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Le Téléphone, le Microphone et le Phonographe

by comte Th. Du Moncel · French · Gutenberg #27574 · 490,047 chars · public domain (US)

The Project Gutenberg eBook of Le Téléphone, le Microphone et le Phonographe
    
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Title: Le Téléphone, le Microphone et le Phonographe

Author: comte Th. Du Moncel

Illustrator: B. Bonnafoux


        
Release date: December 20, 2008 [eBook #27574]
                Most recently updated: January 4, 2021

Language: French

Other information and formats: www.gutenberg.org/ebooks/27574

Credits: Produced by Laurent Vogel, Christine P. Travers and the
        Online Distributed Proofreading Team at https://www.pgdp.net
        (This file was produced from images generously made
        available by the Bibliothèque nationale de France
        (BnF/Gallica) at http://gallica.bnf.fr)


*** START OF THE PROJECT GUTENBERG EBOOK LE TÉLÉPHONE, LE MICROPHONE ET LE PHONOGRAPHE ***




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L'original contient 67 illustrations non titrées.]




BIBLIOTHÈQUE DES MERVEILLES


LE TÉLÉPHONE

LE MICROPHONE

ET LE PHONOGRAPHE


PAR


LE COMTE TH. DU MONCEL

Membre de l'Institut




OUVRAGE ILLUSTRÉ

DE 67 FIGURES DESSINÉES SUR BOIS

PAR B. BONNAFOUX




PARIS

LIBRAIRIE HACHETTE ET Cie

79, BOULEVARD SAINT-GERMAIN, 79

1878

Droits de propriété et de traduction réservés




BIBLIOTHÈQUE DES MERVEILLES

PUBLIÉE SOUS LA DIRECTION

DE M. ÉDOUARD CHARTON


LE TÉLÉPHONE, LE MICROPHONE ET LE PHONOGRAPHE




  21571-78.--PARIS, TYPOGRAPHIE LAHURE
  Rue de Fleurus, 9




LE TÉLÉPHONE

LE MICROPHONE

ET LE PHONOGRAPHE


UN COUP D'OEIL HISTORIQUE.

À proprement parler, le téléphone n'est qu'un instrument apte à
transmettre les sons à distance, et l'idée de cette transmission est
aussi ancienne que le monde. Les Grecs employaient des moyens
susceptibles de la réaliser, et il n'est pas douteux que ces moyens
n'aient été quelquefois mis à contribution dans les oracles du
paganisme. Seulement cette transmission des sons ne sortait pas de
certaines limites assez restreintes, ne dépassant pas sans doute
celles des porte-voix. Suivant M. Preece, le document le plus ancien
où cette transmission du son à distance soit formulée d'une manière un
peu nette, remonte à l'année 1667, comme il résulte d'un écrit d'un
certain Robert Hooke, qui dit à ce propos: «Il n'est pas impossible
d'entendre un bruit à grande distance, car on y est déjà parvenu, et
l'on pourrait même décupler cette distance sans qu'on puisse taxer la
chose d'impossible. Bien que certains auteurs estimés aient affirmé
qu'il était impossible d'entendre à travers une plaque de verre
noircie même très-mince, je connais un moyen facile de faire entendre
la parole à travers un mur d'une grande épaisseur. On n'a pas encore
examiné à fond jusqu'où pouvaient atteindre les moyens acoustiques, ni
comment on pourrait impressionner l'ouïe par l'intermédiaire d'autres
milieux que l'air, et je puis affirmer _qu'en employant un fil tendu,
j'ai pu transmettre instantanément le son à une grande distance et
avec une vitesse sinon aussi rapide que celle de la lumière, du moins
incomparablement plus grande que celle du son dans l'air. Cette
transmission peut être effectuée non-seulement avec le fil tendu en
ligne droite, mais encore quand ce fil présente plusieurs coudes._»

Ce système de transmission des sons, sur lequel sont basés les
téléphones à ficelle qui attirent l'attention depuis quelques années,
est resté à l'état de simple expérience jusqu'en 1819, époque à
laquelle M. Wheatstone l'appliqua à sa lyre magique. Dans cet
appareil, les sons étaient transmis à travers une longue tige de sapin
dont l'extrémité était adaptée à une caisse sonore; de là à l'emploi
des membranes utilisées dans les téléphones à ficelle, il n'y avait
qu'un pas. Quel est celui qui eut cette dernière idée?... il est assez
difficile de le dire, car beaucoup de ces vendeurs de téléphones se
l'attribuent sans se douter même de la question. S'il faut en croire
certains voyageurs, ce système serait depuis longtemps employé en
Espagne pour les correspondances amoureuses. Quoi qu'il en soit, les
cabinets de physique ne possédaient pas ces appareils il y a quelques
années, et beaucoup de personnes croyaient même que la ficelle était
constituée par un tube acoustique de petit diamètre. Cet appareil,
quoique devenu un jouet d'enfant, est d'une grande importance
scientifique, car il montre que les vibrations capables de reproduire
la parole peuvent être d'un ordre infiniment petit, puisqu'elles
peuvent être transmises mécaniquement à des distances dépassant cent
mètres. Toutefois, au point de vue télégraphique, le problème de la
propagation des sons à distance était loin d'être résolu de cette
manière, et l'idée d'appliquer les effets électriques à cette sorte de
transmission dut naître aussitôt qu'on put être témoin des effets
merveilleux de la télégraphie électrique, ce qui nous reporte déjà aux
époques qui suivirent l'année 1839. Une découverte inattendue faite
par M. Page en 1837, en Amérique, et étudiée depuis par MM. Wertheim,
de la Rive et autres, devait d'ailleurs y conduire naturellement; car
on avait reconnu qu'une tige magnétique soumise à des aimantations et
à des désaimantations très-rapides, pouvait émettre des sons, et que
ces sons étaient en rapport avec le nombre des émissions de courants
qui les provoquaient.

D'un autre côté, les vibrateurs électriques combinés par MM.
Mac-Gauley, Wagner, Neef, etc., et disposés dès 1847 et 1852 par MM.
Froment et Pétrina pour la production de sons musicaux, prouvaient que
le problème de la transmission des sons à distance était possible.
Toutefois, jusqu'en 1854, personne n'avait osé admettre la possibilité
de transmettre électriquement la parole à distance, et quand M.
Charles Bourseul publia à cette époque une note sur la transmission
électrique de la parole, on regarda cette idée comme un rêve
fantastique. Moi-même, je dois l'avouer, je ne pouvais y croire, et
quand, dans la première édition de mon exposé des applications de
l'électricité publiée en 1854[1], je rapportai cette note, je crus
devoir l'accompagner de commentaires plus que dubitatifs. Cependant,
comme la note me paraissait bien raisonnée, je n'hésitai pas à la
publier en la signant seulement des initiales Ch. B***. La suite
devait donner raison à cette idée hardie, et quoiqu'elle ne renfermât
pas en elle le principe physique qui seul pouvait conduire à la
reproduction des sons articulés, elle était pourtant le germe de
l'invention féconde qui a illustré les noms de Graham Bell et d'Elisha
Gray. C'est à ce titre que nous allons reproduire encore ici la note
de M. Charles Bourseul.

         [Note 1: Voy. t. II, p. 225, et t. III, p. 110, de la 2e
         édition du même ouvrage publiée en 1857.]

«Après les merveilleux télégraphes qui peuvent reproduire à distance
l'écriture de tel ou tel individu, et même des dessins plus ou moins
compliqués, il semblerait impossible, dit M. B***, d'aller plus en
avant dans les régions du merveilleux. Essayons cependant de faire
quelques pas de plus encore. Je me suis demandé, par exemple, si la
parole elle-même ne pourrait pas être transmise par l'électricité, en
un mot, si l'on ne pourrait pas parler à Vienne et se faire entendre
à Paris. La chose est praticable: voici comment:

«Les sons, on le sait, sont formés par des vibrations et appropriés à
l'oreille par ces mêmes vibrations que reproduisent les milieux
intermédiaires.

«Mais l'intensité de ces vibrations diminue très rapidement avec la
distance; de sorte qu'il y a, même en employant des porte-voix, des
tubes et des cornets acoustiques, des limites assez restreintes qu'on
ne peut dépasser. Imaginez que l'on parle près d'une plaque mobile,
assez flexible pour ne perdre aucune des vibrations produites par la
voix, que cette plaque établisse et interrompe successivement la
communication avec une pile: vous pourrez avoir à distance une autre
plaque qui exécutera en même temps les mêmes vibrations.

«Il est vrai que l'intensité des sons produits sera variable au point
de départ, où la plaque vibre par la voix, et constante au point
d'arrivée, où elle vibre par l'électricité; mais il est démontré que
cela ne peut altérer les sons.

«Il est évident d'abord que les sons se reproduiraient avec la même
hauteur dans la gamme.

«L'état actuel de la science acoustique ne permet pas de dire _a
priori_ s'il en sera tout à fait de même des syllabes articulées par
la voix humaine. On ne s'est pas encore suffisamment occupé de la
manière dont ces syllabes sont produites. On a remarqué, il est vrai,
que les unes se prononcent des dents, les autres des lèvres, etc.,
mais c'est là tout.

«Quoi qu'il en soit, il faut bien songer que les syllabes ne
reproduisent, à l'audition, rien autre chose que des vibrations des
milieux intermédiaires; reproduisez exactement ces vibrations, et vous
reproduirez exactement aussi les syllabes.

«En tout cas, il est impossible de démontrer, dans l'état actuel de la
science, que la transmission électrique des sons soit impossible.
Toutes les probabilités, au contraire, sont pour la possibilité.

«Quand on parla pour la première fois d'appliquer l'électro-magnétisme
à la transmission des dépêches, un homme haut placé dans la science
traita cette idée de sublime utopie, et cependant aujourd'hui on
communique directement de Londres à Vienne par un simple fil
métallique.--Cela n'était pas possible, disait-on, et cela est.

«Il va sans dire que des applications sans nombre et de la plus haute
importance surgiraient immédiatement de la transmission de la parole
par l'électricité.

«À moins d'être sourd et muet, qui que ce soit pourrait se servir de
ce mode de transmission qui n'exigerait aucune espèce d'appareils. Une
pile électrique, deux plaques vibrantes et un fil métallique
suffiraient.

«Dans une multitude de cas, dans de vastes établissements, par
exemple, on pourrait, par ce moyen, transmettre à distance tel ou tel
avis, tandis qu'on renoncera à opérer cette transmission par
l'électricité, dès lors qu'il faudra procéder lettre par lettre et à
l'aide de télégraphes exigeant un apprentissage et de l'habitude.

«Quoi qu'il arrive, il est certain que dans un avenir plus ou moins
éloigné, la parole sera transmise à distance par l'électricité. _J'ai
commencé des expériences à cet égard_: elles sont délicates et exigent
du temps et de la patience, mais _les approximations obtenues_ font
entrevoir un résultat favorable.»

Il est certain que cette description n'est pas assez complète pour
qu'on puisse y découvrir la disposition qui pouvait conduire à la
solution du problème, et si les vibrations de la lame au poste de
réception devaient résulter d'interruptions et de fermetures de
courant effectuées au poste de transmission, sous l'influence des
vibrations déterminées par la voix, elles ne pouvaient fournir que des
sons musicaux et non des sons articulés. Néanmoins l'idée était
_très-belle_, comme le dit M. Preece, tout en regardant sa réalisation
comme impossible[2]. Il est du reste facile de voir que M. Bourseul
lui-même ne se dissimulait pas les difficultés du problème en ce qui
touchait les sons articulés, car il signale, comme on vient de le
voir, les différences qui existent entre les vibrations simples
produisant les sons musicaux et les vibrations complexes déterminant
les sons articulés; mais, comme il le disait fort justement:
_Reproduisez au poste de réception les vibrations de l'air déterminées
au poste de transmission, et vous aurez la transmission de la parole
quelque compliqué que soit le mécanisme au moyen duquel on l'obtient._
Nous verrons à l'instant comment a été résolu ce problème, et il est
probable que certains essais avaient déjà fait pressentir à M.
Bourseul la solution de la question; mais rien dans sa note ne peut
faire entrevoir quels étaient les moyens auxquels il avait pensé; de
sorte que l'on ne peut raisonnablement pas lui rapporter la découverte
de la transmission électrique de la parole, et nous ne comprenons
guère qu'on ait pu nous faire un reproche de ne pas avoir apprécié,
dès cette époque, l'importance de cette découverte qui pouvait bien
alors paraître un peu du domaine de la fantaisie.

         [Note 2: Voy. le _Journal de la Société des Ingénieurs
         télégraphistes de Londres_, t. VI, p. 417 et 419.]

Ce n'est qu'en 1876 que le problème de la transmission électrique de
la parole a été définitivement résolu, et cette découverte a soulevé
dans ces derniers temps, entre MM. Elisha Gray, de Chicago, et Graham
Bell un débat de priorité intéressant sur lequel nous devons dire
quelques mots.

Dès l'année 1874, M. Elisha Gray s'occupait d'un système de téléphone
musical qu'il voulait appliquer aux transmissions télégraphiques
multiples, et les recherches qu'il dut entreprendre pour établir ce
système dans les meilleures conditions possibles lui firent entrevoir
la possibilité de transmettre électriquement les mots articulés. Tout
en expérimentant son système télégraphique, il combina, en effet, vers
le 15 janvier 1876, un système de _téléphone parlant_ dont il déposa à
l'office des patentes américaines, sous la forme de _caveat_ ou de
brevet provisoire, la description et les dessins. Ce dépôt fut fait le
14 février 1876: or ce même jour M. Graham Bell déposait également à
l'office des patentes américaines une demande de brevet dans laquelle
il était bien question d'un appareil du même genre, mais qui
s'appliquait surtout à des transmissions télégraphiques simultanées
au moyen d'appareils téléphoniques, et les quelques mots qui, dans ce
brevet, pouvaient se rapporter au téléphone à sons articulés,
s'appliquaient à un instrument qui, de l'aveu même de M. Bell, n'a pu
fournir _aucuns résultats satisfaisants_[3]. Dans le _caveat_ de M.
Gray, au contraire, l'application de l'appareil à la transmission
électrique de la parole est uniquement indiquée, la description du
système est complète, et les dessins qui l'accompagnent sont tellement
précis qu'un téléphone exécuté d'après eux pouvait parfaitement
fonctionner; c'est du reste ce que M. Gray put constater lui-même
quand, quelque temps après, il exécuta son appareil qui ne différait
guère de celui à liquide dont parle M. Bell dans son mémoire. À ce
titre, M. Elisha Gray se serait trouvé certainement mis en possession
du brevet, si une omission de formes de l'office des patentes
américaines, qui, comme on le sait, prononce sur la priorité des
inventions dans ce pays, n'avait entraîné la déchéance de son
_caveat_, et c'est à propos de cette omission qu'un procès a été
intenté dernièrement à M. Bell, devant la Cour suprême de l'office des
patentes américaines, pour faire tomber son brevet. Si M. Gray ne
s'est pas occupé plus tôt de cette réclamation, c'est qu'il était
alors entièrement occupé d'expérimenter son système de téléphone
harmonique appliqué aux transmissions télégraphiques qu'il jugeait
plus important au point de vue commercial, et que le temps lui avait
complètement manqué pour donner suite à cette affaire.

         [Note 3: Voy. le Mémoire de M. Bell dans le _Journal de
         la Société des Ingénieurs télégraphistes de Londres_, t. VI,
         p. 407.]

Quoi qu'il en soit, c'est seulement à partir de la prise de possession
de son brevet que M. Bell commença à s'occuper sérieusement du
téléphone parlant, et ses efforts ne tardèrent pas à être couronnés de
succès, car peu de mois après, il exposait à Philadelphie son
téléphone parlant qui excita, dès cette époque, l'attention publique
au plus haut degré, et qui, perfectionné encore au point de vue
pratique, nous arriva en Europe dans l'automne 1877 avec la forme que
nous lui connaissons.

Comme complément à cette histoire sommaire du téléphone, nous devons
dire que, depuis sa réussite, bon nombre de réclamations de priorité
ont surgi comme par enchantement. Nous voyons d'abord qu'un certain M.
John Camack, Anglais d'origine, s'attribue l'invention du téléphone,
se basant sur ce qu'en 1865 il aurait non-seulement fait la
description de cet appareil, mais encore exécuté les dessins; il
ajoute même que si les moyens ne lui avaient pas fait défaut pour le
construire, le téléphone aurait été découvert dès cette époque. Une
prétention semblable a été également émise par M. Dolbear, compatriote
de M. Bell, et nous verrons bientôt ce qu'en dit ce dernier.

Il en est de même d'un certain M. Manzetti, d'Aoste, qui prétend que
son invention téléphonique a été décrite dans beaucoup de journaux de
1865, entre autres dans _le Petit Journal_, de Paris, du 22 novembre
1865, le _Diretto_, de Rome, du 10 juillet 1865, _l'Écho d'Italie_, de
New-York, du 9 août 1865, _l'Italie_, de Florence, du 10 août 1865,
_la Commune d'Italie_, de Gênes, du 1er décembre 1865, _la Vérité_, de
Novarre, du 4 janvier 1866, _le Commerce_, de Gênes, du 6 janvier
1866. Il est vrai qu'aucune description n'a été donnée de ce système,
et que les journaux en question n'ont fait qu'assurer que les
expériences qui avaient été faites avaient montré que la solution
pratique du problème de la transmission électrique de la parole par ce
système était possible. Quoi qu'il en soit, M. Charles Bourseul aurait
encore la priorité de l'idée; mais suivant nous, on ne doit ajouter
qu'une médiocre confiance à toutes ces revendications faites après
coup.

Avant de nous occuper du téléphone de Bell et des diverses
modifications qu'on lui a apportées, il nous a paru important, pour
bien familiariser le lecteur avec ces sortes d'appareils, d'étudier
les téléphones électro-musicaux qui l'ont précédé, et en particulier
celui de M. Reiss, qui fut construit en 1860 et qui a été le point de
départ de tous les autres. Nous verrons d'ailleurs que ces instruments
ont des applications très-importantes, et la télégraphie leur devra
probablement un jour de grands progrès.




TÉLÉPHONES MUSICAUX.


=Téléphone de M. Reiss.=--Le téléphone de M. Reiss est fondé, quant à
la reproduction des sons, sur les effets découverts par M. Page en
1837 et, pour leur transmission électrique, sur le système à membrane
vibrante utilisé dès 1855 par M. L. Scott dans son phonautographe. Cet
appareil se compose donc, comme les systèmes télégraphiques, de deux
parties distinctes, d'un transmetteur et d'un récepteur, et nous les
représentons fig. 1.

Le transmetteur était essentiellement constitué par une boîte sonore
K, qui portait à sa partie supérieure une large ouverture circulaire à
travers laquelle était tendue une membrane, et au centre de celle-ci
était adapté un léger disque de platine _o_, au-dessus duquel était
fixée une pointe métallique _b_, qui constituait avec le disque
l'interrupteur. Sur une des faces de cette boîte sonore K, se trouvait
une sorte de porte-voix T qui était destiné à recueillir les sons et à
les diriger à l'intérieur de la boîte pour les faire réagir ensuite
sur la membrane. Une partie de la boîte K est brisée sur la figure
pour qu'on puisse distinguer les différentes parties qui la composent.

Les tiges _a_, _c_, qui portent la pointe de platine _b_, sont réunies
métalliquement avec une clef Morse _t_, placée sur le côté de la boîte
K, et avec un électro-aimant A, qui appartient à un système
télégraphique destiné à échanger les signaux nécessaires à la mise en
action des deux appareils aux deux stations.

Le récepteur est constitué par une caisse sonore B, portant deux
chevalets _d_, _d_, sur lesquels est soutenu un fil de fer _d d_ de la
grosseur d'une aiguille à tricoter. Une bobine électro-magnétique _g_
enveloppe ce fil et se trouve enfermée par un couvercle D, qui
concentre les sons déjà amplifiés par la caisse sonore; cette caisse
est même munie, à cet effet, de deux ouvertures pratiquées au-dessous
de la bobine.

Le circuit de ligne est mis en rapport avec le fil de cette bobine par
les deux bornes d'attache 3 et 4, et une clef Morse _t_ se trouve
placée sur le côté de la caisse B pour l'échange des correspondances.

Pour faire fonctionner ce système, il suffit de faire parler
l'instrument dont on veut transmettre les sons devant l'ouverture T,
et cet instrument peut être une flûte, un violon ou même la voix
humaine. Les vibrations de l'air déterminées par ces instruments font
vibrer à l'unisson la membrane téléphonique, et celle-ci, en
approchant et éloignant rapidement le disque de platine _o_ de la
pointe _b_, fournit une série d'interruptions de courant qui se
trouvent répercutées par le fil de fer _d d_ et transformées en
vibrations métalliques, dont le nombre est égal à celui des sons
successivement produits.

D'après ce mode d'action, on comprend donc qu'il soit possible de
transmettre les sons avec leur valeur relative; mais l'on conçoit
également que ces sons ainsi transmis n'auront pas le timbre de ceux
qui leur donnent naissance, car le timbre est indépendant du nombre
des vibrations, et, il faut même le dire ici, les sons produits par
l'appareil de M. Reiss avaient un timbre de flûte à l'oignon qui
n'avait rien de séduisant; toutefois le problème de la transmission
électrique des sons musicaux était bien réellement résolu, et l'on
pouvait dire en toute vérité qu'un air ou une mélodie pouvait être
entendu à une distance aussi grande qu'on pouvait le désirer.

L'invention de ce téléphone date, comme on l'a déjà vu, de l'année
1860, et le professeur Heisler en parle dans son traité de physique
technique, publié à Vienne en 1866; il prétend même dans l'article
qu'il lui a consacré, que, quoique dans son enfance, cet appareil
était susceptible de transmettre non-seulement des sons musicaux, mais
encore des mélodies chantées. Ce système fut ensuite perfectionné par
M. Vander-Weyde, qui, après avoir lu la description publiée par M.
Heisler, chercha à rendre la boîte de transmission de l'appareil plus
sonore et les sons produits par le récepteur plus forts. Voici ce
qu'il dit à ce sujet dans le _Scientific american Journal_:

«Ayant fait construire en 1868 deux téléphones du genre de celui
décrit précédemment, je les montrai à la réunion du club polytechnique
de l'Institut américain. Les sons transmis étaient produits à
l'extrémité la plus éloignée du Cooper Institut, et tout à fait en
dehors de la salle où se trouvaient les auditeurs de l'association;
l'appareil récepteur était placé sur une table, dans la salle même des
séances. Il reproduisait fidèlement les airs chantés, mais les sons
étaient un peu faibles et un peu nasillards. Je songeai alors à
perfectionner cet appareil, et je cherchai d'abord à obtenir dans la
boîte K des vibrations plus puissantes en les faisant répercuter par
les côtés de cette boîte au moyen de parois creuses. Je renforçai
ensuite les sons produits par le récepteur, en introduisant dans la
bobine plusieurs fils de fer, au lieu d'un seul. Ces perfectionnements
ayant été soumis à la réunion de l'Association américaine pour
l'avancement des sciences qui eut lieu en 1869, on exprima l'opinion
que cette invention renfermait en elle le germe d'une nouvelle méthode
de transmission télégraphique qui pourrait conduire à des résultats
importants. Cette appréciation devait être bientôt justifiée par la
découverte de Bell et d'Elisha Gray.


