Activation de la diffusion radio du son – Lee De Forest et l’Audion
Le 26 août 1873, l’inventeur américain, Lee de Forest (1873-1961) est né. Il est crédité de plus de 180 brevets. En 1906, de Forest a inventé l’Audion, le premier tube à vide à triode et le premier appareil électrique capable d’amplifier un signal électrique faible et de le rendre plus fort, rendant possible la radiodiffusion, la télévision et le service téléphonique longue distance, parmi de nombreuses autres applications.Lee De Forest – Un jeune inventeur 
D’une suspension universitaire à un doctorat.
Peu de temps après, il s’inscrit à la Sheffield Scientific School de l’université de Yale dans le Connecticut en 1893 . En tant qu’étudiant curieux, un soir, il a provoqué une panne de courant complète sur le terrain de l’école alors qu’il voulait se brancher sur le système électrique de l’université. Sur ce, il a été suspendu de l’école. Quelque temps plus tard, il a été autorisé à terminer ses études. Il gagnait une partie de ses frais de scolarité avec des inventions. Il a obtenu son baccalauréat ès sciences en 1896 et son doctorat en 1899 avec une thèse sur les ondes radio.
De Forest Wireless Telegraph Company 
De Forest a été embauché par Western Electric, où il a conçu des dynamos, du matériel téléphonique et les premiers équipements radio. Il a utilisé le télégraphe sans fil qui avait été introduit auparavant par Marconi et a recherché un meilleur détecteur ou récepteur et a breveté un appareil qu’il a appelé le «répondeur». L’inventeur a lancé sa propre entreprise en 1902 sous le nom de « De Forest Wireless Telegraph Company », vendant des équipements radio et démontrant la nouvelle technologie en diffusant des signaux en code Morse
.Cependant, il a démissionné de son poste de président quatre ans plus tard. Pendant que Lee De Forest travaillait à l’amélioration du télégraphe sans fil équipement, il a modifié le tube à vide inventé par John Ambrose Fleming et a conçu l’Audion, et il l’a utilisé pour détecter ou recevoir du code et des messages vocaux. Dans le livre, ‘ Lee de Forest, roi de la radio, de la télévision et du cinéma ‘, il était dit que :
«Les différences brevetables entre cette invention et celle de Fleming sont l’ajout par de Forest d’une seconde pile entre la plaque et l’écouteur, appelée pile « B », et l’utilisation d’un écouteur téléphonique au lieu du galvanomètre. Ces deux changements très importants se traduisent par «l’audition» d’un signal par opposition à la «vue» de Fleming à l’aide d’un indicateur visuel. Ces différences signifient que seule la version de Forest pourra ‘entendre’ l’audio de l’invention imminente du radiotéléphone».
L’Audion 
Avec le tube Audion, un tube rempli de gaz, il était possible d’amplifier la parole lors de la réception radio. De Forest a dit qu’il ne savait pas pourquoi cela fonctionnait. L’innovation de De Forest a été l’insertion d’une troisième électrode, la grille, entre la cathode et l’anode. L’inventeur a publié les premiers écrits connus sur la façon dont la musique pouvait être envoyée dans les foyers à l’aide du téléphone sans fil ou de la radio. Il a utilisé son détecteur audion comme récepteur radio et son amplificateur audion pour rendre les petits signaux plus forts, et l’audion oscillant comme émetteur. En 1907, De Forest passe à l’antenne pour la première fois, avec une conversation sur le mouvement des droits des femmes, qu’il mène avec sa belle-mère Harriot Eaton Stanton Blatch, une suffragette bien connue.
