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Les périphériques

Ici vous trouverez une description sommaire des périphériques qui peut vous guider lors de l'achat d'un ordinateur.

Le clavier

Un clavier AZERTY

Un clavier QWERTY

Le clavier est un périphérique qui permet d'entrer des commandes ou du texte dans l'ordinateur en appuyant sur des touches.
Ses touches sont adaptées à la langue du pays. Les claviers français comportent des touches ou une combinaison de touches permettant d'entrer des lettres accentuées (à, â, ç, é, è, etc.), ce que ne permet pas, par exemple un clavier américain car ces caractères n'existent pas dans cette langue. De même, un clavier espagnol permet de taper facilement les caractères ¡ et ¿ qui sont courants dans cette langue. Par ailleurs, la disposition des touches alphabétiques est différente d'une langue à l'autre.

On distingue deux grandes catégories de disposition de ces touches alphabétiques :

• la disposition francophone où ces touches commencent (de la gauche vers la droite sur la rangée du haut) par les lettres : A, Z, E, R, T, Y, U, I, O, P, ce qui a donné le nom de clavier AZERTY ;
• la disposition anglo-saxonne où ces touches commencent par les lettres : Q, W, E, R, T, Y, U, I, O, P, ce qui a donné le nom de clavier QWERTY.

Un nouveau type de clavier est apparu récemment, adapté à la langue française, le clavier BÉPO (voir En savoir plus... ci-dessous).

La plupart des claviers pour ordinateurs fixes ont, sur leur droite un bloc appelé « pavé numérique » permettant d'accéder rapidement aux chiffres et opérateurs mathématiques. Certains claviers d'ordinateurs portables n'ont pas ce pavé numérique. Il est bon de vérifier cette particularité avant d'acheter un ordinateur portable.
De même, sur les portables les touches peuvent être espacées et arrondies (clavier dit « chiclet ») afin d'éviter d'appuyer accidentellement sur deux touches en même temps (pour ceux qui ont des gros doigts ou qui gardent leurs moufles pour écrire 😉), ou au contraire contiguës et carrées pour gagner de la place.

De nombreux claviers disposent de repères en relief plus ou moins accentué sur certaines touches (touches alphabétiques F et J et touche 5 du pavé numérique) qui peuvent faciliter la frappe pour les personnes mal voyantes en particulier. Ce critère peut aussi être déterminant dans l'acquisition d'un clavier.

Enfin, certains claviers pour ordinateurs fixes ou portables ont une ou plusieurs LED (vertes en général) pour indiquer leur état : verrouillage des majuscules, activation du pavé numérique et arrêt du défilement). Ceci peut être aussi un critère pour le choix d'un clavier car ces indications lumineuses peuvent s'avérer très pratiques.

Pour la description complète et l'utilisation du clavier AZERTY, voir la page Le clavier à la rubrique Les éléments de base.

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Les différents claviers

• 

  Un des premiers claviers
  pour PC/XT

• 

  Un clavier
  ergonomique

• 

  Une réalisation du
  clavier Bépo

Les premiers claviers mis au point dans les années 1960 n'avaient pas de pavé numérique et étaient issus des claviers de machines à écrire.
Les premiers claviers de PC avaient seulement 83 touches (type PC/XT).
Au fil du temps les claviers ont été personnalisés en fonction des pays et ont acquis des touches supplémentaires. Ils ont couramment entre 102 et 105 touches, dont la plupart avec plusieurs fonctions en combinaison avec des touches spéciales.

Certains claviers ont une rangée de touches supplémentaires associées à des fonctions particulières, pas toujours prises en compte par les systèmes d'exploitation.

Des constructeurs ont testé des variantes de la disposition traditionnelle du clavier, en jouant par exemple sur la forme censée être plus ergonomique.

Le clavier BÉPO

Une disposition des touches, entièrement différente des types Azerty ou Qwerty, adaptée à la langue française, existe depuis peu : le clavier BÉPO dont la disposition a été normalisée en 2019 par l'AFNOR. L'idée principale est de regrouper les lettres les plus utilisées à l'emplacement le plus facilement accessible du clavier (sur la rangée du milieu) et aussi de regrouper les signes complémentaires (par exemple les couples de signes { et } ou bien [ et ]). La rangée alphabétique supérieure commence par les caractères B, É, P, O, È, !, V, D, L, d'où son nom de clavier BÉPO.

Connecteurs claviers de gauche à droite :
DIN, PS/2 et USB

La liaison clavier / ordinateur peut se faire de plusieurs façons :

• par un câble terminé par un connecteur : initialement un connecteur DIN à 5 broches, remplacé par un connecteur PS/2 à 6 broches de couleur normalisée mauve dans les années 1990, lui même remplacé par un connecteur USB (4 broches) dans les années 2000 ;
• par une liaison sans fil : initialement par un système émetteur / récepteur infrarouge, puis actuellement par ondes radio (autour de 2,4 GHz).

La souris

Un modèle courant actuel sans fil

La souris est un dispositif de pointage qui permet de déplacer un indicateur sur un écran et de cliquer sur des éléments. L'indicateur que l'on nomme « pointeur » peut prendre différents aspects tels qu'une flèche, un sablier, une croix...

