Votre poste de radio

LES premières stations commerciales de radiodiffusion sont apparues en 1920 aux États-Unis. Vers 1925, trois millions de foyers américains possédaient un poste récepteur, chiffre qui passa à 45 millions vers 1940, et, au début des années 70, on comptait un poste par habitant, soit 275 millions au total. Bien que ces appareils connaissent une large diffusion, les utilisateurs ne sont guère éclairés sur leur fonctionnement. Vous êtes-​vous déjà demandé comment votre radio fonctionne?

Peut-être êtes-​vous assis tranquillement dans un fauteuil, en train de lire cette revue, pendant que la radio diffuse autour de vous une musique d’ambiance. Refaisons ensemble le chemin parcouru par la musique depuis la station où elle a été émise jusqu’à chez vous.

L’émission du programme musical

Mise à part la retransmission des concerts en direct, la musique diffusée par les stations provient le plus souvent d’enregistrements. La musique que notre oreille perçoit est une succession de variations de pression de l’air. Dans la station, le microphone joue le même rôle que l’oreille et capte les vibrations acoustiques de l’air. Il convertit ensuite les différences de pressions engendrées par les ondes sonores en différences de potentiel électrique.

Le micro est donc le premier maillon de la chaîne qui transforme un son en signal électrique. Il existe différents types de micros, mais nous nous en tiendrons au principe des micros à bobine mobile. Veuillez vous reporter au schéma qui indique les noms des différents constituants de ce micro.

La membrane est en papier ou en tout autre matériau léger qui vibre au son de la musique. Cette vibration est transmise au bobinage fixé à cette membrane. Comme ce bobinage se déplace dans un champ magnétique induit par un aimant permanent, ce déplacement donne naissance à des signaux électriques très faibles qu’il faut amplifier à l’aide de lampes ou de transistors.

Du studio d’enregistrement le signal électrique est transmis à l’émetteur. Dans une petite station de radio, celui-ci se trouve dans la régie même, mais les stations importantes installent leurs puissants émetteurs en rase campagne, de façon à ne pas être gênées par des bâtiments ou divers obstacles.

L’émetteur envoie des ondes hertziennes qu’il module en fonction des signaux électriques qui lui parviennent du micro de départ. Cette modulation peut porter soit sur l’amplitude des ondes, soit sur leur fréquence, ce qui donne deux types d’émissions: la modulation d’amplitude (AM) et la modulation de fréquence (FM).

En modulation d’amplitude, on fait varier la puissance de l’onde, alors qu’en modulation de fréquence, on modifie la fréquence. L’avantage des émissions AM est qu’elles se captent très loin, car les ondes sont longues et suivent la rotondité de la terre. Par contre, les ondes FM se propagent en ligne droite et ont une diffusion plus limitée. Toutefois, elles souffrent moins des parasites que les ondes AM.

Une fois modulées par le signal électrique au niveau de l’émetteur, les ondes radio alimentent une antenne émettrice. Celle-ci s’élève jusqu’à 150 mètres et plus, et propage les ondes dans l’air, un peu comme les ondes qui apparaissent sur l’eau quand on y jette un caillou. Toutes les informations musicales (hauteur, timbre, etc.) captées en studio sont transmises par ces ondes.

Vous vous demandez peut-être comment toutes les ondes émises en même temps par les diverses stations de radio n’interfèrent pas. La raison en est que chaque pays possède une législation précise à ce sujet et qu’il existe également des normes internationales.

Selon ces normes, chaque station émet sur une fréquence, ou canal, qui lui est assignée et qu’elle ne peut changer. Cette fréquence correspond aux chiffres indiqués sur le cadran de votre poste quand vous recherchez telle ou telle station. Ainsi, des émissions en modulation d’amplitude peuvent se faire entre 550 et 1 600 kilohertz dans la gamme des petites ondes.

La réception du programme

Les ondes radio émises par les stations nous entourent de toutes parts. Bien que nous ne les voyions pas, elles sont là. Comment votre poste parvient-​il à capter les ondes qui véhiculent le programme de votre choix et comment ces ondes sont-​elles ensuite traduites en musique audible? Voyons ensemble comment se déroule le processus.