Phonofilm
De Forest a créé une station de radio dans le Bronx en 1916, mais sans aucun succès financier. La même année, De Forest a diffusé la première publicité radio (pour ses propres produits) à partir de sa station d’information, et il a été le premier à faire un reportage à la radio sur une élection présidentielle. Bien qu’il ait diffusé le premier programme musical (avec des enregistrements d’Enrico Caruso, 1910) et apporté de nombreux autres événements à la radio, il a reçu peu de soutien. On rapporte qu’au début des années 1920, il a volé l’idée du film sonore à son camarade de classe Theodore Willard Case à Yale. En 1922, De Forest améliore le travail des inventeurs allemands et développe le phonofilm. Dans le film phonographique, le son était enregistré directement sur le film avec des lignes parallèles. Le son a été converti en impulsions électriques par un microphone, puis enregistré photographiquement sous forme de lignes. Pendant la lecture, ces lignes ont ensuite été reconverties en son. Le système phonofilm, qui enregistrait le son de manière synchrone avec l’image, permettait d’enregistrer des performances scéniques, des discours et des performances musicales. Cependant, lorsque l’industrie a adopté plus tard le concept de son sur film, un procédé très similaire à celui de De Forest a été utilisé
Impacter
En 1931, Lee De Forest vend une de ses sociétés à RCA. En 1934, la Cour suprême a statué en faveur de De Forest dans le différend sur le brevet avec Armstrong. Il a gagné le procès, mais a perdu son image publique. Il n’était pas considéré par l’opinion publique comme un inventeur sérieux et, en tant que collègue, on ne lui faisait plus confiance. Pour ses contributions, Lee De Forest a reçu la médaille d’honneur de 1922 de l’Institute of Radio Engineers et la médaille Edison de 1946 de l’AIEE. En 1959/1960, il a reçu un Academy Award pour « son invention révolutionnaire qui a apporté du son aux images animées » [8] et une étoile sur le Hollywood Walk of Fame [9]. Au cours de sa vie, l’inventeur a déposé près de 200 brevets, mais est décédé pauvre à Hollywood en 1961 et a été enterré au cimetière de la mission San Fernando à Los Angeles, en Californie.
Inventeur américain, Lee de Forest (1873-1961)
Lee de Forest, inventeur américain du tube à vide Audion, qui a rendu possible la diffusion radio en direct et est devenu l’élément clé de tous les radios, le téléphone, le radar, la télévision et les systèmes informatiques avant l’invention du transistor en 1947. Bien que de Forest fût amer face à l’exploitation financière de ses inventions par d’autres, il était largement honoré comme le « père de la radio » et le « grand-père » de la télévision. » Il a été fortement soutenu mais sans succès pour le prix Nobel pour la Physique.
De Forest était le fils d’un ministre de la Congrégation. Son père a déménagé la famille en Alabama et y a assumé la présidence du Talladega College for Negroes, presque en faillite. Ostracisé par les citoyens de la communauté blanche qui en voulaient aux efforts de son père pour éduquer les Noirs, Lee s’est fait des amis parmi les enfants noirs de la ville et, avec son frère et sa sœur, a passé une enfance heureuse mais sévèrement disciplinée dans cette communauté rurale.
Enfant, il était fasciné par les machines et était souvent enthousiasmé par les nombreuses avancées technologiques de la fin du XIXe siècle. À 13 ans, il était un inventeur enthousiaste de gadgets mécaniques, tels qu’un haut fourneau et une locomotive miniatures et un appareil d’argenture en état de marche. Son père avait prévu pour lui une carrière dans le clergé, mais Lee insista sur les sciences et, en 1893, s’inscrivit à la Sheffield Scientific School de l’université de Yale, l’une des rares institutions aux États-Unis offrant alors une formation scientifique de premier ordre. Frugal et travailleur, il a complété sa bourse et la maigre allocation fournie par ses parents en travaillant dans des emplois subalternes pendant ses années universitaires et, malgré une carrière de premier cycle pas trop distinguée, il a continué à obtenir le doctorat en physique en 1899.
