Téléphone à cadran : composez et suivez les impulsions

Ce qui se passe quand on tourne le cadran

Placez un doigt dans le trou marqué 5, tirez le disque jusqu’à ce que le doigt heurte le crochet métallique, puis relâchez. Le disque revient tout seul avec un léger ronronnement. Ce ronronnement, c’est le téléphone qui parle au central. Pendant que le disque revient, un interrupteur placé à l’intérieur coupe cinq fois le courant de la ligne, et ces cinq brèves interruptions du courant sont tout ce que le central reçoit. Il n’y a ni tonalité ni code pour « 5 ». Le central compte.

Cette page suit ce comptage depuis votre doigt jusqu’à la ligne demandée. Elle commence par le cadran : le disque à trous et sa butée, le ressort et le régulateur qui fixent la vitesse de retour, puis les contacts d’impulsions. Elle ouvre ensuite le reste du poste, avec la sonnerie, le commutateur du combiné, le microphone à charbon et l’écouteur. À l’autre bout du fil se trouvent six manières de trouver la ligne appelée : une opératrice devant son standard, le sélecteur pas à pas de Strowger, un commutateur crossbar avec son marqueur, un central électronique piloté par un programme enregistré, un central numérique qui fait passer les appels d’un créneau temporel à l’autre, et le récepteur multifréquence, qui écoute des paires de sons au lieu de compter les interruptions.

La commande Central de la scène permet de passer de l’une à l’autre. Le téléphone reste le même, ainsi que la règle selon laquelle le premier chiffre composé choisit une rangée de dix lignes et le second une ligne dans cette rangée. Le poste du modèle est la ligne 42 ; ce numéro est imprimé sur la carte au centre du cadran.

Pourquoi le cadran n’envoie des impulsions qu’au retour

La solution évidente serait d’envoyer une impulsion chaque fois qu’un trou passe devant un contact pendant qu’on tourne le disque. Mais une main ne tourne pas un disque à vitesse régulière : les impulsions sortiraient serrées ou étirées, et le commutateur du central pourrait en manquer certaines.

Les cadrans séparent donc le remontage de l’émission. Tourner le disque ne fait que tendre un ressort de rappel. C’est seulement quand on relâche que le ressort ramène le disque, et c’est alors seulement que les contacts s’ouvrent et se ferment. Le manuel de formation de la Post Office consacré à ses cadrans le dit simplement : on tourne le disque jusqu’à la butée, puis on le laisse revenir sans obstacle, et pendant ce retour une roue d’impulsions actionne les contacts d’impulsions autant de fois que l’indique le chiffre. La vitesse de ce retour ne dépend plus de la main, de sorte qu’elle peut être réglée en usine.

Quelque chose doit maintenir les contacts d’impulsions au repos pendant le remontage. Dans l’ancien cadran de la Post Office, ce rôle revient à une came à friction, un disque plaqué contre la roue d’impulsions par une rondelle ressort. À l’aller, elle soulève le levier d’impulsions hors des encoches de la roue. Au retour, elle le maintient levé un peu plus longtemps, environ 220 ms, avant l’arrivée de la première encoche. Cette pause, la « pause minimale » ou « course perdue », ajoutée au temps qu’il faut pour remonter le chiffre suivant, garde les chiffres espacés d’au moins 420 ms, ce qui laisse aux sélecteurs le temps de finir leur mouvement.

La came à friction dépendait du frottement, et le frottement change avec l’âge. Un modèle ultérieur l’a remplacée par un déclencheur en acier inoxydable qui s’appuie sur la roue d’impulsions. Le cadran à déclencheur a allongé la pause à environ 240 ms et l’intervalle entre chiffres à 440 ms. Il pardonnait aussi les doigts maladroits : le bon nombre d’impulsions sort encore si l’on s’arrête un demi-trou avant la butée ou si l’on la dépasse d’un demi-trou.

La butée détermine le chiffre

Les trous du disque sont régulièrement espacés, de 30 degrés dans le modèle. Le trou 1 est le plus proche de la butée et le trou 0 le plus éloigné, si bien que le disque tourne d’autant plus loin que le chiffre est grand. Chaque trou termine sa course à la même butée, donc la distance parcourue ne dépend que du trou utilisé. Cette distance est reconvertie en un nombre d’impulsions au retour.

