
3.7.1. Les ressources humaines
3.7.2. Les ressources financières
3.7.3. Les ressources matérielles
3.8 Réglages après la réalisation
CONCLUSION
ANNEXE1
ANNEXE2
BIBLIOGRAPHIE
RENSEIGNEMENTS
RESUME