Le modèle courant de souris comme représenté ci-contre comprend 3 boutons et une molette.
Le bouton gauche 1, le plus utilisé, sert surtout à cliquer sur des « objets » informatiques comme des menus ou des fenêtres ou à sélectionner une zone sur l'écran.
Le bouton droit 2 fait souvent apparaître un menu contextuel.
Le bouton central 3 est situé sous la molette et son utilisation est différente suivant les applications. À noter que les systèmes d'exploitation Linux offrent une gamme d'utilisation beaucoup plus riche des boutons des souris que les systèmes Windows.
La molette sert souvent à faire défiler une page ou une liste.

Pour l'utilisation d'une souris classique, voir la page La souris à la rubrique Les éléments de base.

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Le pavé tactile

Le pavé tactile d'un ordinateur portable

les différentes zones du pavé tactile

Encore nommé « touchpad » en anglais, le pavé tactile est un périphérique de pointage remplaçant la souris sur les ordinateurs portables.

Il est constitué de 4 zones :

1. la zone principale : en glissant le doigt sur cette zone, le curseur se déplace dans la même direction ;
2. cette zone dont la limite n'est pas toujours marquée sert à se déplacer dans la page en glissant son doigt de haut en bas ou de bas en haut. C'est l'équivalent de l'ascenseur vertical de la fenêtre (voir la page Les fenêtres) ;
3. ce bouton est l'équivalent du bouton gauche de la souris ;
4. ce bouton est l'équivalent du bouton droit de la souris.

Sur de nombreux pavés tactiles, le fait de taper une fois sur la zone 1 est équivalent à faire un clic avec le bouton gauche de la souris. En tapant rapidement deux fois sur cette zone on obtient le même effet qu'un double-clic gauche de la souris.

L'écran ou moniteur

Tous les ordinateurs personnels ont un moniteur appelé aussi « écran » par abus de langage. En toute rigueur, l'écran est la partie du moniteur ou s'affiche l'image. Les ordinateurs portables ont toujours un moniteur intégré alors que les ordinateurs fixes peuvent être reliés à différents moniteurs. Depuis la fin des années 2000 les moniteurs à tube cathodique (CRT), lourds et encombrants ont été remplacés par des moniteurs à écran plat économes en énergie. Ils sont tous en couleurs (ce qui n'a pas toujours été le cas dans le passé).

Les moniteurs, initialement au format 4/3 sont passés actuellement au format 16/9 pour la plupart, mais ont trouve encore des formats particuliers : 5/4, 16/10...

Un écran plat LCD 16/9 de 19 pouces

Les caractéristiques des moniteurs sont les suivantes :

• la technologie : la plus courante est la technologie LCD (pour Liquid Crystal Display en anglais, soit « écran à cristaux liquides »), mais on trouve aussi des écrans à LED (diodes électroluminescentes), plus performants mais plus chers. Les écrans LCD utilisent différentes technologies pour privilégier le contraste, la luminosité ou l'angle de vision plus ou moins grand ;
• la taille de l'écran, exprimée par la dimension de sa diagonale en pouces (noté « " », 1 pouce = 25,4 mm). Les premiers moniteurs à écran plat étaient des 15", ensuite les plus courants ont été des 17" et actuellement on trouve couramment des 19" ou 21" à des prix corrects ;
• le format de l'écran exprimé par le rapport de la largeur sur la hauteur : 4/3 (ancien format), 16/9 (le plus courant), 16/10 (pour la bureautique), 21/9 (pour les passionnés de cinéma) et d'autres plus exotiques ;
• la définition exprimée en pixels (éléments d'image) qu'il peut afficher : nombre de pixels sur la largeur x nombre de pixels sur la hauteur. La définition la plus courante actuellement est de 1920 x 1080 appelée « Full HD » pour les tailles de 19" ou supérieures. Les écrans des ordinateurs portables ont souvent une définition moindre, ainsi qu'une taille réduite ( 1366 x 768 pixels pour une taille de 15,6" par exemple) ;
• le temps de réponse : c'est le temps que met un pixel pour passer du noir au blanc qui dépend en partie de la technologie. Il est couramment de 5 millisecondes (ms) ce qui est suffisant pour un usage bureautique, mais pour les amateurs de jeux vidéo ou de films, certains moniteurs (de grande taille en général) peuvent avoir un temps de réponse de 2 ms, voire de 1 ms ;
• la fréquence de rafraîchissement correspond au nombre d'images que peut afficher le moniteur par seconde. Elle est exprimée en hertz (Hz). La valeur minimale de 60 Hz que l'on trouve suffit à éviter de voir l'image scintiller, ce qui fatiguerait la vue. On trouve des fréquences de 75 Hz et de 144 Hz pour améliorer la fluidité les jeux vidéo.

Les moniteurs ont différents connecteurs pour se raccorder à l'ordinateur : VGA (port analogique en voie de disparition), DVI (numérique) remplacé par le HDMI qui peut aussi transporter le son et d'autres moins répandus (DisplayPort). Certains moniteurs ont des petits haut-parleurs intégrés et une entrée audio et parfois également une sortie audio.

Notons enfin qu'il existe aussi des moniteurs à écran tactile. Il faut alors que le système d'exploitation prenne en compte cette particularité pour en tirer pleinement profit.