Dans le modèle, un trou parcourt un espacement de plus que le nombre d’impulsions qu’il envoie. Le trou 3 tourne de 120 degrés : 90 degrés de dents de came et 30 degrés de course libre à la fin du retour. Ce dernier trajet laisse la ligne fermée un instant, ce qui permet au central de distinguer la fin d’un chiffre du début du suivant.

Rien n’est imprimé sur le disque lui-même. Les chiffres figurent sur une plaque numérotée fixe placée dessous, et ils n’apparaissent à travers les trous que lorsque le cadran est au repos. Beaucoup de cadrans portaient aussi des lettres à côté des chiffres, pour que l’on puisse composer des noms de centraux. La norme de clavier E.161 de l’ITU place encore ABC sur 2 et WXYZ sur 9, ce qui explique que les lettres subsistent sur les claviers d’aujourd’hui.

Dix impulsions par seconde, en chiffres

La vitesse normalisée de la Post Office est de dix impulsions par seconde, et chaque impulsion comprend 66,6 ms d’ouverture suivies de 33,3 ms de fermeture : un « rapport d’ouverture de 66,6 ». Le modèle arrondit la part d’ouverture à 66 pour cent. À partir de ces valeurs :

• période d’une impulsion = 1 / 10 s = 100 ms
• ouverture = 0,66 × 100 ms = 66 ms
• fermeture = 100 ms − 66 ms = 34 ms
• chiffre 0 = 10 impulsions, donc du début de la première ouverture à la fin de la dernière : 9 × 100 ms + 66 ms = 966 ms

Le cadran du modèle revient à 300 degrés par seconde, parce qu’une dent de came passe tous les 30 degrés et que dix dents doivent passer chaque seconde. La bande au bas de la scène trace le courant de boucle sur une grille de 100 ms, et la ligne placée dessous indique la durée de la dernière ouverture et de la dernière fermeture. Le modèle les mesure à partir de son propre chronométrage, et au réglage par défaut elles valent 66 ms et 34 ms.

Les vrais cadrans s’écartaient un peu de ces valeurs. Le régulateur est réglé sur 10 impulsions par seconde, et pour l’entretien la Post Office acceptait tout ce qui se trouvait entre 9 et 11. Le curseur Cadence va beaucoup plus loin, de 3 à 14, et le curseur Part d’ouverture va de 50 à 80 pour cent, afin que l’on puisse pousser le cadran au-delà de ce que le central tolère. La section suivante montre ce qui se passe alors.

Un numéro complet prend du temps. Le numéro 999 représente 27 impulsions, soit 2,6 secondes d’émission, et environ 3,4 secondes une fois ajoutées les deux pauses de 420 ms entre les chiffres. Le panneau Durée des impulsions du laboratoire fait ce calcul pour n’importe quel numéro saisi.

Ce que fait le central d’un cadran trop rapide ou trop lent

Le central ne voit pas votre cadran. Il voit un relais, à son extrémité de la ligne, qui colle tant que le courant passe et retombe quand le courant s’arrête. Chaque retombée est une impulsion. Ce relais a ses propres limites de vitesse, et le modèle donne à son central deux limites simples, présentées comme des valeurs du modèle parce que les vrais centraux différaient selon le type et le pays :

1. Une fermeture de moins de 25 ms n’est pas vue. Le relais n’a pas le temps de recoller, de sorte que les ouvertures situées de part et d’autre de cette courte fermeture se fondent en une seule longue ouverture.
2. Une ouverture de plus de 200 ms est interprétée comme le raccrochage de l’appelant. Un second relais, lent, ne maintient l’appel que tant que les ouvertures restent courtes ; quand il lâche, le central libère l’appel.

Essayez avec les curseurs. À 14 impulsions par seconde et 66 pour cent d’ouverture, chaque période dure 71,4 ms, l’ouverture 47,1 ms et la fermeture 24,3 ms. Cette fermeture est juste en dessous de 25 ms, si bien que chaque ouverture après la première fusionne avec elle. Composez 5 et les ouvertures se fondent pendant 4 × 71,4 ms + 47,1 ms = 333 ms, plus de 200 ms, et le central libère la ligne. Composez 2 à la même vitesse et la fusion dure 71,4 + 47,1 = 118,5 ms : l’appel survit, mais le central compte une impulsion au lieu de deux.

