Interphone Téléphone

Montages périphériques

Patrick GUEULLE Ingénieur EFREI

Interphone Téléphone

Montages périphériques

EfS' 2-12, rue de Bellevue, 75940 Paris Cedex 19 Tél. : (1) 44.84.84.84

@ E.T.S.F., Paris, 1995 ISBN 2 85535 237 1

La loi du 11 mars 1957 n'autorisant:auXtermes des alinéas 2 et 3 de l'article 41, d'une part, que les "copies ou reproductions strictement réservées à l'usage privé du copiste et non destinées a une uti- lisation collective" et, d'autre part, que les analyses et les courtes citations dans un but d'exemple et d'illustration, "toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle, faite sans le consentement de l'auteur ou de ses ayant droit ou ayant cause, est illicite" (alinéa 1" de l'article 40). Cette repré- sentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit, constituerait donc une contrefaçon sanc- tionnée par les articles 425 et suivants du Code pénal.

LISTE DES CHAPITRES

Les moyens de télécommunications 9

Votre réseau téléphonique privé 21

Des moyens de transmission 67

Des périphériques du téléphone 121

Des services nouveaux 169

Pour passer à la pratique . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

Avant-propos

Encore considéré il n'y a pas si longtemps comme un équipement de luxe coûteux et difficile à obtenir, le téléphone fait aujourd'hui partie des produits de grande consommation parfaitement abordables.

L'installation de base s'enrichit désormais de prises, de postes de tou- tes sortes, de répondeurs ou transmetteurs d'alarme, quand il ne s'agit pas de lignes supplémentaires !

Naguère excessivement contraignante et restrictive, la réglementa- tion relative aux télécommunications s'assouplit de jour en jour : à condition de veiller à respecter certaines règles, chacun peut mainte- nant construire et installer lui-même des équipements de plus en plus variés.

Dans cet ouvrage, l'électronicien « généraliste » découvrira les par- ticularités des circuits téléphoniques en réalisant ses propres réseaux privés avec ou sans fil, ainsi que de nombreux équipements périphé- riques.

Le lecteur constatera ainsi que le simple particulier peut obtenir à peu de frais un « confort téléphonique » digne de celui qui est tradition- nellement réservé aux utilisateurs professionnels !

CHAPITRE I

LES MOYENS DE TÉLÉCOMMUNICATIONS

Le terme « communication » regroupe des techniques extrêmement variées dont le dénominateur commun est qu'elles permettent de faire circuler les informations et les idées : radio, vidéo, télématique, et bien sûr téléphonie.

Dans cet ouvrage, nous nous attacherons essentiellement aux tech- niques téléphoniques, utilisées pour transmettre des conversations ou des ordres simples de télécommande : à courte ou moyenne dis- tance grâce à des réseaux privés, à longue distance grâce au réseau public.

Nous invitons nos lecteurs intéressés par les autres domaines de la communication à se reporter à notre ouvrage « COMMUNICA TIONS ÉLECTRONIQUES » paru chez le même éditeur dans la même collec- tion (ils y trouveront d'ailleurs aussi quelques montages téléphoni- ques !)

Pour le moment, commençons donc par recenser les différents moyens de communication que nous allons mettre à contribution.

LES INTERPHONES La caractéristique essentielle des systèmes de communication con- nus sous le nom d'« interphones » est qu'ils sont exploités en haut- parleur et alternat. Expliquons-nous : « l'exploitation en haut-parleur » s'oppose à celle sur écouteur en ce sens qu'il n'est pas nécessaire de porter un combiné à l'oreille pour recevoir la communication. En revanche, toutes les personnes présentes dans la pièce peuvent sui- vre intégralement la conversation.