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Le disque dur / SSD

Pour stocker les données de l'utilisateur, les programmes utilitaires et le système d'exploitation, l'ordinateur a besoin d'une mémoire qui conserve toutes ces informations lorsqu'il est éteint. Cette mémoire, de grande capacité, appelée génériquement « mémoire de masse » se présente le plus souvent actuellement sous la forme d'un disque dur ou de plus en plus de disque SSD. C'est une mémoire non volatile, c'est à dire qui conserve l'information même lorsqu'elle n'est plus alimentée électriquement. Cette mémoire de masse doit pouvoir être lue et écrite le plus rapidement possible par l'ordinateur selon son besoin.

Le disque dur

Un disque dur interne 3,5" de 1To

Appelé aussi HDD pour Hard Disk Drive en anglais, le disque dur est une mémoire de masse constituée d'un ou plusieurs disques en rotation (appelés « plateaux ») et d'une ou plusieurs têtes de lecture/écriture de l'information. Le disque est recouvert d'une couche magnétique dont chaque élément peut être orienté comme un pôle Nord ou un pôle Sud grâce à un faible courant électrique pour écrire un « 1 » ou un « 0 » logique. En lecture, le champ magnétique crée un petit courant dans la tête de lecture dont le sens indique un « 1 » ou un « 0 » logique.

Les caractéristiques principales d'un disque dur sont les suivantes :

• le format : exprimé en pouces (le pouce est noté « " » et vaut 25,4 mm). Le format des disques dur internes des ordinateurs fixes est en général de 3 pouces et demi (3,5 ") et celui des ordinateurs portables de 2,5 " ;
• l'interface : qui achemine les données vers l'ordinateur (la carte mère en général) était du type parallèle jusqu'en 2005 et désignée par « interface IDE », renommée ensuite PATA. C'est actuellement l'interface série qui domine, nommée « interface SATA ». Elle doit correspondre au type d'interface de la carte mère ;
• la capacité : exprimée en octets, ou plutôt en un multiple d'octets : le gigaoctet (noté Go), soit 1 milliard d'octets ou le téraoctet (noté To), soit mille milliards d'octets. Les disques actuels ont couramment des capacités de plusieurs To pour des prix très abordables ;
• la vitesse de rotation en tours par minute (Tr/min). Les vitesses courantes sont de 5400 Tr/min et de 7200 Tr/min ;
• la mémoire cache qui permet permet de stocker provisoirement des informations le temps de l'écrire sur le disque ou pour l'envoyer au microprocesseur. Elle a une taille de plusieurs dizaines de mégaoctets (Mo), couramment de 32 à 256 Mo ;

Comme les opérations de lecture et d'écriture sur le disque sont relativement lentes, les constructeurs ont joué sur différentes caractéristiques pour diminuer le temps d'obtention de l'information recherchée : augmenter la vitesse de rotation, augmenter la mémoire cache, augmenter la vitesse de transfert sur le câble de liaison (SATA II puis SATA III qui admet un débit de 600 Mo/s).

Les disques durs sont sensibles aux chocs et aux vibrations car les têtes de lecture se déplacent au-dessus des plateaux qui tournent à grande vitesse. Si une tête touche le plateau elle peut arracher la couche magnétique à cet endroit et les données deviennent alors illisibles sur la zone touchée.

Les disques durs externes connectés par un port USB à l'ordinateur sont en fait des disques durs SATA mis dans un boîtier équipé d'un adaptateur d'interface SATA/USB.

Le SSD

Deux disques SSD avec interface SATA

(en haut) et NVMe (en bas)

Le SSD pour Solid-state Drive en anglais est une mémoire de masse constituée de mémoires à semi-conducteurs appelées « mémoires flash », un peu comme celles des clés USB. Comme il n'y a aucune partie mobile, contrairement aux disques durs, elle n'est pas sensible aux chocs et a un accès beaucoup plus rapide en lecture comme en écriture. Par contre, le nombre de cycles d'écriture sur chaque cellule mémoire est limité. De ce fait ces SSD embarquent un logiciel d'optimisation en écriture des cellules qui est facteur important de ces mémoire de masse.

Les caractéristiques principales d'un disque SSD sont les suivantes :

• le format : le format le plus classique est le 2,5 " qui tend à être remplacé par le M.2. Le format mSATA que l'on trouve dans les PC portables très plats et les ultrabooks tend aussi à être remplacé par le M.2. Le format M.2 est décliné en deux types de connecteurs notés « Key M+B » pour le PCI Express x2 ou x4 et « Key M » pour le PCI Express NVMe x4 ;
• l'interface : la plus répandue est le SATA qui permet d'atteindre un taux de transfert théorique de 600 Mo/s. Le PCIe, qui se présente sous la forme d'une carte d'extension au format M.2 ou au format PCI Express, atteint un taux de transfert théorique de 8500 Mo/sec  ;
• la capacité exprimée en mégaoctets (Mo). Elle atteint maintenant les mêmes capacités que les disques durs mais à des prix beaucoup plus élevés. Les capacités de 120 Go à 250 Go sont souvent utilisées pour recevoir un système d'exploitation à un prix raisonnable ;
• le type de mémoire flash : SLC qui peut stocker 1 bit d'information par cellule, MLC (2 bits par cellule), TLC (3 bits par cellule) et QLC (4 bits par cellule) et qui correspond à des niveaux de charge différents pour coder les bits. Le SLC peut supporter 100 000 cycles d'écriture alors que le QLC n'en supporte que 1000.