Allez maintenant dans l’autre sens. À 3 impulsions par seconde, la période est de 333 ms et l’ouverture de 0,66 × 333 ms = 220 ms. C’est trop long pour le relais de maintien du modèle dès la toute première impulsion, donc l’appel est libéré avant qu’un seul chiffre soit arrivé. À 4 impulsions par seconde, l’ouverture est de 165 ms et le modèle compte encore correctement, alors qu’un vrai central serait déjà bien en dehors de la plage de 9 à 11 que respectait la Post Office.

Deux des tâches du laboratoire vous demandent de provoquer volontairement chacune de ces défaillances. La bande en donne la preuve : les interruptions du courant de boucle s’allongent ou se serrent, et la ligne d’état indique ce que le central en a conclu.

Ressort, régulateur et came dans le cadran

Activez Voir l’intérieur et le boîtier devient transparent. Derrière la plaque numérotée se trouvent les pièces qui mesurent le temps.

Le ressort spiral plat est remonté par le disque et le ramène à sa place. Seul, il ferait claquer le disque en arrière bien trop vite, et plus vite encore après une longue rotation. Un régulateur centrifuge le ralentit. Le régulateur est entraîné par un engrenage de l’axe principal ; en tournant, les masselottes de ses ailes s’écartent vers l’extérieur et s’appuient contre l’intérieur d’une coupelle, et le frottement limite la vitesse. C’est pourquoi on sent une résistance si l’on essaie de hâter le retour du disque avec le doigt. Un embrayage à sens unique dans l’entraînement du régulateur laisse le disque tourner librement pendant le remontage, de sorte que le régulateur ne freine que le retour.

Dans le modèle, un engrenage de l’axe du cadran entraîne un petit pignon, et le pignon fait tourner une coupelle qui contient deux masselottes. La came tourne avec le disque. Ses douze dents sont espacées de 30 degrés, comme les trous du disque, si bien qu’une dent passe devant les contacts pour chaque espacement de trou. Au retour, chaque dent écarte une fois les contacts d’impulsions. Ces contacts sont en série avec la ligne téléphonique : les ouvrir arrête le courant dans toute la boucle, jusqu’au central.

Les vrais cadrans ont aussi des contacts hors repos, qui se ferment dès que le disque quitte sa position de repos. Le manuel de la Post Office en donne deux raisons : le circuit d’impulsions n’inclut alors pas la résistance du microphone, et les impulsions ne s’entendent pas comme des clics dans l’écouteur.

Composer avec le crochet

Les contacts d’impulsions ne sont rien de plus qu’un interrupteur en série avec la ligne. Le commutateur du combiné, sous le combiné, en est un autre. L’enfoncer coupe la boucle exactement comme une impulsion, de sorte qu’un appui rapide suivi d’un relâchement vaut une impulsion pour le central.

Le laboratoire possède un bouton Crochet qui fait exactement cela. Décrochez le combiné, puis appuyez rapidement trois fois sur Crochet et attendez. Le modèle considère une pause de 0,4 seconde comme la fin d’un chiffre ; après trois appuis, il compte donc un 3 et le sélecteur monte de trois niveaux. Si vous maintenez le bouton trop longtemps, l’ouverture dépasse 200 ms ; le central du modèle y voit un raccrochage et libère l’appel. Pour une main humaine, il est difficile de garder chaque appui sous cette limite tout en relâchant pendant au moins 25 ms, ce qui est l’une des raisons d’être du cadran.

Dans le reste du téléphone

Le cadran n’est que la partie du téléphone qui parle aux commutateurs. Activez Voir l’intérieur et choisissez les nouvelles pièces dans la liste des pièces pour voir le reste.

La sonnerie. Sous le boîtier se trouvent deux timbres, un marteau et deux bobines. Pour faire sonner un téléphone, le central envoie un courant alternatif dans la ligne, et une étude du Bell System de 1965 parle encore de postes équipés de « sonneries standard à 20 cycles ». Dans le modèle, l’armature placée entre les bobines oscille une fois par cycle, et le marteau frappe un timbre puis l’autre. Activez Sonnerie pour l’observer, et Ralenti pour voir le marteau bouger cinq fois plus lentement. Le Post Office Telephone No. 332 de 1937 portait sa sonnerie dans le boîtier ; les postes de table plus anciens, les 162 et 232, exigeaient un coffret de sonnerie séparé.