À cette époque, il s’était intéressé à l’électricité, en particulier à l’étude de la propagation des ondes électromagnétiques, alors initié principalement par l’Allemand Heinrich Rudolf Hertz et l’Italien Guglielmo Marconi. La thèse de doctorat de De Forest sur la « réflexion des ondes hertziennes aux extrémités des fils parallèles » était peut-être la première thèse de doctorat aux États-Unis sur le sujet qui allait devenir plus tard connu sous le nom deradio. Son premier emploi fut à la Western Electric Company à Chicago, où, commençant dans le département dynamo, il gravit les échelons jusqu’à la section téléphonique puis au laboratoire expérimental. Alors qu’il travaillait seul après les heures de travail, il a développé un détecteur électrolytique d’Ondes hertziennes. L’appareil a eu un succès modeste, tout comme un émetteur à courant alternatif qu’il a conçu. En 1902, lui et ses bailleurs de fonds fondèrent la De Forest Wireless Telegraph Company. Afin de dramatiser le potentiel de ce nouveau moyen de communication, il commence, dès 1902, à faire des démonstrations publiques de télégraphie sans fil pour les hommes d’affaires, la presse et les militaires.
L’invention de la Tube audio
Piètre homme d’affaires et moins bon juge des hommes, de Forest a été escroqué à deux reprises par ses propres partenaires commerciaux. En 1906, sa première entreprise était insolvable et il avait été évincé de ses activités. Mais en 1907, il breveta un détecteur beaucoup plus prometteur (mis au point en 1906), qu’il appela l’Audion ; il était capable d’une réception plus sensible des signaux sans fil que les types électrolytiques et Carborundum alors utilisés. C’était un grille-triode thermionique tube à vide – une « valve » électronique à trois éléments similaire à un dispositif à deux éléments breveté par l’Anglais Sir John Ambrose Fleming en 1905. En 1907, de Forest a pu diffuser expérimentalement à la fois la parole et la musique au grand public à New York. Quartier de la ville.
Une deuxième société, la De Forest Radio Téléphone Company, commença à s’effondrer en 1909, toujours à cause de certains de ses partenaires. Dans la confusion juridique qui a suivi, de Forest a été inculpé en 1912, mais plus tard acquitté des accusations fédérales d’utilisation des courriers pour frauder en cherchant à promouvoir un « appareil sans valeur » – le tube Audion. En 1910, il diffusé une performance en direct d’Enrico Caruso au Metropolitan Opera afin de populariser davantage le nouveau média. En 1912, de Forest conçoit l’idée de « cascader » une série de tubes Audion afin d’amplifier les signaux radio haute fréquence bien au-delà de ce qui pourrait être accompli en augmentant simplement la tension sur un seul tube. Il a envoyé la sortie de la plaque d’un tube à travers un transformateur à la grille d’un second, la sortie de la plaque du deuxième tube à la grille d’un troisième, et ainsi de suite, ce qui a permis une énorme amplification d’un signal qui était à l’origine très faible. Il s’agissait d’un développement essentiel pour les communications radio et téléphoniques à longue distance. Il découvrit également en 1912 qu’en renvoyant une partie de la sortie de son tube à vide à triode dans sa grille, il pouvait provoquer une oscillation auto-régénérante dans le circuit. Le signal de ce circuit, lorsqu’il alimentait un système d’antenne, était beaucoup plus puissant et efficace que celui des émetteurs bruts alors généralement utilisés et, lorsqu’il était correctement modulé, était capable de transmettre la parole et la musique. Lorsqu’elle est modifiée de manière appropriée, cette invention unique était capable de transmettre, de recevoir ou d’amplifier des signaux radio.
Tout au long de la vie de de Forest, l’originalité de ses inventions les plus importantes a été vivement contestée par les scientifiques et les avocats en brevets. Avec le temps, réalisant qu’il ne pouvait pas réussir dans les affaires ou la fabrication, il a vendu à contrecœur ses brevets à de grandes entreprises de communication pour le développement commercial. Certaines des plus importantes de ces ventes ont été faites à des prix très bas à l’American Telephone & Telegraph Company, qui utilisait l’Audion comme composant d’amplification essentiel pour les circuits répéteurs longue distance.