La technologie permet maintenant de superposer la mémoire flash sur plusieurs couches sur les puces de silicium qui augmente la capacité mémoire sur une même surface, ce que les constructeurs ont appelé 3D NAND.

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Le stockage des données

Depuis les débuts de l'informatique, l'enregistrement et la sauvegarde des données et des programmes a été une nécessité et une préoccupation constante. Les volumes de données à stocker augmentent régulièrement, nécessitant des supports acceptant des densités d'information de plus en plus grandes et des temps d'accès les plus faibles possibles.

Note : dans ce texte les valeurs sont exprimées en base 2 avec l'ancienne appellation des multiples de l'octet (ko, Mo, etc.) d'avant la norme de 1998 (voir la définition de l'octet dans le glossaire).

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  Carte perforée IBM

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  Ruban perforé

Les premiers supports étaient des cartes perforées inventées avant l'informatique par Herman Hollerith en 1887 pour le recensement aux États-Unis et utilisées en premier par IBM. Elles comportaient 80 colonnes sur 12 lignes et pouvaient stocker 960 bits d'information, un trou codait le 1 et une absence de trou codait le 0.  Elles furent utilisées en mécanographie puis en informatique jusque dans les années 1970.

Un autre support, le ruban perforé, a été utilisé dans la même période. Inventé par le français Basile Bouchon en 1725 pour les métiers à tisser, il fut utilisé depuis les années 1880 jusque vers 1970 pour certaines applications nécessitant l'enregistrement de nombreuses données, codées sur 5 bits (code Baudot) puis sur 8 bits (code ASCII) sur la largeur du ruban.

Ces supports papiers ont été remplacés par des supports magnétiques au cours des années 1970 :

Disquettes 8", 5¼" et 3½" à l'échelle

• la disquette de 8 pouces (8") de diamètre, inventée par IBM en 1967, n'avait qu'une seule face recouverte d'oxyde magnétique et pouvait stocker environ 80 000 octets (80 ko), utilisable en lecture seulement. La version « commerciale » apparue en 1971 est une disquette de 8" double face placée dans une enveloppe en plastique pour la protéger de la poussière, à la laquelle a été ajoutée en 1973 la possibilité de lire et écrire avec une capacité portée à 256 ko. Elle se compose d'un disque souple dans une pochette légère, d’où son nom de disque souple ou « floppy disk » en anglais ;
• la bande magnétique, toujours utilisée de nos jours sur les gros ordinateurs ;
• la cassette magnétique ressemblant à une cassette audio a été utilisée sur les premiers ordinateurs personnels car leur coût (cassette et lecteur) était très peu élevé par rapport à celui de la disquette, surtout de son lecteur. L'inconvénient majeur de ce support est qu'il faut dérouler la bande jusqu'à l'endroit ou se trouve l'information recherchée, ce qui peut être assez lent (support à accès séquentiel). Les cassettes audio, moins fiables mais aussi moins chères ont aussi été utilisées pour stocker et échanger les informations numériques. L'AMSTRAD CPC 464+, sorti en 1990, a été le dernier ordinateur personnel à utiliser les cassettes (sous un format spécifique) ;
• la disquette de 5¼" apparue en 1976, protégée dans une enveloppe en carton, a équipé, entre autres,  les ordinateurs Apple II+ en 1978 avec un lecteur double face qui pouvait stocker 360 ko pour un coût pas trop élevé. Elle a été utilisée jusqu'à la fin des années 1980, souvent avec deux lecteurs, notés « A » et « B » qui permettaient d'avoir le système d'exploitation sur le lecteur A, par exemple et les programmes et les données sur le lecteur B, ce qui évitait des manipulations et donc des erreurs potentielles d'écrire sur la mauvaise disquette ;
• la disquette 3", au format rectangulaire, a fait une brève apparition avec son lecteur simple face permettant le stockage de 178 ko par face, en particulier sur les micro-ordinateurs AMSTRAD ;
• la disquette 3½" (3,5") protégée par un boîtier en plastique rigide et un volet métallique de protection de la surface magnétique lancée en 1980 par Sony a eu un grand succès grâce au choix de ce format par Apple pour son Macintosh en 1984. Les premières disquettes de ce format, simple face, pouvaient stocker 360  ko, puis 720  ko en double face et ont équipé de nombreux ordinateurs personnels. Sur Macintosh, la densité était un peu améliorée, passant à 400 ko en simple face et 800 ko en double face. Plus tard sont apparues les disquettes 3,5" HD (haute densité) pouvant stocker jusqu'à 1440 ko. Une autre avancée due à l'amélioration de la couche magnétique permit d'enregistrer jusqu'à 2880 ko en 1991 (Extra HD ou ED), mais son existence fut brève car d'autres supports ont fait leur apparition ;
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  le lecteur Zip et sa disquette