Le commutateur du combiné. Les deux poussoirs du support reposent sous le combiné. Quand on soulève le combiné, ils montent, un jeu de ressorts se ferme et le courant de boucle s’établit. Le central répond par la tonalité. Dans le modèle, soulever le combiné pendant que la sonnerie retentit arrête aussi la sonnerie, parce que le commutateur du combiné retire la sonnerie de la ligne et y met le circuit de parole.

Le circuit de parole. À côté du cadran se trouvent une bobine d’induction et un condensateur. La bobine relie le microphone et l’écouteur aux deux fils de la ligne et évite que votre propre voix résonne trop fort dans votre oreille. Le condensateur bloque le courant continu de la ligne vers la sonnerie, mais laisse passer le courant alternatif d’appel.

Le microphone à charbon. L’embouchure contient une capsule de granules de charbon derrière une fine membrane. Le son pousse la membrane, les granules se tassent, leur résistance diminue et le courant continu qui les traverse augmente. Quand la membrane revient, la résistance remonte. Le courant dans la ligne finit par varier avec la pression de votre voix. Thomas Edison a déposé son brevet « Speaking-telegraph » le 27 avril 1877, et il n’a été accordé que le 3 mai 1892. Dans le modèle, la membrane et les grains ne bougent qu’une fois l’appel établi.

L’écouteur. L’écouteur inverse le procédé. Un aimant annulaire attire une membrane de fer avec une force constante. Le courant variable de la ligne traverse deux petites bobines placées sur les pièces polaires de l’aimant ; il s’ajoute à cette attraction ou en retranche, si bien que la membrane se déplace au rythme du courant et met en mouvement l’air devant votre oreille.

Le commutateur à deux mouvements de Strowger

Almon B. Strowger a déposé une demande de brevet pour un central téléphonique automatique le 12 mars 1889. Il a été délivré le 10 mars 1891 comme brevet américain 447,918. Le premier central automatique a ouvert à La Porte, dans l’Indiana, en 1892. Il est né d’une étrange façon : en 1890, la compagnie Bell avait poursuivi pour contrefaçon de brevet les abonnés d’un central manuel de la ville, et un tribunal avait ordonné que leurs téléphones soient expédiés à Chicago et brûlés. La Porte est restée environ deux ans sans service. Le central de Strowger a ensuite offert à la ville de la place pour 99 clients, et 75 se sont inscrits. Une vue d’artiste du central montre 80 commutateurs sur un mur et autant de piles humides sur l’autre.

Le cœur du dispositif est un commutateur pas à pas à deux mouvements. Un axe porte un bras de contact, le balai, à l’intérieur d’un banc de contacts disposés en dix rangées de dix. Les impulsions envoyées à un premier aimant font monter l’axe rangée par rangée. Les impulsions envoyées à un second aimant le font tourner, d’un contact par impulsion. Dix rangées multipliées par dix contacts donnent 100 choix, et un cliquet maintient l’axe à chaque pas. Quand l’appel se termine, un aimant de libération dégage les cliquets. Un ressort ramène l’axe à son angle de départ, et c’est seulement alors qu’il redescend tout en bas.

Sur la scène, le premier chiffre composé fait monter l’axe. La grille à côté de la bande montre la même chose sous la forme d’une colonne de blocs. Quand le premier chiffre est terminé, le sélecteur attend. Le second chiffre actionne l’aimant rotatif et le balai balaie la rangée. Composez 3 puis 0 : le balai s’arrête au niveau 3, contact 10, c’est-à-dire à la ligne 30. Le voyant orange de ce contact clignote pendant que la ligne sonne.

Le commutateur de La Porte n’est pas resté longtemps le même. À l’automne 1894, la compagnie l’a remplacé par le commutateur Zither conçu par A. E. Keith, qui fonctionnait mal. En juin 1895, une troisième conception de Keith et des frères John et Charles Erickson a été installée, et son mécanisme est devenu la base des commutateurs Strowger qui sont restés en service pendant environ 85 ans. Les trois mêmes hommes ont déposé le brevet d’un « Calling device for telephone-exchanges » le 20 août 1896 ; il a été accordé le 11 janvier 1898.

