Communication

Au 19ème siècle, le désir de communiquer sur de longues distances est déjà présent. De nombreux chercheurs expérimentent alors avec des appareils électriques dans le but de transmettre la voix à distance. Une percée survient en 1861 grâce à l’allemand Philipp Reis.

Le premier téléphone est constitué d’un pavillon d’oreille en bois dans lequel un morceau de vessie de porc est tendu. La prononciation des mots met cette membrane en mouvement et modifie la pression entre une plaquette métallique et un fil. Il en résulte une variation dans le flux électrique transmis au récepteur qui, au moyen d’un amplificateur, est à nouveau transformé en sons.

Reis meurt en 1874 sans avoir breveté son invention. Le brevet est enregistré le 7 mars 1876 aux États-Unis par Alexandre Graham Bell.

Philipp Reis, l’inventeur du téléphone dans son ‘‘laboratoire“

Le porte-voix
Une oreille en bois

Que ce soit en faisant du sport, dans le métro, en vacances, notre musique préférée est toujours à portée de main. Un petit lecteur MP3 peut contenir des milliers de chansons. Ce développement technologique devient réalité grâce à une équipe de Fraunhofer dirigée par Karlheinz Brandenburg.

Le système de codage audio MP3 est axé sur les caractéristiques de l’oreille humaine. Des pièces musicales que nous pouvons bien entendre, sont enregistrées de façon très précise et détaillée. Les fréquences qui sont pour nous imperceptibles, sont ensuite supprimées. La quantité de données enregistrées se voit ainsi réduite de 90%. Les premiers lecteurs MP3 ont été mis sur le marché dans les années 1990.

La musique, toujours et partout. Grâce au MP3 tout est possible

Olympiades en direct, vidéoclips, documentaires et films à succès, tout cela peut être facilement capturé aujourd’hui sur de petits appareils portables dotés d’une qualité visuelle optimale. Ceci est possible grâce à des modes de compression vidéo particulièrement performants qui compriment les données lors du transfert des films.

La norme internationale est actuellement le H.264, un système développé par des chercheurs de Berlin qui permet de réduire le volume de données de façon substantielle sans en affecter la qualité. Ainsi pour chaque image, seule la portion changeante de l’image est transmise, toutes les autres zones non modifiées de la série d’images, ayant déjà été traitées lors des séquences précédentes.

Grâce à la norme H.264, les vidéos sont de meilleure qualité, même en déplacement

Le téléviseur moderne offre une image de qualité cinématographique. La télé digitale est le résultat d’une longue chaîne de développements qui débutent en 1931. À cette époque, Manfred von Ardenne présente le premier poste de télévision électronique lors de l’Exposition de la radiodiffusion à Berlin. L’appareil est constitué d’un tube cathodique, aussi appelé tube de Braun. Un faisceau d’électrons projette des points d’images sur un écran de verre recouvert de matière luminescente. Le public est conquis et l’invention fait la première page du New York Times.

Manfred von Ardenne est un inventeur exceptionnel. À l’âge de 16 ans, il possède déjà un premier brevet. À sa mort en 1997, il compte à son actif plus de 600 inventions et brevets dans différents domaines.

Manfred von Ardenne avec le premier téléviseur, 1931

La première émission régulière de télévision en Allemagne débute en 1935

Un salon peut-il accueillir un orchestre symphonique ? Cela demeure impensable jusqu’à ce qu’en 1887, Emil Berliner, originaire de Hanovre, construise un appareil pouvant reproduire de la musique. Le principe est le suivant : les ondes sonores sont traduites par le mouvement horizontal d’une aiguille, les vibrations étant gravées sur une plaque ronde que Berliner appela ’’Schallplatte“, littéralement une plaque à ondes.

Il donne le nom de ‘‘gramophone’’ à l’appareil de lecture audio qui permet de faire réentendre les sons gravés sur la plaque. Depuis, nous pouvons maintenant, toujours et partout, écouter de la musique. Les premiers gramophones doivent être remontés au moyen d’une manivelle. Les gramophones électriques s’imposent ensuite peu à peu.

Des stars, comme le chanteur d’opéra Enrico Caruso, contribuèrent à la popularité rapide du disque

Services bancaires en ligne, données du client, transactions importantes, voilà bien des informations que nous ne désirons partager qu’avec énormément de prudence. Comment dès lors protéger des pirates informatiques la transmission de ces données? La cryptographie quantique offre ici une réponse particulièrement prometteuse. Elle utilise une clé de chiffrement secrète qui est, pour ainsi dire, cachée dans une succession de quantas de lumière.

Parce que le hasard joue ici un rôle essentiel, l’encodage ne peut être ‘‘craqué‘‘. Et mieux encore, l’espion est à chaque fois découvert puisque chaque interaction modifie les quantas. Le défi consiste toutefois à transmettre les quantas de lumière sur de longues distances et, idéalement, par satellite. En 2014, des chercheurs de l’Institut Max-Planck à Erlangen réussissent à l’aide d’un laser à envoyer dans l’atmosphère des quantas spéciaux de lumière, franchissant ainsi une étape importante pour la transmission sécurisée des données.
» Vidéo ‘‘Physique quantique – le hasard nous protège“

L’installation du laser sur le toit de l’Institut de recherche d’Erlangen