=Téléphone de MM. Cécil et Léonard Wray.=--Ce système, que nous
représentons fig. 2 et 3, n'est qu'un simple perfectionnement de celui
de M. Reiss, imaginé en vue de rendre les effets produits plus
énergiques. Ainsi le transmetteur est muni de deux membranes au lieu
d'une, et son récepteur, au lieu d'être constitué par un simple fil de
fer recouvert d'une bobine magnétisante, se compose de deux bobines
distinctes, H, H', fig. 2, placées dans le prolongement l'une de
l'autre, et à l'intérieur desquelles se trouvent deux tiges de fer.
Ces tiges sont fixées par une de leurs extrémités à deux lames de
cuivre A, B, maintenues elles-mêmes dans une position fixe au moyen de
deux piliers à écrous I, I', et les deux autres extrémités de ces
tiges, entre les bobines, sont disposées à une très-petite distance
l'une devant l'autre, mais sans cependant se toucher. Le système est
d'ailleurs monté sur une caisse sonore, munie d'un trou T dans
l'espace correspondant à l'intervalle séparant les bobines, et
celles-ci communiquent avec quatre boutons d'attache qui sont mis en
rapport avec le circuit de ligne de telle manière que les polarités
opposées des deux tiges soient de signes contraires, et ne forment
qu'un seul et même aimant coupé par le milieu. Il paraît qu'avec cette
disposition les sons produits sont beaucoup plus accentués.

La forme du transmetteur est aussi un peu différente de celle que nous
avons décrite précédemment; la partie supérieure, au lieu d'être
horizontale, est un peu inclinée, comme on le voit fig. 3, et
l'ouverture E par laquelle les sons doivent se communiquer à la
membrane vibrante, occupe une grande partie du côté le plus élevé de
la caisse, qui, à cet effet, se présente sous une certaine obliquité.
La seconde membrane G, qui est en caoutchouc, forme une sorte de
cloison qui divise en deux la caisse, à partir du bord supérieur de
l'ouverture, et, d'après l'inventeur, elle aurait pour effet, tout en
augmentant l'amplitude des vibrations produites par la membrane
extérieure D, comme dans un tambour, de protéger celle-ci contre les
effets de la respiration et plusieurs autres causes nuisibles.
L'interrupteur lui-même diffère aussi de celui de l'appareil de M.
Reiss. Ainsi le disque de platine _b_, appelé à fournir les contacts,
n'est mis en rapport métallique avec le circuit que par
l'intermédiaire de deux petits fils de platine ou d'acier qui plongent
dans deux petits godets _a_, _c_ remplis de mercure et reliés à ce
circuit. Par ce moyen, la membrane D se trouve libre dans ses
mouvements et peut vibrer plus facilement.

L'interruption est d'ailleurs effectuée par une petite pointe de
platine portée par un levier à ressort articulé KH qui se trouve
au-dessus du disque, et dont l'extrémité, étant fixée au-dessous d'une
sorte de clef Morse MI, permet d'effectuer à la main les fermetures de
courant nécessaires à l'échange des correspondances pour la mise en
train des appareils.


=Harmonica électrique.=--Longtemps avant M. Reiss et à plus forte
raison longtemps avant M. Elisha Gray qui a imaginé un téléphone du
même genre, j'avais fait mention d'une sorte d'harmonica électrique
qui a été décrit de la manière suivante dans le tome I, p. 167, de la
première édition de mon _Exposé des applications de l'électricité_
publié en 1853[4].

         [Note 4: Cette description n'était que la répétition d'un
         article publié antérieurement dans le _Journal de
         l'Arrondissement de Valognes_.]

«La faculté que possède l'électricité de mettre en mouvement des lames
métalliques et de les faire vibrer, a pu être utilisée à la production
de sons distincts, susceptibles d'être combinés et harmonisés; mais,
en outre de cette application toute physique, l'électro-magnétisme a
pu venir en auxiliaire à certains instruments, tels que pianos,
orgues, etc., pour leur donner la facilité d'être joués à distance.
Ainsi jusque dans les arts en apparence les moins susceptibles de
recevoir de l'électricité quelque application, cet élément si
extraordinaire a pu être d'un secours utile.

«Nous avons déjà parlé de l'interrupteur de M. de la Rive. C'est,
comme on le sait, une lame de fer soudée à un ressort d'acier et
maintenue dans une position fixe vis-à-vis un électro-aimant, par un
autre ressort ou un butoir métallique en connexion avec l'une des
branches du courant. Comme l'autre branche, après avoir passé dans le
fil de l'électro-aimant aboutit à la lame de fer elle-même,
l'électro-aimant n'est actif qu'au moment où cette lame touche le
butoir ou le ressort d'arrêt; mais aussitôt qu'elle l'abandonne,
l'aimantation cesse, et la lame de fer revient en son point d'arrêt,
puis l'abandonne ensuite. Il se détermine donc une vibration d'autant
plus rapide que la longueur de la lame vibrante est plus courte, et
que la force est plus grande par suite du rapprochement de la lame de
l'électro-aimant.

«Pour rendre les sons de plus en plus aigus, il ne s'agit donc que
d'employer l'un ou l'autre des deux moyens. Le plus simple est d'avoir
une vis que l'on serre ou que l'on desserre à volonté, et qui par cela
même éloigne plus ou moins la lame vibrante de l'électro-aimant. Tel
est l'appareil de M. Froment au moyen duquel il a obtenu des sons
d'une acuité extraordinaire, bien qu'étant fort doux à l'oreille.

«M. Froment n'a pas fait de cet appareil un instrument de musique;
mais on conçoit que rien ne serait plus facile que d'en constituer un;
il ne s'agirait pour cela que de faire agir les touches d'un clavier
sur des leviers métalliques, dont la longueur des bras serait en
rapport avec le rapprochement de la lame nécessité pour la vibration
des différentes notes. Ces différents leviers, en appuyant sur la
lame, joueraient le rôle du butoir d'arrêt, mais ce butoir varierait
de position suivant la touche.

«Si le courant était constant, un pareil instrument aurait
certainement beaucoup d'avantages sur les instruments à anches dont on
se sert, en ce sens qu'on aurait une vibration aussi prolongée qu'on
le voudrait pour chaque note, et que les sons seraient plus veloutés;
malheureusement l'inégalité d'action de la pile en rend l'usage bien
difficile. Aussi ne s'est-on guère servi de ce genre d'appareils que
comme régulateurs auditifs pour l'intensité des piles, régulateurs
infiniment plus commodes que les rhéomètres, puisqu'ils peuvent faire
apprécier les différentes variations d'une pile pendant une
expérience, sans qu'on soit obligé d'en détourner son attention.»

En 1856, M. Pétrina, de Prague, imagina un dispositif analogue auquel
il donna le nom d'_harmonica électrique_, bien qu'à proprement parler
il ne constituât pas dans sa pensée un instrument de musique.

Voici ce que j'en disais dans le tome IV de la seconde édition de mon
exposé des applications de l'électricité publié en 1859.

«Le principe de cet appareil est le même que celui du rhéotome de
Neef, au marteau duquel on a substitué une baguette dont les
vibrations transversales produisent un son. Quatre de ces baguettes,
différentes en longueur, sont placées l'une à côté de l'autre, et
étant mises en mouvement au moyen de touches, puis arrêtées par des
leviers, produisent des sons de combinaison dont il devient facile de
démontrer l'origine.»

Dans ce qui précède je ne dis pas, il est vrai, que ces appareils
pouvaient être joués à distance; mais cette idée était toute
naturelle, et les journaux allemands prétendent que M. Pétrina l'avait
réalisée même avant 1856. Elle était la conséquence de ce que je
disais en débutant: «que l'électro-magnétisme pouvait venir en
auxiliaire à certains instruments tels que pianos, orgues, etc., _pour
leur donner la facilité d'être joués à distance_», et j'indiquais plus
loin les moyens employés pour cela et même pour les faire fonctionner
sous l'influence d'une petite boîte à musique. Je n'y avais du reste
pas attaché d'importance, et ce n'est que comme document historique
que je parle de ces systèmes.


=Téléphone de M. Elisha Gray, de Chicago.=--Ce système, imaginé en
1874, n'est en réalité qu'un appareil du genre de ceux qui précèdent,
mais avec des combinaisons importantes qui ont permis de l'appliquer
utilement à la télégraphie. Dans un premier modèle il mettait à
contribution une bobine d'induction à deux hélices superposées, dont
l'interrupteur, qui était à trembleur, était multiple et disposé de
manière à produire des vibrations assez nombreuses pour émettre des
sons. Ces sons, comme on l'a vu, peuvent avec cette disposition être
modifiés suivant la manière dont l'appareil est réglé, et s'il existe
à côté les uns des autres un certain nombre d'interrupteurs de ce
genre, dont les lames vibrantes soient réglées de manière à fournir
les différentes notes de la gamme sur plusieurs octaves, on pourra, en
mettant en action tels ou tels d'entre eux, exécuter sur cet
instrument d'un nouveau genre un morceau de musique dont les sons se
rapprocheront de ceux produits par les instruments à anches, tels que
harmoniums, accordéons, etc. La mise en action de ces interrupteurs
pourra d'ailleurs être effectuée au moyen du courant primaire de la
bobine d'induction qui circulera à travers l'un ou l'autre des
électro-aimants de ces interrupteurs, sous l'influence de
l'abaissement de l'une ou l'autre des touches d'un clavier
commutateur, et les courants secondaires qui naîtront dans la bobine
sous l'influence de ces courants primaires interrompus, pourront
transmettre des vibrations correspondantes à distance sur un
récepteur. Celui-ci pourrait être analogue à ceux dont nous avons
parlé précédemment pour les téléphones de Reiss, de Wray, etc., mais
M. Gray a dû le modifier pour obtenir des effets plus amplifiés.

Nous représentons (fig. 4) la disposition de ce premier système. Les
vibrateurs sont en A et A', les touches du clavier en M et M', la
bobine d'induction en B, et le récepteur en C. Ce récepteur se
compose, comme on le voit, d'un simple électro-aimant NN' au-dessus
des pôles duquel est adaptée une caisse cylindrique en métal C dont le
fond est en fer et sert d'armature. Cette boîte étant percée comme les
violons de deux trous en S, joue le rôle de caisse sonore, et M.
Elisha Gray a reconnu que les mouvements moléculaires déterminés au
sein du noyau magnétique et de son armature, sous l'influence des
alternatives d'aimantation et de désaimantation, étaient suffisants
pour engendrer des vibrations en rapport avec la rapidité de ces
alternatives, et fournir des sons qui devenaient perceptibles par
suite de leur amplification par la boîte sonore.

S'il faut en croire M. Elisha Gray, les vibrations transmises par des
courants secondaires seraient capables de faire résonner à distance,
par l'intermédiaire du corps humain, des lames conductrices
susceptibles d'entrer facilement en vibration et disposées sur des
caisses sonores. Ainsi l'on pourrait faire produire des sons musicaux
à des cylindres de cuivre placés sur une table, à une plaque
métallique appliquée sur une sorte de violon, à une feuille de
clinquant tendue sur un tambour ou à toute autre substance résonnante,
en touchant d'une main ces différents corps et en prenant de l'autre
le bout du fil du circuit. Ces sons qui pourraient avoir un timbre
différent, suivant la nature de la substance touchée, reproduiraient
la note transmise avec le nombre exact de vibrations qui lui
correspond[5].

         [Note 5: M. Gray dans un article inséré dans le
         _Telegrapher_ du 7 octobre 1876, et dont on trouvera une
         traduction dans les _Annales télégraphiques_ de mars-avril
         1877, p. 97-120, entre dans de longs détails sur ce mode de
         transmission des sons par les tissus du corps humain, et
         voici, suivant lui, les conditions dans lesquelles il faut
         être placé pour obtenir de bons résultats:

         1º Les émissions électriques doivent avoir une tension
         considérable pour rendre l'effet perceptible à l'oreille;

         2º La substance employée pour toucher la plaque métallique
         doit être douce, flexible et conductrice jusqu'au point de
         contact; là, il faut interposer une résistance très-mince, ni
         trop grande ni trop petite;

         3º La plaque et la main ou autre tissu, ne doivent pas
         seulement être en contact, il faut que ce contact résulte
         d'un frottement ou d'un glissement;

         4º Les parties en contact doivent être sèches, afin de
         conserver le degré voulu de résistance.]

On comprend aisément que les effets obtenus dans le système représenté
(fig. 4) pourraient être reproduits, si au lieu d'interrupteurs ou de
rhéotomes électriques, on employait à la station de transmission des
interrupteurs mécaniques disposés de manière à fournir le nombre
d'interruptions de courants en rapport avec les vibrations des
différentes notes de la gamme. On pourrait encore, par ce moyen, se
dispenser de la bobine d'induction et faire réagir directement sur le
récepteur le courant ainsi interrompu par l'interrupteur mécanique. M.
Elisha Gray a du reste combiné une autre disposition de ce système
téléphonique qu'il a appliquée à la télégraphie pour les transmissions
électriques simultanées, et dont nous parlerons plus tard.


=Téléphone de M. Varley.=--Ce téléphone n'est à proprement parler
qu'un téléphone musical dans le genre de celui de M. Gray, mais dont
le récepteur présente une disposition originale vraiment intéressante.

Cette partie de l'appareil est essentiellement constituée par un
véritable tambour de grandes dimensions (3 ou 4 pieds de diamètre),
dans l'intérieur duquel est placé un condensateur formé de quatre
feuilles de papier d'étain séparées par des feuilles en matière
parfaitement isolante, et dont la surface représente à peu près la
moitié de celle du tambour. Les lames de ce condensateur sont
disposées parallèlement aux membranes du tambour et à une très-petite
distance de leur surface.

Si une charge électrique est communiquée à l'une des séries de plaques
conductrices de ce condensateur, celles qui leur correspondront se
trouveront attirées, et si elles peuvent se mouvoir, elles pourront
communiquer aux couches d'air interposées un mouvement qui, en se
communiquant aux membranes du tambour, pourront, pour une série de
charges très-rapprochées les unes des autres, faire vibrer ces
membranes et engendrer des sons; or ces sons seront en rapport avec le
nombre des charges et décharges qui seront produites. Comme ces
charges et décharges peuvent être déterminées par la réunion des deux
armatures du condensateur aux extrémités du circuit secondaire d'une
bobine d'induction dont le circuit primaire sera interrompu
convenablement, on voit immédiatement que, pour faire émettre par le
tambour un son donné, il suffira de faire fonctionner l'interrupteur
de la bobine d'induction de manière à produire le nombre de vibrations
que comporte ce son.

Le moyen employé par M. Varley pour produire ces interruptions est
celui qui a été déjà mis en usage dans plusieurs applications
électriques et notamment pour les chronographes; c'est un diapason
électro-magnétique réglé de manière à émettre le son qu'il s'agit de
transmettre. Ce diapason peut, en formant lui-même interrupteur,
réagir sur le courant primaire de la bobine d'induction, et s'il y a
autant de ces diapasons que de notes musicales à transmettre, et que
les électro-aimants qui les animent soient reliés à un clavier de
piano, il sera possible de transmettre de cette manière une mélodie à
distance comme dans le système de M. Elisha Gray.

La seule chose particulière dans ce système est le fait de la
reproduction des sons par l'action d'un condensateur, et nous verrons
plus loin que cette idée, reprise par MM. Pollard et Garnier, a
conduit à des résultats vraiment intéressants.




TÉLÉPHONES PARLANTS.


Les téléphones que nous venons d'étudier ne peuvent transmettre, comme
on l'a vu, que des sons musicaux, puisqu'ils ne peuvent répéter que
des vibrations simples, en nombre plus ou moins grand, il est vrai,
mais non en combinaisons simultanées, telles que celles qui doivent
reproduire les sons articulés. Jusqu'à l'époque de l'invention de M.
Bell, la transmission de la parole ne pouvait donc se faire que par
des tubes acoustiques ou par les téléphones à ficelle dont nous avons
déjà parlé. Bien que ces sortes d'appareils n'aient aucun rapport avec
ceux que nous nous proposons d'étudier dans cet ouvrage, nous avons
cru devoir en dire ici quelques mots, car ils peuvent quelquefois être
combinés avec les téléphones électriques, et, d'ailleurs, ils
représentent la première étape de l'invention.


=Téléphones à ficelle.=--Les téléphones à ficelle qui depuis plusieurs
années inondent les boulevards et les rues des différentes villes
d'Europe, et dont l'invention remonte, comme on l'a vu, à l'année
1667, sont des appareils très-intéressants par eux-mêmes, et nous
sommes étonné qu'ils n'aient pas figuré plutôt dans les cabinets de
physique. Ils sont constitués par des tubes cylindro-coniques en métal
ou en carton, dont un bout est fermé par une membrane tendue de
parchemin, au centre de laquelle est fixée par un noeud la ficelle ou
le cordon destiné à les réunir. Quand deux tubes de ce genre sont
ainsi réunis et que le fil est bien tendu, comme on le voit fig. 5, il
suffit qu'une personne applique un de ces tubes contre l'oreille et
qu'une autre personne parle très-près de l'ouverture de l'autre tube,
pour que toutes les paroles prononcées par cette dernière soient
immédiatement transmises à l'autre, et l'on peut même converser de
cette manière à voix presque basse. Dans ces conditions, les
vibrations de la membrane impressionnée par la voix se trouvent
transmises mécaniquement à l'autre membrane par le fil qui, comme
l'avait annoncé le physicien de 1667, transmet les sons beaucoup mieux
que l'air. On a pu par ce moyen converser à une distance de cent
cinquante mètres, et il paraîtrait que la grosseur et la nature des
fils exercent une certaine influence. Suivant les vendeurs de ces
appareils, les fils de soie seraient ceux qui donneraient les
meilleurs résultats et les ficelles de chanvre les moins bons. Ce sont
ordinairement des fils de coton tressés qui sont employés afin de
permettre de livrer à bon marché ces appareils.

Dans certains modèles on a disposé les tubes de manière à présenter,
entre la membrane et l'embouchure, un diaphragme percé d'un trou, et
l'appareil ressemble alors à une espèce de cloche dont le fond aurait
été percé et recouvert à quelques millimètres au-dessus de la membrane
de parchemin; mais je n'ai pas reconnu de supériorité bien marquée à
ce modèle.

On a également prétendu que les cornets en métal nickelé étaient
préférables; je n'en suis pas davantage convaincu. Quoi qu'il en soit,
ces appareils ont donné des résultats qu'on était loin d'attendre, et
bien que leurs usages pratiques soient très-restreints, ils
constituent des instruments scientifiques très-intéressants et des
jouets instructifs pour les enfants.

D'après M. Millar, de Glascow, l'intensité des effets produits dans
ces téléphones dépend beaucoup de la nature de la ficelle, de la
manière dont elle est attachée et de la manière dont la membrane est
placée sur l'embouchure.


=Perfectionnements apportés aux téléphones à ficelle.=--Les effets
prodigieux des téléphones Bell ont dans ces derniers temps remis à la
mode les téléphones à ficelle qui étaient restés jusque-là dans le
domaine des jouets d'enfant. La possibilité qu'ils ont donnée de
transmettre à plusieurs personnes la parole reproduite sur un
téléphone électrique a fait rechercher les moyens de les utiliser
concurremment avec ces derniers, et pour cela on a dû d'abord examiner
le moyen le plus efficace de les faire parler sur un fil présentant
plusieurs coudes; nous avons vu que, dans les conditions ordinaires,
ces appareils ne parlaient distinctement que quand le fil était tendu
en ligne droite. Pour résoudre ce problème, M. A. Bréguet a eu l'idée
d'employer comme supports des espèces de petits tambours de basque par
le centre desquels on fait passer le fil; le son porté par la partie
du fil en rapport avec le cornet dans lequel on parle, fait alors
vibrer la membrane de ce tambour, et celle-ci communique ensuite la
vibration à la partie du fil qui suit. On peut de cette manière
obtenir autant de coudes que l'on veut et soutenir le fil sur toute la
longueur qui peut convenir à ces sortes de téléphones, laquelle ne
dépasse guère cent mètres.

M. A. Bréguet a fait encore de ce système des espèces de relais pour
arriver au même but, et pour cela il fait aboutir les fils à deux
membranes qui ferment les deux ouvertures d'un cylindre de laiton; les
sons reproduits par l'une des membranes réagissent sur l'autre, et
celle-ci vibre sous cette influence comme si elle était impressionnée
par la voix; le cylindre joue alors le rôle d'un tube acoustique
ordinaire, et sa forme peut être aussi variée qu'on peut le désirer.

Il paraît que M. A. Badet, dès le 1er février 1878, était parvenu à
faire fonctionner d'une manière analogue les téléphones à ficelle, et
il se servait pour cela de parchemins tendus sur des cadres qui
faisaient l'office de tables résonnantes. Le fil était fixé au centre
de la membrane et faisait avec elle tel angle que l'on voulait.

Plusieurs savants, entre autres MM. Wheatstone, Cornu et Mercadier, se
sont occupés il y a déjà longtemps de ces sortes de transmissions par
les fils, et tout dernièrement MM. Millar, Heaviside et Nixon ont fait
des expériences intéressantes dont nous devons dire quelques mots.
Ainsi, M. Millar a reconnu qu'avec un fil télégraphique tendu et relié
par deux fils de cuivre à deux disques susceptibles de vibrer, on
pouvait transporter les sons musicaux à cent cinquante mètres, et
qu'en tendant des fils à travers une maison, ces fils étant reliés à
des embouchures et à des cornets auriculaires placés dans différentes
chambres, on pouvait correspondre avec toutes ces chambres de la
manière la plus facile.

Il a employé pour les disques vibrants, soit du bois, soit du métal,
soit de la gutta-percha ayant la forme d'un tambour, et les fils
étaient fixés au centre. L'intensité du son semblait augmenter avec la
grosseur du fil.

MM. Heaviside et Nixon, dans leurs expériences à New-Castle sur la
Tyne, ont reconnu que la grosseur du fil qui donnait les meilleurs
résultats était le fil nº 4 de la jauge anglaise. Les disques qu'ils
avaient employés étaient en bois de 1/8 de pouce d'épaisseur, et ils
pouvaient être placés en un point quelconque de la longueur du fil.
Avec un fil bien tendu et tranquille, la parole a pu être entendue de
cette manière à une distance de deux cents mètres.


=Téléphone électrique de M. Graham Bell.=--Tel était l'état des
appareils téléphoniques, lorsqu'en 1876 apparut à l'exposition de
Philadelphie le téléphone de Bell que sir W. Thomson n'a pas craint
d'appeler la _merveille des merveilles_, et sur lequel l'attention du
monde entier s'est trouvée immédiatement portée, bien qu'à vrai dire
son authenticité ait soulevé dans l'origine bien des incrédulités. Ce
téléphone, en effet, reproduisait les mots articulés, et ce résultat
dépassait tout ce que les physiciens avaient pu concevoir. Cette fois
ce n'était plus une conception que l'on pouvait, jusqu'à preuve
contraire, traiter de fantastique: l'appareil parlait, et même parlait
assez haut pour n'avoir pas besoin d'être placé contre l'oreille.
Voici ce qu'en disait sir W. Thomson à l'Association britannique pour
l'avancement des sciences lors de sa réunion à Glascow en septembre
1876.

«Au département des télégraphes des États-Unis, j'ai vu et entendu le
téléphone électrique de M. Elisha Gray, merveilleusement construit,
faire résonner en même temps quatre dépêches en langage Morse, et avec
quelques améliorations de détail, cet appareil serait évidemment
susceptible d'un rendement quadruple.... Au département du Canada,
j'ai entendu: _To be or not to be.--There's the rub_, articulés à
travers un fil télégraphique, et la prononciation électrique ne
faisait qu'accentuer encore l'expression railleuse des monosyllabes;
le fil m'a récité aussi des extraits au hasard des journaux de
New-York... Tout cela, mes oreilles l'ont entendu articuler
très-distinctement par le mince disque circulaire formé par l'armature
d'un électro-aimant. C'était mon collègue du jury, le professeur
Watson, qui, à l'autre extrémité de la ligne, proférait ces paroles à
haute et intelligible voix, en appliquant sa bouche contre une
membrane tendue, munie d'une petite pièce de fer doux, laquelle
exécutait près d'un électro-aimant introduit dans le circuit de la
ligne, des mouvements proportionnels aux vibrations sonores de l'air.
Cette découverte, la merveille des merveilles du télégraphe
électrique, est due à un de nos jeunes compatriotes, M. Graham Bell,
originaire d'Édimbourg et aujourd'hui naturalisé citoyen des
États-Unis.