D’un sélecteur au central d’une ville

Un sélecteur dessert 100 lignes, ce qui suffisait à La Porte. Les centraux plus grands placent des sélecteurs de groupe devant le sélecteur final, que l’on appelle le connecteur. Chaque chiffre supplémentaire fait avancer un sélecteur de groupe qui choisit un bloc de lignes, et les deux derniers chiffres commandent le connecteur exactement comme dans le modèle. Chaque étage ajouté multiplie par dix le nombre de lignes accessibles, de sorte qu’un central pas à pas pouvait grandir un étage à la fois. Le manuel de Smith et Campbell, Automatic Telephony (1921), explique le commutateur à cent lignes dans ces termes mêmes : les dizaines d’abord, puis les unités.

Les premiers téléphones automatiques n’avaient pas de cadran. Smith et Campbell décrivent des boutons-poussoirs sur les postes des abonnés, remplacés en 1896 par un dispositif d’appel. Le Bell System, qui avait bâti son activité sur les opératrices, est venu plus tard à la commutation pas à pas : le premier central pas à pas qu’il a installé lui-même est entré en service à Norfolk, en Virginie, le 8 novembre 1919, construit par l’Automatic Electric Company. Le commutateur à panneaux de Western Electric est entré en service à Omaha en 1920.

Avant le cadran, le standard manuel

Choisissez Standard manuel dans la commande Central. Le premier central téléphonique a ouvert le 28 janvier 1878 à New Haven, dans le Connecticut. Ce central faisait aboutir toutes les lignes en un même endroit, et avec lui sont apparues les premières opératrices.

Sur un standard, chaque ligne se termine par une prise, et chaque prise a une lampe. Quand l’appelant décroche, la lampe s’allume. L’opératrice branche le cordon de réponse sur cette prise, demande le numéro, puis branche le cordon d’appel de la même paire sur la prise de la ligne demandée et la fait sonner. Dans le modèle, la lampe de la ligne 42 clignote dès que vous soulevez le combiné, la fiche rouge entre dans la prise 42 au bout de 0,6 seconde, et la fiche noire va dans la ligne que vous composez. Composer sur un standard manuel est bien sûr une fiction ; dans cette scène, les chiffres représentent le numéro que vous auriez demandé.

Le laboratoire propose une tâche pour cette scène : un appelant sur la prise 2 veut la ligne 5, et vous devez brancher vous-même les cordons, l’appelant en premier.

La première ligne téléphonique de Corée a ouvert le 2 octobre 1896, du palais de Deoksugung au bureau de l’intendant d’Incheon. L’Encyclopédie de la culture coréenne rapporte que le palais utilisait un standard manuel à magnéto de LM Ericsson, en Suède, avec de la place pour 100 lignes. Le service public a suivi le 20 mars 1902, avec des bureaux téléphoniques à Mapo, Dodong, Siheung, Gyeonggyo et Incheon, à 50 jeon les cinq minutes, payés d’avance et non remboursés si l’on raccrochait plus tôt.

Crossbar : le marqueur lit d’abord le numéro entier

Dans un central pas à pas, les impulsions de l’appelant déplacent directement les commutateurs. Cela rend le central simple, mais cela signifie aussi qu’un commutateur est immobilisé pendant tout le temps qu’une personne met à composer. Un central crossbar fonctionne autrement. Un enregistreur recueille d’abord les chiffres, puis seulement un contrôleur commun, le marqueur, choisit un chemin libre et l’établit d’un seul coup.

Le commutateur lui-même est une grille. Dix barres de sélection horizontales croisent dix barres de maintien verticales. Pour établir une connexion, le marqueur fait basculer une barre de sélection, puis actionne l’aimant de maintien d’une barre verticale, ce qui ferme les contacts à leur point de croisement et les garde fermés. La barre de sélection peut alors revenir au repos et servir à un autre appel, tandis que la barre de maintien conserve le premier. Sur la scène, le premier chiffre choisit la rangée et le second la colonne, et le point de croisement devient orange.

