Comment fonctionnaient les premiers téléphones : De la manivelle au carbone au central à barres croisées
Le téléphone (1876–années 1980 ère analogique) convertissait son ⇄ courant électrique sur paires cuivre. Voici la chaîne mécanique/électrique :
1. Poste abonné (Le téléphone)
- Émetteur (Micro) : Bouton granules carbone (Edison/Blake). Pression voix varie résistance granules → module courant continu boucle (48 V batterie central). Amplification sans électronique.
- Récepteur (Écouteur) : Aimant permanent + diaphragme + bobine. Variations courant boucle → changements champ magnétique → diaphragme vibre → son.
- Sonnette : Martelet électromagnétique (90 V AC @ 20 Hz depuis central) → cloche mécanique.
- Crochet commutateur : Décrocher ferme boucle → signale central « décroché ».
- Cadran :
- Rotatif (impulsions) : Doigt interrompt courant boucle N fois par chiffre (1=1 impulsion...0=10). 10 impulsions/sec.
- Touche (DTMF, 1963+) : Deux tons par touche (fréquence ligne+colonne). Plus rapide, permet SVI.
2. Boucle locale (Réseau extérieur)
- Paire torsadée (22–26 AWG) de l'abonné au central/RT. Bobines de charge (selfs) tous les 1,8 km pour réduire atténuation (bande voix).
- Derivations, épissures, corrosion = bruit/perte.
3. Commutation au central
- Manuel (pré-1920) : Opératrice branche cordon sur tableau.
- Pas à pas (Strowger, 1891+) : Sélecteurs électromécaniques avancent par impulsion. Clic-clic-clic distinctif.
- Barres croisées (Crossbar, 1930s–70s) : Matrice de points de croisement (horizontal × vertical) fermés par électroaimants. Plus rapide, signalisation multifréquence (MF).
- ESS (Electronic Switching System, 1965+) : Contrôle programme stocké (1A ESS, 5ESS). Commutation temporelle numérique (TDM).
4. Jonction et longue distance
- Porteuse analogique (FDM) : groupe 12 canaux (60–108 kHz) → supergroupe (600) → groupe maître (3600) → coaxial / micro-ondes / satellite.
- Suppressors/annuleurs d'écho pour circuits 4 fils.
- Porteuse T (T1, 1,544 Mbps, 24×DS0) — première jonction numérique (1962).
5. Évolution signalisation
- Courant continu (local), MF (inter-centraux), SS7 (Signalisation canal commun, 1980+) — réseau paquet hors bande pour établissement appel, facturation, itinérance, 800, CNAM.
6. Amplification
- Répétiteurs (tube vide → transistor) tous les ~18 km sur longues lignes.
- Répétiteurs impédance négative (NIR) sur boucles abonnés pour gain.
Années 1980, commutation numérique + jonctions fibre remplacent cœur analogique. Dernier kilomètre resté cuivre jusqu'au DSL/fibre. Le principe (moduler courant avec son) survit en POTS et ATAs VoIP.