« L'exploitation en alternat » signifie que l'un au moins des deux cor- respondants doit manoeuvrer un bouton « parole-écoute », c'est-à- dire généralement appuyer pour parler et relâcher pour écouter. Sur certains interphones, cette commutation est réalisée par un système automatique, mais elle n'en existe pas moins physiquement. En effet, il ne serait pas envisageable de faire fonctionner sans précaution, aux deux extrémités d'une liaison, un micro et un haut-parleur : le moin- dre bruit capté par l'un des micros serait amplifié, diffusé par le haut- parleur correspondant, repris par le micro voisin, rediffusé par l'autre haut-parleur à proximité du premier micro encore plus fort et toute l'installation se mettrait à ronfler ou à siffler, la figure 1-1 illustre ce phénomène connu sous le nom d'« effet LARSEN ».

Fig. 1-1 - Illustration de l'effet LARSEN

Les interphones sont donc conçus de façon à ce que l'une des voies de la liaison soit neutralisée lorsque l'autre est en service, Cela repré- sente un inconvénient notable par rapport à l'exploitation en « duplex » (simultanéité des deux conversations, comme au téléphone), mais le procédé reste fort employé en raison de son faible coût et de sa sim- plicité de mise en oeuvre.

Fig. 1-2 — Principe des interphones multipostes simples

L'interphone le plus couramment rencontré se compose d'un poste principal contenant tous les circuits électroniques et de un ou plu- sieurs postes secondaires. La liaison s'effectue au moyen d'un con- ducteur bifilaire (une « paire » en jargon téléphonique) mais l'incon- vénient majeur de cette configuration est le suivant : seules sont réa- lisables des conversations de poste principal à secondaire et vice- versa, mais aucune communication ne peut s'établir entre deux pos- tes secondaires (fig. 1-2).

Il existe des systèmes d'interphones à postes tous identiques (fig. 1-3), autorisant des communications entre deux postes quelcon- ques, les autres appareils se voyant bloqués pendant la durée de la conversation. Tous les postes sont branchés en parallèle sur un cof- fret central d'alimentation et de commutation, mais la liaison avec

Fig. 1-3 — Principe des interphones multipostes complexes

chaque poste ne se fait plus au moyen d'une paire, mais d'environ une dizaine, soit à peu près 20 conducteurs regroupés dans un gros câble. Ce même inconvénient du câble multipaire se retrouve dans les installations téléphoniques à faible nombre de postes intérieurs, dans lesquelles chaque appareil est muni de touches à enclenchement.

Comme nous venons de le dire, le seul avantage de ces configura- tions est que leur prix de revient pour un faible nombre de postes (quel- ques dizaines au maximum) reste inférieur à celui d'une installation téléphonique classique à autocommutateur.

Ce dernier type d'installation, réplique miniature du réseau PTT, uti- lise des postes téléphoniques ordinaires reliés chacun par une seule paire à l'installation centrale appelée autocommutateur. La sélection

Fig. 1-4 — Principe des réseaux téléphoniques

du poste demandé se fait au moyen du cadran ou du clavier, grâce à une numérotation à 2, 3, 4, voire 5 chiffres. Tous les postes (ou au moins un grand nombre d'entre eux) peuvent être deux à deux en communication simultanée, ce qui est une possibilité vitale pour un réseau regroupant plusieurs dizaines ou centaines de postes (fig. 1-4).

LE TELEPHONE Contrairement aux interphones, les installations téléphoniques sont exploitées en duplex intégral au moyen de combinés micro-écouteur. Il existe certes des téléphones « mains libres » comprenant un micro et un haut-parleur tout comme les interphones, mais ces postes sont pourvus d'un système d'adaptation, ce qui ne remet donc pas en cause les principes de transmission de deux conversations simultanées et en sens inverse sur la même paire.

Dans les réseaux téléphoniques, il faut distinguer réseaux commutés et non commutés ou permanents.

Ces derniers sont composés d'une ligne (paire) de longueur quelcon- que, exclusivement affectée à la liaison entre deux postes.