Le commutateur crossbar est suédois. L’histoire d’Ericsson rapporte que G. A. Betulander et Nils Palmgren ont commencé en 1919 à tester un sélecteur construit sur un commutateur crossbar, dans une station d’essai commandée par Televerket. Une station crossbar pour Sundsvall est entrée en service en 1926, et Televerket a construit plus de 1000 stations de ce type au cours des 20 années suivantes. Les Bell Laboratories ont repris l’idée après un voyage d’étude en Suède en 1930, et en 1938 deux bureaux crossbar équipés de liaisons et de marqueurs fonctionnaient à New York. Le premier commutateur crossbar No. 5 a suivi à Media, en Pennsylvanie, le 11 juillet 1948, et Ericsson a installé son premier système crossbar à liaisons à Helsinki en 1950.

Commutation électronique : le programme décide

Le marqueur d’un central crossbar est déjà un petit ordinateur fait de relais. L’étape suivante a consisté à en faire un vrai. Les essais chez des clients d’un central électronique à tubes à cathode froide ont commencé à Morris, dans l’Illinois, le 17 novembre 1960. Le premier No. 1 Electronic Switching System est entré en service à Succasunna, dans le New Jersey, en mai 1965. Une étude de 1965 du Bell System Technical Journal présente le No. 1 ESS comme le successeur commercial de l’essai de Morris.

Choisissez Commutation électronique sur la scène. Le cadre de gauche représente le réseau de connexion, une grille de contacts à lames scellés sous verre qui se ferment pour établir le chemin de parole. La rangée de lampes en haut représente le scrutateur, qui vérifie sans cesse chaque ligne pour détecter un signal de décrochage. Le cadre de droite représente la mémoire de programme et ses données. Quand vous soulevez le combiné, le scrutateur s’arrête sur la ligne 42. Les chiffres vont en mémoire, affichés sur le petit écran, et dès que les deux sont entrés, le programme ferme trois points de croisement dans la grille à lames, l’un après l’autre, pour vous relier à la ligne appelée.

Les centraux électroniques acceptaient les deux types de numérotation. La même étude de 1965 décrit des téléphones à cadran et à clavier multifréquence reliés à la même ligne, et des impulsions de cadran transformées en salves de tonalités que l’unité de commande pouvait lire. Le modèle accepte donc, dans cette scène, les impulsions de cadran comme les touches multifréquence.

En Corée, des centraux électroniques M10CN ont été installés aux bureaux téléphoniques de Yeongdong et de Dangsan en décembre 1979, début de la commutation électronique dans ce pays.

Centraux numériques et créneaux temporels

Tous les centraux vus jusqu’ici relient deux lignes par une pièce de métal : un cordon, un balai, un point de croisement, un contact à lames. Un central numérique ne le fait pas. Il mesure chaque voix et la transforme en nombres. L’ITU-T G.711 échantillonne une voix 8000 fois par seconde et code chaque échantillon sur 8 bits, de sorte qu’un appel représente 8000 × 8 = 64 000 bits par seconde. De nombreux appels partagent ensuite un même chemin en se relayant. Selon l’ITU-T G.732, un flux de 2048 kbit/s est divisé en trames de 125 microsecondes, et chaque trame contient 32 créneaux temporels de 8 bits : 32 × 8 × 8000 = 2 048 000 bits par seconde. Le créneau 0 est réservé à l’alignement.

Relier deux lignes revient à copier les octets du créneau de l’appelant dans le créneau de la ligne appelée, trame après trame. Sur la scène, la roue montre les 32 créneaux d’une trame, ralentis de 125 microsecondes à deux secondes par tour. Le créneau 0 est sombre. Soulevez le combiné et le créneau de l’appelant devient bleu ; composez un numéro et le créneau de la ligne appelée devient orange, tandis que de petits cubes transportent des octets d’un codeur à l’autre en passant par la roue.

Ericsson et Televerket ont mis au point ensemble le système de commutation AXE dans les années 1970, et Western Electric a installé le premier commutateur local No. 5 ESS en 1982. La Corée a construit le sien : le central à répartition dans le temps TDX, conçu par l’institut qui est aujourd’hui l’ETRI, a ouvert une unité pilote le 25 avril 1984 et est entré en service commercial le 14 mars 1986. Le TDX-1 utilisait des centaines de microprocesseurs Z-80 de 8 bits qui communiquent entre eux et fonctionnent comme un seul ordinateur.