  d'autres systèmes se rapprochant des disquettes (à base de film plastique) ont aussi existé pour stocker des données : le lecteur Zip (1994 - 750 Mo), la disquette Jazz (1995 - 2 Go) développés tous deux par Iomega ;
• le disque dur a vu le jour en 1956 à la demande de l'U.S. Air Force (le RAMAC 305 de la société IBM d'une capacité de 5 Mo et pesant une tonne), suivi de différents disques concurrents, tous très chers, lourds et très encombrants. En 1973 IBM lance de disque Winchester 3340 composé de deux disques de capacité 30 Mo chacun, l'un fixe et l'autre mobile pesant environ 30 kg. La société Seagate développe en 1980 le disque dur au format 5¼″ avec une capacité de 40 Mo, ce qui paraissait énorme dans un si petit format. La découverte de la magnétorésistance géante en 1988 par le français Albert Fert et l'allemand Peter Grünberg (prix Nobel conjoint de physique 2007) a permis d'augmenter considérablement la densité d'information sur support magnétique et donc la capacité des disques durs qui dépassent aujourd'hui le To (téraoctet).

 

vue intérieure d'un disque dur

Pour les plus curieux, voici le contenu interne d'un disque dur :

1. axe du moteur ;
2. aimants permanents de très forte puissance ;
3. servocommande pour déplacer et positionner la tête de lecture / écriture ;
4. nappe souple pour transporter les signaux des têtes de lecture jusqu'à l'électronique du disque ;
5. plateaux en aluminium ou en verre recouverts d'une couche de matériau magnétique pour stocker les informations. Les disques récents n'ont souvent qu'un seul plateau ;
6. tête de lecture / écriture. Il y en a une par face de chaque plateau ;
7. bras support des têtes de lecture / écriture ;
8. boîtier du disque dur contenant la carte électronique de gestion du disque.

En même temps que le support magnétique s'est développé le support optique (voir Le lecteur-graveur).

Une autre technologie, beaucoup plus récente, consiste à bloquer une charge électrique dans un condensateur microscopique pour coder un 1 logique, l'absence de charge codant le 0 logique dans une cellule. Un ensemble de telles cellules constitue ce que l'on appelle une mémoire flash. Cette technologie est utilisée dans les clés USB, les cartes « SD » (téléphones portables, appareils photo numériques...) et disques SSD.

Le lecteur-graveur

Un lecteur CD/DVD mince pour portable

De nombreux ordinateurs fixes ou portables sont équipés d'un lecteur-graveur de disque optique, CD ou DVD qui est une mémoire de masse et peut être lue et écrite par le rayon laser de l'appareil. Ce support tend à disparaître au profit des cartes mémoire et des clés USB. Les ordinateurs portables récents n'ont souvent plus de lecteur optique intégré, mais il est possible d'acheter un lecteur externe avec un cordon USB pour le relier à l'ordinateur.

Tous les appareils récents sont des lecteurs-graveurs de DVD/CD. La plupart d'entre eux peuvent lire tous ces supports (DVD-R, DVD-R, etc.) sauf les Blu-ray.

Les caractéristiques à prendre en compte sont les suivantes :

• le type : pour ordinateurs fixes (hauteur 41 à 42 mm) ou portables (hauteur : 12,7 mm) ou externes ;
• la vitesse de lecture/écriture : les vitesses sont données par un facteur multiplicateur de la vitesse de transfert de base d'origine qui était de 150 ko/s. Une vitesse de lecture est donnée pour les CD et une autre pour les DVD, par exemple 48x (CD) et 16x (DVD). Une vitesse est aussi donnée de la même façon en écriture pour chaque support (CD, DVD, DVD double couche) qui peut être différente des vitesses en lecture ;
• l'interface : les lecteurs internes ont tous une interface SATA, les lecteurs externes ont une interface USB 2.0 ou 3.0.
• le type de support pris en charge : donné par une liste d'abréviations des supports (CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-R... BD-R, BD-R DL...). Vérifiez bien que les différents disques Blu-ray sont pris en charge si vous voulez lire et graver ce format.

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Les autres périphériques

Le lecteur de cartes mémoire

Une carte mémoire SD à gauche et une microSD
à droite avec son adaptateur au centre

Les cartes mémoire sont utilisées depuis plusieurs années dans des appareils numériques comme les appareils photo, les smartphones, les consoles de jeux, les lecteurs MP3, les GPS, les tablettes...

De nombreux formats de cartes mémoire ont été développés ces dernières années, tous incompatibles entre eux (MMC, MS, xD, SD, microSD...) tant au niveau du format physique qu'au niveau du codage de l'information, même si tous utilisent la technologie de la mémoire flash.

Les ordinateurs fixes sont souvent vendus avec un lecteur de carte mémoire intégré dans le boîtier qui contient aussi un ou plusieurs ports USB et parfois une entrée pour brancher un microphone (jack femelle 3,5 mm rose) et une sortie pour brancher un casque audio (jack femelle 3,5 mm vert).

Les ordinateurs portables ont, pour certains, un port pour lire les formats de cartes les plus courants actuellement (MMC, SD, SDHC, SDXC). D'autres portables récents n'ont aucun port pour lire ces cartes. Il est possible d'acheter un lecteur externe muni d'un cordon USB pour le connecter à l'ordinateur.