Fig. 1-5 — Réseau non commuté à batterie locale (téléphone dit cc de campagne »)

Ces postes peuvent être du type à batterie locale (une pile dans cha- que poste et éventuellement une magnéto pour le courant de sonne- rie) ou à batterie centrale, un coffret d'alimentation devant alors être intercalé en un point quelconque de la ligne. Ce coffret fournit la ten- sion d'alimentation aux deux postes et dirige un courant de sonnerie vers l'un des postes lorsque l'on décroche l'autre (appel automati- que). Les figures 1-5 et 1-6 illustrent ces deux possibilités.

Les réseaux commutés regroupent un certain nombre de postes (le plus souvent à batterie centrale) et un certain nombre de lignes pou- vant être affectées, dans la limite des disponibilités, à des conversa-

Fig. 1-6 — Réseau non commuté à batterie centrale (B.C.)

tions entre deux quelconques des postes du réseau. Les commuta- tions nécessaires peuvent être établies soit manuellement par une opé- ratrice disposant d'un standard à fiches, soit automatiquement par un autocommutateur ou central avec lequel les postes communiquent par l'intermédiaire du cadran de numérotation.

Il existe toutes sortes d'autocommutateurs, depuis le petit central privé à 9 lignes dont nous décrirons plus loin la réalisation, jusqu'aux grands centraux publics de plusieurs milliers de lignes.

L'installation téléphonique la plus simple : le téléphone jouet.

Il s'agit là en fait d'un intermédiaire entre téléphone et interphone, car le nombre de postes est strictement limité à deux : il pourrait à la rigueur être étendu en faisant appel à un standard à fiches avec

opératrice comme en téléphonie PTT manuelle. Les postes utilisés sont à batterie locale. Dans les postes jouets, représentés figure 7-7, une pile alimente le circuit « son » et la sonnerie. Cela limite à quelques dizaines de mètres la longueur de ligne car la résistance du fil absor- berait vite la tension destinée à la sonnerie, et le fonctionnement en basse impédance (quelques ohms) aurait pour conséquence une rapide atténuation du signal BF.

Fig. 1-7 — Schéma d'un téléphone jouet

Il peut arriver de récupérer des postes professionnels à batterie locale (par exemple des « téléphones de campagne » mais ceux-ci fonction- nent sur impédance de 600 Q et utilisent pour actionner la sonnerie une tension d'environ 100 V fournie par une magnéto ; cette tension alternative n'est que peu affectée par la longueur de la ligne qui peut atteindre quelques kilomètres sans artifice supplémentaire.

Il est à la rigueur possible de réaliser le schéma de la figure 1-7 au moyen de combinés provenant de postes « classiques » en les alimen- tant sur piles, et en ajoutant des sonneries à courant continu. Cepen- dant, il est bien préférable de conserver les postes tels qu'ils sont mon- tés et de leur adjoindre l'un des montages que nous allons étudier plus loin.

LES LIAISONS RADIO

En dehors de la radiodiffusion, les ondes radio sont très largement employées pour toutes sortes de liaisons professionnelles, notamment à bord de véhicules terrestres, maritimes, ou aériens. La rigueur des règlements relatifs aux radiocommunications, qui s'explique par l'encombrement du « spectre des fréquences » et par la nature « stra- tégique » de beaucoup de liaisons hertziennes, laisse tout de même quelques espaces de « semi-liberté » : la bande « CB » des 27 MHz dans laquelle chacun peut se livrer à l'émission-réception avec très peu de formalités, les bandes « amateur » accessibles seulement après un examen spécial, et dans une certaine mesure la bande FM avec ses radios « libres ». D'intéressants couplages entre les réseaux télé- phoniques et radio peuvent considérablement démultiplier les possi- bilités de chacun d'eux (téléphone de voiture, etc.)