«On ne peut qu'admirer la hardiesse d'invention qui a permis de
réaliser avec des moyens si simples, le problème si complexe de faire
reproduire par l'électricité les intonations et les articulations si
délicates de la voix et du langage, et pour obtenir ce résultat, il
fallait trouver moyen de faire varier l'intensité du courant dans le
même rapport que les inflexions des sons émis par la voix.»

S'il faut en croire M. G. Bell, l'invention du téléphone n'aurait pas
été le résultat d'une conception spontanée et heureuse; elle aurait
été la conséquence de longues et patientes études entreprises par lui
sur l'acoustique et les travaux des physiciens qui s'en étaient
occupés avant lui[6]. Déjà son père, M. Alexandre Melville Bell,
d'Édimbourg, avait fait de cette science une étude approfondie, et
était même parvenu à représenter d'une manière excessivement
ingénieuse la disposition des organes vocaux pour émettre des sons. Il
devait naturellement inculquer à son fils le goût de ses études
favorites, et ils firent ensemble de nombreuses recherches pour
découvrir les relations qui pouvaient exister entre les divers
éléments de la parole dans les différentes langues et les relations
musicales existant entre les voyelles. Plusieurs de ces recherches
avaient, il est vrai, déjà été entreprises par M. Helmholtz, et même
dans de meilleures conditions; mais ces études lui furent d'une grande
utilité quand il s'occupa plus tard du téléphone, et les expériences
d'Helmholtz qu'il répéta avec un de ses amis, M. Hellis, de Londres,
sur la reproduction artificielle des voyelles au moyen de diapasons
électriques, le lancèrent dans l'étude de l'application des moyens
électriques aux instruments d'acoustique. Il combina d'abord un
système d'harmonica électrique à clavier, dans lequel les différents
sons de la gamme étaient reproduits par des diapasons électriques de
différentes tailles, accordés suivant les différentes notes, et qui
étant mis en action par suite de l'abaissement successif des touches
du clavier, pouvaient reproduire les sons correspondants aux touches
abaissées, comme cela a lieu dans les pianos ordinaires.

         [Note 6: Voici les noms des physiciens qu'il cite dans
         son _Mémoire sur l'électric telephony_: MM. Page, Marrian,
         Beatson, Gassiot, De la Rive, Matteucci, Guillemin, Wertheim,
         Wartmann, Janniar, Joule, Laborde, Legat, Reiss, Poggendorff,
         du Moncel, Delezenne, Gore, etc. (Voy. le Mémoire de M. G.
         Bell, dans le _Journal de la Société des Ingénieurs
         télégraphistes de Londres_, t. VI, p. 590, 391.)]

Il s'occupa ensuite, dit-il, de télégraphie et pensa à rendre les
télégraphes Morse auditifs en faisant réagir l'organe électro-magnétique
sur des contacts sonores. Ce résultat, il est vrai, était déjà obtenu
dans les parleurs usités en télégraphie, mais il pensa qu'en appliquant
ce système à son harmonica électrique et en employant des appareils
renforceurs tels que le résonnateur d'Helmholtz à la station de
réception, on pourrait obtenir à travers un seul fil des transmissions
simultanées, fondées sur l'emploi des moyens phonétiques. Nous verrons
plus tard que cette idée s'est trouvée réalisée presque simultanément
par plusieurs inventeurs, entre autres par MM. Paul Lacour, de
Copenhague, Elisha Gray, de Chicago, Edison et Varley.

C'est à partir de ce moment que commencèrent sérieusement les
recherches de M. G. Bell sur les téléphones électriques, et des
appareils compliqués il passa aux appareils simples, en faisant une
étude complète des différents modes de vibrations résultant d'actions
électriques différentes; voici ce qu'il dit à cet égard dans son
Mémoire lu à la Société des ingénieurs télégraphistes de Londres, le
31 octobre 1877:

«Si l'on représente par les ordonnées d'une courbe les intensités d'un
courant électrique, et les durées des fermetures de ce courant par les
abscisses, la courbe fournie pourra représenter des ondes en dessus ou
en dessous de la ligne des x, suivant que le courant sera positif ou
négatif, et ces ondes pourront être plus ou moins accentuées suivant
que les courants transmis seront plus ou moins instantanés.

«Si les courants interrompus pour produire un son sont tout à fait
instantanés dans leur manifestation, la courbe représente une série de
dentelures isolées comme on le voit, fig. 6, et si les interruptions
sont faites de manière à ne provoquer que des différences
d'intensité, la courbe se présente sous la forme de la figure 7. Enfin
si les émissions de courant sont effectuées de manière que les
intensités soient successivement croissantes ou décroissantes, la
courbe prend l'aspect représenté fig. 8. Or je donne aux premiers
courants le nom de _courants intermittents_, aux seconds le nom de
_courants d'impulsion_ et aux troisièmes le nom de _courants
ondulatoires_.

«Naturellement ces courants sont _positifs_ ou _négatifs_, suivant
leur position au-dessus ou au-dessous de la ligne des _x_, et s'ils
sont alternativement renversés, les courbes se présentent sous
l'aspect de la figure 9, courbes essentiellement différentes des
premières, non-seulement par le sens différent des dentelures, mais
surtout par la suppression du courant résiduel qui existe toujours
avec les courants d'impulsion et les courants ondulatoires.

«Les deux premiers systèmes de courants ont été employés depuis
longtemps pour la transmission électrique des sons musicaux, et le
téléphone de Reiss dont nous avons déjà parlé en a été une application
intéressante. Mais les courants ondulatoires n'avaient pas été
employés avant moi[7], et ce sont eux qui ont permis de résoudre le
problème de la transmission de la parole. Pour qu'on puisse se rendre
compte de l'importance de cette découverte, il suffit d'analyser les
effets produits avec ces différents systèmes de courants, quand
plusieurs sons de hauteur différente doivent entrer en combinaison.

         [Note 7: Ceci n'est pas exact, car M. Elisha Gray en
         avait déjà reconnu l'importance pour les transmissions des
         sons combinés.]

«La fig. 6 montre une combinaison dans laquelle les styles _a_ et _a'_
de deux instruments transmetteurs provoquent l'interruption du courant
d'une même batterie B, de manière que les vibrations déterminées
soient entre elles dans le rapport d'une tierce majeure, c'est-à-dire
dans le rapport de quatre à cinq. Dans ces conditions, les courants
sont intermittents, et quatre fermetures de _a_ se produiront dans le
même espace de temps que les cinq fermetures de _a'_, et les
intensités électriques correspondantes seront représentées par les
dentelures que l'on voit en A^2 et en B^2; la combinaison de ces
intensités A^2 + B^2 donnera lieu aux dentelures inégalement espacées
que l'on distingue sur la troisième ligne. Or l'on voit que, bien que
le courant conserve une intensité uniforme, il est moins de temps
interrompu quand les styles interrupteurs réagissent ensemble que
quand ils réagissent isolément; de sorte que pour un grand nombre de
fermetures simultanées effectuées par des styles animés de différentes
vitesses, les effets produits équivalent à celui d'un courant continu.
Toutefois le nombre maximum des effets distincts qui pourront être
obtenus de cette manière dépendra beaucoup du rapport existant entre
les durées des fermetures et des interruptions du courant. Plus les
fermetures seront courtes et les interruptions longues, plus les
effets transmis sans confusion seront nombreux et vice versâ.

«Avec les courants d'impulsion, la transmission des sons musicaux
s'effectue comme l'indique la figure 7, et l'on voit que quand ils
sont produits simultanément, l'effet résultant A^2 + B^2 est analogue
à celui qui serait produit par un courant continu d'intensité minima.

«Avec les courants ondulatoires, les choses se passent autrement, mais
pour les produire il est nécessaire d'avoir recours aux effets
d'induction, et la fig. 8 indique la manière dont l'expérience doit
être faite. Dans ce cas, les courants réagissant sur le récepteur
musical R résultent de renforcements et d'affaiblissements produits
par l'action d'armatures, M, M' vibrant devant des électro-aimants
_e_, _e'_, placés dans le circuit de la batterie B, et comme ces
renforcements et affaiblissements successifs sont en rapport avec les
positions respectives des armatures par rapport aux pôles magnétiques,
les courants qui en résultent peuvent avoir leur intensité
représentée par des lignes ondulées comme on le voit en A^2 et en B^2;
or ces ondulations, pour la tierce dont il a été question
précédemment, seront telles qu'il s'en produira quatre en A^2, dans le
même temps qu'il s'en produira cinq en B^2, et il résultera de la
combinaison de ces deux effets une résultante qui pourra être
représentée par la courbe A^2 + B^2, laquelle représente la somme
algébrique des courbes A^2 et B^2. Un effet analogue est produit quand
on emploie des courants ondulatoires alternativement renversés comme
on le voit fig. 9, et pour les obtenir, il suffit d'opposer aux
armatures de fer M, M' employées dans la précédente expérience, des
aimants permanents et de supprimer la batterie voltaïque B.

«Pour peu qu'on étudie les fig. 8 et 9, continue M. G. Bell, on
reconnaît aisément que la transmission simultanée, par un même fil, de
sons de différente force et de différente nature ne peut, dans le cas
qui nous occupe en ce moment, altérer le caractère des vibrations qui
les ont provoquées, comme cela a lieu avec les courants intermittents
ou avec les courants d'impulsion; elle ne fait que changer la forme
des ondulations, et ce changement se produit de la même manière que
dans le milieu aériforme qui transmet à l'oreille la combinaison des
sons émis. On peut donc de cette manière transmettre à travers un fil
télégraphique le même nombre de sons qu'à travers l'air.»

Après avoir appliqué les principes précédents à la construction d'un
système télégraphique à transmissions multiples[8], M. G. Bell ne
tarda pas à en tirer parti dans de nouvelles recherches qu'il fit
alors pour perfectionner l'éducation vocale des sourds et muets. «Il
est bien connu, dit M. Bell, que les sourds et muets ne sont muets que
parce qu'ils sont sourds et qu'il n'y a dans leur système vocal aucun
défaut qui puisse les empêcher de parler. Par conséquent, si l'on
parvenait à rendre visible la parole et à déterminer les fonctions du
mécanisme vocal nécessaires pour produire tel ou tel son articulé
représenté, il deviendrait possible d'enseigner aux sourds et muets la
manière de se servir de leur voix pour parler. Le succès que j'obtins
de ce système dans les expériences que je fis à l'école de Boston
m'engagea à étudier d'une manière toute particulière les relations qui
pouvaient exister entre les sons produits et leur représentation
graphique, et j'employai, à cet effet, la capsule manométrique de M.
Koenig et le phonautographe de M. Léon Scott auquel M. Maurey de
Boston avait appliqué un enregistreur assez sensible pour être mis en
action par la voix. Cet enregistreur consistait d'ailleurs dans un
style de bois de un pied de longueur environ, qui était fixé
directement sur la membrane vibrante du phonautographe et qui pouvait
fournir sur une surface plane de verre noirci, des traces assez
amplifiées pour être d'une distinction facile. Quelques-unes de ces
traces sont représentées fig. 10. Je fus très-frappé des résultats
produits par cet instrument, et il me sembla qu'il y avait une grande
analogie entre lui et l'oreille humaine. Je cherchai alors à
construire un phonautographe modelé davantage sur le mécanisme de
l'oreille, et j'eus pour cela recours à un célèbre médecin spécialiste
de Boston, M. le docteur Clarence J. Blake. Il me proposa de me
servir de l'oreille humaine elle-même comme de phonautographe plutôt
que de chercher à l'imiter, et d'après cette idée, il construisit
l'appareil représenté fig. 11, auquel fut adapté un style traçant. En
enduisant la membrane du tympan et le pavillon circulaire avec un
mélange de glycérine et d'eau, on communiqua à ces organes une
souplesse suffisante pour que, en chantant dans la partie extérieure
de cette sorte de membrane artificielle, le style fût mis en
vibration, et l'on obtint ainsi des traces sur une plaque de verre
noircie, disposée au-dessous de ce style et soumise à un mouvement
d'entraînement rapide. La disproportion considérable de masse et de
grandeur qui, dans cet appareil, existait entre la membrane et les
osselets mis en vibration par elle, attira particulièrement mon
attention et me fit penser à substituer à la disposition compliquée
que j'avais employée pour mon téléphone à transmission de sons
multiples, une simple membrane à laquelle était fixée une armature de
fer. Cet appareil fut alors disposé comme l'indique la fig. 12, et je
croyais obtenir par lui les courants ondulatoires qui m'étaient
nécessaires[9]. En effet, en articulant à la branche sans bobine d'un
électro-aimant boiteux une armature de fer doux A, reliée par une tige
à une membrane en or battu _n_, je devais obtenir, par suite des
vibrations de celles-ci, une série de courants induits ondulatoires
qui, réagissant sur l'électro-aimant d'un appareil semblable placé à
distance, devaient faire reproduire à l'armature de celui-ci les
mouvements de la première armature, et par conséquent faire vibrer la
membrane correspondante, exactement comme celle ayant provoqué les
courants. Toutefois les résultats que j'obtins de cet arrangement ne
furent pas satisfaisants, et il me fallut encore entreprendre bien des
essais qui m'amenèrent à réduire autant que possible les dimensions et
le poids des armatures et même à les constituer avec des ressorts de
pendule de la grandeur de l'ongle de mon pouce. Dans ces conditions,
au lieu d'articuler ces armatures, je les attachai au centre des
membranes, et mon appareil fut alors disposé comme l'indique la fig.
13[10]. Nous pûmes alors, mon ami M. Thomas Watson et moi, obtenir des
transmissions téléphoniques qui nous montrèrent que nous étions dans
la bonne voie. Je me souviens d'une expérience faite alors avec ce
téléphone qui me remplit de joie. Un des deux appareils était placé à
Boston dans une des salles de conférences de l'université, l'autre
dans le soubassement d'un bâtiment adjacent. Un de mes élèves
observait ce dernier appareil, et je tenais l'autre. Après que j'eus
prononcé ces mots: «_Comprenez-vous ce que je dis?_», quelle a été ma
joie quand je pus entendre moi-même cette réponse à travers
l'instrument: «Oui, je vous comprends parfaitement.» Certainement
l'articulation de la parole n'était pas alors parfaite, et il fallait
l'extrême attention que je prêtais, pour distinguer les mots de cette
réponse; cependant l'articulation de ces mots existait, et je pouvais
croire que leur manque de clarté devait être rapporté uniquement à
l'imperfection de l'instrument. Sans entrer dans le détail de tous les
essais que je dus entreprendre pour améliorer la construction de cet
appareil, je dirai qu'au bout de quelque temps je fus conduit à
employer comme téléphone de réception l'appareil représenté fig. 14,
et c'est ce modèle joint à celui de la fig. 13, combiné comme
transmetteur, qui fut admis à l'exposition de Philadelphie.

         [Note 8: Ce système, comme on le verra, est venu après
         celui de M. Elisha Gray.]

         [Note 9: C'est cette disposition qui est représentée dans
         le brevet de M. Bell, de février 1876.]

         [Note 10: Cet appareil était constitué par un système
         électro-magnétique composé d'un électro-aimant M recouvert
         par une bobine d'induction et devant les pôles duquel était
         placée la membrane avec son disque de fer. Cette membrane
         pouvait être plus ou moins tendue au moyen des vis v, v, v
         adaptées à une sorte d'entonnoir E formant cornet acoustique,
         et servant d'embouchure: le système électro-magnétique était
         soutenu par une vis qui permettait de l'éloigner plus ou
         moins de la membrane et, par conséquent, du disque de fer qui
         servait d'armature.]

«Dans ce nouveau modèle de récepteur, la membrane était remplacée par
une lame vibrante de fer L fixée sur l'enveloppe cylindrique d'un
électro-aimant tubulaire C, et le système était monté sur un pont P
qui servait de caisse sonore. Les articulations produites par cet
appareil étaient bien distinctes; mais son grand défaut était qu'il ne
pouvait servir d'appareil transmetteur; il était donc nécessaire
d'avoir deux appareils à chaque station, l'un pour la transmission,
l'autre pour la réception.

«Je cherchai alors à changer la disposition du téléphone transmetteur
en variant les conditions de ses éléments constituants, tels que les
dimensions et la tension de la membrane, le diamètre et l'épaisseur de
l'armature, la grandeur et la puissance de l'aimant et même les
hélices de fil enroulé sur ce dernier; j'ai pu en reconnaître
empiriquement les meilleures conditions d'organisation et combiner la
meilleure forme à donner à l'appareil. Ainsi j'avais reconnu, par
exemple, qu'en diminuant la longueur de la bobine du fil de l'hélice
magnétisante et la surface de la lame de fer attachée à la membrane,
j'augmentais non-seulement l'intensité des sons, mais encore leur
netteté d'articulation; ce qui me fit naturellement abandonner la
membrane en or battu pour n'employer qu'une simple plaque de fer, et
comme il m'était démontré depuis longtemps que l'intervention du
courant traversant la bobine de l'électro-aimant n'était utile que
pour magnétiser celui-ci, je me décidai à supprimer la pile et à
employer pour noyau magnétique un aimant permanent. Toutefois, comme à
l'époque où ces instruments devaient être exposés pour la première
fois en public, les résultats obtenus avec ce dernier système étaient
moins satisfaisants qu'avec celui qui mettait à contribution la
batterie voltaïque, je ne voulus exposer que cette dernière
disposition d'instrument, ce qui donna l'occasion à certaines
personnes et, entre autres au professeur Dolbear du collége de Tufts,
de réclamer la priorité pour l'introduction des aimants permanents
dans le téléphone; mais j'en avais eu l'idée dès le commencement de
mes recherches et alors que je m'occupais des transmissions
simultanées des sons musicaux.

«La fig. 15 représente le premier perfectionnement que j'ai apporté à
l'appareil exposé à Philadelphie, et la fig. 16 en représente un
autre qui a fourni des effets très-puissants. Dans ce dernier,
l'aimant était en fer à cheval et disposé à la manière de celui que M.
Hughes a employé pour son télégraphe imprimeur. Avec cet appareil, les
sons pouvaient être entendus (faiblement il est vrai) par une
nombreuse assemblée; il fut exposé le 12 février 1877 à l'institut
d'Essex, à Salem (Massachusetts), et y reproduisit devant un auditoire
de 600 personnes un discours prononcé à Boston dans un appareil
semblable. Les intonations de la voix de celui qui parlait ont pu être
distinguées par l'auditoire. Toutefois l'articulation n'était
distincte qu'à une distance de 6 pieds de l'instrument. Il fut fait à
cette occasion un rapport qu'on transmit par l'appareil à Boston, et
qui fut reproduit le lendemain dans les journaux de cette ville.

«Entre la forme de la fig. 13 et celle de l'appareil actuel,
représenté fig. 17, il n'y a qu'une différence bien légère, et cette
dernière forme n'a été combinée que pour rendre l'appareil plus
portatif et d'un usage plus commode. Sous ce rapport, je dois exprimer
ma reconnaissance à plusieurs de mes amis, entre autres à MM. les
professeurs Peirce et Blake, le docteur Channing, M. Clarke et M.
Jones, pour l'aide qu'ils m'ont prêté. Ainsi M. Peirce a été le
premier à démontrer la possibilité de l'emploi dans les téléphones
d'aimants de très-petites dimensions. C'est lui également qui a donné
à l'embouchure recouvrant la plaque vibrante la forme que j'ai adoptée
pour le modèle définitif qui est représenté fig. 17.

Outre le modèle représenté fig. 13, il se trouvait encore à
l'exposition de Philadelphie un autre système de transmetteur
téléphonique qui est reproduit fig. 18 et qui était fondé sur l'action
directe des courants voltaïques. Un fil de platine _p_ fixé à une
membrane tendue LL complétait par son immersion dans de l'eau V le
circuit réunissant les deux appareils en correspondance. En parlant en
E devant la membrane tendue, les vibrations communiquées à la pointe
de platine modifiaient la résistance du circuit dans des conditions
telles, que le courant réagissait sur le récepteur par impulsions
ondulatoires tout à fait semblables à celles résultant des courants
induits. Les sons produits devenaient plus forts quand le liquide
était légèrement acidulé ou salé, et l'on obtenait encore de bons
résultats au moyen d'une pointe de plombagine immergée dans du
mercure, de l'eau acidulée ou salée, ou dans une solution de
bichromate de potasse.

«Bien que mes recherches eussent pour but final le perfectionnement de
la télégraphie, je pus constater dans le cours de mes expériences
quelques effets intéressants que je crois devoir rapporter ici. Ainsi
j'observai qu'un son musical était produit par le seul fait du passage
d'un courant à travers un morceau de plombagine ou de charbon de
cornue. Des effets extrêmement curieux résultaient aussi du passage de
courants intermittents alternativement renversés à travers le corps
humain. Ainsi un rhéotome étant placé dans le circuit primaire d'un
appareil d'induction et les deux bouts du fil du circuit secondaire
étant réunis à deux électrodes de cuivre dont une était placée près de
l'oreille, on percevait des sons très-distincts aussitôt que l'on
touchait de la main l'autre électrode. En touchant des deux mains les
deux électrodes et plaçant les doigts contre l'oreille, des
craquements se faisaient entendre et semblaient venir des doigts,
comme s'ils étaient la répercussion du tremblement musculaire
résultant du passage des courants induits. Ces bruits pourtant
n'existaient que pour la personne sur laquelle l'expérience était
faite. Quand deux personnes se tenant par la main étaient interposées
dans le circuit au lieu d'une seule, un son se produisait au contact
des mains réunies, mais il fallait pour cela que les mains ne fussent
pas humides. Ce phénomène se reproduisait, du reste, quand le contact
de ces deux personnes était effectué sur une partie quelconque de leur
corps. Au contact des bras, le bruit était assez intense pour être
entendu à plusieurs pieds de distance, et il était alors presque
toujours accompagné d'une légère secousse. L'introduction d'une
feuille de papier entre les deux parties en contact n'interrompait pas
la production du son, mais elle supprimait l'effet désagréable de la
secousse. Quand on faisait passer le courant intermittent de la bobine
de Ruhmkorff à travers le bras d'une personne, on pouvait, en y
appliquant l'oreille, entendre un son qui semblait provenir des
muscles de l'avant-bras et du biceps.

«Du reste, des sons musicaux très-nets se font entendre quand on fait
fonctionner l'interrupteur du circuit primaire de l'appareil de
Ruhmkorff, et s'il y a deux interrupteurs, on obtient deux sons
différents, ce qui montre que ces sons proviennent de l'étincelle.

«Voici encore une expérience très-intéressante, faite par le
professeur Blake avec un téléphone dont le barreau aimanté était
remplacé par une tige de fer doux de six pieds de longueur. Ce
téléphone étant réuni électriquement à un téléphone ordinaire du
modèle de la fig. 17, reproduisait très-bien les sons émis dans ce
dernier; mais leur intensité variait suivant la direction que l'on
donnait à la tige de fer, et le maximum correspondait à la position de
la tige dans le méridien magnétique.