La carte graphique

Une carte graphique, désignée aussi par « carte vidéo » sert à générer des images pour les afficher sur un ou plusieurs moniteurs.

Sur un ordinateur portable, la carte vidéo est un composant de la carte mère et il n'y a pas de possibilité d'ajouter une carte vidéo supplémentaire, sauf à démonter l'ordinateur pour utiliser le port PCI sur lequel est branchée la carte Wi-Fi, ce qui est une manipulation réservée à des utilisateurs très confirmés. Pour les mordus de jeux vidéo ou les curieux, vous pouvez regarder cet exemple (en vidéo bien sûr 😉)  : ce n'est pas simple.
D'où l'importance de bien choisir son ordinateur portable en fonction de la carte graphique si vous êtes passionnés de jeux vidéo. Pour les autres usages (bureautique, gestion des photos, activités web, visionnage de films...), la carte graphique standard des portables est en général suffisante. Il est possible de brancher un moniteur externe ou un vidéoprojecteur sur l'ordinateur en configurant simplement sa sortie vidéo externe.

Sur un ordinateur fixe, la puce vidéo intégrée à la carte mère est très souvent suffisante, mais pour des usages particuliers (jeux, travail sur plus de deux écrans...) il peut être nécessaire d'ajouter une carte vidéo qui se placera dans un slot « PCI Express x16 » en général car les autres slots (PCI, AGP, etc.) n'existent plus sur les ordinateurs récents. Les cartes vidéo intégrées à la carte mère ont au minimum deux sorties, le plus souvent une analogique (VGA) et une numérique (DVI ou HDMI) et permettent de brancher deux moniteurs ou un moniteur et un vidéoprojecteur.

Une carte graphique avec 3 sorties vidéo,
de gauche à droite : VGA, HDMI et DVI

Les cartes graphiques ont leur propre processeur spécialisé dans le traitement des images, appelé GPU (pour Graphical Processing Unit) et leur propre mémoire graphique. Certaines cartes ont un système de ventilateur pour évacuer la chaleur produite par le GPU.

Les caractéristiques principales d'une carte graphique sont les suivantes :

• le GPU : c'est le « moteur » de la carte. Actuellement il y a seulement deux concepteurs de processeurs graphiques pour les cartes graphiques de PC : Nvidia avec ses GPU GeForce et AMD (depuis qu'il a racheté ATI en 2006) avec ses GPU Radeon. De nombreux constructeurs fabriquent les cartes graphiques à partir de ces GPU. Plus le GPU est rapide et puissant, et plus le prix de la carte est élevé.
  Un troisième concepteur, Intel fait surtout des cartes graphiques (HD Graphics) intégrées sur les cartes mères ou directement dans les processeurs de sa gamme. Le GPU utilise alors une partie de la mémoire vive (RAM) de l'ordinateur ;
• la taille mémoire : sert à stocker les images à afficher sur les différentes sorties et l'interpolation des images calculées en 3 dimensions pour les cartes qui ont cette possibilité. Elle est au minimum de 1 Go, couramment de 2Go, mais peut atteindre 24 Go pour les plus puissantes (pour les accros aux jeux vidéos).
• la résolution : c'est le nombre maximum de pixels que la carte peut afficher sur chaque sortie numérique. Une résolution de 4096 × 2160 pixels est aujourd'hui courante, même pour des cartes d'entrée de gamme ;
• les ports : les plus courants sont actuellement les ports HDMI, DisplayPort (ou Mini DisplayPort), DVI et plus rarement VGA (sortie analogique). Le port S-video (analogique) a pratiquement disparu. Il était utilisé par certains téléviseurs, les caméscopes et magnétoscopes, les vidéoprojecteurs ;
• le connecteur : pour l'insertion sur la carte mère. Toutes les cartes actuelles ont un connecteur PCI Express x16 (en version 2, 3 ou 4). On peut encore trouver des cartes d'occasion avec un connecteur AGP ;
• le système de refroidissement : passif ou actif. Le système passif est constitué d'un radiateur qui peut être assez volumineux. Le système actif est constitué d'un petit radiateur surmonté d'un ou de deux ventilateurs. Il est plus bruyant que le système passif mais souvent plus compact pour une même quantité de chaleur à évacuer ;
• l'encombrement : l'épaisseur de la carte peut avoir son importance par rapport à la place disponible dans le boîtier et l'emplacement du slot PCI Express sur la carte mère. De nombreuses cartes ont une épaisseur unitaire (1 slot), mais certaines cartes ont une épaisseur double, souvent à cause du radiateur (occupe 2 slots).

La carte son

Une carte son, ou carte audio sert à générer les sons pour être reproduits par des enceintes, de simples haut-parleurs ou un casque. Elle possède aussi au moins une entrée de signal issu d'un microphone et souvent une seconde entrée (appelée entrée Ligne) pour connecter une autre source de signal. Des moniteurs pourvus de haut-parleurs ont une entrée audio qui peut être connectée à la sortie de la carte son, de même que la plupart des téléviseurs.

