Découverte de la radio

Comme de nombreuses techniques modernes, la radio s’est développée parallèlement dans plusieurs pays et a associé les découvertes de plusieurs inventeurs. De la découverte des ondes électomagnétiques, puis de l'invention du télégraphe aux premiers matériels utilisables pour communiquer sans fil, c’est un processus lié à la révolution industrielle et inscrit dans l’évolution générale du XIXème vers plus d’ouverture et de communication. Sa mise au point, qui permet la communication et la diffusion orales à distance, a bouleversé totalement les mœurs et transformé radicalement le visage des sociétés du vieux monde. Au commencement du processus, le mathématicien écossais James Maxwell (1831-1879) et le système d’équations qui porte son nom, qu’il présente pour la première fois à la Royal Society en 1864,et qui décrivent le comportement et les relations du champ électromagnétique ainsi que son interaction avec la matière. L’équation d’onde électromagnétique de Maxwell prévoit l'existence d'une onde associée aux oscillations des champs électrique et magnétique et se déplaçant dans le vide à une vitesse facilement accessible expérimentalement. Avec les moyens de l'époque Maxwell obtient une célérité de 310 740 000 mètre/seconde  Dans son article de 1864, A Dynamical Theory of the electromagnetic Field, il écrit  « L'accord des résultats semble montrer que la lumière et le magnétisme sont deux phénomènes de même nature et que la lumière est une perturbation électromagnétique se propageant dans l'espace suivant les lois de l'électromagnétisme. »Cette prévision s'est révélée correcte et la relation entre lumière et électromagnétisme est considérée comme une des plus grandes découvertes du XIXe siècle dans le domaine de la physique.

 

Le physicien allemand Heinrich Hertz (1857-1894) mit en évidence les ondes électro-magnétiques, celles-là non visibles, auxquelles on donna son nom. Il démontra que ces nouvelles ondes, susceptibles elles aussi de se diffracter, de se réfracter, de se polariser, , se propageaient à la même vitesse que la lumière. Le 13 novembre 1886  il effectua la première liaison par faisceau hertzien entre un émetteur et un récepteur. Ces résultats ouvraient la voie à la télégraphie sans fil et à la radiophonie moderne. Les historiens de la science opposent généralement Maxwell à Hertz. Le premier aurait formulé la théorie du champ électromagnétique, le second l’aurait vérifié.

En novembre 1890, le physicien français Edouard Branly (1844-1940) et son préparateur Gendron, le 20 novembre 1890 découvrent le principe de la radioconduction et mettent au point le premier détecteur d'ondes sensible, le radioconducteur,  qui prendra le nom de cohéreur, contre l'avis de son inventeur. L’autrichien Nikola Tesla  (1856-1943), qui inspira de nombreux romanciers sous les traits du « savant fou », inventeur du rayon de la mort,  réalisa un générateur « hautes fréquences » (15 kHz) et breveta un système de télégraphie sans fil en 1891 ; en 1893, il expérimenta la première communication radio.  La même année, le professeur Alexandre Popov de Saint-Pétersbourg, découvrit le principe de l'antenne qui va permettre des liaisons à grande distance. Plus tard il découvre sans y prêter attention la jonction et l'effet d'amplification par semi-conducteurs (environ 40 ans avant la découverte du transistor)  On peut donc dire que la radio est l’exemple type d’une invention qui ne doit rien au « bricolage », mais qui est forgée par la science.

 Ce n’est pourtant pas dans les laboratoires de physique que va naître la radio : Guglielmo Marconi (1874-1937) a suivi les cours d’Augusto Righi à l’université de Bologne. Ce dernier avait perfectionné les expériences de Branly et de Lodge. Ayant connaissance de l’existence des ondes hertziennes, Marconi échafaude le projet de transmettre ces ondes sur de grandes distances. Durant l’été 1895, d’abord dans la villa Griffone qui appartient à ses parents, puis entre Salvan et les Marécottes dans les Alpes suisses (1 500 m.). En raison du peu d’intérêt porté par les autorités italiennes envers ses travaux, Marconi décida de partir pour l’Angleterre rejoindre un cousin de sa mère, l’ingénieur DAVID JAMESON. Dès lors, il fut présenté au directeur des postes et des télécommunications Sir WILLIAM PREECE qui montra un vif enthousiasme pour l’appareil hertzien de Marconi.  A partir de ce moment il ne cessa de perfectionner son système :  En Mars 1897 il établit une liaison hertzienne de 7 km dans la plaine de Salisbury.  Deux mois plus tard, en Mai, il atteint une portée de 14 km au travers du canal de Bristol, entre Penarth et Weston. Il se sert de ballons pour maintenir les antennes.  L’émetteur est composé d’une bobine de Ruhmkorff alimentée par des piles dont le circuit est activé par un manipulateur Morse.