«Quand on interpose un téléphone dans un circuit télégraphique, on
entend des bruits d'un caractère très-particulier dont l'origine me
paraît encore assez complexe et souvent obscure. Il en est pourtant
qui doivent provenir de l'induction exercée par les fils voisins et
des dérivations de courant qui se produisent toujours à travers les
supports des fils, car les signaux télégraphiques échangés à travers
ces fils voisins sont parfaitement perçus dans le téléphone. Certains
bruits résultent aussi des courants terrestres, des vibrations du fil
sous l'influence des courants d'air et même des frictions produites
par des joints défectueux. La sensibilité du téléphone est, du reste,
telle que les bruits résultant des transmissions télégraphiques
voisines peuvent être perçus quand on substitue au fil télégraphique
du téléphone un rail de chemin de fer, et alors même que les fils
télégraphiques les plus voisins de ce rail sont éloignés de quarante
pieds. D'un autre côté, M. Peirce a reconnu que des sons peuvent être
produits dans un téléphone, quand le fil télégraphique auquel cet
appareil est réuni est impressionné par une aurore boréale.
Quelquefois aussi, des airs chantés ou joués sur un instrument de
musique se sont trouvés transmis par le téléphone sans qu'on ait pu
savoir leur provenance; mais ce qui montre le plus la merveilleuse
sensibilité de cet appareil, c'est la possibilité qu'il donne de
reproduire la parole à travers des corps que l'on pourrait croire à
peu près non conducteurs. Ainsi la communication à la terre d'un
circuit téléphonique peut être faite par l'intermédiaire du corps
humain malgré l'interposition des bas et des chaussures; et elle peut
même être effectuée si, au lieu d'être sur le sol, on est placé sur un
mur en briques. Il n'y a que la pierre de taille et le bois qui
constituent un obstacle assez grand pour couper la communication; mais
il suffit que le pied touche le terrain avoisinant, soit même une
touffe de gazon, pour qu'aussitôt les effets électriques manifestent
leur présence.

«D'après ces résultats, une question toute naturelle pouvait se poser
à l'esprit: quelle est la longueur maxima de circuit à laquelle les
transmissions téléphoniques peuvent atteindre?... Mais il est
difficile d'y répondre en raison des conditions différentes dans
lesquelles peut être placée l'expérience. Dans les essais de
laboratoire on est parvenu à échanger sans difficulté des
correspondances sur des circuits de 60,000 ohms de résistance, soit
6000 kilomètres de fil télégraphique, et je suis parvenu à transmettre
sur un circuit dans lequel étaient interposées 16 personnes se tenant
par la main, lequel circuit avait une résistance d'environ 6400
kilomètres. Toutefois la plus grande longueur de circuit télégraphique
sur laquelle j'ai pu obtenir une transmission nette de la parole, n'a
pas dépassé 250 milles. Dans cette expérience, aucune difficulté ne
survint, tant que les lignes télégraphiques voisines n'étaient pas en
activité; mais aussitôt que les correspondances s'échangèrent à
travers ces lignes, les sons vocaux, quoique encore perceptibles,
étaient bien diminués d'intensité, et l'on aurait cru entendre une
conversation échangée au milieu d'un orage. On a pu également
transmettre la parole à travers les câbles sous-marins, et M. Preece
m'informe que des résultats satisfaisants ont été obtenus à travers un
câble de 60 milles de longueur, immergé entre Dartmouth et l'île de
Guernesey, et cela avec des téléphones à main du modèle ordinaire.»


=Part de M. Elisha Gray dans l'invention du téléphone.=--Nous avons vu
(p. 8) que si M. Bell a été le premier à construire et à rendre
pratique le téléphone parlant, M. Elisha Gray avait le premier conçu
le principe de cet instrument et l'avait combiné en électricien
consommé. Un travail très-curieux qu'il vient de publier sur ses
diverses inventions en téléphonie montre que dès l'année 1874 (en
juin), il avait combiné un récepteur à lame vibrante dont on peut se
faire une idée en supposant un électro-aimant soutenu verticalement
devant le fond d'un plat métallique évasé, dont la partie plate,
c'est-à-dire le fond, serait très-mince et éloignée de quelques
dixièmes de millimètre seulement des pôles de l'électro-aimant.

Le transmetteur correspondant à ce récepteur n'était, il est vrai,
qu'une sorte de tuyau d'orgue dont l'anche agissait comme interrupteur
de courant, et par conséquent il ne pouvait transmettre que des sons
musicaux. Mais en 1875, M. Gray pensa à disposer un transmetteur pour
les sons articulés, et le 15 février 1876, il déposa, comme nous
l'avons vu, à l'office des patentes américaines un _caveat_ dans
lequel était exposé un système complet de téléphone parlant. Ce
système ne fut pas, il est vrai, exécuté immédiatement, car M. Gray
croyait qu'un téléphone de ce genre n'avait qu'un intérêt secondaire
au point de vue commercial et télégraphique, et il attachait plus
d'importance à son système de téléphone musical appliqué aux
transmissions multiples; mais sa description était complète comme on
peut en juger par la fig. 19 qui représente l'ensemble du système.

Dans ce système, le transmetteur était tout à fait semblable à celui à
liquide dont M. Bell parle dans son mémoire et que nous avons décrit
p. 51[11], et le récepteur ressemblait beaucoup à celui que nous avons
représenté fig. 13. Pourtant, en principe, le système de M. Gray
différait entièrement de celui adopté définitivement par M. G. Bell.
Dans le premier, en effet, les variations d'intensité du courant
nécessaires pour la production des mots articulés, étaient la
conséquence de variations dans la résistance du circuit, et ces
variations étaient obtenues par l'intermédiaire d'un liquide au sein
duquel se mouvait, sous l'influence des vibrations d'une membrane
tendue adaptée à un porte-voix, une pointe de platine mise en rapport
avec une pile. Du rapprochement plus ou moins grand de cette pointe
d'une électrode mise en rapport avec l'appareil récepteur, résultaient
des différences de conductibilité du liquide proportionnelles aux
amplitudes et aux inflexions des vibrations de la membrane, et ces
différences d'intensité étaient traduites sur le récepteur par des
magnétisations plus ou moins grandes d'un électro-aimant actionnant un
disque de fer doux, fixé au centre d'une membrane tendue sur une sorte
de résonnateur ou de cornet acoustique. Ce système appartenait donc à
la catégorie des téléphones à pile que M. Edison, comme nous allons le
voir à l'instant, a rendus si importants par la substitution au
liquide d'un conducteur secondaire en charbon, et qui devaient plus
tard donner naissance au _microphone_.

         [Note 11: S'il faut en croire M. Prescott, ce
         transmetteur, que M. Bell semble vouloir s'attribuer, était
         l'appareil de Gray lui-même.]

Le système Bell, comme on l'a vu, bien que mettant dans l'origine à
contribution une pile, ne déterminait les affaiblissements et les
renforcements électriques nécessaires à l'articulation des mots, qu'au
moyen de courants d'induction provoqués par les mouvements d'une
armature de fer doux, courants dont l'intensité était, par conséquent,
fonction de l'amplitude et des inflexions de ces mouvements. La pile
n'intervenait que pour communiquer à l'inducteur une forte
aimantation. Or cet emploi des courants induits dans les transmissions
téléphoniques était déjà d'une grande importance, car les diverses
expériences faites depuis ont montré leur supériorité sur les courants
voltaïques dans cette application. Mais l'expérience lui montra
bientôt que non-seulement il n'était pas besoin pour faire agir cet
instrument d'un appareil d'induction puissant animé par une pile, mais
qu'un aimant permanent très-faible et très-petit pouvait à lui seul
fournir des courants suffisants. Cette découverte à laquelle avait
contribué M. Peirce, ainsi qu'on l'a vu, était d'une extrême
importance, car elle permettait de réduire considérablement les
dimensions de l'appareil, elle le rendait portatif et susceptible de
se prêter à la transmission et à la réception, et elle montrait que le
téléphone était le plus sensible de tous les appareils révélateurs de
l'action des courants. Si donc M. Bell n'a pas employé le premier les
moyens efficaces pour transmettre les mots articulés, on peut dire
qu'il a cherché comme M. Gray à résoudre le problème par des _courants
ondulatoires_, et qu'il a obtenu ces courants au moyen des effets
d'induction, système qui, étant perfectionné, devait conduire aux
résultats importants que tout le monde connaît. N'y eût-il que la
connaissance qu'il a donnée au monde étonné d'un instrument capable de
reproduire télégraphiquement la parole, qu'une grande gloire lui
serait acquise, car ce problème avait été regardé jusque-là comme
insoluble.

En résumé, les prétentions de M. Gray à l'invention du téléphone ont
été résumées par lui de la manière suivante, dans un travail
très-intéressant intitulé: _Experimental researches on electro-harmonic
telegraphy and telephony._

1º J'ai trouvé le premier les moyens pratiques de transmettre à
travers un circuit fermé les sons composés et d'inflexions variables
par la superposition de deux ou de plusieurs ondes électriques.

2º Je prétends avoir découvert et utilisé le premier le moyen de
reproduire les vibrations par l'emploi d'un aimant récepteur
constamment animé par une action électrique.

3º Je prétends encore être le premier à avoir construit un instrument
ayant un aimant avec un diaphragme circulaire en matière magnétique,
soutenu par ses bords à une petite distance en face des pôles de
l'aimant, et susceptible d'être appliqué à la transmission et à la
réception des sons articulés.

4º Je soutiens avoir décrit le premier le téléphone à sons articulés,
et cela d'une manière assez exacte et assez complète pour qu'un
téléphone exécuté d'après cette description ait pu transmettre et
reproduire fidèlement la parole.




EXAMEN DES PRINCIPES FONDAMENTAUX SUR LESQUELS REPOSE LE TÉLÉPHONE DE
BELL.


Bien que l'historique qui précède soit suffisant pour faire comprendre
aux personnes initiées dans la science électrique le principe du
téléphone de Bell, il pourrait bien ne pas en être de même pour la
plupart des personnes auxquelles notre livre s'adresse, et nous
croyons en conséquence devoir entrer dans quelques détails physiques
sur l'origine des courants électriques qui sont en jeu dans les
transmissions téléphoniques. Ces détails nous paraissent d'autant
plus nécessaires qu'il est beaucoup de personnes qui croient encore
que les téléphones de Bell ne sont pas électriques, parce qu'ils ne
mettent pas une pile à contribution, et le plus souvent elles les
confondent avec les téléphones à ficelle, s'étonnant de la différence
de prix qui existe entre les appareils que l'on vend dans les rues et
ceux que l'on vend chez les constructeurs.

Sans définir ici ce que c'est qu'un courant électrique, ce qui serait
par trop élémentaire, nous pourrons dire que les courants électriques
peuvent provenir de beaucoup d'effets divers, et qu'en dehors de ceux
qui résultent des piles, il en est d'aussi énergiques qui peuvent
provenir d'une action exercée par des aimants sur un circuit
conducteur convenablement combiné. Ces courants sont alors appelés
_courants d'induction_, et ce sont eux qui sont en jeu dans les
téléphones de Bell. Pour qu'on puisse comprendre comment ils se
développent dans ces conditions, il sera nécessaire que nous
examinions d'abord ce qui arrive quand, devant un circuit fermé, on
avance ou l'on retire le pôle d'un aimant, et pour cela nous
supposerons qu'un fil de cuivre sur lequel est interposé un
galvanomètre est enroulé en cercle, et qu'on dirige vers le centre de
ce cercle l'un des pôles d'un aimant permanent. Or voici ce que l'on
observera:

1º Au moment où l'on approchera l'aimant, un courant électrique
prendra naissance et fera dévier le galvanomètre d'un certain côté.
Cette déviation sera d'autant plus grande que le mouvement accompli
sera plus étendu, et la tension de ce courant sera d'autant plus
grande que le mouvement sera plus brusquement effectué. Ce courant
toutefois ne sera jamais qu'instantané.

2º Au moment où l'on éloignera l'aimant, un nouveau courant du même
genre prendra naissance, mais il se manifestera en sens inverse du
premier. Il sera ce que l'on appelle un _courant direct_, parce qu'il
est de même sens que le courant magnétique de l'aimant qui lui donne
naissance, tandis que l'autre courant sera dit _inverse_.

3º Si au lieu d'avancer ou de retirer l'aimant par l'effet d'un seul
mouvement, on le fait avancer par saccades, on reconnaît qu'il se
détermine une succession de courants dans le même sens dont la
présence peut être constatée sur le galvanomètre quand les mouvements
sont suffisamment espacés, mais qui se confondent en se superposant
quand ces espacements sont très-faibles, et comme des effets inverses
résultent des mouvements de l'aimant effectués dans un sens contraire,
il arrive que l'aiguille du galvanomètre suit les mouvements de
l'aimant et les stéréotype en quelque sorte.

4º Naturellement si, au lieu de réagir sur un simple circuit fermé,
l'aimant exerce son action sur un nombre considérable de
circonvolutions de ce circuit, c'est-à-dire sur une bobine de fil
enroulé, les effets seront considérablement augmentés, et ils le
seront encore plus si, à l'intérieur de cette bobine, se trouve un
noyau magnétique, car l'action inductive s'effectuera alors de plus
près et sur toutes les parties de la bobine. Comme le noyau magnétique
en s'aimantant ou en se désaimantant plus ou moins sous l'influence
du rapprochement ou de l'éloignement de l'aimant inducteur subit le
contre-coup de tous les accidents qui peuvent se manifester pendant le
mouvement de cet aimant, les courants induits qui en résultent les
accusent parfaitement.

5º Au lieu d'admettre que l'aimant inducteur est mobile, on peut le
supposer fixe au centre de la bobine, et l'on peut dès lors déterminer
les courants induits dont nous avons parlé en modifiant son énergie.
Il suffit pour cela de réagir sur ses pôles au moyen d'une armature de
fer. Quand cette armature est approchée de l'un de ces pôles ou de
tous les deux en même temps, il acquiert de l'énergie et produit un
courant inverse, c'est-à-dire un courant dans le sens qui aurait
correspondu à un rapprochement de l'aimant du circuit fermé. Quand
elle s'éloigne, l'effet inverse se produit; mais dans les deux cas,
les courants induits sont en rapport avec l'étendue et le sens des
mouvements accomplis par l'armature, et par conséquent, ils peuvent
reproduire par leurs effets les mouvements de cette armature. Or si
cette armature est une lame de fer et que cette lame vibre sous
l'influence d'un son quelconque devant un système électro-magnétique
disposé comme il vient d'être dit plus haut, les allées et venues de
cette lame se traduiront par des courants induits, plus ou moins
forts, plus ou moins accidentés, suivant l'amplitude et la complexité
des vibrations, mais qui seront _ondulatoires_, puisqu'ils résulteront
toujours de mouvements successifs et continus et seront, par
conséquent, dans les conditions voulues pour transmettre la parole
ainsi qu'on l'a vu précédemment.

Quant à l'action déterminée sur le récepteur, c'est-à-dire sur
l'appareil qui reproduit la parole, elle est assez complexe, et nous
aurons occasion de la discuter plus tard; mais, au premier abord, on
peut la concevoir si l'on considère que les effets produits par ces
courants induits d'intensité variable qui traversent la bobine du
système électro-magnétique, doivent déterminer par les magnétisations
et démagnétisations qui en résultent, des vibrations plus ou moins
amplifiées, plus ou moins accidentées de la lame armature, lesquelles
représentent exactement celles de la lame devant laquelle on a parlé,
mais qui n'en peuvent être qu'une réduction. Toutefois les effets sont
par le fait plus compliqués, quoique se produisant dans des conditions
analogues, et ce sont eux que nous discuterons plus tard quand nous en
serons aux expériences faites avec le téléphone. Nous ferons observer
néanmoins, dès maintenant, que pour ces reproductions de la parole, il
n'est pas nécessaire que le noyau magnétique soit en fer doux, car les
effets vibratoires peuvent résulter aussi bien d'aimantations
différentielles que d'aimantations directes.




DISPOSITION ORDINAIRE DES TÉLÉPHONES BELL.


La disposition la plus généralement employée pour les téléphones est
celle que nous avons représentée fig. 20. C'est une sorte de petite
boîte circulaire en bois adaptée à l'extrémité d'un manche M,
également de bois, qui renferme dans son intérieur le barreau aimanté
NS. Ce barreau est fixé au moyen d'une vis _t_ et est disposé de
manière à pouvoir être avancé ou reculé quand on serre ou l'on
desserre la vis, condition nécessaire pour le réglage de l'appareil. À
l'extrémité libre du barreau est fixée la bobine magnétique B qui,
d'après MM. Pollard et Garnier, doit, pour fournir le maximum d'effet,
être construite avec du fil nº. 42 et présenter un grand nombre de
spires. Les bouts du fil de cette bobine aboutissent le plus
généralement à l'extrémité inférieure du manche par deux tiges de
cuivre _f_, _f_, qui traversent celui-ci dans sa longueur et viennent
se relier à deux boutons d'attache I, I' où l'on fixe les fils C, C du
circuit. Cependant dans les appareils construits par M. Bréguet il n'y
a pas de boutons d'attache, et c'est une petite torsade de deux fils
flexibles recouverts de gutta-percha et de soie qui est fixée aux deux
tiges; un capuchon en bois se visse alors à l'extrémité du manche, et
la torsade passe par un trou pratiqué dans ce capuchon; de sorte que
l'on n'est nullement gêné dans la manipulation de l'appareil. Des
serre-fils adaptés aux extrémités des fils de la torsade, permettent
d'ailleurs de les réunir à ceux du circuit. La figure 21 représente
cet appareil.

Dans une autre disposition, les fils de la bobine aboutissent
directement à des boutons d'attache placés au-dessous de la boîte de
bois; mais cette disposition est incommode.

Au-dessus de l'extrémité polaire du barreau aimanté est placée la lame
vibrante en fer LL qui est recouverte soit de vernis noir ou jaune,
soit d'étain, soit d'un oxyde bleu, mais qui doit toujours être
très-mince. Cette lame a la forme d'un disque, et c'est par les bords
de ce disque, appuyés sur une bague en caoutchouc, qu'elle est fixée
fortement sur les bords circulaires de la boîte de bois qui est à cet
effet composée de deux parties. Ces parties s'ajustent l'une sur
l'autre soit au moyen de vis, soit au moyen d'un pas de vis, ménagé à
mi-épaisseur de bois. Cette lame doit être le plus rapprochée possible
de l'extrémité polaire de l'aimant, mais pas assez pour que les
vibrations de la voix déterminent le contact de ces deux pièces. Enfin
l'embouchure RR', fig. 20, par laquelle on parle et qui a la forme
d'un entonnoir très-évasé, termine la partie supérieure de la boîte et
doit être disposée de manière à laisser un certain vide entre la lame
et les bords du trou V qui est ouvert à son centre. La capacité
intérieure de la boîte doit être calculée de manière à pouvoir jouer
le rôle de caisse sonore, sans cependant provoquer d'échos et
d'interférences de sons.

Quand l'appareil est bien exécuté, il peut produire des effets
très-accentués, et voici ce que m'écrivait à ce sujet M. Pollard, qui
est un des premiers qui se soient occupés en France de téléphone.

«L'appareil que j'ai confectionné donne des résultats réellement
étonnants: D'abord, au point de vue de la résistance, 5 ou 6 personnes
introduites dans le circuit n'affaiblissent pas sensiblement
l'intensité des sons. Quand on met un appareil sur chaque oreille on a
absolument la même sensation que si le correspondant parlait derrière
à quelques mètres. L'intensité, la netteté, la pureté du timbre sont
irréprochables.

«Je puis parler à mon collègue à voix complétement basse, avec le
souffle pour ainsi dire, et causer avec lui sans que des personnes
placées à deux mètres de moi puissent saisir un seul mot de notre
conversation.

«Au point de vue de la réception, lorsqu'on m'appelle en élevant la
voix, j'entends cet appel de tous les points de mon bureau, du moins
quand le silence y règne; dans tous les cas, lorsque je suis assis à
ma table et que l'instrument est à quelques mètres de moi, je
m'entends toujours appeler. Pour augmenter l'intensité des sons,
j'adapte à l'embouchure un cornet en cuivre de forme conique, et dans
ces conditions, on entend, au bout de la ligne, parler dans mon bureau
à 2 ou 3 mètres de l'embouchure; de ma place, à 1 mètre environ du
cornet, je puis entendre et parler sans effort à mon collègue.»

Pour se servir du téléphone ordinaire de Bell, il faut parler
nettement devant l'embouchure du téléphone qu'on tient à la main,
pendant que l'auditeur placé à la station correspondante tient contre
son oreille l'embouchure du téléphone récepteur. Ces deux appareils
composent un circuit fermé avec les deux fils qui les relient, mais un
seul suffit pour réaliser complétement la transmission, si l'on a soin
de mettre en communication les deux appareils avec la terre qui, de
cette manière, tient lieu du second fil. M. Bourbouze prétend qu'en
employant ce moyen l'intensité des sons dans le téléphone est
grandement augmentée; mais nous croyons que cette augmentation dépend
des conditions du circuit, quoiqu'il prétende qu'on puisse la
constater sur un circuit ne dépassant pas 70 mètres.

Dans la pratique, il convient d'avoir à sa disposition deux téléphones
à chaque station, afin d'en avoir un à l'oreille pendant qu'on parle
dans l'autre, comme on le voit fig. 22. On entend aussi beaucoup mieux
quand on applique un téléphone contre chaque oreille. On tient alors
les deux téléphones comme on le voit fig. 23. Afin d'éviter la fatigue
des bras, on a disposé un modèle qui les tient suspendus devant les
oreilles au moyen d'une sangle à ressort qui entoure la tête.

Il y a du reste des différences considérables dans le pouvoir de
transmission téléphonique des différentes voix. Suivant M. Preece,
crier ne sert à rien: il faut pour obtenir de bons résultats, que
l'intonation soit claire, que l'articulation soit distincte, et que
les sons émis se rapprochent le plus possible des sons musicaux.

«J'ai entendu, dit-il, M. Willmot, l'un des électriciens de
l'administration des postes, sur des circuits à travers lesquels
aucunes autres voix n'auraient pu se faire entendre. Les sons des
voyelles viennent toujours le mieux, et parmi les autres lettres, _e_,
_g_, _j_, _k_, _q_ sont toujours les plus mal répétées. L'oreille
aussi demande à être exercée, et les facultés auditives varient d'une
manière surprenante suivant les personnes. Le chant est toujours
entendu avec une grande netteté ainsi que les sons des instruments à
vent et surtout ceux du cornet à piston qui, de Londres, pourraient
être entendus par des milliers de personnes à la fois à travers le
large Corn Exchange de Basingstoke.»

Suivant M. Rollo Russel, le circuit d'un téléphone n'aurait pas besoin
d'isolation sur une longueur relativement petite; ainsi avec un
circuit de 418 mètres on a pu employer un fil de cuivre nu déposé sur
un gazon sans que les transmissions téléphoniques résultant d'une
petite boîte à musique fussent annulées, mais à la condition que les
deux fils ne fussent pas en contact. On a pu même obtenir des
transmissions quand ce circuit était enterré dans de la terre mouillée
sur une longueur de 30 mètres, ou immergé dans un puits sur une
longueur de 40 mètres. La parole transmise dans ces conditions ne
semblait même pas différente de ce qu'elle était quand le circuit
était isolé.

Le téléphone peut se faire entendre simultanément à plusieurs
auditeurs, soit en prenant sur les deux fils réunissant les deux
téléphones en correspondance (près du téléphone récepteur) des
dérivations aboutissant à différents téléphones, qui peuvent
facilement être au nombre de 5 ou 6, sur les courts circuits, soit au
moyen d'une petite caisse sonore fermée par deux membranes légères
dont l'une est fixée sur la lame vibrante. En faisant aboutir à cette
caisse un certain nombre de tubes acoustiques, plusieurs personnes
pourraient, suivant M. Mc. Kendrick, entendre très-distinctement.

On peut obtenir encore des auditions simultanées du téléphone en les
interposant dans un même circuit, et les expériences faites à New-York
ont montré qu'on pouvait ainsi en faire parler cinq échelonnés en
différents points d'une ligne télégraphique. Dans des essais
téléphoniques faits sur les lignes des écluses du département de
l'Yonne, on a constaté que sur un fil de 12 kilomètres où l'on avait
placé à des distances différentes plusieurs téléphones, trois ou
quatre personnes ont pu causer entres elles à travers ces téléphones,
chacune entendant ce que disaient les autres. Les réponses et les
demandes tout en se croisant restaient perceptibles. On a pu même, en
plaçant un téléphone sur un second fil de dix kilomètres éloigné du
premier de cinquante centimètres, et le suivant sur une longueur de
deux kilomètres seulement, saisir la conversation échangée sur l'autre
fil. On pouvait même distinguer très-bien les timbres des voix des
deux interlocuteurs.

