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Réglage automatique des récepteurs de T.S.F.

P. Hémardinquer, La Nature n° 2977 — 15 mai 1936

Mis en ligne par Lauryn le dimanche 28 juillet 2019

Tous les récepteurs de T.S.F. actuels sont du type dit à réglage unique : « un bouton à tourner et c’est tout », disent les vendeurs.

Si l’on examine le problème d’un peu plus près, on s’aperçoit pourtant que cette formule n’est pas rigoureusement exacte.

Le bouton unique de commande du récepteur agit directement, ou par l’intermédiaire d’un démultiplicateur, sur l’arbre commun des « rotors » ou lames mobiles du bloc des condensateurs variables d’accord, de résonance, et de changement de fréquence. Cet arbre est solidaire de l’aiguille de repère qui se déplace devant le cadran du récepteur gradué en longueurs d’onde ou en noms des stations ; la recherche des postes émetteurs ne présente donc plus la moindre difficulté.

Mais en dehors de ce bouton de manœuvre essentiel, il y a également des organes de commande du combinateur des bobinages suivant la gamme des longueurs d’onde considérée. Il y a encore des organes de réglage de l’intensité et de la tonalité sonores, et même quelquefois de dispositifs auxiliaires anti-parasites ou anti-fading. Ces différents réglages sont, d’ailleurs, d’autant plus nombreux que l’appareil est plus perfectionné ; c’est ainsi que, sur les postes dits « toutes ondes », on trouve 4 ou 5 gammes de réception correspondant à des combinateurs à 4 ou 5 positions (fig. 1).

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Il semble peu désirable de rendre automatique le réglage de l’intensité sonore ou de la tonalité. Celles-ci doivent rester sous le contrôle de l’auditeur. Mais on fait de grands efforts pour simplifier encore la recherche des postes émetteurs.

Lorsqu’on considère les opérations de réglage d’un récepteur sur une émission déterminée, on peut les décomposer en deux. Il faut, tout d’abord, par une manœuvre rapide, obtenir un accord plus ou moins approximatif sur l’émission que l’on veut entendre. II faut ensuite préciser cet accord avec le plus grand soin, et la précision nécessaire est d’autant plus accentuée que le poste est plus perfectionné et plus musical. Il s’agit donc, en réalité, d’une rectification finale de l’accord ; cette opération est parfois délicate.

La question de la rectification de l’accord n’offre donc pas moins d’importance que la première opération de recherche, et les systèmes électriques et radio-électriques imaginés dans ce but, sont peut-être, en pratique, encore plus intéressants que ceux de la première catégorie.

Au point de vue technique, il est évident que les résultats obtenus ne dépendent que des caractéristiques du montage récepteur et du système de réglage employé. La simplification des manœuvres n’offre, sous ce rapport, aucun intérêt.

Au point de vue pratique et psychologique, il n’en est plus de même. La loi du moindre effort règne en T.S.F. tout comme dans les autres domaines de l’activité humaine. L’amateur veut avoir vite et sans tâtonnements ennuyeux l’audition qu’il désire.

 La centralisation mécanique des commandes

Les systèmes de réglage unique, seuls employés aujourd’hui, comportent un seul bouton de commande du groupe des lames mobiles du bloc des condensateurs. Pour simplifier encore, il faudrait que ce bouton de réglage essentiel unique permît de commander également les autres dispositifs de réglage auxiliaires et, en tout cas, la commutation des bobinages, suivant la gamme considérée, la mise en marche de l’appareil, et même, s’il y a lieu, le réglage de l’intensité et de la tonalité sonores.

Il ne s’agit pas, ici, de diminuer le nombre des manœuvres nécessaires à un réglage, mais de grouper toutes les commandes autour d’un même point, de façon à ne plus avoir de boutons ou manettes dispersés sur le plateau de commande.

Un système de réglage central unique doit être simple, robuste, et précis au point de vue mécanique. Sa manœuvre doit être, en quelque sorte, instinctive, et ne pas apporter de complications ; l’usager pourrait, alors, à bon droit lui reprocher d’être plus compliquée que celle des boutons séparés.

Parmi les nombreux systèmes déjà proposés, il en est bien peu qui aient répondu à ces desiderata, et c’est sans doute à cette raison qu’il faut attribuer leur peu de diffusion industrielle.

On peut utiliser plusieurs organes constitués par des tiges ou des tubes munis de boutons ou de manettes et disposés au voisinage immédiat les uns des autres. Ces organes sont manœuvrables indépendamment les uns des autres, et peuvent recevoir chacun un ou plusieurs mouvements distincts, chacun de ces mouvements commande un organe déterminé. Dans un autre ordre d’idées, on peut utiliser un seul organe susceptible de plusieurs mouvements indépendants, et dont chacun commande un organe de réglage déterminé (fig. 1).