Les ordinateurs portables ont tous une carte son de base, intégrée sur la carte mère, ainsi qu'un système de reproduction du son par deux ou trois petits haut-parleurs logés dans le boîtier. Ils ont aussi au minimum une prise combinée microphone/casque - voir les précautions de branchement dans ce cas à la page Vue d'ensemble -, mais souvent deux prises séparées : une entrée pour un microphone et une sortie audio stéréo analogique souvent appelée sortie casque pour brancher un casque, un amplificateur ou des haut-parleurs pour ordinateurs qui intègrent un petit amplificateur de quelques watts. Il n'est pas possible d'ajouter une carte son dans un ordinateur portable et la qualité du son généré par la carte intégrée est tout à fait correcte et suffisante pour un usage courant, mais le son reproduit par les haut-parleurs internes est d'assez mauvaise qualité.

Les ordinateurs fixes ont tous aussi une carte son de base, intégrée sur la carte mère. Cette carte a au minimum une sortie audio stéréo analogique et deux entrées indépendantes : une pour brancher un microphone et une autre pour brancher la sortie audio d'un autre appareil (téléphone portable, lecteur de CD, magnétophone, caméscope...). Certaines cartes audio intégrées ont plusieurs sorties analogiques  (5.1 ou 7.1) et même une ou deux sorties numériques S/Pdif. La carte intégrée est souvent de bonne qualité, mais pour des usages particuliers, vous pouvez ajouter une carte son à brancher dans un slot PCI Express x1 ou plus.

Une carte son 5.1 avec les sorties
aux couleurs normalisées

Les cartes audio ont leur propre processeur spécialisé dans le traitement du son, appelé APU (pour Audio Processing Unit) qui sont des DSP (Digital Signal Processor) adaptés pour traiter les signaux de son numériques en temps réel. Elles sont équipées de circuits convertisseurs analogiques/numériques (CAN) pour convertir les entrées analogiques et numériques/analogiques (CNA) pour fournir un signal exploitable sur les sorties analogiques.

Les caractéristiques principales d'une carte audio sont les suivantes :

• l'APU : c'est le « moteur » de la carte, parfois appelé DSP ou chip/DSP ;
• les convertisseurs : les plus courants fonctionnent sur 16 bits et à une fréquence de 44,1 kHz et les plus puissants sont des convertissseurs 24 bits / 192 kHz ;
• le rapport signal sur bruit : au moins de 100 dB (ce qui est déjà très bien) à 116 dB pour les puristes ;
• le nombre de canaux : peut aller de 4 : une sortie stéréo (donc 2 canaux), une entrée ligne et une entrée microphone à 10 (sorties 7.1 et 2 entrées). Certaines cartes ont aussi une entrée et une sortie numérique sur des connecteurs S/Pdif en optique ou en cuivre (RCA) ;
• le connecteur : pour l'insertion sur la carte mère. Les cartes actuelles ont un connecteur PCI Express x1 ou PCI Express x16. Certaines cartes sont compatibles avec tous les slots PCI Express ;

La caméra (webcam)

C'est une petite caméra numérique capable de capturer des vidéos et des photos et de les transmettre sur Internet. Pour cette fonction, elle n'a pas besoin d'avoir une très grande définition pour ne pas avoir de gros volumes de données à transmettre sur Internet. En effet, il ne faut pas oublier que vous ou vos correspondants n'ont pas forcément un réseau Internet à haut débit.

Cette caméra, appelée aussi webcam, est intégrée dans le haut du moniteur (juste au-dessus de l'écran) des ordinateurs portables. En général, il s'agit d'un modèle de base, sans possibilités de réglages. Quasiment tous les ordinateurs portables sont équipés d'une telle caméra. Certains ont même un système d'obturation de l'objectif qui permet de s'assurer de ne pas être filmé à son insu. Les constructeurs ne sont pas très bavards sur les caractéristiques des webcams intégrées et il est assez difficile d'obtenir des informations détaillées, à part la résolution.

Une webcam avec microphone intégré

Les ordinateurs fixes n'ont pas de caméra, mais est il possible d'en ajouter à fixer avec une pince sur son moniteur.

Les caractéristiques principales d'une webcam sont :

• le système d'attache (pour un ordinateur fixe) : fixe ou détachable, angle réglable ;
• le type de capteur : CMOS (qualité moyenne mais suffisante) ou CCD (pour des vidéos de meilleure qualité) ;
• l'angle de vision : fixe ou réglable, grand angle (110° ou plus) ou angle restreint (60°) ;
• la résolution en pixels : en général, 2 résolutions sont données : la résolution maximale (souvent en HD) et la résolution de capture vidéo (pour transmission en direct sur Internet, souvent de 640 × 480 pixels) ;
• le taux de rafraîchissement : c'est le nombre d'images par secondes (souvent 30 images/s) parfois indiqué en anglais : FPS (pour frame per second) ;
• l'interface : USB, Wi-Fi. Privilégiez l'interface USB (USB 2.0 ou 3.0) ;
• le logiciel : vérifiez qu'il est compatible avec le système d'exploitation de votre ordinateur ;
• les accessoires : certaines webcam intègrent un ou deux microphones qui sont pris en compte par le logiciel, ce qui simplifie sa mise en œuvre ;
• autres fonctionnalités : mise au point automatique, correction d'éclairage, obturateur, réduction du bruit de fond des microphones...

Le microphone

Un microphone transforme les variations de pression acoustique (les sons) en signal électrique dans une gamme de fréquences plus ou moins étendue que perçoit l'oreille humaine.