Clavier multifréquence : deux sons par touche

La numérotation par impulsions est lente, et elle ne fonctionne que pendant l’établissement de l’appel. Une fois la ligne obtenue, un cadran n’a plus rien à dire. La numérotation multifréquence envoie des tonalités à la place, et des tonalités peuvent traverser toute la communication.

Le premier essai sur le terrain de l’appel multifréquence a commencé à Findlay, dans l’Ohio, le 1er novembre 1960. Le Bell System a proposé le service à ses clients le 18 novembre 1963, et Carnegie et Greensburg, en Pennsylvanie, ont été les premières villes à le recevoir. Les clients payaient 1,50 dollar de plus par mois pour essayer les nouveaux téléphones. Les premiers postes avaient dix boutons ; les touches étoile et dièse sont arrivées environ cinq ans plus tard.

Chaque touche envoie deux sons à la fois, l’un d’un groupe grave et l’autre d’un groupe aigu. L’ITU-T Q.23 donne les fréquences :

Ainsi 5 est 770 Hz plus 1336 Hz, et 0 est 941 Hz plus 1336 Hz. La quatrième colonne, 1633 Hz, porte quatre touches supplémentaires, de A à D, que les téléphones domestiques laissent normalement de côté. Une recommandation distincte, Q.24, fixe la manière dont les récepteurs des centraux reconnaissent ces paires. Le récepteur de la scène possède un filtre pour chacune des huit fréquences ; un chiffre n’est accepté que si exactement un filtre grave et un filtre aigu répondent. Une voix ou un sifflement produit rarement exactement une telle paire, et aucune des fréquences n’est proche d’un multiple entier d’une autre, de sorte que les harmoniques d’un son ne tombent pas sur un second.

Choisissez Signalisation multifréquence et appuyez sur les touches de la scène ou du laboratoire. Avec Son activé, vous entendez chaque paire ; les barres du récepteur montrent quels deux filtres répondent, et le registre affiche les chiffres mémorisés. Dans les scènes plus anciennes, les centraux du modèle ne comptent que les impulsions et ignorent les tonalités, comme le ferait un central pas à pas dépourvu de récepteur de tonalités.

Des téléphones conservés longtemps

Les téléphones ont changé de forme moins souvent que les centraux, et certains modèles ont duré des décennies. En voici quelques-uns, avec des dates attestées :

• Le téléphone de table No. 162 de la Post Office a été introduit en 1929, avec sa sonnerie dans un coffret séparé.
• Le No. 232 a suivi en 1934. L’exemplaire ivoire du Science Museum Group montre pourquoi les couleurs sont devenues possibles : des plastiques comme l’urée-formaldéhyde pouvaient être mélangés à des pigments.
• Le No. 332 est arrivé le 14 juin 1937 avec sa sonnerie dans le boîtier. Pour les zones à central manuel, il portait une plaque factice à la place du cadran, et lorsque le central devenait automatique, un cadran était monté. Le Science Museum Group conserve un 332 noir fabriqué en Angleterre en 1938.
• Le téléphone en bakélite Ericsson DBH 1001 de 1931 est né d’une collaboration entre Elektrisk Bureau d’Oslo, LM Ericsson et Televerket. Le Cooper Hewitt le décrit comme le modèle qui a fixé la forme du téléphone en plastique.
• L’Ericofon réunissait le cadran et le combiné en une seule pièce. Après une série d’essai en 1954, plus de 2,5 millions d’exemplaires ont été fabriqués à Karlskrona entre 1956 et 1982, en 30 couleurs mais jamais en noir. Environ 20 pour cent seulement sont allés en Suède.

Le téléphone du modèle sur la scène n’est la copie d’aucun d’entre eux. Il a la face inclinée et le boîtier en bakélite des postes des années 1930, avec la sonnerie à l’intérieur.