Autres inventions
En 1920, de Forest a commencé à travailler sur un système pratique pour enregistrement et reproduction de films sonores. Il a développé un son sur film système d’enregistrement optique appelé Phonofilm et en fit la démonstration dans les salles entre 1923 et 1927. Bien qu’il soit fondamentalement correct dans son principe, sa qualité de fonctionnement était médiocre et il se trouva incapable de s’intéresser producteurs de films dans ses possibilités. Paradoxalement, en quelques années, l’industrie cinématographique s’est convertie au cinéma parlant en utilisant un procédé de son sur film similaire à celui de de Forest. Au cours des années 1930, de Forest a développé des appareils de diathermie Audion pour des applications médicales et, pendant la Seconde Guerre mondiale, il a mené des recherches militaires pour les laboratoires Bell.
L’Audion en électronique
Lee de Forest a inventé le tube à vide à trois éléments qui est devenu la base de tous les appareils électroniques. Il l’appelait l’Audion.
Audion, forme élémentaire de tube radio développé en 1906 (breveté 1907) par Lee De Forest des États-Unis. C’était le premier tube à vide dans lequel une grille de contrôle (sous la forme d’un fil plié) était ajoutée entre la plaque d’anode et le filament de cathode. La grille de contrôle a permis à De Forest de moduler le courant entre le filament et la plaque, produisant le premier amplificateur électronique réussi. Avec le développement des tubes multigrilles dans les années 1920, le terme générique audion est tombé en désuétude et a été remplacé par une terminologie plus descriptive.
Au XIXe siècle, Thomas Edison a remarqué un noircissement à l’intérieur de son ampoule allumée. Il croyait qu’il était causé par des électrons et il l’a appelé « l’effet Edison ». Des années plus tard, Ambrose Fleming, qui avait travaillé pour Edison et Marconi, a déposé un brevet pour un tube ou « valve » et l’a utilisé comme redresseur pour convertir le code sans fil en une tension qui a déclenché un galvanomètre pour indiquer visuellement les messages. De Forest a développé sa propre version de ce tube, l’a appelé l’Audion et l’a utilisé pour détecter ou recevoir du code et des messages vocaux : « Les différences brevetables entre cette invention et celle de Fleming sont l’ajout par de Forest de la deuxième batterie entre la plaque et le écouteur, appelé pile « B », et l’utilisation d’un écouteur téléphonique au lieu du galvanomètre. Ces deux changements très importants se traduisent par «l’audition» d’un signal par opposition à la «vue» de Fleming à l’aide d’un indicateur visuel. Ces différences signifient que seule la version de Forest pourra « entendre » l’audio de l’invention imminente du radiotéléphone. » Extrait du livre « Lee de Forest, roi de la radio, de la télévision et du cinéma ».
Tube électronique (Tube à vide)
Tube électronique, également appelé tube à vide, dispositif généralement constitué d’une enceinte étanche en verre ou en métal-céramique qui est utilisé dans les circuits électroniques pour contrôler un flux d’électrons. Parmi les applications courantes des tubes à vide figurent l’amplification d’un courant faible, le redressement d’un courant alternatif (AC) en courant continu (DC), la génération de puissance radiofréquence oscillante (RF) pour la radio et le radar, et la création d’images sur un écran de télévision ou écran d’ordinateur. Les types courants de tubes électroniques comprennent les magnétrons, les klystrons, les gyrotrons, les tubes à rayons cathodiques (tels que le thyratron), les cellules photoélectriques (également appelées phototubes) et les lampes au néon et fluorescentes.
Jusqu’à la fin des années 1950, les tubes à vide étaient utilisés dans pratiquement tous les types d’appareils électroniques – ordinateurs, radios, émetteurs, composants de systèmes audio haute-fidélité, etc. Après la Seconde Guerre mondiale, le transistor a été perfectionné et les dispositifs à semi-conducteurs (basés sur des semi-conducteurs) ont été utilisés dans toutes les applications à faible puissance et basse fréquence. La conception commune au début était que la technologie à semi-conducteurs rendrait rapidement le tube électronique obsolète. Cela n’a cependant pas été le cas, car chaque technologie en est venue à dominer une plage de fréquence et de puissance particulière. Les niveaux de puissance supérieurs (des centaines de watts) et les fréquences (au-dessus de 8 gigahertz [GHz]) sont dominés par les tubes électroniques et les niveaux inférieurs par les dispositifs à semi-conducteurs. 