En premier lieu, il faut que votre poste capte les ondes. En l’occurrence, la réception se fait sur une antenne qui joue le même rôle dans le poste que l’oreille chez l’individu. La plupart des postes ont une antenne incorporée, mais sur les automobiles on trouve encore beaucoup d’antennes extérieures. De toute façon, quand les signaux perçus sont faibles, il vaut mieux avoir une antenne extérieure.

Les ondes radio dont la station locale arrose le voisinage déclenchent un petit courant électrique quand elles atteignent votre antenne. Mais de toutes les stations que reçoit votre antenne il reste à choisir celle que vous voulez mettre à part. Comment cela se passe-​t-​il?

C’est là qu’intervient une autre fonction de votre poste, assurée par un système d’accord, le tuner. Vous pouvez, en tournant le bouton de votre cadran, choisir le canal ou la fréquence de la station qui émet votre programme favori. L’accord consiste alors à choisir une fréquence à l’exclusion de toutes les autres. Il faut reconnaître que cette opération n’a pas toujours été facile.

Autrefois, quand la radio n’avait pas fait les progrès actuels, cette impossibilité de capter la fréquence souhaitée représentait un écueil sérieux. Ainsi, quand la marine nationale voulait capter un signal SOS d’un bateau en détresse, toutes les stations locales devaient cesser d’émettre temporairement, de façon que les récepteurs de la marine puissent capter les communications radio sans interférence. Toutefois, le problème des interférences entre stations ne se rencontre plus aujourd’hui, depuis que tous les postes emploient un montage superhétérodyne qui améliore leur sélectivité et évite de capter les stations ou les fréquences voisines.

Une fois que le circuit d’accord a obtenu la station recherchée, un transistor ou une lampe abaisse la fréquence des ondes modulées. Celles-ci sont ensuite amplifiées par un amplificateur de moyenne fréquence qui fait intervenir d’autres transistors ou des lampes.

À ce stade, l’onde modulée est suffisamment puissante. Elle parvient alors au détecteur, soit une lampe ou un transistor qui élimine l’onde porteuse qui a servi à acheminer le signal musical. Il ne reste donc plus qu’un signal électrique, identique au signal apparu dans le micro du studio d’enregistrement à la suite des variations de pression acoustique déclenchées par la musique de l’orchestre.

À la sortie du détecteur, ces signaux demandent à être amplifiés, opération réalisée par l’amplificateur de basse fréquence, qui se trouve au même niveau que les lampes ou les transistors du détecteur. La tension amplifiée, le signal électrique parvient à un transistor de sortie qui alimente le haut-parleur.

Le dernier maillon de notre chaîne est donc le haut-parleur, qui convertit le signal radio envoyé d’après les micros des studios en une vibration acoustique. Le signal électrique amplifié est transformé en vibrations mécaniques par le mécanisme inverse de celui employé dans le microphone.

Dans le haut-parleur, on trouve un aimant permanent et une bobine mobile connectée à la sortie de l’amplificateur. Le courant qui traverse cette bobine fixée à la membrane du haut-parleur fait bouger la bobine mobile et par là même la membrane. Les vibrations de la membrane se transmettent à l’air et reproduisent celles qui régnaient dans le studio où fut enregistrée la musique. Ainsi, détendu dans votre fauteuil, vous écoutez une musique d’ambiance agréable. Ne trouvez-​vous pas que la radio est une réalisation remarquable?

[Schéma, page 5]

(Voir la publication)

Schéma d’un microphone à bobine mobile

AIMANT PERMANENT

CULASSE EN FER DOUX

MEMBRANE ET BOBINE MOBILE

[Schéma, page 6]

(Voir la publication)

Intérieur d’un poste de radio vu de dessus

DÉMODULATEUR OU DÉTECTEUR ET AMPLI BASSE FRÉQUENCE

AMPLI MOYENNE FRÉQUENCE

CONDENSATEUR D’ACCORD

SORTIE

CHANGEUR DE FRÉQUENCE

HAUT-PARLEUR

REDRESSEUR

ANTENNE