Les centraux coréens, du palais à TDX

Les archives coréennes donnent une suite de dates claire pour chaque type de central présent sur la scène :

1. 1896 : la ligne du palais, sur un standard à magnéto Ericsson de 100 lignes.
2. 1902 : bureaux téléphoniques publics et commutation locale au bureau de Hanseong à partir du 6 juin, sur des standards de 10 et 50 lignes.
3. 1908 : standards à batterie centrale au bureau de poste de Gyeongseong, quand son standard à magnéto n’avait plus de place.
4. 1935 : le premier central automatique, un Siemens Strowger de type F, au bureau de poste de Najin en mars, et un NEC Strowger de type A au bureau téléphonique central de Gyeongseong en octobre.
5. 1960 : un central EMD au bureau téléphonique de Yongsan en août.
6. 1962 : un central Strowger de 300 lignes construit avec une technologie coréenne au bureau téléphonique central de Séoul en décembre.
7. 1979 : centraux électroniques M10CN à Yeongdong et Dangsan en décembre.
8. 1983 : les derniers centraux manuels à batterie centrale retirés le 22 décembre.
9. 1986 : TDX en service commercial à partir du 14 mars.

Les Archives nationales de Corée notent que 10 millions de lignes téléphoniques ont été fournies en 1987, soit environ une par foyer, et que leur nombre a dépassé 20 millions en 1993.

Tonalité et sonnerie du modèle

Soulevez le combiné et le commutateur du combiné ferme la boucle. Le courant circule et la trace de la bande saute vers le haut. Avec Son activé, le modèle joue la tonalité d’invitation à numéroter telle que la liste des tonalités nationales de l’ITU-T la donne pour les États-Unis, un mélange continu de 350 Hz et de 440 Hz. La tonalité s’arrête à la première ouverture. Une fois le second chiffre arrivé, le modèle joue la tonalité de retour d’appel que l’appelant entend, 440 Hz plus 480 Hz, deux secondes de sonnerie et quatre secondes de silence. Au bout de six secondes, la ligne appelée répond, la tonalité de retour s’arrête et le microphone de votre combiné se met à bouger. Le son ne démarre qu’une fois que vous l’avez activé.

La commande Sonnerie fait le travail inverse : elle fait sonner ce téléphone. Le modèle envoie un courant d’appel de 20 Hz selon le même rythme, deux secondes de sonnerie et quatre de silence, le marteau oscille entre les timbres et, avec Son activé, on entend la sonnerie. Soulevez le combiné pour répondre.

La commande Trajet de l’appel dessine le chemin de l’appel sous la forme d’un mince trait orange, depuis le téléphone, le long du cordon posé au sol, jusqu’au central affiché. Une perle y progresse aussi loin que l’appel est allé : jusqu’au central quand vous soulevez le combiné, plus loin à chaque chiffre, et jusqu’à la ligne appelée quand elle sonne. Le laboratoire montre le même trajet sous la forme d’une rangée d’étapes nommées.

Différences entre modèle et vrai téléphone

• Le téléphone est relié directement à un sélecteur de 100 lignes ou à son équivalent. Un vrai central atteint le commutateur final par des chercheurs de ligne et des sélecteurs de groupe, et par des liaisons dans un bureau crossbar.
• Les vrais sélecteurs portent trois bancs de contacts, l’un au-dessus de l’autre, pour les différents fils de chaque ligne. Le modèle n’en a qu’un.
• Les limites du central du modèle, une fermeture d’au moins 25 ms et une ouverture d’au plus 200 ms, sont des valeurs rondes du modèle. Les vrais centraux avaient leurs propres temporisations, qui différaient selon le type et le pays.
• Le cadran tourne à une vitesse idéale, parfaitement régulière. Les vrais régulateurs demandaient à être nettoyés et réglés au fil de l’usure.
• Le rapport d’engrenage vers le régulateur, la taille de la came et le nombre de tours du ressort ont été choisis pour être faciles à voir, et non copiés d’un plan.
• La sonnerie, le circuit de parole, le microphone et l’écouteur sont des formes simplifiées. Les scènes crossbar, électronique et numérique montrent l’idée de chaque central, et non un bureau complet : un commutateur, un marqueur, une grille à lames, une trame de créneaux temporels.
• Le comptage des impulsions suit le code courant dans lequel le chiffre n envoie n impulsions et le 0 en envoie dix.