Des niveaux de puissance élevés ont toujours été nécessaires pour les émetteurs radio, les systèmes radar et les outils de guerre électronique, et les systèmes de communication par micro-ondes peuvent nécessiter des niveaux de puissance de centaines de watts. La puissance dans ces cas est souvent fournie par des klystrons, des magnétrons et des tubes à ondes progressives. Des niveaux de puissance moyenne extrêmement élevés – plusieurs mégawatts à des fréquences supérieures à 60 GHz – sont atteints par les gyrotrons ; ceux-ci sont principalement utilisés pour les radars de l’espace lointain, les armes à micro-ondes et les pilotes pour les accélérateurs de particules à haute énergie.
La technologie des tubes à vide continue de progresser, en raison d’une combinaison d’innovations de dispositifs, d’une meilleure compréhension grâce à une modélisation et une conception mathématiques améliorées et à l’introduction de matériaux de qualité supérieure. La bande passante sur laquelle fonctionnent les tubes électroniques a plus que doublé depuis 1990. L’efficacité avec laquelle le courant continu est converti en courant RF a augmenté jusqu’à 75 % dans certains appareils. De nouveaux matériaux, tels que le diamant pour les diélectriques, le graphite pyrolytique pour les collecteurs et les nouveaux aimants aux terres rares pour le contrôle du faisceau, améliorent considérablement la gestion de la puissance et l’efficacité des tubes électroniques modernes.
Principes des tubes électroniques
La technologie des tubes à vide continue de progresser, en raison d’une combinaison d’innovations de dispositifs, d’une meilleure compréhension grâce à une modélisation et une conception mathématiques améliorées et à l’introduction de matériaux de qualité supérieure. La bande passante sur laquelle fonctionnent les tubes électroniques a plus que doublé depuis 1990. L’efficacité avec laquelle le courant continu est converti en courant RF a augmenté jusqu’à 75 % dans certains appareils. De nouveaux matériaux, tels que le diamant pour les diélectriques, le graphite pyrolytique pour les collecteurs et les nouveaux aimants aux terres rares pour le contrôle du faisceau, permettent ainsi la gestion de la puissance et l’efficacité des tubes électroniques modernes. Principes des tubes électroniques.
Électrode en électronique
Électrode, conducteur électrique, généralement métallique, utilisée comme l’une des deux bornes d’un milieu électriquement conducteur ; il conduit le courant dans et hors du milieu, qui peut être une solution électrolytique comme dans une batterie de stockage, ou un solide, un gaz ou un vide. L’électrode d’où émergent les électrons s’appelle la cathode et est désignée comme négative ; l’électrode qui reçoit les électrons s’appelle l’anode et est désignée comme positive. Dans un tube électronique, l’anode est appelée la plaque et les éléments conducteurs qui régulent le flux d’électrons à l’intérieur du tube sont également appelés électrodes.
Tube à vide Audion à trois éléments
En 1907, le tube à vide à trois éléments a été délivré un brevet américain à son inventeur, le Dr Lee de Forest en tant que « dispositif pour amplifier les courants électriques faibles – tels que, par exemple, les courants téléphoniques » (n ° 841 387). Le tube a été évacué, avec quelques molécules de gaz conducteur restantes, et il a été suggéré d’utiliser pour l’électrode chauffée un matériau tel que le platine, le tantale ou le carbone. Il avait fait une annonce publique de son appareil quelques mois plus tôt, le 20 octobre 1906 lors d’une réunion de l’American Institute of Electrical Engineers tenue à New York. Le 18 février 1908, il a reçu un autre brevet pour le tube d’électrode à grille (n ° 879 532).
https://www.britannica.com/technology/electron-tube
https://www.leedeforest.org/The_Audion.html