Les ordinateurs portables ont en général un microphone intégré, placé à côté de la webcam, en haut du moniteur. C'est très souvent un modèle de base qui peut être suffisant pour des conversations sur Internet.
Les ordinateurs fixes n'ont pas de microphone intégré, mais il est possible d'en brancher un, soit sur le port microphone de la carte son (souvent déporté en face avant du PC), soit sur un port USB. À noter que de nombreuses webcams à fixer sur le moniteur sont équipées d'un ou deux microphones (voir ci-dessus).

Quel que soit l'ordinateur, fixe ou portable, vous pouvez investir dans un microphone adapté à votre utilisation (jeu, conversation sur Internet, enregistrement audio...), demandant  un son de qualité plus ou moins bonne. Pour une discussion sur Internet, une qualité basse ou moyenne est suffisante alors que pour faire une vidéo destinée à être mise en ligne, un son de haute qualité est préférable. Vous pourrez poser ce microphone au meilleur endroit sur le bureau ou sur le moniteur, suivant les possibilités du support. Vous pouvez aussi opter pour un ensemble micro/casque - voir les précautions de branchement dans ce cas à la page Vue d'ensemble.

Un exemple de microphone pour PC

Du point de vue de l'utilisateur, il faut bien distinguer deux types de microphones pour l'utilisation avec un ordinateur :

• les microphones à interface USB : le signal analogique capté par la cellule du microphone est traité, amplifié et numérisé en interne avant de sortir sur le port USB. Sur les microphones USB d'entrée de gamme, il n'y a aucun réglage possible ou seulement un réglage de volume et parfois un bouton marche/arrêt. Le traitement du son minimal consiste en un filtre de réduction de bruit. Certains microphones plus haut de gamme ont, en plus de traitements plus évolués du signal, une possibilité de réglage de la directivité.
• les microphones à interface jack : le signal sort en analogique sur un jack de 3,5mm, soit directement, soit après un filtre de réduction de bruit. Il peut être branché sur une entrée jack de l'ordinateur ou sur un préamplificateur ou une table de mixage. Le signal d'entrée sur l'ordinateur peut être traité par un logiciel générique de traitement du son, comme Audacity par exemple ou par un logiciel vendu avec le microphone.

Les caractéristiques principales d'un microphone sont :

• la technologie de la cellule : dynamique (produit un timbre coloré - peu cher mais robuste) ou a électret (produit un timbre plus cristallin, mais a une réponse en fréquence plus large). Le microphone à électret est appelé parfois « à condensateur » par abus de langage par les revendeurs. Les vrais microphones à condensateur nécessitent une alimentation électrique - souvent alimentation fantôme de 48 volts - pour créer le champ électrostatique dans le condensateur ;
• la directivité : omnidirectionnelle (il capte les sons également dans toutes les directions) ou cardioïde (il capte de préférence les sons venus de l'avant) ;
• la sensibilité : c'est la capacité de produire un signal électrique pour une variation de pression acoustique. Elle est exprimée en millivolts par pascal (mV/Pa) ou le plus souvent en décibel (dB) par rapport au volt (0 dB = 1 V/Pa) mesurée à la fréquence de 1000 Hz. Les microphones à électret sont plus sensibles que les dynamiques. Les valeurs usuelles sont de -30 dB/V (très sensible) à -60 dB/V (pas sensible - bas de gamme). À noter que certains revendeurs ont une fâcheuse tendance à oublier le signe « - » devant la sensibilité exprimée en dB ;
  

  Exemple de courbe de réponse de microphone

• la bande passante : c'est la capacité de restituer sous forme électrique les fréquences émises sous forme acoustique. Elle est déterminée par la fréquence la plus basse et la fréquence la haute que peut transmettre le microphone avec une atténuation faible, normalisée en principe à 3 dB. Mais pour donner l'impression d'une bande passante plus large, les vendeurs donnent souvent ces fréquences avec une atténuation plus grande (6 dB, voire 10 dB). Certains revendeurs ne précisent même pas l'atténuation pour laquelle est donnée la bande passante.
  Une autre caractéristique importante est la courbe de réponse qui  montre la tension électrique délivrée pour une pression acoustique constante à toutes les fréquences de la bande passante. La courbe de réponse idéale est une courbe plate entre 20 Hz et 20 kHz ;
• la longueur du câble : un câble trop court limite le choix du positionnement du microphone, surtout pour un ordinateur fixe. Une longueur de câble de 1,5 mètre est en général suffisante ;
• le pied : le microphone est tenu par un pied qui ne doit pas transmettre les sons parasites, comme les frappes de touches du clavier par exemple, s'il est posé sur la table à côté du clavier. Pour cela il doit être isolé du plan de travail par des patins en caoutchouc ou en feutre. Certains microphones peuvent être fixés au moniteur. Il faut là aussi veiller à ce que le support ne transmette pas des sons véhiculés par le moniteur. Le support doit permettre une orientation du microphone dans toutes les directions ;
• les accessoires : on trouve surtout les bonnettes en mousse ou en poils synthétiques qui se fixent sur le microphone pour réduire les bruits de vent ou de pluie et les écrans anti-pop qui se mettent devant le microphone pour réduire le souffle de la voix.