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On peut réaliser un système de ce genre au moyen d’un arbre tournant autour de son axe, manœuvrable par un bouton et commandant, par exemple, le groupe des condensateurs de réglage. Autour de cet arbre sont disposés un certain nombre de tubes qui peuvent tourner chacun autour de ce même arbre et commandent, chacun par un moyen approprié différent quelconque, un organe de réglage distinct, tel qu’un combinateur de bobinages, un potentiomètre de mise en marche et de réglage de l’intensité sonore, un système de réglage de la tonalité, etc.

La commande de ces organes de réglage à partir de l’arbre de commande et des tubes concentriques peut être effectuée par une transmission mécanique, telle que câble souple, engrenage, bielle et manivelle, came, etc. Elle peut aussi se faire au moyen de lames ou de fiches solidaires des organes de commande, et qui ferment ou ouvrent des circuits correspondant aux organes commandés, tels que bobinages d’accord, de liaison ou d’hétérodyne.

Les systèmes mécaniques de ce genre sont dès à présent réalisables. Nous avons, d’ailleurs, décrit déjà dans la revue un modèle établi en France, ne comportant qu’un seul bouton monté à l’extrémité d’un arbre tournant et capable, en outre, de pivoter. Chacun des mouvements est utilisé pour commander un organe distinct, soit par un moyen mécanique, soit par fermeture d’un circuit électrique.

Avec cet appareil, on peut ainsi commander le groupe des condensateurs variables, le passage de la gamme « petites ondes » à « grandes ondes », le réglage du potentiomètre interrupteur permettant la mise en marche du poste, et contrôler l’intensité sonore (fig. 3).

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Il n’y a donc plus qu’un seul bouton sur le panneau avant du poste. Lorsque l’arbre du bouton est placé au centre, le poste est arrêté ; en le poussant à droite, on détermine la mise en marche et la commutation petites ondes ; en le poussant à gauche, la mise en marche et la commutation grandes ondes. L’intensité d’audition s’accroît à mesure qu’on l’éloigne de la position médiane, soit à droite, soit à gauche. Pour toute position, d’ailleurs, la rotation des boutons détermine la commande du condensateur d’accord, Ce système pratique qui résout une partie du problème a été monté sur quelques appareils, en nombre pourtant encore restreint.

 Les systèmes électro-mécaniques

L’appareil automatique idéal serait sans doute celui qui comporterait sur un tableau un certain nombre de boutons-poussoirs disposés en face de plaquettes indicatrices portant les noms des stations dont on veut entendre les émissions. Pour entendre une émission donnée, il suffirait d’appuyer sur le bouton-poussoir correspondant à l’émission désirée.

Depuis bien longtemps, aux États-Unis surtout, et même en France, on a cherché à établir, et on a réalisé des dispositifs de ce genre ; leur principe est extrêmement simple ; mais leur réalisation mécanique est, on le conçoit, très délicate. L’étude de ces systèmes a été entreprise depuis quatre ou cinq ans au moins, et on ne peut songer à décrire tous les dispositifs qui ont été successivement proposés.

Il est d’ailleurs possible, en principe, de recourir à une solution purement mécanique déjà ancienne. Le poste comporte simplement un tableau de réglage à glissières, chaque glissière correspondant à une émission distincte. On obtient le réglage en appuyant sur un bouton relié à un levier fixé sur un arbre, agissant par démultiplication sur celui des condensateurs. Des boutons-butées limitent la course des différents leviers aux points correspondant aux réglages nécessaires pour les différentes émissions. Ce dispositif est, en particulier, utilisable pour les auditeurs aveugles (fig. 4).

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En principe, les dispositifs électro-mécaniques comportent simplement des servo-moteurs faisant tourner l’arbre des condensateurs, et permettant d’arrêter cet arbre sur une position correspondant à un réglage déterminé.

On utilise un moteur électrique à marche lente, agissant par un système démultiplicateur sur l’arbre des condensateurs. On peut ainsi commander à distance le réglage d’un poste récepteur sur une émission déterminée ; il est cependant plus pratique d’adopter un interrupteur à deux boutons poussoirs permettant par l’action d’un relais double de changer à volonté le sens de rotation du moteur. Lorsqu’on a dépassé la position correspondant à la réception d’une émission déterminée, il n’est pas nécessaire de faire effectuer un tour complet au rotor des condensateurs pour revenir à cette position.

La boîte, ou le tableau de contrôle, peut ainsi être branché en tout point de l’appartement, et comporte uniquement une rangée de boutons à poussoirs, un bouton molette de réglage de l’intensité de l’audition et des voyants lumineux.