Le 20 Juillet 1897, il fonde la Wireless Telegraph Trading Signal CO. LTD, et construisit en novembre sa toute première station émettrice officielle à Needless, dans l’île de Wight, depuis laquelle une liaison de 23 kilomètres fut établie avec Bournmouth. Pour les régates de Kingstown ( Irlande ) en 1898, Marconi mit au point un tout nouveau système breveté sous le numéro 7777 : la syntonisation des circuits.  Dans ce dispositif, il modifia le circuit du récepteur et insèra sur l’antenne un transformateur, avec un petit enroulement primaire court. Le secondaire, quant à lui, était introduit dans le circuit du radioconducteur avec un condensateur. Cela signifiait que Marconi parvenait à donner au récepteur et à l'émetteur des valeurs d'oscillations identiques, afin de les synchroniser entre eux.  

1898 : Le 3 août, en présence du ministre de la Marine, le lieutenant de vaisseau  Camille Tissot établissait la première liaison radio opérationnelle Française en mer: 1 800 mètres entre le Borda  et le sémaphore  du Parc aux Ducs à Brest. Convaincu, le ministre  prescrivit le 6 août au port de Brest de financer à Camille Tissot l’achat de matériel pour lui permettre de poursuivre ses essais.  En octobre Eugène Ducretet  établit la première liaison télégraphique hertzienne entre la tour Eiffel et le Panthéon , distant de quatre kilomètres.

1900 : En France, le capitaine Gustave Ferrié met au point le détecteur électrolytique. Plus sensible que le cohéreur de Branly,  il permet l'écoute au casque des messages télégraphiques. 1901 : Marconi effectue la première liaison transatlantique entre Terre-Neuve et Cornouailles.

Reginald Aubrey FESSENDEN est un ingénieur radioélectricien et physicien américain, d’origine canadienne relativement méconnu, bien qu’il réalisa en 1906 le premier la transmission sans fil de la voix humaine, par modulation d’amplitude de l’onde électromagnétique porteuse, c’est-à-dire en faisant varier l’amplitude de l’onde électromagnétique haute fréquence selon la valeur instantanée du signal audiofréquence délivré par un microphone. Avant les travaux de Fessenden, la TSF était la Télégraphie Sans Fil, c’est-à-dire la simple transmission de signaux Morse par des ondes électromagnétiques amorties, émises par des émetteurs à étincelle, et Marconi lui-même considérait alors qu’il était impossible de transmettre la voix par les ondes. En novembre 1906, après quelques mises au point de la machine de base, Fessenden réalisa avec succès les premières liaisons radiotéléphoniques avec New York, distant de 320 km. Mais ses émissions furent également captées par la station de Machrihanish : C’est la première fois que la voix humaine traversait l’Atlantique. La veille de Noël 1906, il réalisa une première démonstration mondiale : Plusieurs télégraphistes embarqués purent entendre Fessenden lire quelques passages de la Bible, jouer du violon, et chanter.

Le 30 août 1906 : Greenleaf Whittier Pickard posait  un brevet qui fut approuvé le 20 novembre pour   un détecteur de cristal plus simple que le détecteur de Ferrié. Puis, avec Dunwoody, Pickard inventait le poste à galène, ce qui permit de créer les premiers postes récepteurs de radiodiffusion.

En 1912,  constatant le développement de la pratique amateur par tout le territoire américain, le romancier Francis Collins percevait déjà la dimension de la radio en écrivant qu'une audience de cent mille garçons pouvait être atteinte chaque soir sur tout le territoire par la télégraphie sans fil. Aucun public de football ou de base-ball, aucun congrès, aucune conférence ne peuvent se comparer à cela.