Depuis l'apparition du téléphone en Europe, beaucoup d'inventeurs
prétendent être parvenus à faire parler un téléphone de manière qu'il
soit entendu des différents points d'une vaste salle. Nous avons vu
que M. Bell avait déjà obtenu ce résultat, et sous ce rapport nous ne
voyons pas que ceux qui ont perfectionné le téléphone soient arrivés à
des résultats beaucoup plus importants. Mais ce qui est certain, c'est
qu'un téléphone ordinaire peut parfaitement émettre des sons musicaux
susceptibles d'être entendus dans une pièce assez grande et tout en
étant attaché à la muraille. On doit se rappeler les résultats obtenus
par MM. Pollard et Garnier lors des essais qu'ils firent à Cherbourg
pour relier la digue à la préfecture maritime de cette ville.

La digue de Cherbourg est, comme on le sait, une sorte d'île factice
créée de main d'homme devant cette ville pour constituer une rade. Les
forts établis sur cette digue sont reliés par des câbles sous-marins
au port militaire et à la préfecture maritime. Un jour qu'après des
expériences faites dans le cabinet du préfet sur l'un de ces câbles,
au moyen de téléphones, plusieurs des personnes présentes causaient
ensemble dans la pièce, elles furent très-étonnées d'entendre le
clairon sonner la retraite, et les sons semblaient venir de l'un des
points de la pièce. On cherche, et l'on reconnaît bientôt que c'est le
téléphone pendu à la muraille qui se livrait à cet exercice. On
s'informe et l'on apprend que c'était un des expérimentateurs de la
station de la digue qui avait fait la plaisanterie de sonner du
clairon devant le téléphone de cette station. Or la digue est éloignée
de Cherbourg de plus d'une lieue, et la préfecture maritime est au
milieu de la ville. Les téléphones étaient pourtant construits
grossièrement dans les ateliers du port de Cherbourg, ce qui prouve
une fois de plus combien ces appareils exigent peu de précision pour
fonctionner.

Les téléphones du modèle de Bell les plus variés dans leurs
dispositions se trouvent chez M. C. Roosevelt, représentant de M. Bell
à Paris, 1, rue de la Bourse. Ils sont généralement construits par M.
Bréguet, et les modèles les plus recherchés sont, indépendamment de
celui que nous avons décrit, le grand modèle carré dont l'aimant est
en fer à cheval et qui est renfermé dans une boîte plate, portant sur
sa face antérieure un cornet qui sert en même temps d'embouchure. Nous
représentons (fig. 24), ce système, qui a du reste été construit tout
récemment à Boston dans de meilleures conditions. Dans ce nouveau
modèle, établi par M. Gower, l'aimant est composé de plusieurs lames
terminées par un noyau magnétique en fer sur lequel est fixée la
bobine, et le tout est recouvert d'une épaisse couche de paraffine.
Les sons reproduits sont alors beaucoup plus nets et plus forts. Il y
a aussi un modèle en forme de tabatière dans lequel l'aimant est
contourné en spirale afin de conserver sa longueur sous une forme
ronde. Le pôle qui occupe la partie centrale de cette spirale est
alors muni d'un noyau de fer sur lequel est fixée la bobine
d'induction, et le couvercle de la tabatière porte la lame vibrante
ainsi que l'embouchure; nous représentons ce modèle fig. 25. Dans un
autre modèle, dit _téléphone miroir_, le dispositif précédent est
adapté sur un manche comme la glace d'un miroir portatif, et
l'embouchure se présentant sur l'une des faces latérales, on parle
avec cet instrument comme si l'on parlait devant un écran de cheminée.

On trouve d'un autre côté chez M. Bailey les divers modèles de
téléphones à pile et à charbon d'Edison dont nous parlerons bientôt
et qui ont donné les meilleurs résultats sur les longues lignes, ainsi
que les téléphones de MM. Gray et Phelps.




DISPOSITIONS DIFFÉRENTES DES TÉLÉPHONES.


Les résultats si prodigieux obtenus avec le téléphone Bell et dont
l'authenticité avait été mise en doute par la plupart des savants,
devaient naturellement, étant une fois démontrés, provoquer une foule
de recherches de la part des inventeurs et même de ceux qui avaient
été dans l'origine les plus incrédules. Il en est résulté une foule de
perfectionnements et de modifications qui ont évidemment leur intérêt,
et dont nous allons maintenant nous occuper.




TÉLÉPHONES À PILE.


=Téléphone de M. Edison.=--L'un des premiers et des plus intéressants
perfectionnements apportés au téléphone de Bell, est celui qui a été
combiné dans la première moitié de l'année 1876 par M. Edison. Ce
système est, à la vérité, plus compliqué que celui que nous avons
étudié précédemment, car il met à contribution une pile, et l'appareil
transmetteur est différent de l'appareil récepteur; mais il est moins
susceptible d'être influencé par les causes extérieures et permet des
transmissions à plus grande distance.

Le téléphone de M. Edison, comme celui de M. Gray, dont nous avons
déjà eu occasion de parler, est fondé sur l'action de courants
ondulatoires déterminés par des variations de résistance d'un médiocre
conducteur interposé dans le circuit, et sur lequel réagissent les
vibrations d'un diaphragme devant lequel on parle. Seulement, au lieu
d'employer un conducteur liquide qui ne peut jamais être utilisé
pratiquement, M. Edison a cherché à mettre à contribution les corps
solides semi-conducteurs. Ceux qui lui offrirent le plus d'avantages,
à ce point de vue, furent le graphite et le charbon, surtout le
charbon résultant du noir de fumée comprimé. Ces substances, en effet,
étant introduites dans un circuit entre deux lames conductrices dont
l'une est mobile, sont susceptibles de modifier la résistance de ce
circuit dans le même rapport à peu près que la pression qui est
exercée sur elles par la lame mobile[12], et l'on conçoit que pour
obtenir avec ce système les courants ondulatoires nécessaires à la
reproduction des sons articulés, il suffisait d'introduire un disque
de plombagine ou de noir de fumée entre la lame vibrante d'un
téléphone et une lame de platine mise en rapport avec la pile. La lame
du téléphone étant mise en communication avec le fil du circuit, il
devait résulter des vibrations de cette lame devant le disque de
charbon, une série de pressions croissantes et décroissantes, donnant
lieu à des effets correspondants dans l'intensité du courant transmis,
et ces effets devaient réagir d'une manière analogue aux courants
ondulatoires déterminés par l'induction dans le système de Bell.
Toutefois, pour obtenir de très-bons résultats, plusieurs dispositions
accessoires étaient nécessaires, et nous représentons (fig. 26) l'une
des dispositions qui ont été données à cette partie du système
téléphonique de M. Edison.

         [Note 12: Cette propriété était connue depuis longtemps,
         mais non appliquée. Je l'avais indiquée dès 1856 dans le tome
         I de mon _Exposé des applications de l'électricité_, page 240
         (2e édition), à propos des interrupteurs de circuit. J'en ai
         parlé encore dans un Mémoire sur les électro-aimants à fil nu
         (publié en 1865 dans les _Annales télégraphiques_) et dans
         plusieurs notes présentées à l'Académie des sciences en 1872
         et 1875 sur la conductibilité des limailles et poussières
         conductrices. M. Clérac, de son côté, en 1865, la mettait à
         contribution pour obtenir des résistances variables.]

Dans cette figure, l'appareil est vu en coupe, et il se rapproche
beaucoup, quant à la forme, du téléphone de Bell. L L est la lame
vibrante, O O, l'embouchure, M le trou de cette embouchure, N N N la
cage de l'appareil qui est construite ainsi que l'embouchure en
ébonite et qui présente au-dessous de la lame une cavité assez
spacieuse et un trou tubulaire qui est creusé dans le manche. À sa
partie supérieure, ce tube est continué par un rebord cylindrique muni
d'un pas de vis sur lequel est vissée une petite bague présentant une
saillie intérieurement, et c'est à l'intérieur de ce tube que se
trouve disposé le système rhéostatique. Celui-ci se compose d'abord
d'un piston E, adapté à l'extrémité d'une longue vis E F, dont le
bouton F en tournant permet de faire avancer ou reculer le piston
d'une certaine quantité. Au-dessus de ce piston, se trouve adaptée une
lame de platine très mince A reliée par une lamelle flexible et un fil
à un bouton d'attache P'. Une autre lame B, exactement semblable, est
reliée avec le bouton d'attache P, et c'est entre ces deux lames
qu'est placé le disque de charbon C. Ce disque est constitué avec du
noir de fumée de pétrole comprimé, et sa résistance est d'un _ohm_ ou
de 100 mètres de fil télégraphique. Enfin un disque d'ébonite est
appliqué sur la lame de platine supérieure B, et un tampon élastique
composé d'un morceau de tube de caoutchouc G et d'un disque de liège
H, est interposé entre la lame vibrante L L et le disque B, afin que
les vibrations de cette lame ne soient pas arrêtées par l'obstacle
rigide constitué par l'ensemble du système rhéostatique. Quand ces
différentes pièces sont en place, on règle l'appareil au moyen de la
vis F, et ce réglage est facile puisqu'il suffit de la serrer ou de la
desserrer jusqu'à ce que le téléphone récepteur donne son maximum de
son.

Dans un nouveau modèle représenté (fig. 27), et qui a fourni les
meilleurs résultats pour la netteté des transmissions, la lame
vibrante L L est maintenue et appuyée contre les disques du conducteur
secondaire en charbon C, par l'intermédiaire d'un petit cylindre de
fer A au lieu d'un tampon en caoutchouc, et la pression est réglée par
une vis placée au-dessous de _e_. L'embouchure E de l'appareil est
plus saillante, et le trou plus large. Enfin il n'y a plus de manche à
l'appareil dont l'enveloppe est en fonte nickelée. Le disque rigide
_b_ qui appuie sur la première lame de platine _p_ est, d'un autre
côté, en _aluminium_ au lieu d'être en ébonite.

Le téléphone récepteur ressemble assez à celui de M. Bell. Il
présente néanmoins quelques différences que l'on peut reconnaître par
l'inspection de la fig. 28. Ainsi l'aimant N S est recourbé en fer à
cheval, et la bobine magnétisante E recouvre seulement un des pôles N;
ce pôle occupe précisément le centre de la lame vibrante L L, tandis
que le second pôle est près du bord de cette lame. Les dimensions
elles-mêmes de la lame sont considérablement réduites; sa surface est
à peu près celle d'une pièce de cinq francs, et elle est enclavée dans
une espèce de rainure circulaire qui la maintient dans une position
parfaitement déterminée. En raison de cette disposition, le manche de
l'instrument est en bois plein, et l'espace vide où se trouve le
système électro-magnétique est un peu plus développé que dans le
modèle de Bell; mais l'on s'est arrangé de manière à éviter les échos
et à en faire une sorte de caisse sonore apte à amplifier les sons. La
disposition du système électro-magnétique par rapport à la lame
vibrante doit évidemment augmenter aussi la sensibilité de
l'appareil, car le pôle S étant en contact intime avec la lame L L,
celle-ci se trouve polarisée et peut recevoir beaucoup plus
énergiquement les influences magnétiques du second pôle N, qui en est
distant de l'épaisseur d'une forte feuille de papier. Dans les deux
appareils de M. Edison (récepteur et transmetteur) la partie
supérieure CC correspondante à la lame vibrante, au lieu d'être fixée
par des vis sur la partie attenante au manche, est vissée sur cette
partie elle-même, ce qui permet de démonter beaucoup plus facilement
l'instrument.

M. Edison a, du reste, beaucoup varié la forme de ses appareils, et
aujourd'hui leur enveloppe est en métal avec une embouchure d'ébonite
en forme d'entonnoir.

Ayant constaté, comme du reste l'avait fait avant lui M. Elisha Gray,
que les courants induits sont plus favorables aux transmissions
téléphoniques que les courants voltaïques, M. Edison transforma les
courants de pile passant par son transmetteur en courants induits, et
cela en leur faisant traverser le circuit primaire d'une bobine
d'induction bien isolée; le fil de ligne était alors mis en
communication avec le fil secondaire de la bobine. Nous rapporterons
plus tard des expériences qui montreront les avantages de cette
combinaison; pour le moment, nous ne faisons que la signaler, car elle
fait aujourd'hui partie intégrante de presque tous les systèmes de
téléphones à pile.


=Téléphone musical d'Edison.=--Les effets curieux et réellement
très-avantageux que M. Edison avait obtenus avec son _électro-motographe_,
lui donnèrent l'idée, dès le commencement de l'année 1877, d'appliquer
le principe de cet appareil au téléphone pour la reproduction des sons
transmis, et il a obtenu des résultats tellement intéressants que
l'auteur d'un article sur les téléphones, publié dans le _Telegraphic
Journal_ du 15 août 1877, présente cette invention comme l'une des plus
belles du dix-neuvième siècle. Ce qui est certain, c'est qu'elle semble
avoir donné naissance au phonographe qui, dans ces derniers temps, a
fait tant de bruit et a tant étonné les savants.

Pour qu'on puisse comprendre le principe de ce téléphone, nous devrons
entrer dans quelques détails sur l'électro-motographe de M. Edison,
découvert en 1872. Cet appareil est fondé sur ce principe: que si une
feuille de papier, préparée avec une solution d'hydrate de potasse,
est appliquée sur une plaque métallique réunie au pôle positif d'une
pile, et qu'une pointe de plomb ou de platine reliée au pôle négatif
soit promenée sur le papier, le frottement que cette pointe rencontre
cesse dès que le courant passe, et elle peut dès lors glisser comme
sur une glace jusqu'à ce que le courant soit interrompu. Or, comme
cette réaction peut être effectuée instantanément sous l'influence de
courants excessivement faibles, les effets mécaniques produits par ces
alternatives d'arrêt et de glissement, peuvent, pour une disposition
convenable de l'appareil, déterminer des vibrations en rapport avec
les interruptions de courant produites par le transmetteur.

Dans ce système, le récepteur téléphonique se compose d'un résonnateur
et d'un tambour monté sur un axe que fait tourner une manivelle. Une
bande de papier en provision sur un rouleau, passe sur le tambour dont
la surface est rugueuse, et sur cette bande appuie fortement une
pointe émoussée de platine qui est adaptée à l'extrémité d'un ressort
fixé au centre du résonnateur. Le courant de la pile dirigé d'abord
sur le ressort, passe par la pointe de platine à travers le papier
chimique, et retourne par le tambour à la pile. Quand on tourne la
manivelle, le papier avance, et le frottement normal qui se produit
entre le papier et la pointe de platine, pousse en avant cette
dernière, en provoquant par l'intermédiaire du ressort une traction
sur un des côtés du résonnateur; mais au moment de chaque passage du
courant à travers le papier, tout frottement cessant, le ressort n'est
plus entraîné, et le résonnateur revient à sa position normale. Or,
comme à chaque vibration effectuée au transmetteur ce double effet se
manifeste, il en résulte une série de vibrations du résonnateur qui
sont la répétition de celles du transmetteur et, par conséquent, la
reproduction plus ou moins réduite des sons musicaux qui ont affecté
le transmetteur. Suivant les journaux américains, cet appareil aurait
fourni des résultats surprenants; les courants les plus faibles, qui
n'exerceraient aucune action sur un électro-aimant, produisent de
cette manière des effets complets. L'appareil peut même reproduire,
avec une grande intensité, les notes les plus élevées de la voix
humaine, notes que l'on peut à peine distinguer lorsque l'on emploie
des électro-aimants.

Le transmetteur est à peu près le même que celui que nous avons
décrit précédemment; seulement, au lieu du disque de charbon, c'est
une pointe de platine qui est employée, et elle ne doit pas être en
contact continuel avec la lame vibrante. Voici du reste comment il est
décrit dans le _Telegraphic Journal_: «Il consiste simplement dans un
long tube de deux pouces de diamètre, ayant un de ses bouts recouvert
d'un diaphragme constitué par une mince feuille de cuivre et maintenu
serré au moyen d'une bague élastique. Au centre du diaphragme de
cuivre se trouve rivé un petit disque de platine, et devant ce disque,
est ajustée une pointe du même métal adaptée à un support fixe. Quand
on chante devant le diaphragme, celui-ci en vibrant rencontre la
pointe de platine et lui fait produire le nombre de fermetures de
courant en rapport avec les vibrations des notes chantées.»

D'après de nouvelles expériences faites en Amérique pour juger du
mérite des différents systèmes de téléphones, ce serait celui de M.
Edison qui aurait fourni les meilleurs résultats. Voici ce que nous
lisons, en effet, dans le _Telegraphic Journal_ du 1er mai 1878 (p.
187): «Le 2 avril dernier, on expérimenta le téléphone à charbon de M.
Edison entre New-York et Philadelphie, sur une des lignes si
nombreuses de la compagnie de l'_Ouest Union_. La ligne avait une
longueur de cent six milles, et dans presque tout son parcours elle
longeait les autres fils. Or les effets d'induction déterminés par les
transmissions télégraphiques à travers les fils voisins, et qui
étaient suffisants pour empêcher l'audition de la parole dans tous les
téléphones essayés, furent sans influence quand on employa le
téléphone d'Edison avec deux éléments de pile et une petite bobine
d'induction, et MM. Batchelor, Phelps et Edison purent échanger
facilement une conversation. Le téléphone magnétique de M. Phelps
regardé comme le plus puissant de son espèce, donna même de moins bons
résultats.»

Dans des expériences faites entre le palais de l'Exposition de Paris
et Versailles, la commission du jury a pu constater les mêmes
résultats avantageux.


=Téléphones du colonel Navez.=--Le colonel d'artillerie belge Navez,
l'auteur du chronographe balistique bien connu, a cherché à
perfectionner le téléphone d'Edison en employant plusieurs disques de
charbon au lieu d'un seul. Suivant lui, les variations de résistance
électrique produites par les disques de charbon, sous l'influence de
pressions inégales, dépendent surtout de leur surface de contact, et
il croit en conséquence que plus ces surfaces sont multipliées, plus
les différences en question sont considérables, comme cela a lieu
quand on polarise la lumière avec une pile de glaces. Les meilleurs
résultats ont été obtenus par lui avec une pile de douze rondelles de
charbon. «Ces rondelles, dit-il, agissent bien par leurs surfaces de
contact, car il suffit de les séparer par des rondelles d'étain
interposées, pour détruire toute articulation de la parole
reproduite[13].»

         [Note 13: J'ai pu, dès l'année 1865, m'assurer de la
         vérité de cette observation, en provoquant le serrage des
         spires d'un électro-aimant à fil nu. Plus le nombre des
         spires était considérable dans le sens de la pression, plus
         les différences de résistance de l'hélice magnétisante
         étaient accentuées.]

Pour éteindre les vibrations musicales nuisibles qui accompagnent les
transmissions téléphoniques, M. Navez emploie, comme lame vibrante du
transmetteur, une lame de cuivre recouverte d'argent, et pour lame
vibrante du récepteur, une lame de fer doublée d'une plaque de laiton,
le tout soudé ensemble. Il emploie d'ailleurs des tubes de caoutchouc
munis d'embouchures et de conduits auriculaires, pour la transmission
et la réception des sons, et les appareils sont disposés à plat, sur
une table. À cet effet, le barreau aimanté du téléphone récepteur est
alors remplacé par deux aimants horizontaux agissant par un pôle de
même nom sur un petit noyau de fer qui porte la bobine et qui se
trouve placé verticalement entre les deux aimants. Il emploie
naturellement une petite bobine de Ruhmkorff, pour transformer
l'électricité de la pile en électricité d'induction.

Les figures 29 et 30 représentent les deux parties de ce système
téléphonique. La pile de charbon est en C, fig. 29; la lame vibrante
en LL, et l'embouchure E, adaptée à un tube en caoutchouc TE,
correspond par le dessous à la lame vibrante. La pile de charbons est
réunie métalliquement au circuit par une tige de platine EC, et la
lame vibrante communique également au circuit par l'intermédiaire d'un
bouton d'attache. Dans le téléphone récepteur, fig. 30, la partie
supérieure est disposée à peu près comme dans les téléphones
ordinaires; seulement, au lieu d'une embouchure, on a adapté à
l'appareil un conduit auriculaire TO. Les deux aimants qui
communiquent une polarité uniforme au noyau de fer N portant la bobine
d'induction B, sont en A, A' et ont la forme de fers à cheval; on en
voit un en coupe en D du côté droit, et l'autre ne montre en C que la
courbe du fer à cheval. Les deux boutons d'attache de ce récepteur
correspondent aux deux extrémités du fil induit de la bobine
d'induction supplémentaire, et les deux boutons d'attache du
transmetteur correspondent aux deux bouts du fil primaire de cette
bobine et à la pile qui est interposée dans le circuit près de cet
appareil.


=Téléphones de MM. Pollard et Garnier.=--Le téléphone à pile construit
par MM. Pollard et Garnier est différent de ceux qui précèdent, en ce
qu'il met simplement à contribution deux pointes de mine de plomb
portées par des porte-crayons métalliques, et que ces pointes sont
appliquées directement contre la lame vibrante avec une pression qui
doit être réglée. La fig. 31 représente la disposition qu'ils ont
adoptée, et qui du reste peut être variée d'une infinité de manières.

LL est la lame vibrante en fer-blanc au-dessus de laquelle se trouve
l'embouchure E, et P, P' sont les deux pointes de graphite munies de
leur porte-crayons. Ces porte-crayons portent à leur partie inférieure
un pas de vis qui, étant engagé dans un trou fileté pratiqué dans une
plaque métallique CC, permet de serrer plus ou moins les crayons
contre la lame LL. Cette plaque métallique CC est composée de deux
parties juxtaposées qui, étant isolées l'une de l'autre, peuvent être
mises en rapport avec un commutateur cylindrique au moyen duquel on
peut disposer le circuit de diverses manières. Ce commutateur étant
pourvu de cinq lames, permet de passer presque instantanément d'une
combinaison à l'autre, et ces combinaisons sont les suivantes:

1º Le courant entre par le crayon P, passe dans la plaque et de là
dans la ligne;

2º Le courant arrive par le crayon P', passe dans la plaque et de là
dans la ligne;

3º Le courant arrive à la fois par les crayons P et P', se rend dans
la plaque et de là à la ligne;

4º Le courant arrive par le crayon P, va de là à la plaque, puis dans
le crayon P', et de là à la ligne.

On a donc de cette manière deux éléments de combinaison que l'on peut
utiliser séparément ou en les associant en tension ou en quantité.

Lorsque les crayons sont bien réglés et donnent une transmission bien
régulière et de même intensité, on peut étudier facilement les effets
produits quand on passe de l'une des combinaisons à l'autre, et l'on
constate: 1º que pour un circuit court, il n'y a pas de changement
appréciable, quelle que soit la combinaison employée; 2º que quand le
circuit est long ou présente une grande résistance, c'est la
combinaison en tension qui a l'avantage, et cela d'autant plus que la
ligne est plus longue.

Ce système téléphonique, comme du reste les deux précédents, met à
contribution une machine d'induction pour transformer les courants
voltaïques en courants induits; nous parlerons plus tard de cet
accessoire important de ces sortes d'appareils.

Quant au téléphone récepteur, la disposition adoptée par MM. Pollard
et Garnier est à peu près celle de Bell. Seulement ils emploient des
lames de fer-blanc et des hélices beaucoup plus résistantes. Cette
résistance est, en effet, de cent cinquante à deux cents kilomètres.
«Nous avons toujours reconnu, disent ces messieurs, que quelle que
soit la résistance du circuit extérieur, on a avantage à augmenter le
nombre des tours de spires, même en faisant usage du fil nº 42, qui
est celui que nous avons employé de préférence.»