Pour entendre une émission, il suffit d’actionner un interrupteur général de mise en marche, et d’appuyer sur le bouton poussoir en face duquel est inscrit le nom du poste émetteur cherché (fig. 5).

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Sur l’arbre des condensateurs sont également fixés un certain nombre de disques métalliques. On prévoit autant de disques que l’on désire entendre d’émissions différentes ; chacun d’eux porte une encoche correspondant à la position de réglage du bloc des condensateurs pour une émission.

Sur chaque disque s’appuie l’armature d’un électro-aimant portant une came à son extrémité, et parcouru par un courant auxiliaire lorsqu’on pousse le bouton correspondant du tableau de contrôle.

Le fonctionnement est facile à comprendre. Lorsqu’on presse un bouton à poussoir du clavier, l’armature de l’électroaimant correspondant est attirée. Elle vient toucher le bord du disque, et ferme ainsi le circuit du moteur d’entraînement. Le disque commence à tourner jusqu’au moment où la came vient s’engager dans l’encoche correspondante ; à ce moment, un relais est actionné, et le circuit du moteur est coupé.

Quand on veut changer la réception, on appuie sur un autre bouton, et les mêmes opérations s’effectuent. La mise en marche du moteur de réglage et son arrêt sont contrôlés par des voyants lumineux de couleurs différentes placés sur la boîte de contrôle ; on peut ainsi régler le poste récepteur sans le voir (fig. 6). Dans certains modèles construits suivant ce principe, la rotation des condensateurs n’est plus continue, et s’effectue par sauts analogues aux impulsions des aiguilles des horloges électriques, ce qui permet d’arrêter la rotation au moment convenable.

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Il est bon, d’ailleurs, que les positions d’arrêt correspondant aux différentes émissions puissent être modifiées par l’auditeur, soit à la suite d’un changement de longueur d’onde, soit d’une modification dès caractéristiques du récepteur (fig, 7).

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Dans cet ordre d’idées, citons un appareil, présenté au dernier Salon de la T.S.F., qui comportait 45 boutons séparés, disposés, d’ailleurs, non sur une boîte de contrôle distincte mais sur le panneau avant de l’appareil même.

Un autre appareil très curieux a été réalisé en France, par les Établissements Grammont, sous la direction de M. Vinogradov. Cet appareil comporte un réglage ordinaire à commande manuelle, et également un tableau de réglage automatique rectangulaire, avec les noms des stations disposés sur deux colonnes ; à côté de chaque nom de station, se trouve une douille correspondante. Il suffit d’enfoncer dans une douille une fiche reliée à un conducteur pour obtenir le poste émetteur correspondant (fig. 7 et 8).

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Cet appareil très précis permet l’accord sur l’émission désirée à 1/4 de kilocycle [1] près ; son principe original, et relativement simple, rappelle celui des sélecteurs employés en téléphonie automatique.

L’arbre des rotors des condensateurs variables des récepteurs est entraîné directement par un moteur électrique démultiplié, avec une came de profil convenable créant un mouvement incessant de va-et-vient. Les lames mobiles pénètrent ainsi dans les lames fixes pendant 10 s en accomplissant une rotation de 180°, puis reviennent en arrière, et ainsi de suite. Un index solidaire de l’arbre passe, au cours de cette rotation, dans les deux sens, sur une suite de plots à rupture disposés suivant deux demi-circonférences, et en nombre égal à celui des stations (en considérant seulement deux gammes de longueurs d’onde).

Dans sa course, dans le sens des aiguilles d’une montre, l’index provoque une rupture au niveau de chacun des plots de la première gamme, et, au retour, agit seulement sur les plots de la deuxième gamme, grandes ondes, par exemple. Chacun de ces plots est réuni par un conducteur de longueur quelconque aux rangées de douilles portant les noms de stations.

La fiche enfoncée dans l’une des douilles est reliée à la masse (elle-même reliée au pôle négatif de la source haute tension). Le pôle positif de la source est, au contraire, relié à l’extrémité de l’enroulement d’un relais, dont l’autre extrémité est connectée à l’ensemble des plots à rupture. Ce relais met le moteur en marche lorsqu’il est parcouru par le courant de commande, et laisse le moteur au repos dans le cas contraire.

Lorsqu’on enfonce la fiche du tableau dans un œillet correspondant à un plot de coupure, on ferme le circuit du relais qui actionne l’interrupteur du moteur. Ce dernier se met en marche, entraîne les rotors des condensateurs variables, et l’index qui en est solidaire. À la fin de sa course, l’index revient en arrière, après avoir ouvert et laissé refermer tous les plots à rupture rencontrés.