En 1914, en Angleterre, une émission régulière de détente fut diffusée pour la première fois. En 1915, l’américain J.R. Carson, des laboratoires Bell, inventa la BLU (Bande Latérale Unique), tandis que près de Boston, un groupe d'étudiants lancent la première radio universitaire. En 1917, Lucien Lévy (en France) et Edwin Armstrong (aux Etats-Unis) mettaient le poste récepteur superhétérodyne (càd à changement de fréquence), dont le principe est toujours utilisé, en radio et en télévision. Pour transformer la radiodiffusion en média de masse, il fallait mettre en place une production industrielle et une diffusion de récepteurs. La société Westinghouse lance à partir du 2 novembre 1920 (jour des élections présidentielles) une diffusion quotidienne. L'un de ses ingénieurs, Franck Conrad, développe deux stations, l'une à New-York, l'autre à Chicago. En 1921, le 26 novembre, eut lieu, en France, la première émission de radiophonie, depuis l’émetteur de Sainte-Assise (près de Melun) : Melle Yvonne Brothier, de l’Opéra comique, chanta la Marseillaise. Le 24 décembre, débutaient les programmes réguliers du Poste de la Tour Eiffel, qui était le premier émetteur français de radiodiffusion, et le 6 février 1922, on inaugura officiellement la station.

Les émetteurs et récepteurs à lampes s’imposèrent peu à peu à partir de 1920-1922 : en deux ans, la radio devient un media de masse. Radio Broadcast indique qu'en septembre 1923, un discours du président Harding a pu être entendu par plus d'un million de personnes. Dans une société où les transformations urbaines sont très rapides, où les cultures traditionnelles sont en voie de disparition, la radio permet de se connecter non pas, comme le téléphone, pour renforcer la sociabilité familiale, mais pour s'intégrer à la société.

 

 

Il suffira de dix ans pour que la TSF, qui avait pour unique usage la télécommunication point à point, devienne un système broadcast, l'un des principaux supports de la culture de masse.  David Sarnoff, télégraphiste à l'American Marconi, et qui en gravira tous les échelons jusqu'à la présidence, avait écrit en 1916  : "J'ai en tête un plan de développement qui ferait de la radio un bien de consommation domestique dans le même sens que le piano ou  le phonographe. L'idée est d'apporter la musique dans les foyers grâce à la TSF."

A partir de 1923, Edwin Armstrong travailla sur la modulation de fréquence : il lui faudra plus de 10 années pour mettre au point une FM à large bande, exempte de bruit, relevant ainsi le défi que lui avait lancé Carson en 1924, dans un papier un peu malheureux, expliquant que la FM n’avait pas d’intérêt, et concluant : « Le bruit, c’est comme la pauvreté, on ne pourra pas s’en débarrasser »….(1)

Vers 1930, apparut le poste secteur (le slogan publicitaire est « une prise de courant et c’est tout ! »), grâce à de nouvelles lampes à cathode à fort pouvoir thermo-émissif et chauffage indirect, auxquelles Yves Rocard apporta une contribution. Le 30 octobre 1938, sur CBS, Orson Welles crée le chaos dans New York en annonçant l'arrivée imminente des martiens. La découverte du transistor , en 1949, par les 3 physiciens américains Schockley , Brattain et Bardeen, allait révolutionner l’électronique. En 1953 apparut le premier poste à transistors, commercialisé par Texas Instrument.

Quant aux alternateurs HF, ils resteraient, parfois longtemps, utilisés en Télégraphie sans fil : En France, l’alternateur HF (20 kHz) de 200kW de l’émetteur télégraphique de Lyon-la-Doua, conçu par les ingénieurs Joseph Bethenod et Maurice Latour, et fabriqué par la SACM de Belfort (qui deviendra Alstom), fonctionna 125 000 heures (il n’y a pas de 0 en trop !) de 1919 à 1944.

Dans l’histoire de la culture occidentale, l’invention de la radio marque un véritable tournant. Allait-elle permettre de diffuser la culture au peuple, ou au contraire ne serait-elle qu’un support à la création d’une société de simple divertissement ? 

« Avec l'apparition de la radio, le premier moyen de communication vraiment universel, on vit naître l'espoir que la grande majorité de la population finirait par prendre sa part des richesses culturelles jusqu'alors confinées dans des bibliothèques d'apparence rébarbative, dans des Universités d'accès limité et dans des livres chers : les couches de la population jusqu'alors privées des bienfaits d'une éducation secondaire ou supérieure allaient enfin trouver une chance de s'instruire, la radio allait mettre à leur portée tout le savoir disponible. Ces attentes furent déçues : il se révéla bientôt que les auditeurs ne se souciaient pas plus de recevoir une telle connaissance que les hommes de radio de la dispenser. », note rétrospectivement Paul Lazarsfeld en 1966 (Communication n°5)

 

 

 

 

 

(1) Edwin Armstrong, l'inventeur de la FM sauta par la fenêtre de son appartement new-yorkais et fut retrouvé mort trente étages plus bas, le 31 janvier 1954