=Téléphone à réaction de M. Hellesen.=--M. Hellesen pensant que les
vibrations produites par la voix sur un transmetteur téléphonique à
charbon, devaient se trouver amplifiées si la pièce mobile du rhéotome
était soumise à une action électro-magnétique résultant de ces
vibrations elles-mêmes, a combiné un transmetteur fondé sur ce
principe que nous représentons fig. 32, et qui a l'avantage de
constituer lui-même l'appareil d'induction destiné à transformer les
courants voltaïques employés. Cet appareil se compose d'un tube de fer
vertical appuyé sur une masse magnétique NS et entouré d'une bobine
magnétisante BB au-dessus de laquelle est adaptée une hélice
d'induction en fil fin II, mise en communication avec le circuit. À
l'intérieur du tube, se trouve un crayon de plombagine C, disposé dans
un porte-crayon qui peut être élevé ou abaissé au moyen d'une vis de
rappel V adaptée au dessous de la masse magnétique. Enfin, au-dessus
de ce crayon, est fixée une lame vibrante en fer LL, qui est munie à
son centre d'un contact de platine communiquant à la pile; le circuit
local est alors mis en rapport avec le crayon par l'intermédiaire de
l'hélice magnétisante B, dont un bout est à cet effet soudé sur le
tube de fer.

Il résulte de cette disposition que les vibrations de la lame LL, au
moment de leur plus grande amplitude du côté du crayon, tendent à
s'amplifier par suite de l'action attractive exercée sur la plaque,
et la pression sur le graphite devenant plus forte, accroît les
différences de résistance qui en résultent et, par suite, détermine
des variations plus grandes dans l'intensité des courants transmis.


=Téléphone à réaction de MM. Thomson et Houston.=--La disposition
téléphonique que nous venons de décrire a été reprise dernièrement par
MM. Elihu Thomson et Edwin. J. Houston qui, dans l'_English mechanic
and World of science_ du 21 juin 1878, c'est-à-dire deux mois après
que M. Hellesen m'a indiqué son système[14], ont publié un article sur
un appareil à peu près semblable au précédent.

         [Note 14: M. Hellesen m'a communiqué le dessin de son
         appareil le 3 mai 1878. Or les expériences faites à
         Copenhague dataient de plus de six semaines.]

Dans cet appareil, en effet, le courant qui passe à travers le corps
médiocrement conducteur, anime un électro-aimant muni d'une bobine
d'induction, et cet électro-aimant réagit sur le diaphragme pour
augmenter l'amplitude de ses vibrations et créer en même temps deux
actions électriques agissant dans le même sens; seulement la
disposition du contact du mauvais conducteur avec la lame vibrante est
un peu différente. Au lieu d'un simple contact par pression effectué
entre cette lame et un crayon de charbon, c'est un petit fragment de
cette matière, taillé en pointe, qui est fixé sur la lame vibrante et
qui plonge dans une gouttelette de mercure versée au fond d'une cavité
pratiquée à l'extrémité supérieure du fer de l'électro-aimant. La
disposition de l'appareil est d'ailleurs la même que celle d'un
téléphone ordinaire, et c'est la tige de fer de l'électro-aimant qui
représente le barreau aimanté du téléphone Bell. Suivant les auteurs,
cet appareil peut être employé comme transmetteur et comme récepteur,
et voici comment les effets se produisent dans les deux cas.

Quand l'appareil transmet, le fragment de charbon plonge plus ou moins
dans le mercure, et par suite des différences qui se produisent dans
les surfaces de contact suivant l'amplitude des vibrations de la lame,
le courant subit des variations d'intensité en rapport avec ces
amplitudes, et de ces variations résultent, dans la bobine
d'induction, des courants induits, qui réagissent sur le téléphone
récepteur comme dans l'appareil Bell, et qui sont encore renforcés de
ceux qui sont produits magnéto-électriquement par le mouvement du
diaphragme devant la bobine d'induction et le fer de l'électro-aimant.

Quand l'appareil est employé comme récepteur, les effets ordinaires se
manifestent, car le fer de l'électro-aimant étant aimanté par le
courant, se trouve exactement dans les conditions des téléphones Bell
ordinaires, et les courants induits lui arrivent de la même manière,
seulement plus intenses. MM. Thomson et Houston prétendent que ce
système a fourni des résultats excellents et que le son de la voix y
est beaucoup moins altéré que dans les autres téléphones.


=Téléphones à piles et à transmetteurs liquides.=--On a vu que M.
Gray, dès l'année 1876, avait imaginé un système téléphonique basé
sur les variations de résistance qu'éprouve un circuit complété par un
liquide, lorsque la couche liquide interposée entre les électrodes
varie d'épaisseur sous l'influence des vibrations de la lame
téléphonique mise en rapport avec l'une de ces électrodes. Ce système
a été étudié depuis par plusieurs inventeurs, entre autres par MM.
Richemond et Salet, et voici les quelques renseignements qui ont été
publiés relativement à leurs recherches.

«Un autre téléphone reproduisant les sons articulés, et appelé par M.
Richemond _électro-hydro-téléphone_, a été breveté récemment aux
États-Unis. Il est sous certains rapports semblable à celui de M.
Edison, mais au lieu de mettre à contribution des disques de charbon
pour modifier la résistance du circuit, c'est l'eau qui est employée,
et cette eau est mise en rapport avec le circuit et la pile par
l'intermédiaire de deux pointes de platine, dont une est fixée sur le
diaphragme métallique qui vibre sous l'influence de la voix. Les
vibrations de ce diaphragme en transportant la pointe qui lui est
adhérente en des points différents de la couche liquide interpolaire,
diminuent ou augmentent la résistance électrique de cette couche, et
déterminent des variations correspondantes dans l'intensité du courant
traversant le circuit. Le téléphone récepteur a d'ailleurs la
disposition ordinaire.» (Voir le _Telegraphic Journal_ du 15 sept.
1877, p. 222).

«Il m'a paru intéressant, dit M. Salet, de construire un téléphone
dans lequel le mouvement de deux membranes soient absolument
solidaires, et pour cela j'ai mis à profit la grande résistance des
liquides. M. Bell avait déjà obtenu quelques résultats en attachant à
la membrane vibrante un fil de platine communiquant avec une pile, et
plongeant plus ou moins dans de l'eau acidulée contenue dans un vase
métallique relié lui-même par la ligne au téléphone receveur. J'ai
substitué au fil de platine un petit levier d'aluminium portant une
lame de platine; à une très-faible distance de celle-ci s'en trouvait
une seconde en relation avec la ligne. Les vibrations de la membrane,
triplées ou quadruplées dans leur amplitude, ne sont pas altérées dans
leurs formes, grâce à la petitesse et à la légèreté du levier; elles
déterminent dans l'épaisseur de la couche liquide traversée par le
courant, et par suite dans l'intensité de celui-ci, des variations,
lesquelles en occasionnent de semblables dans la force attractive de
l'électro-aimant récepteur. Sous son influence, la membrane recevante
exécute des mouvements solidaires de ceux de la membrane expéditrice.
Le son transmis est très-net et, résultat auquel on pouvait
s'attendre, le timbre est parfaitement conservé. Les consonnes
cependant n'ont pas tout le mordant de celles transmises par
l'instrument de M. Bell. C'est un inconvénient qui apparaît surtout
quand le levier est un peu lourd; on pourrait facilement le faire
disparaître. L'électrolyse produit en outre un bruissement continu qui
ne nuit guère à la netteté du son.

«Comme dans ce système on ne demande pas à la voix de _produire_, mais
seulement de _diriger_ le courant électrique engendré par une pile, on
peut théoriquement augmenter à volonté l'intensité du son reçu. En
réalité j'ai pu faire rendre au récepteur des sons très-forts, et il
me semble que cet avantage compense largement la nécessité d'employer
une pile et un appareil expéditeur assez délicat. Malheureusement la
transmission ne peut se faire à des distances un peu considérables.
Supposons qu'un certain déplacement de la membrane expéditrice
détermine dans la résistance le même accroissement que cinq à six
cents mètres de fil: si la ligne a cinq cents mètres, l'intensité du
courant se trouvera réduite de moitié et la membrane recevante prendra
une nouvelle position notablement différente de la première; mais si
la ligne a cinq cents kilomètres, l'intensité du courant ne sera
modifiée que de un millième. Il faudrait donc employer une pile énorme
pour que cette variation se traduisît par un changement sensible dans
la position de la membrane recevante.»

(Voir _Comptes rendus de l'Académie des sciences_ du 18 février 1878,
p. 471.)

M. J. Luvini, dans un article inséré dans _les Mondes_, du 7 mars
1878, a indiqué un système de rhéotome de courant pour les téléphones
à pile qui, malgré sa complication, pourrait peut-être présenter
quelques avantages, en ce sens qu'il fournirait des courants
alternativement _renversés_. Dans ce système, la lame vibrante
transmettrice qui doit être placée verticalement, réagit sur un fil
mobile horizontal replié rectangulairement et portant sur chacune de
ses branches deux pointes de platine plongeant dans deux godets
remplis d'un liquide médiocrement conducteur; les deux branches de ce
fil, isolées l'une de l'autre, sont mises en rapport avec les deux
pôles de la pile, et les quatre godets dans lesquels plongent les
fils de platine, communiquent d'une manière inverse à la ligne et à la
terre par l'intermédiaire de fils de platine immobiles fixés dans les
godets. Il résulte de cette disposition que, pour un réglage
convenable des distances entre les fils fixes et mobiles, deux
courants égaux se trouveront opposés à travers le circuit de la ligne
quand le diaphragme sera immobile; mais aussitôt que celui-ci vibrera,
les distances respectives des fils varieront, et il en résultera, un
courant différentiel dont l'intensité sera en rapport avec l'étendue
du déplacement du système ou l'amplitude de la vibration, et dont le
sens variera pour les mouvements en dessus et en dessous de la ligne
des noeuds de vibration. On aurait donc de cette manière les effets
avantageux des courants induits.


=Téléphones à pile et à arcs voltaïques.=--Pour obtenir des variations
de résistance encore plus sensibles qu'avec les liquides et les corps
pulvérulents, on a eu l'idée d'avoir recours aux conducteurs gazeux
échauffés, et on a combiné plusieurs dispositifs de téléphones à pile
dans lesquels le circuit était complété par une couche d'air séparant
la lame vibrante d'une pointe de platine servant d'excitateur à une
décharge électrique de haute tension. Dans ces conditions, cette
couche d'air devient conductrice, et l'intensité du courant qui la
traverse est en rapport avec son épaisseur. Ce problème a été résolu
soit au moyen de courants voltaïques d'une grande tension, soit au
moyen d'une bobine de Ruhmkorff.

Le premier système a été combiné par M. Trouvé, et voici ce qu'il en
dit dans le journal _la Nature_ du 6 avril 1878. «Une membrane
métallique vibrante constitue l'un des pôles d'une pile à haute
tension; l'autre pôle est assujetti devant la plaque par une vis
micrométrique qui permet de faire varier, suivant la tension de la
pile, la distance à la plaque, sans pourtant jamais être en contact
avec elle. Cette distance, toutefois, ne doit pas dépasser celle que
pourrait franchir la décharge de la pile. Dans ces conditions, la
membrane vibrant sous l'influence des ondes sonores a pour effet de
modifier constamment la distance entre les deux pôles et de faire
ainsi varier sans cesse l'intensité du courant; par conséquent
l'appareil récepteur (téléphone Bell ou à électro-aimant) subit des
variations magnétiques en rapport avec les variations du courant qui
l'influence, ce qui a pour effet de faire vibrer synchroniquement la
membrane réceptrice. C'est donc sur la possibilité de faire varier
entre des limites très-étendues la résistance du circuit extérieur
d'une pile ou batterie à haute tension dont les pôles ne sont pas en
contact, que repose le nouvel appareil téléphonique. On pourra aussi,
pour faire varier les conditions de cette résistance, faire intervenir
une vapeur quelconque ou bien des milieux différents, tels que l'air
ou les gaz plus ou moins raréfiés.»

M. Trouvé pense obtenir de bons résultats avec sa pile à rondelles
humectées de sulfate de cuivre et de sulfate de zinc, en en disposant
les éléments, au nombre de quatre ou cinq cents, dans des tubes de
verre de petit diamètre. Pour obtenir des courants de tension, il
n'est pas besoin, comme on le sait, que ces éléments soient de grandes
dimensions.

M. de Lalagade a proposé un moyen analogue en employant, pour la
formation de l'arc, un courant dont la tension est augmentée par
l'interposition dans le circuit d'un fort électro-aimant. Cet
électro-aimant réagit d'ailleurs sur un électro-aimant Hughes pour lui
faire fournir des courants d'induction susceptibles de faire
fonctionner le récepteur. Suivant M. de Lalagade, une pile de Bunsen
ou à bichromate de potasse de 6 éléments, suffirait pour obtenir un
arc voltaïque continu entre la lame vibrante d'un téléphone et une
pointe de platine éloignée suffisamment pour ne donner lieu à aucun
contact. Il faudrait cependant en déterminer un en commençant, pour
provoquer la formation de cet arc. Dans le système de M. de Lalagade,
la lame vibrante doit être munie à son centre d'une petite lame de
platine pour éviter les effets d'oxydation de l'étincelle. Suivant
l'auteur, les sons ainsi transmis et reproduits dans un téléphone dont
le système électro-magnétique serait monté sur une caisse sonore,
auraient une intensité plus grande qu'avec les téléphones ordinaires,
et il semblerait qu'on vous parlerait dans l'oreille.


=Téléphones à mercure.=--Ces systèmes sont fondés sur ce phénomène
physique découvert par M. Lippmann, que si une couche d'eau acidulée
est superposée à du mercure et réunie au moyen d'une électrode et d'un
fil avec celui-ci, de manière à constituer un circuit, toute action
mécanique qui aura pour effet de presser sur la surface du mercure et
de faire varier la forme de son ménisque, déterminera une réaction
électrique capable de donner lieu à un courant dont la force sera en
rapport avec l'action mécanique exercée. Par réciproque, toute action
électrique qui sera produite sur le circuit d'un pareil système,
donnera lieu à une déformation du ménisque et par suite à un mouvement
de celui-ci, qui sera d'autant plus caractérisé que le tube où se
trouve le mercure sera plus petit et l'action électrique plus grande.
Cette action électrique pourra d'ailleurs résulter d'une différence de
potentiel dans l'état électrique des deux extrémités du circuit mis en
rapport avec la source électrique employée ou d'un générateur
électrique quelconque[15].

         [Note 15: M. J. M. Page avait déjà reconnu que si un
         téléphone est placé dans le circuit de l'hélice primaire
         d'une bobine d'induction alors que l'hélice secondaire de cet
         appareil est placée dans le circuit d'un électromètre
         capillaire de M. Lippmann, il se produit à chaque mot
         prononcé dans le téléphone un mouvement de la colonne
         mercurielle de l'électromètre, lequel mouvement s'effectue
         vers le bout capillaire du tube et quelle que soit la
         direction du courant envoyé par le téléphone. On reconnut que
         cet effet était dû à ce que le mercure tend toujours à se
         mouvoir plus rapidement du côté du bout capillaire que du
         côté opposé.]

On comprend facilement, d'après ces effets, que si on plonge dans deux
vases VV{1} (fig. 33), remplis d'eau acidulée et de mercure, deux
tubes TT{1} à bout effilé contenant du mercure M, et qu'on réunisse
entre elles, par des fils métalliques PP{1}, QQ{1} d'abord, les deux
colonnes de mercure remplissant les tubes et, en second lieu, les
couches de mercure qui occuperont le fond des deux vases, on aura, si
on a soin de placer les tubes à une certaine distance de la surface du
mercure dans les vases, un circuit métallique complété par deux
électrolytes, dont l'un pourra accuser les effets mécaniques ou
électriques produits au sein de l'autre. Si donc on adapte au-dessus
des tubes deux lames vibrantes B, B{1}, et qu'on fasse vibrer l'une
d'elles, l'autre devra reproduire ces vibrations sous l'influence des
mouvements vibratoires communiqués par la colonne de mercure
correspondante. Ces vibrations seront en rapport elles-mêmes avec les
émissions électriques résultant des mouvements de la colonne de
mercure du premier tube, et qui sont déterminés mécaniquement. Si un
générateur électrique est introduit dans le circuit, l'effet que nous
venons d'analyser s'effectuera sous l'influence des modifications dans
le potentiel de ce générateur sous l'influence des effets
électro-capillaires. Mais si on n'emploie aucun générateur, l'action
résultera des courants électriques déterminés par l'action
électro-capillaire elle-même. Dans ce dernier cas, cependant,
l'appareil doit être construit d'une manière un peu plus délicate,
pour obtenir des réactions électriques plus sensibles, et voici
comment M. A. Bréguet décrit son appareil.

«L'appareil consiste dans un tube de verre fin, de quelques
centimètres de longueur, contenant des gouttes alternées de mercure et
d'eau acidulée, de façon à constituer autant d'éléments
électro-capillaires associés en tension. Les deux extrémités du tube
sont fermées à la lampe, mais laissent pourtant un fil de platine
prendre contact de chaque côté sur la goutte de mercure la plus
voisine. Une rondelle de sapin mince est fixée normalement au tube par
son centre, et permet ainsi d'avoir une surface de quelque étendue à
s'appliquer sur la coquille de l'oreille quand l'appareil est
récepteur, et de fournir au tube une plus grande quantité de mouvement
sous l'influence de la voix, quand l'appareil est transmetteur. Voici
les avantages que présentent ces sortes d'appareils:

«1º Ils ne nécessitent l'usage d'aucune pile;

«2º L'influence perturbatrice de la résistance d'une longue ligne est
presque nulle pour ces instruments alors qu'elle est encore
appréciable avec le téléphone Bell;

«3º Deux appareils à mercure accouplés comme il a été dit plus haut,
sont absolument corrélatifs, en ce sens que, même des positions
_différentes_ d'équilibre de la surface du mercure dans l'un d'eux,
produisent des positions différentes d'équilibre dans l'appareil
opposé. On peut donc reproduire à distance, sans pile, non-seulement
des indications fidèles de mouvements pendulaires, comme le fait le
téléphone de Bell, mais encore l'image exacte des mouvements les plus
généraux.»

Nous croyons devoir faire toutefois nos réserves à l'égard de cette
assertion: que la résistance du circuit serait sans influence sur ces
téléphones. Nous ne le pensons pas et voici pourquoi.

Si j'ai bien compris l'idée de M. A. Bréguet, cette indépendance
tiendrait à ce que les effets produits ne sont seulement fonction que
des différences de potentiel déterminées dans les conditions
d'équilibre électrique du système. Si l'on considère que les courants
résultant de l'action électrique de l'eau acidulée sur le mercure, se
trouvent annulés à travers le circuit par l'opposition des deux
systèmes l'un à l'autre, on comprend aisément que les forces
électro-motrices développées se trouvent maintenues sur les deux
appareils à peu près dans les mêmes conditions que sur les pôles de
deux éléments de pile réunis par leurs pôles de même nom, et pour
qu'un courant se manifeste il suffit que la tension électrique de
l'une des sources soit affaiblie ou augmentée; mais alors le courant
différentiel qui en résulte et qui est seul à agir, est soumis à
toutes les lois qui régissent la transmission des courants sur les
circuits et, par conséquent, doit être aussi bien affecté par la
résistance du circuit que tout autre courant.




MODIFICATIONS APPORTÉES À LA CONSTRUCTION DES TÉLÉPHONES BELL.


Les modifications que nous avons étudiées précédemment se rapportent
au principe même de l'appareil; celles qui nous restent à étudier ne
sont que des modifications dans la forme et la disposition des
différents organes qui constituent le téléphone Bell lui-même, et qui
ont été combinées en vue d'augmenter l'intensité et la netteté des
sons produits.


=Téléphones à diaphragmes multiples.=--Si l'on considère que les
courants induits déterminés dans un téléphone, résultent des
mouvements vibratoires du diaphragme, et que ceux-ci sont provoqués
par les vibrations de la couche d'air interposée entre ce diaphragme
et l'organe vocal, on en déduit naturellement que si ces vibrations de
la couche d'air réagissaient sur plusieurs diaphragmes accompagnés
isolément de leur organe électro-magnétique, on pourrait déterminer
simultanément plusieurs courants induits qui, étant associés
convenablement, pourraient fournir des effets d'autant plus intenses
sur le récepteur, que les sons qui seraient engendrés résulteraient de
plusieurs sources sonores combinées. Plusieurs inventeurs, en partant
de ce raisonnement, ont combiné des appareils plus ou moins ingénieux
que nous allons maintenant passer en revue, sans pouvoir cependant
indiquer celui qui le premier a réalisé cette idée. Elle est, en
effet, tellement simple, qu'elle est venue vraisemblablement à
l'esprit de plusieurs inventeurs au même moment, et nous voyons que
tandis que M. Trouvé indiquait en France, au mois de novembre 1877, ce
perfectionnement, on le mettait en essai en Amérique et on le
discutait en Angleterre, et même on ne le regardait pas, dans ce
dernier pays, comme appelé à donner des résultats favorables; voici,
en effet, ce que dit M. Preece à cet égard, dans un mémoire publié par
lui le 4 avril 1878, et intitulé: _On some physical points connected
with the telephone._ «Tous ceux qui se sont occupés de perfectionner
le téléphone n'ont éprouvé que des désappointements et des insuccès
désespérants. Un des premiers essais de ce genre fut entrepris par M.
Willmot qui pensait obtenir un bon résultat en augmentant le nombre
des diaphragmes, des hélices et des aimants, en réunissant les hélices
en séries et en les faisant agir simultanément afin d'augmenter
l'énergie des courants développés sous l'influence de la voix; mais
l'expérience montra que quand l'appareil agissait directement, l'effet
vibratoire de chacun des diaphragmes décroissait proportionnellement à
leur nombre, et l'effet général restait le même qu'avec un seul
diaphragme. L'instrument de M. Willmot a été construit au commencement
d'octobre 1877, et celui de M. Trouvé n'en est qu'une dérivation.»

D'un autre côté, nous voyons que si, en Angleterre, les téléphones à
membranes multiples n'ont pas produit de bons résultats, il n'en a pas
été de même en Amérique, car les téléphones aujourd'hui les plus en
usage dans ce pays sont précisément ceux de MM. Elisha Gray et Phelps,
qui sont à plusieurs diaphragmes. Il y a évidemment dans la
disposition de ces appareils des détails de construction qui peuvent
paraître insignifiants, théoriquement, et qui ont pourtant une grande
importance au point de vue pratique, et nous croyons que c'est surtout
à cette circonstance que les appareils de ce genre doivent leur
réussite ou leur non réussite. Ainsi, par exemple, il paraît que les
vibrations de l'air, déterminées dans l'embouchure, doivent être
dirigées sur les diaphragmes normalement à leur surface et par
l'intermédiaire de canaux distincts; il faut que les espaces vides
autour des diaphragmes, soient assez étroits afin d'éviter les échos
et les interférences, à moins que la caisse ne soit assez grande pour
que ces effets ne soient pas à craindre. Il faut surtout que les
matières employées pour la fixation des organes ne soient pas
susceptibles de jouer, et c'est pour cela qu'on emploie de préférence
le fer ou l'ébonite. Ce qui paraît certain, c'est que quand l'appareil
est bien construit, il donne des effets supérieurs aux téléphones
Bell, et, s'il faut croire le _Telegraphic Journal_, un appareil de ce
genre expérimenté devant la Société royale de Londres le 1er mai 1878,
aurait déterminé des effets d'une intensité proportionnelle au nombre
des diaphragmes. Cet appareil avait été combiné par M. Cox Walker de
New-York, et possédait huit diaphragmes. C'est d'après lui, la
disposition qui donne les meilleurs résultats.


_Système de M. Elisha Gray._--Le dernier système de M. Elisha Gray,
que nous représentons fig. 34, est un de ceux qui ont donné les
meilleurs effets. Il est constitué, comme on le voit, par deux
téléphones juxtaposés auxquels correspondent deux tuyaux V, issus
d'une embouchure commune E. L'un de ces téléphones est vu en coupe sur
la figure, l'autre en élévation, et ils correspondent aux deux
branches d'un aimant en fer à cheval nickelisé NUS, qui peut servir
d'anneau pour le suspendre. Dans le côté de la figure qui montre la
coupe, on peut voir en B la bobine d'induction et en A le noyau
magnétique qui est en fer doux et vissé sur l'extrémité polaire S de
l'aimant; la lame vibrante est en LL, et, comme on le voit, le tuyau
de l'embouchure y aboutit normalement à sa surface.