LES FAISCEAUX HERTZIENS Les premiers réseaux téléphoniques à longue distance faisaient exclu- sivement appel à des câbles aériens ou enterrés. Si cette technique reste encore à l'ordre du jour, en versions terrestre et sous-marine, elle subit une vive concurrence de la part des faisceaux hertziens ter- restres et spatiaux (satellites). Un faisceau hertzien n'est autre qu'une liaison radio à très haute fréquence (plusieurs milliers de MHz) éta-

blie entre des antennes très directives installées au sommet de pylo- nes permettant des portées de l'ordre de la centaine de kilomètres sans risque d'interférences avec d'autres installations similaires ins- tallées à quelque distance. C'est à la relative facilité de mise en œuvre des faisceaux hertziens en peu de temps que nous devons le développement rapide des réseaux téléphoniques et de télévision au cours des dernières années.

L'embarquement d'équipements de faisceaux hertziens à bord de satel- lites géostationnaires a, pour sa part, ouvert la voie aux liaisons inter- continentales à forte capacité (téléphone et télévision couleur).

Nous décrirons plus loin dans ces pages la réalisation d'un faisceau hertzien utilisant non pas les micro-ondes, mais les rayons infrarou- ges, qui se prêtent mieux à une expérimentation à échelle réduite (quel- ques centaines de mètres).

LES FIBRES OPTIQUES Les fibres optiques sont de fins fils de matière transparente, capa- bles de transporter de la lumière ou des rayons infrarouges à bonne distance.

Puisqu'il est possible de moduler les rayons lumineux tout comme les ondes radio, avec une efficacité considérable d'ailleurs, la fibre opti- que s'impose de plus en plus comme un véhicule privilégié pour les informations de toutes sortes. Réunis en câbles, les « cheveux de verre » sont les artères de communication du vingt-et-unième siècle : le nouveau câble sous-marin transatlantique utilise cette technologie parfaitement adulte aujourd'hui.

Le cas échéant, les montages que nous décrirons dans le cadre de transmissions optiques « en vue directe » pourraient très bien servir à des essais sur fibres optiques : les prix diminuant régulièrement, on en trouvera bientôt au mètre chez les revendeurs !

LES SYSTÈMES DE TÉLÉCOMMANDE

Chaque fois que l'on est capable de transmettre une information quel- conque d'un point à un autre (par exemple de la parole), on peut tout aussi bien télécommander un équipement (le chauffage d'une rési- dence secondaire, par exemple).

Nous étudierons plus loin comment utiliser le réseau téléphonique pour ce faire, mais il faut un livre entier pour faire .vraiment le tour de la question.

Ce livre, nous l'avons écrit : il est disponible chez le même éditeur, dans la même collection, sous le titre « TÉLÉCOMMANDES Techni- que et Réalisation ». Il explique comment télécommander toutes sortes de choses à toutes distances par radio, ultra-sons, infrarouges, câble, et évidemment aussi téléphone !

Interphone Téléphone MONTAGES PÉRIPHÉRIQUES

Une réglementation très stricte et la difficulté d'accès aux informations indispensables ont longtemps dissuadé les électroniciens d'exercer leurs talents autour du téléphone. Il y a pourtant là une mine inépuisable d'applications souvent passionnantes, capables d'apporter un appréciable surcroît de confort. Avec sa trentaine de montages pratiques sur circuits imprimés prédestinés, cet ouvrage explore le domaine de la péritéléphonie de A jusqu'à Z. Après avoir découvert les principes de base, le lecteur pourra réaliser son réseau téléphonique privé, transmettre ses conversations par fil, infrarouges, radio, ou même par le secteur, puis construire tous les périphériques du téléphone dont il peut rêver : répondeurs, transmetteurs d'alarme, télécommandes, système de surveillance et même... détecteurs erécoutes ! Enfin, il découvrira comment les nouveaux claviers à "fréquences vocales" permettent d'envisager encore bien d'autres possibilités...

EDITIONS TECHNIQUES ET SCIENTIFIQUES FRANÇAISES]

Code 023960 ISBN 2-85535-237-1

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