Lorsque l’index atteint le plot correspondant à la douille dans laquelle est enfoncée la fiche, il ouvre le circuit du relais et arrête le moteur. Les condensateurs sont alors immobilisés dans la position correspondant à la réception de l’émission désirée.

II semble difficile d’aller plus loin dans la voie de l’automatisme électro-mécanique. D’ailleurs, les appareils présentés à l’étranger et, en particulier, les postes allemands de la dernière exposition de Berlin, avec cadran sélecteur rappelant celui des appareils téléphoniques automatiques, semblent établis suivant ces mêmes principes (fig. 9).

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 Les récepteurs unigammes superhétérodynes

Au lieu de centraliser les boutons de commande par un dispositif mécanique, on a songé à une solution plus complète, qui supprimerait l’emploi des combinateurs additionnels, et permettrait, par la manœuvre d’un seul organe, de prendre une émission quelconque de longueur d’onde comprise entre 200 et 2 000 m.

À cet effet, on a modifié le dispositif de réception super-hétérodyne, dit aussi à changement de fréquence. Dans le superhétérodyne, on utilise, rappelons-le, un oscillateur local à lampes de T.S.F., dont on peut régler à volonté la fréquence d’oscillation à l’aide d’un condensateur de réglage, et l’on fait interférer cette oscillation locale avec les oscillations radiophoniques recueillies par le collecteur d’ondes, parfois amplifiées préalablement en haute fréquence.

On obtient alors une oscillation résultante de fréquence plus faible ; on lui donne une fréquence déterminée, en réglant la fréquence de l’oscillateur local pour chaque oscillation incidente. La fréquence de cette oscillation résultante, ou de battement, est égale à la différence des fréquences de rémission radiophonique et de l’oscillateur local, et on lui donne le nom de fréquence intermédiaire ou moyenne fréquence.

Ces oscillations intermédiaires, de fréquence moins élevée que celle de l’oscillation incidente, de 135 kilocycles à 450 kilocycles (2 200 à 667 m de longueurs d’onde) au maximum, par exemple, sont traitées ensuite comme des oscillations radiophoniques ordinaires, amplifiées, détectées, et servent à produire les courants basse fréquence amplifiés qui actionnent le haut-parleur.

Dans les récepteurs actuels, l’onde moyenne ou intermédiaire a une longueur de l’ordre de 2 000 m, et qui s’abaisse rarement au-dessous de 700 m. On peut déterminer, en conséquence, la gamme des fréquences que doit couvrir l’oscillateur local pour permettre d’obtenir l’onde intermédiaire, quelle que soit la longueur d’onde de l’émission reçue. Mais, avec un seul jeu de bobinages d’oscillateur, on ne peut obtenir le résultat nécessaire sur toute la gamme considérée ; il faut donc employer différents jeux de bobinages, mis en action par le combinateur de l’appareil.

Pour éviter cet inconvénient déjà signalé, on a songé à employer une fréquence intermédiaire beaucoup plus élevée, et de l’ordre de 1500 kilocycles par exemple, c’est-à-dire inférieure à 200 m de longueur d’onde. Avec une telle longueur d’onde intermédiaire, la gamme des fréquences nécessaires dans l’oscillateur local peut être obtenue avec un seul jeu de bobinages sans avoir recours à un commutateur.

Cette simplification doit, d’ailleurs, être accompagnée, évidemment, d’une simplification correspondante des systèmes d’accord et de résonance évitant également l’emploi de combinateurs. Le circuit d’accord d’antennes est donc apériodique et l’on prévoit seulement un filtre « passe bas » empêchant le passage des oscillations de fréquences supérieures à 1 500 kilocycles (de longueurs d’onde inférieures à 200 m).

Dans ce cas, on ne peut plus parler de longueur d’onde moyenne puisque cette dernière devient supérieure à celle des émissions à recevoir. Le cadran de repère ne comporte plus qu’une seule graduation de 200 à 2 000 m de longueurs d’onde sans interruption.

Mais la fréquence intermédiaire élevée réduit l’amplification, et la sélectivité est difficile à obtenir ; des distorsions apparaissent Malgré les perfectionnements apportés en Angleterre et en France au système initial, le superhétérodyne uni-gamme, si séduisant en apparence, n’est donc pas encore au point. Il ne permet pas, d’ailleurs, évidemment la réception des émissions au-dessous de 200 m de longueur d’onde.

Les recherches entreprises sur la stabilisation automatique des récepteurs, la rectification automatique de l’accord paraissent moins importantes au profane ; elles ont pourtant abouti, du contraire, à des résultats plus pratiques que nous étudierons dans un prochain article.

P. Hémardinquer


[1correspond au kilohertz actuel