Dans un autre modèle, il existe quatre téléphones juxtaposés au lieu
de deux, et il donne des effets encore plus marqués.


_Système de M. Phelps._--Ce système n'est qu'une dérivation du
précédent, mais il y a deux modèles; dans le grand, qui permet
d'entendre comme si la personne avec laquelle vous entrez en
correspondance parlait à haute voix et de très-près, les deux
téléphones sont placés parallèlement l'un devant l'autre et de manière
à présenter verticalement leur diaphragme. L'intervalle compris entre
ces deux lames est occupé par un tuyau vertical terminé inférieurement
par un tuyau horizontal correspondant aux centres des deux
diaphragmes, et c'est sur ce tuyau qu'est adaptée l'embouchure qui
ressort extérieurement de la boîte carrée où est renfermé l'appareil.
Les bobines d'induction et les noyaux magnétiques qui les traversent
sont placés suivant l'axe du système, et semblent constituer une sorte
d'axe de roue qui se trouve polarisé par les pôles d'un aimant en fer
à cheval dont on peut régler la position par rapport à la surface des
diaphragmes au moyen d'écrous mobiles. On dirait en voyant l'appareil,
une sorte de tore de gyroscope soutenu par un axe horizontal sur deux
piliers issus d'un aimant en fer à cheval aplati.

Au-dessus de ce système, se trouve l'appareil magnéto-électrique de la
sonnerie d'appel, qui n'a d'ailleurs rien de particulier et qui se
rapproche des avertisseurs allemands dont nous parlerons à la fin de
cette notice. Cet appareil est remarquable par la force et la netteté
de ses sons et surtout par l'absence de cette voix de polichinelle si
désagréable dans les autres téléphones.

Le petit modèle de M. Phelps a la forme d'une tabatière oblongue ou en
ellipse dont les deux centres sont occupés par deux systèmes
téléphoniques actionnés par un même aimant. Celui-ci est placé
horizontalement au-dessous de la tabatière, et ses pôles correspondent
aux noyaux magnétiques des bobines. Ces noyaux sont constitués par des
tubes de fer fendus longitudinalement pour faire disparaître les
réactions d'induction insolites, et les diaphragmes de fer sont
appuyés sur cinq ressorts à boudin qui tendent à les soulever
au-dessus du système magnétique. Du côté opposé, ces diaphragmes sont
munis de bagues en matière demi-élastique, qui empêchent les
vibrations centrales des lames de se compliquer de celles des bords.
Sur ces lames est ensuite appliqué le couvercle qui est creusé de
cavités très-évasées et peu profondes, avec couloirs de communication
qui constituent la caisse sonore. L'embouchure correspond à l'une des
cavités, et l'autre est fermée par un petit bouchon métallique que
l'on retire pour régler l'appareil quand besoin en est. Les vibrations
de l'air se trouvant transmises par les couloirs aux deux cavités, les
deux téléphones fonctionnent simultanément quoique, à première vue, un
seul des téléphones semble être appelé à produire l'effet.

Suivant M. Pope, la perfection de cet appareil tient à la
simultanéité des effets produits sur les deux appareils, à la petite
bague semi-élastique qui circonscrit les contours de chaque lame
vibrante et qui joue le rôle du marteau de l'oreille, c'est-à-dire
celui d'étouffoir, aux fentes longitudinales du noyau tubulaire
magnétique et à la petitesse des cavités laissées au-dessus des lames
vibrantes. L'appareil est d'ailleurs en ébonite et strié sur sa
surface pour lui donner plus de fixité dans la main.


_Système de M. Cox Walker._--Ce système, dont nous avons dit
précédemment quelques mots, a exactement la disposition de celui de M.
Elisha Gray. Les aimants qui agissent sur les diaphragmes sont en fer
à cheval, et des conduits séparés, issus d'une embouchure commune,
dirigent les vibrations de l'air sur les diaphragmes. Ceux-ci, par
exemple, ne sont que des parties circonscrites d'un même diaphragme,
limitées circulairement par des embouchures correspondantes aux
conduits d'air, et qui sont assez comprimées sur leurs bords pour
limiter le champ de la vibration.


_Système de M. Trouvé._--M. Trouvé a rendu très-simple la disposition
des téléphones à double diaphragme en combinant son appareil de
manière à faire réagir sur plusieurs lames l'aimant droit de Bell par
ses deux pôles à la fois. À cet effet, il emploie un aimant tubulaire
et enroule l'hélice sur toute sa longueur, comme on le voit fig. 35.
Cet aimant est maintenu dans une position fixe au centre d'une petite
boîte cylindrique dont les bases sont taillées de manière à former
légèrement entonnoir, et ce sont elles qui servent d'embouchure et de
cornet acoustique. Elles sont en conséquence percées d'un trou central
plus large en _a_, du côté où l'on parle, que du côté opposé _b_.
Entre ces bases et les pôles de l'aimant sont disposées deux lames
vibrantes en fer M, M' dont l'une, M, est percée d'un trou _a_, de
même diamètre que la partie creuse de l'aimant et plus petit par
conséquent que celui de l'embouchure. Enfin entre ces deux lames se
trouve échelonnée une série d'autres lames _n_, _n_, _n_ disposées
parallèlement de manière à laisser passer, au travers, l'aimant et son
hélice.

Quand on parle devant l'embouchure _a_, les ondes sonores, en
rencontrant les bords de la lame M, la mettent en vibration, et
continuant leur route dans l'intérieur du tube aimant, viennent faire
vibrer la lame pleine M' qui vibre alors synchroniquement avec la lame
M. Il en résulte sur l'aimant tubulaire une double action inductrice
qui se traduit par des courants induits développés dans l'hélice, et
qui sont d'autant plus énergiques, que chacune des lames renforce les
effets magnétiques produits au pôle opposé à celui qu'elles
actionnent, comme cela a toujours lieu avec les aimants droits dont le
pôle inactif est garni d'une armature. Cet avantage peut même être
constaté avec les téléphones ordinaires quand on met seulement en
contact la vis qui tient l'aimant avec une masse de fer doux.

Avec la disposition de M. Trouvé, les courants induits déterminés sont
donc plus énergiques; mais suivant l'auteur, les sons reproduits
seraient aussi plus forts par la multiplicité des effets vibratoires
et par l'amplification des effets magnétiques résultant de la
disposition plus avantageuse des pièces magnétiques.

«L'oreille placée en _a_, dit M. Trouvé, perçoit directement les sons
produits par la première lame M, et ceux de la seconde lui arrivent
par l'intérieur du tube aimant. Cette nouvelle disposition est des
plus heureuses pour comparer expérimentalement les résultats fournis
par un téléphone à membrane unique (téléphone Bell), et ceux fournis
par un téléphone à membranes multiples. En effet, il suffit d'écouter
alternativement aux deux faces de ce téléphone, pour s'apercevoir
immédiatement de la différence d'intensité des sons perçus. Ceux
recueillis en _a_, du côté de la membrane percée, paraissent
sensiblement doubles en intensité de ceux recueillis en _b_ du côté de
la membrane pleine qui constitue le téléphone ordinaire.

«La différence est encore plus frappante si, en transmettant ou
recevant un son invariable d'intensité à travers un téléphone
multiple, on empêche à plusieurs reprises la membrane pleine M' de
vibrer.»

Avant cette disposition, M. Trouvé en avait imaginé une autre qu'il
présenta à l'Académie des sciences, le 26 novembre 1877 et qui est
celle à laquelle nous avons fait allusion au commencement de ce
chapitre. Il la décrit en ces termes:

«Pour augmenter l'intensité des effets produits dans le téléphone
Bell, j'ai substitué à la membrane unique de ce téléphone, une chambre
cubique dont chaque face, à l'exception d'une, est constituée par une
membrane vibrante. Chacune de ces membranes, mise en vibration par le
même son, influence un aimant fixe également muni d'un circuit
électrique. De cette sorte, en associant tous les courants engendrés
par ces aimants, on obtient une intensité unique qui croît
proportionnellement au nombre des aimants influencés. On peut
remplacer le cube par un polyèdre dont les faces seraient formées d'un
nombre indéfini de membranes vibrantes afin d'obtenir l'intensité
voulue.»


_Système de M. Demoget._--Plusieurs autres systèmes de téléphones à
membranes multiples ont encore été proposés:

L'un d'eux, imaginé par M. Demoget, consiste à placer en avant et à un
millimètre de la plaque vibrante du téléphone ordinaire de Bell, une
ou deux plaques vibrantes semblables, en ayant soin de percer dans la
première et au centre, un orifice circulaire d'un diamètre égal à
celui du barreau aimanté, et dans la seconde un orifice d'un diamètre
plus grand.

Suivant l'auteur, on augmente ainsi non-seulement l'intensité des sons
transmis, mais encore leur netteté.

«Par cette disposition, dit M. Demoget, la masse vibrante magnétique
en regard de l'aimant étant plus grande, la force électro-motrice des
courants engendrés est augmentée, et par conséquent les vibrations des
plaques du deuxième téléphone sont plus perceptibles.»


=Modifications dans la disposition des organes téléphoniques.=--Les
formes que l'on a données au téléphone Bell ont été, comme on l'a déjà
vu, très-diversifiées, mais celles que l'on a adoptées pour ses
organes constituants l'ont été encore plus, sans amener de notables
améliorations. Voici ce que dit à cet égard M. Preece dans le travail
intéressant dont nous avons parlé plus haut: «En augmentant ou en
variant les dimensions et la force des aimants, on n'a obtenu que peu
ou point d'améliorations, et le plus grand effet obtenu a été réalisé
par l'emploi d'aimants en fer à cheval disposés comme l'a indiqué Bell
lui-même. Le téléphone a certainement été introduit en Europe avec sa
disposition théorique la plus parfaite, quoique Bell travaille encore
à l'améliorer.» Cet avis est aussi celui de M. Hellesen qui a fait
comme M. Preece beaucoup d'expériences à cet égard, ce qui n'empêche
pas beaucoup de personnes d'annoncer qu'ils ont découvert le moyen de
faire parler un téléphone devant toute une assemblée. De ce nombre
nous citerons M. Righi de Milan, qui prétend avoir obtenu de
merveilleux résultats; mais nous avons vu que M. Bell y était
également parvenu. Si ce n'est le microphone de M. Hughes, nous ne
voyons pas de progrès bien marqués réalisés dans ces nouvelles
inventions.

Néanmoins nous croyons utile d'indiquer les dispositions nouvelles qui
ont été proposées, et parmi elles nous en citerons une dans laquelle,
au lieu d'un aimant droit, on emploie un aimant en fer à cheval, entre
les pôles duquel est placée la lame vibrante. Ces pôles sont, à cet
effet, munis de semelles de fer, et l'une d'elles est percée d'un
trou, qui correspond à l'embouchure de l'appareil. Les deux branches
de l'aimant sont d'ailleurs munies d'hélices magnétisantes. Quand on
parle à travers le trou, la lame en vibrant détermine dans les deux
hélices des courants induits qui seraient de sens contraire si les
deux pôles étaient de même nom, mais qui se trouvent être de même
sens, en raison de la nature contraire des pôles magnétiques. La lame
vibrante joue alors le même rôle que les deux lames de l'appareil de
M. Trouvé, que nous avons décrit précédemment.

D'un autre côté, un inventeur anonyme, dans une petite note insérée
dans les _Mondes_, du 7 février 1878, écrit ce qui suit: «L'intensité
des courants produits dans le téléphone, étant proportionnelle à la
masse de fer doux qui vibre devant le pôle de l'aimant, et d'autre
part, la plaque étant d'autant plus sensible qu'elle est plus mince,
j'emploie, au lieu de la plaque ordinaire, une plaque réduite par
l'acide azotique à la plus faible épaisseur, et je la fixe à un cercle
de fer doux qui la tient tendue et fait corps avec elle. Ce cercle se
trouve logé dans une ouverture circulaire ménagée à l'intérieur du
pavillon. Pour un même téléphone, l'intensité est très-sensiblement
augmentée quand on ajuste un système semblable à la place de la plaque
ordinaire, ne fut-ce qu'à une des extrémités de la ligne.»

Afin de permettre d'employer des lames vibrantes d'une épaisseur
extrêmement faible, M. E. Duchemin a imaginé de mettre à contribution
des lames de mica très-minces, saupoudrées de fer porphyrisé qu'il
fixe au moyen d'une couche de silicate de potasse. On pourrait,
d'après l'auteur, correspondre à voix basse avec ce système, mais on
aurait l'inconvénient de crever la lame en parlant trop haut.

M. le professeur Jorgensen, de Copenhague, a construit aussi un
téléphone Bell produisant des sons très-intenses et qui lui a permis
de constater des effets très-curieux. Dans cet appareil, l'aimant est
constitué d'une manière analogue aux électro-aimants tubulaires de
Nicklès. C'est d'abord un aimant cylindrique muni à sa partie
supérieure d'un noyau de fer doux sur lequel est adaptée la bobine;
puis un tube aimanté constitué par une bague d'acier qui enveloppe le
premier système magnétique et qui est relié avec celui-ci par une
culasse de fer. Enfin, au-dessus des extrémités polaires de ce
système, se trouve la lame vibrante qui est disposée comme dans les
téléphones ordinaires, et qui présente une grande surface. Quand cette
lame n'avait qu'un millimètre d'épaisseur, on pouvait entendre la
parole dans toute une chambre; mais quand on mettait l'oreille près de
la lame vibrante, les sons n'avaient plus aucune netteté; la parole
était confuse et semblait répercutée comme quand on parle dans un
espace trop sonore et sujet à produire beaucoup d'échos; on était en
un mot étourdi par les sons produits. En prenant une plaque plus
épaisse de 3 ou 4 millimètres, par exemple, le téléphone ne produisait
plus que les effets des téléphones ordinaires, et il fallait mettre
l'oreille contre l'instrument.

M. Marin Maillet, de Lyon, a de son côté imaginé, pour augmenter les
sons reproduits par le téléphone, de les faire réfléchir par un
certain nombre de réflecteurs qui, en les concentrant à leur foyer sur
un résonnateur pouvaient les amplifier considérablement. Cette idée
n'ayant pas été accompagnée d'expériences ne présente à la vérité rien
de sérieux.




EXPÉRIENCES RELATIVES AU TÉLÉPHONE.


Depuis les expériences de M. Bell rapportées dans la première partie
de ce travail, bien des essais ont été entrepris par divers savants et
divers inventeurs pour étudier les effets produits dans ce curieux
instrument, en bien préciser la théorie et en déduire des
perfectionnements pour sa construction. Nous allons passer
successivement en revue ces différentes recherches.


=Expériences sur les effets produits par les courants voltaïques et
les courants induits.=--L'une des premières et des plus importantes a
été l'étude comparative des effets produits dans le téléphone par les
courants voltaïques et les courants induits. Dès l'année 1873, M.
Elisha Gray avait, comme on l'a vu, transformé les courants voltaïques
qu'il employait pour faire vibrer les lames de son transmetteur, en
courants induits, par l'intermédiaire d'une bobine d'induction
analogue à celle de Ruhmkorff. Les courants voltaïques traversaient
alors l'hélice primaire de la bobine, et c'étaient les courants
induits qui réagissaient sur l'appareil récepteur en déterminant sur
les systèmes électro-magnétiques qui le composaient les vibrations
provoquées au poste de transmission. Quand M. Edison combina son
système de téléphone à pile, il eut recours au même moyen pour
actionner son téléphone récepteur, parce qu'il avait reconnu lui-même
que les courants induits étaient plus avantageux que les courants
voltaïques. Mais cette particularité du dispositif de M. Edison
n'avait pas été bien comprise d'après les descriptions parvenues en
Europe; de sorte que plusieurs personnes ont cru avoir imaginé cette
disposition avantageuse, et parmi elles nous citerons le colonel Navez
et MM. Pollard et Garnier.

Le colonel Navez, dans une note intéressante sur un système nouveau de
téléphone présenté à l'Académie royale de Belgique le 2 février 1878,
ne fait qu'indiquer cette disposition comme moyen de reproduire la
parole à de longues distances; mais il ne cite aucune expérience qui
montre nettement les avantages de cette combinaison. MM. Pollard et
Garnier vingt jours après M. Navez, et sans avoir eu connaissance du
travail de ce dernier, m'ont envoyé les résultats qu'ils avaient
obtenus par un moyen semblable, et ces résultats m'ont paru si
intéressants que j'en ai fait l'objet d'une communication à
l'Académie des sciences, le 25 février 1878. Pour qu'on puisse être
bien fixé sur l'importance de ces résultats, je vais rapporter
textuellement ce qu'en dit M. Pollard dans la lettre qu'il m'a écrite
le 20 février 1878.

«Dans le but d'accroître les variations de l'intensité électrique dans
le système d'Edison, nous faisons passer le courant dans le circuit
inducteur d'une petite bobine de Ruhmkorff, et nous adaptons le
téléphone récepteur aux extrémités du fil induit. Le courant reçu a
alors pour intensité la dérivée de celle du courant inducteur, et par
suite, les variations produites dans le courant actionnant le
téléphone ont beaucoup plus d'amplitude. L'intensité des sons transmis
est fortement augmentée, et la valeur de cette augmentation dépend du
rapport entre les nombres des tours de spires des circuits inducteurs
et induits. Les essais que nous faisons pour déterminer les meilleures
proportions sont pénibles, puisqu'il faut faire autant de bobines que
d'expériences; jusqu'ici nous avons obtenu d'excellents résultats avec
une petite bobine de Ruhmkorff réduite à sa plus simple expression,
c'est-à-dire sans condensateur ni interrupteur. Le fil inducteur est
du nº 16 et forme 5 couches; le fil induit est du nº 32 et forme 20
couches. La longueur de la bobine est de 10 centimètres.

«L'expérience la plus remarquable et la plus saisissante est la
suivante: en faisant fonctionner le transmetteur avec un seul élément
Daniell, on n'obtient rien d'appréciable à la réception, du moins dans
le téléphone que j'ai construit, quand il est adapté directement au
circuit. En intercalant la petite bobine d'induction, on perçoit alors
les sons avec une grande netteté et une intensité égale à celle des
bons téléphones ordinaires. L'amplification est alors considérable et
très nettement accusée. Comme le courant de pile est alors peu
intense, les pointes de plombagine ne s'usent pas, et le réglage
persiste longtemps. En employant une pile plus énergique, six éléments
au bichromate de potasse (en tension) ou douze éléments Leclanché, on
obtient, par l'action directe, une intensité suffisante pour percevoir
les sons un peu plus faiblement qu'avec les téléphones ordinaires;
mais en intercalant la bobine d'induction, on a alors des sons bien
plus intenses et qui peuvent être entendus à 50 ou 60 centimètres de
l'embouchure. Des chants peuvent, dans ces mêmes circonstances, être
entendus à plusieurs mètres; mais le rapport d'amplification ne paraît
pas jusqu'ici être aussi grand que pour le cas d'un seul élément
Daniell.»

D'un autre côté, on voit dans les _Mondes_ du 7 mars 1878, la
description d'une série d'expériences faites par M. Luvini, professeur
de physique à l'académie militaire de Turin qui montrent que
l'introduction d'électro-aimants dans le circuit réunissant deux
téléphones augmente assez sensiblement l'intensité du son. En en
plaçant un près du téléphone transmetteur, l'autre près du téléphone
récepteur, on obtient le maximum d'effet, et l'introduction d'un plus
grand nombre de ces organes ne produit rien d'utile. Le fil inducteur
d'une bobine de Ruhmkorff introduit dans le circuit dont il vient
d'être question, n'a provoqué aucun effet d'induction sensible dans le
circuit induit, et par conséquent n'a pu faire fonctionner le
téléphone correspondant à ce circuit. En revanche, le courant d'une
machine de Clarke détermine des sons prononcés qui ressemblent assez à
des coups de caisse et sont assourdissants quand l'oreille est
appliquée contre l'instrument; mais ils deviennent très-faibles à un
mètre de distance. Les courants d'une machine de Ruhmkorff donnent des
effets encore plus énergiques: le son remplit toute une chambre. En
modifiant la position du marteau de la bobine, le son passe par des
tons différents qui sont toujours à l'unisson des interruptions du
courant, du moins jusqu'à une certaine hauteur de ton.

Cette propriété des courants induits de la bobine de Ruhmkorff a
permis à M. Gaiffe d'obtenir, par leur intermédiaire, un moyen
très-facile de réglage pour les téléphones afin de les placer dans
leurs conditions de maximum de sensibilité. Il met pour cela à
contribution un de ses appareils d'induction à hélices mobiles et à
intensités graduées dans le circuit duquel il interpose le téléphone à
régler. Les sons résultant du vibrateur se trouvent alors répercutés
par le téléphone, et s'entendant à distance de l'instrument, on peut
au moyen d'un tournevis, réagir sur la vis à laquelle est fixée
l'extrémité libre du barreau aimanté de l'appareil. En la serrant ou
en la desserrant, on rapproche ou on éloigne l'autre extrémité de ce
barreau de la lame vibrante du téléphone, et on répète ces essais
jusqu'à ce qu'on soit arrivé à obtenir le maximum de l'intensité du
son.

D'un autre côté, comme les sons rendus par les deux téléphones en
correspondance sont d'autant plus intenses que les vibrations produites
par eux se rapprochent plus de l'unisson, il est nécessaire de les
choisir de manière à émettre les mêmes sons pour une même note donnée,
et le moyen indiqué précédemment peut être très-avantageusement employé;
car il suffit de noter ceux de ces appareils qui, pour un même réglage
de la machine d'induction, donnent la même note dans les conditions de
maximum de sensibilité. Un bon accouplement des deux téléphones en
correspondance est non-seulement très-important au point de vue de la
netteté des transmissions, mais il doit être encore considéré par
rapport à la hauteur de la voix de ceux qui sont destinés à en faire
usage. Plus cette hauteur est en rapport avec celle des sons produits
par les appareils, mieux les sons sont perçus; c'est pourquoi il est des
téléphones qui résonnent beaucoup mieux avec la voix des enfants et des
femmes qu'avec la voix des hommes, tandis que l'inverse a lieu pour
d'autres.

Les vibrations des téléphones sont très-différentes d'un appareil à
l'autre, et les moyens que nous venons d'indiquer permettent
facilement de s'en rendre compte.

Si on place dans le circuit induit d'une bobine d'induction reliée à
un téléphone, un condensateur de grande surface et que l'on éloigne
assez le contact de plombagine de la lame vibrante pour ne la toucher
que momentanément à chaque vibration, on ne reçoit plus naturellement
les articulations des sons, mais seulement les notes d'un air que l'on
chante devant la plaque du transmetteur; seulement le courant
inducteur ayant des interruptions brusques, engendre des courants
induits très-intenses, et suivant MM. Pollard et Garnier, on entend
dans tout un appartement l'air chanté, mais avec un timbre particulier
qui dépend de la construction du téléphone et du condensateur.

Les avantages des courants induits dans les transmissions
téléphoniques se comprennent aisément, si l'on réfléchit que les
variations de résistance du circuit qui résultent de la plus ou moins
grande amplitude des vibrations de la lame transmettrice étant des
valeurs constantes, ne peuvent manifester distinctement leurs effets
que sur des circuits courts; par conséquent les articulations des sons
qui en résultent, doivent ne plus être très-appréciables sur des
circuits très-résistants. Toutefois, si on considère que d'après les
expériences de M. Warren de la Rue (voir le _Telegraphic journal_ du
1er mars 1878, p. 97), les courants produits par les vibrations de la
voix dans un téléphone ordinaire, représentent en intensité ceux d'un
élément Daniell traversant 100 megohms de résistance (soit 10 000 000
de kilomètres de fil télégraphique), on peut comprendre qu'il y a
autre chose à considérer dans les effets avantageux des courants
induits que la simple question d'intensité plus ou moins grande des
courants agissant sur le téléphone récepteur. Avec une pile énergique,
il est évident, en effet, que les courants différentiels qui agiront
seront toujours plus intenses que les courants induits déterminés par
le jeu de l'instrument. Je ne serais pas, quant à moi, éloigné de
croire que c'est surtout à leurs inversions successives et à leur
faible durée, que les courants induits doivent les avantages qu'ils
présentent. Ces courants en effet dont la durée ne dépasse guère,
suivant M. Blaserna, 1/200 de seconde, se prêtent beaucoup mieux que
les courants voltaïques aux vibrations multipliées qui sont le propre
des vibrations phonétiques, et cela d'autant mieux que les inversions
successives qui se produisent, déchargent la ligne, renversent les
effets magnétiques et contribuent à rendre les actions plus nettes et
plus promptes. On ne doit donc pas s'étonner si les courants induits
de la bobine d'induction, qui peuvent se produire dans des conditions
excellentes au poste de transmission, puisque le circuit du courant
voltaïque est alors très-court, soient capables de fournir des
résultats non-seulement plus avantageux que les courants voltaïques
qui leur donnent naissance, mais même que les courants induits
résultant du jeu des téléphones Bell, puisqu'ils sont infiniment plus
énergiques.

Quant aux effets relativement considérables produits par les courants
si minimes des téléphones Bell, ils s'expliquent facilement par cette
considération que, prenant naissance sous l'influence même des
vibrations de la lame téléphonique, leurs variations d'intensité
conservent toujours le même rapport, quelle que soit la résistance du
circuit, et ne sont pas, en conséquence, effacées par la distance
séparant les deux téléphones.


=Expériences sur le rôle des différents organes d'un téléphone dans la
transmission de la parole.=--Pour pouvoir apporter au téléphone tous
les perfectionnements dont il est susceptible, le point important
était d'être bien fixé sur la nature des effets déterminés dans les
différentes parties qui le composent et sur le rôle joué par les
différents organes qui s'y trouvent mis en jeu. C'est pour être fixé à
cet égard qu'un certain nombre de savants et de constructeurs ont
entrepris une série d'expériences qui ont fourni de très-intéressantes
indications.

L'un des points les plus intéressants à élucider était celui de savoir
si la lame vibrante dont MM. Bell et Gray ont muni leur récepteur
téléphonique, détermine à elle seule les vibrations complexes qui
reproduisent la parole, ou bien si les différentes parties du système
électro-magnétique de l'appareil concourent toutes à cet effet. Les
expériences faites dès l'année 1837 par M. Page sur les sons produits
par les tiges électro-magnétiques résonnantes, et les recherches
entreprises en 1846 par MM. de la Rive, Wertheim, Matteucci, etc. sur
ce phénomène curieux, permettaient certainement de poser la question,
et nous verrons à l'instant qu'elle est beaucoup plus complexe qu'on
ne pourrait le croire à première vue.

Pour avoir un point de départ fixe, il fallait avant tout reconnaître
si un téléphone dépourvu de lame vibrante peut reproduire la parole.
Les expériences faites dès le mois de novembre 1877 par M. Edison[16]
avec des téléphones munis d'un diaphragme en cuivre, téléphones qui
avaient pu cependant fournir des sons, pouvaient le faire croire, et
ces expériences confirmées par M. Preece et surtout par M. Blyth,
donnaient plus de poids à cette hypothèse; mais, quand M. Spottiswoode
eut assuré, (voir le _Telegraphic-Journal_ du 1er mars 1878, p. 95)
que l'on pouvait supprimer entièrement la lame vibrante d'un téléphone
sans empêcher la transmission de la parole, pourvu que l'extrémité
polaire de l'aimant fût placée très-près de l'oreille, le doute ne fut
plus permis, et c'est alors que je présentai à l'Académie des sciences
ma note sur la théorie du téléphone qui provoqua bientôt de la part de
MM. Navez et Luvini une discussion intéressante dont je parlerai à
l'instant. On voulut d'abord nier l'authenticité de ces résultats,
puis on chercha à expliquer les sons entendus par M. Spottiswoode par
une transmission mécanique des vibrations effectuée de la même manière
que dans les téléphones à ficelle; mais de nombreuses expériences
entreprises depuis par MM. Warwich, Rossetti, Hughes et beaucoup
d'autres ont montré qu'il n'en était pas ainsi, et qu'un téléphone
sans diaphragme pouvait transmettre électriquement la parole.

         [Note 16: Voici un extrait d'une lettre de M. Edison
         relative à ces expériences et qui est datée du 25 novembre
         1877.

         «J'ai construit, dit-il, un couple de téléphones fonctionnant
         avec des diaphragmes de cuivre et qui est basé sur les effets
         du magnétisme de rotation d'Arago. J'ai reconnu qu'un
         diaphragme de cuivre peut remplacer la lame de fer, dans
         l'appareil de Bell, si le cuivre a seulement 1/32 de pouce
         d'épaisseur. L'effet produit est très-petit quand le
         diaphragme de cuivre existe dans les deux appareils en
         correspondance, mais quand l'un de ces appareils, le
         récepteur, conserve la disposition ordinaire et que le
         téléphone transmetteur seul est muni de la lame de cuivre, on
         peut parler des deux côtés avec facilité.»

         M. Preece a répété ces expériences, mais il n'a obtenu que
         des effets extrêmement faibles et à peine distincts; il
         croit, en conséquence, qu'ils ne peuvent être d'aucune
         utilité pour la pratique, mais qu'ils sont très-intéressants
         au point de vue théorique.]

M. Navez lui-même qui, dans l'origine, avait nié le fait, convient
aujourd'hui qu'un téléphone sans diaphragme peut émettre des sons, et,
même dans certaines conditions exceptionnelles de phonation et
d'audition téléphonique, reproduire la voix humaine; mais il croit
toujours que l'on ne peut reconnaître s'il y a ou non articulation des
mots.

Cette incertitude dans les résultats obtenus par les différents
physiciens qui se sont occupés de cette question prouve, toutefois,
que les sons ainsi reproduits ne sont pas très-accentués et que, dans
des phénomènes physiques appréciables seulement à nos sens, la
constatation d'un effet peu accentué dépend surtout de la perfection
de nos organes. Nous verrons à l'instant comment cet effet si faible
peut se développer dans de grandes proportions par suite de la
disposition adoptée par MM. Bell et Gray.

Un second point était encore à éclaircir. Il s'agissait de savoir si
le diaphragme d'un téléphone vibre réellement, ou du moins si ses
vibrations peuvent entraîner son déplacement, comme cela a lieu dans
un trembleur électrique ou un instrument à anches que l'on fait vibrer
par un courant d'air. M. Antoine Bréguet a fait à cet égard des
expériences intéressantes qui ont montré que ce mouvement n'était pas
admissible, car il a pu faire parler très-distinctement des téléphones
avec des lames vibrantes de toutes les épaisseurs, et il a poussé les
expériences jusqu'à employer des lames de 15 centimètres d'épaisseur.
La superposition sur ces lames épaisses de morceaux de bois, de
caoutchouc et en général de substances quelconques n'empêchait pas
l'effet de se produire. Or on ne peut admettre dans ce cas que les
lames puissent être animées d'un mouvement de va-et-vient. J'ai
d'ailleurs constaté en superposant une couche d'eau ou de mercure sur
ces lames et même sur des diaphragmes minces, qu'aucun mouvement
sensible ne les animait, du moins en n'employant, comme source
électrique, que les courants induits déterminés par l'action de la
parole. Aucunes rides ne se distinguaient à la surface de la couche
liquide, même quand pour les apercevoir on employait des appareils à
réflexion lumineuse. Comment d'ailleurs pourrait-on admettre qu'un
courant qui n'est pas plus intense que celui d'un élément de Daniell
ayant traversé dix millions de kilomètres de fil télégraphique,
courant qui ne peut fournir de déviation que sur un galvanomètre
Thomson, et encore en admettant que le courant a été provoqué en
appuyant le doigt sur le diaphragme, ait une énergie suffisante pour
faire vibrer mécaniquement par attraction une lame de fer aussi tendue
que l'est celle d'un téléphone!!!

Il résulte toutefois d'expériences photographiques très-précises, que
des vibrations sont produites par le diaphragme d'un téléphone
récepteur; elles sont infiniment petites, si l'on veut, mais elles
sont, suivant M. Blake, suffisantes pour qu'un index très-léger, porté
par ce diaphragme, puisse fournir quelques petites inflexions sur une
ligne décrite par lui sur un enregistreur. Toutefois, de ce qu'un
petit mouvement de vibration existe sur ce diaphragme, il ne s'ensuit
pas qu'il doive être rapporté à un effet d'attraction, car il peut
résulter d'une vibration déterminée par l'action même de la
magnétisation au sein du diaphragme[17].

         [Note 17: Suivant M. J. Bosscha, qui a publié dans les
         _Archives néerlandaises_, T. XIII, un mémoire
         très-intéressant sur l'intensité des courants électriques du
         téléphone, l'intensité minima de courant nécessaire pour
         fournir un son dans un téléphone par la vibration de son
         diaphragme, pourrait être au-dessous de un cent millième de
         celle d'un élément Daniell, et le déplacement du centre du
         diaphragme pourrait être alors invisible, car il ne serait
         guère que de 2,5 millionièmes de millimètre pour une
         intensité de courant n'étant que un dix-millième de
         l'intensité du même élément Daniell. Quant à l'amplitude des
         mouvements produits par le diaphragme sous l'influence de la
         voix, il n'a pu la mesurer exactement, mais il la croit
         inférieure à un millième de millimètre, et il en résulterait
         que, pour un son de 880 vibrations, l'intensité des courants
         induits développés serait 0,0000792 de l'unité d'intensité
         électro-magnétique.]

Voici, du reste, une expérience très-intéressante de M. Hughes,
répétée d'ailleurs dans d'autres conditions par M. Millar, qui prouve
bien en faveur de notre opinion.

Si l'aimant d'un téléphone récepteur est constitué par deux barreaux
aimantés parfaitement égaux, séparés l'un de l'autre par un isolant
magnétique, et qu'on les place dans la bobine de manière à présenter
en face du diaphragme tantôt des pôles de même nom, tantôt des pôles
contraires, on reconnaît que le téléphone reproduit mieux la parole
dans ce dernier cas que dans le premier. Or, si les effets étaient
attractifs il n'en serait pas ainsi, car les actions sont en
discordance quand des pôles de noms contraires sont soumis à une même
action électrique, tandis qu'elles sont conspirantes dans un même sens
quand ces pôles sont de même nom.

D'un autre côté, on reconnaît que si on emploie plusieurs lames de
fer superposées pour constituer le diaphragme d'un téléphone
récepteur, la transmission des sons est beaucoup plus forte que quand
le diaphragme est simple, et pourtant l'attraction, si tant est
qu'elle pût se faire, ne pourrait se produire que sur l'un des
diaphragmes.

Une expérience très-intéressante de M. A. Bréguet a montré encore que
les différentes parties constituantes d'un téléphone, aussi bien le
manche, les bornes de cuivre, la coquille que la plaque et le barreau
aimanté, peuvent transmettre les sons; et pour arriver à constater ce
résultat, M. Bréguet a employé des téléphones à ficelle dont il
attachait le fil en différents points du téléphone expérimenté. Il a
pu de cette manière non-seulement établir une correspondance entre une
personne faisant agir le téléphone électrique et une autre écoutant
dans le téléphone à ficelle, mais encore faire parler plusieurs
téléphones à ficelle, reliés en plusieurs points du téléphone
électrique.

Ces deux séries d'expériences montrent que des sons peuvent être
obtenus des diverses parties d'un téléphone sans mouvements
vibratoires très-appréciables; mais M. J. Luvini a voulu s'en assurer
d'une manière plus nette encore, en examinant si définitivement
l'aimantation d'un corps magnétique suivie de sa désaimantation
entraînerait une variation dans la forme et les dimensions de ce
corps. Il a en conséquence fait construire un grand électro-aimant
tubulaire qu'il remplissait d'une assez grande quantité d'eau pour
que, ses deux extrémités étant bouchées, le liquide pût apparaître
dans un tube capillaire adapté à l'un des bouchons. De cette manière,
les plus petites variations dans la capacité de la partie creuse de
l'électro-aimant étaient accusées par une ascension ou une descente de
la colonne liquide. Or, en faisant traverser l'électro-aimant par un
courant électrique de différente intensité, il n'a jamais observé
aucun changement dans le niveau de l'eau dans le tube. Avec cette
disposition il pouvait mesurer pourtant un changement de volume de
1/30 de millimètre cube. Donc, il résulte de ces effets, que les
vibrations produites dans un corps magnétique sous l'influence
d'aimantations et de désaimantations successives, sont _tout à fait
moléculaires_. Nous examinerons à l'instant comment ces différentes
déductions peuvent être interprétées pour que l'on puisse comprendre
la véritable théorie du téléphone; mais avant d'entamer cette étude
nous devrons indiquer encore quelques autres expériences qui ont aussi
leur intérêt.

Nous avons vu que MM. Edison, Blyth et Preece avaient fait des
expériences qui ont montré que des sons pouvaient être reproduits par
un téléphone dont le diaphragme était constitué avec une matière non
magnétique, mais ils ont fait voir aussi, chose plus curieuse encore,
que ces sons pouvaient être transmis sous l'influence de courants
induits provoqués par ces diaphragmes mis en vibration devant
l'aimant. Déjà MM. Edison et Blyth avaient avancé ce fait, mais M.
B.-W. Warwich, dans un article publié dans l'_English-mecanic_ (voir
les _Mondes_ du 2 mai 1878), l'a confirmé malgré l'incrédulité qui
avait accueilli cette nouvelle; «Il semblerait, dit-il, que pour agir
sur l'aimant de manière à produire des courants induits, quelque chose
doit d'abord vibrer d'une manière quelconque et être en possession de
plus de force vive qu'un gaz; mais il n'est pas nécessaire que la
substance soit magnétique, car les corps diamagnétiques agissent
très-bien[18].» M. Preece en avait recherché la cause dans les
courants induits développés dans un corps conducteur quelconque quand
on fait mouvoir devant lui un aimant, courants qui donnent lieu au
phénomène découvert par Arago et connu sous le nom de _magnétisme de
rotation_. Ces faits toutefois ne nous paraissent pas encore assez
bien établis pour qu'on puisse s'occuper sérieusement de leur théorie,
et il pourrait se faire que les effets observés fussent la conséquence
de simples transmissions mécaniques.

         [Note 18: Voici comment ces expériences sont décrites par
         l'auteur: les aimants employés avaient à peu près les
         dimensions ordinaires, 1 pouce 1/2 de diamètre, et une
         longueur environ huit fois aussi grande. On s'est servi
         d'abord de plaques de fer; mais elles n'étaient nullement
         nécessaires. Mettant de côté ces plaques, j'ai essayé
         naturellement un certain nombre de substances: d'abord une
         plaque mince d'étain qui convenait parfaitement et pour
         transmetteur et pour récepteur. Une plaque de tôle de 1/10
         d'épaisseur environ n'opérait pas aussi bien, mais tout ce
         qu'on disait était parfaitement compris. En faisant les
         expériences avec ces plaques, on les mettait simplement au
         haut de l'instrument sans qu'elles y fussent fixées en aucune
         manière; le pavillon en bois du sommet et la cavité conique a
         été aussi mis de côté, parce que la transmission et la
         réception se faisaient également sans elles. Cette partie de
         l'instrument semble superflue, car le son, lorsque la simple
         plaque est appuyée à plat contre l'oreille, paraît plus fort
         à cause de sa plus grande proximité. Maintenant, les plaques
         de fer ne paraissent pas être absolument nécessaires, quoique
         le fer agisse mieux qu'aucune autre chose, et que les
         substances diamagnétiques agissent aussi très-bien. Désirant
         que mon assistant qui était à une certaine distance et ne
         pouvait en aucune manière percevoir un son direct, continuât
         de compter pendant quelque temps, j'ai enlevé la plaque de
         fer et mis en travers de l'instrument un large barreau de
         fer, de 1/1 de pouce d'épaisseur. En plaçant mon oreille
         contre lui, j'ai entendu chaque nombre distinctement, mais un
         peu affaibli. Un morceau carré de cuivre, de 3/3 de pouce, a
         été mis en place; le son quoique distinct, n'était pas aussi
         fort que précédemment. Des morceaux épais de plomb, de zinc
         et d'acier ont été tour à tour essayés. L'acier agit à peu
         près comme le fer, et, comme dans les autres cas, chaque mot
         prononcé était faiblement et distinctement entendu.
         Quelques-uns de ces métaux étaient diamagnétiques, et
         cependant l'action se produisait. Des substances non
         métalliques ont été ensuite essayées; d'abord un morceau de
         verre de vitre; il opérait vraiment très-bien. Avec du bois,
         un morceau d'une boîte à allumettes, l'action était faible;
         mais en plaçant des morceaux d'une épaisseur graduellement
         croissante, le son augmentait sensiblement, et avec un
         morceau grossier de bois de 1 pouce 1/2 d'épaisseur, le son
         était parfaitement distinct. J'ai mis ensuite en place une
         boîte vide en bois; elle agissait très-bien. Un morceau de
         liège épais de 1/2 pouce agissait, mais un peu faiblement. Un
         bloc de pierre à rasoir, épais de 2 pouces, a été placé sur
         l'instrument, et en appliquant l'oreille contre lui, on
         pouvait suivre facilement celui qui parlait. Alors j'ai
         essayé sans qu'il y eût rien d'interposé, et j'ai placé mon
         oreille tout contre l'aimant et la bobine, et, ce qui est
         vraiment très-curieux, sans aucune plaque vibrante, j'ai pu
         entendre faiblement, et en écoutant attentivement j'ai pu
         comprendre tout ce qu'on disait. La chose a été répétée
         plusieurs fois: la transmission mécanique du son était
         impossible, car beaucoup de mètres de fil étaient couchés sur
         le sol, et cependant sans qu'il y eût rien d'interposé
         (excepté de l'air) entre mon oreille et l'extrémité de
         l'aimant, j'ai pu comprendre ce qui était dit. Dans toutes
         ces expériences, les sons ont été perçus, mais les sons
         transmis ou essayés agissaient un peu différemment. Un
         diapason, qu'on faisait sonner et qu'on plaçait sur la plaque
         même de fer ou sur le bois de l'instrument était entendu
         clairement; pour la parole, les plaques minces de fer
         agissaient mieux. Avec d'autres corps, la pierre, le bois
         épais, le verre, le zinc, etc., le son du diapason était
         entendu, soit qu'il reposât sur eux, soit qu'on tînt sur eux
         la branche vibrante. Ces corps épais ne convenaient pas pour
         transmettre le son de la voix. Tous ont été mis de côté, et
         l'instrument sonore a été tenu directement sur le pôle de
         l'aimant; le son a été clairement entendu, quoiqu'il n'y eût
         rien d'interposé, excepté l'air, entre le diapason et
         l'extrémité de l'aimant. L'intensité du son n'était peut-être
         pas aussi grande quand le diapason posait directement sur le
         pôle que quand il était tenu sur l'extrémité de l'aimant.
         J'ai ensuite essayé si ma voix serait entendue avec cet
         arrangement. Le résultat a été un peu douteux, mais je pense
         que quelque action a dû se produire, car le diapason était
         entendu lorsqu'il vibrait simplement dans le voisinage du
         pôle; l'effet produit par la voix doit avoir différé
         seulement par le degré d'intensité; il était trop faible pour
         être entendu à l'autre extrémité. J'ai répété ces résultats,
         je les ai rendus tout à fait certains, et j'ai réussi à
         transmettre les sons très-distinctement sans plaque sur le
         pôle, et j'ai entendu en retour distinctement tout ce qui
         était dit en plaçant mon oreille contre l'instrument, sans
         qu'il y eût aucune plaque.]

S'il faut en croire M. Preece, il paraîtrait qu'on pourrait
transmettre avec un téléphone dont on remplacerait l'aimant par un
simple noyau de fer doux, et il attribue ce résultat au magnétisme
rémanent du fer et à l'action magnétique exercée sur ce barreau par le
magnétisme terrestre. M. Blake de Boston a constaté aussi le même
phénomène, mais il ne l'observait d'une manière marquée que quand le
noyau de fer doux était placé dans une direction inclinée par rapport
à la terre.

Suivant M. Navez, l'intensité du son reproduit dans un téléphone
dépend, non-seulement de l'amplitude des vibrations, mais aussi de la
surface vibrante par suite de l'action qu'elle exerce sur la couche
d'air qui doit transmettre les sons. (Voir le mémoire de M. Navez dans
le _Bulletin de l'Académie de Belgique_, du 7 juillet 1878).


=Expériences sur les effets résultant de chocs mécaniques communiqués
à différentes parties d'un téléphone.=--Si dans un téléphone ordinaire
on adapte une pièce de fer contre la vis qui tient l'aimant, on
reconnaît que les sons transmis sont un peu plus accentués, ce qui
tient au renforcement du pôle actif de l'aimant; mais on entend au
moment où l'on applique la pièce de fer contre la vis, un bruit assez
prononcé qui semble être dû aux vibrations mécaniques déterminées dans
le barreau au moment du choc. M. le lieutenant de vaisseau des Portes
a fait dernièrement sur ce genre de phénomènes des expériences
intéressantes. Ainsi il a reconnu que, si sur un circuit téléphonique
de 100 mètres complété par le sol, le téléphone transmetteur est
réduit au simple aimant muni de sa bobine qui constitue son organe
électro-magnétique, et que cet aimant soit suspendu verticalement par
un fil de soie, la bobine en haut, un coup frappé sur cet aimant, soit
au moyen d'un morceau de bois, soit au moyen d'une tige de cuivre,
pourra déterminer dans le téléphone récepteur, des sons distincts qui
augmenteront d'autant plus d'intensité que le coup sera frappé plus
près de la bobine, et qui deviendront plus forts encore, mais moins
nets, quand on mettra en contact avec le pôle supérieur de l'aimant
une lame vibrante de fer doux.

Quand le corps avec lequel on frappe est en fer, les sons dont il
vient d'être question sont plus accentués qu'avec le morceau de bois,
et quand l'aimant est muni de sa lame vibrante appliquée sur son pôle
actif, on saisit en même temps que le bruit du choc une vibration de
la plaque.

Si le corps percuteur est un aimant, les bruits produits sont
semblables à ceux que l'on obtient avec un percuteur en fer, quand
l'effet est produit entre pôles de même nom, mais si ce sont des pôles
de noms contraires, on entend après chaque coup un second bruit
produit par l'arrachement de l'aimant et qui paraît être un coup
frappé beaucoup moins fort. Naturellement ces bruits augmentent si
l'aimant est muni de sa lame vibrante.

Si on parle sur la plaque vibrante du téléphone transmetteur quand
elle est appliquée sur le pôle de l'aimant, on entend sur le téléphone
récepteur des sons variés assez semblables à ceux produits par les
vibrations d'une corde à violon, et le bruit que fait la plaque quand
on la retire du contact de l'aimant est parfaitement entendu au
récepteur.

Quand on parle au récepteur, la personne qui a l'oreille appliquée sur
la plaque vibrante du transmetteur, disposé comme ci-dessus, entend
très-bien, mais ne distingue pas les paroles, ce qui tient sans doute
au magnétisme condensé au point de contact de l'aimant et de la lame
vibrante, et qui rend les variations magnétiques plus lentes et plus
difficiles à s'effectuer.

Pour percevoir les coups frappés sur l'aimant avec une tige de fer
doux, la présence de la bobine n'est pas nécessaire. En enroulant
trois tours seulement du fil conducteur dénudé, servant de fil de
ligne, sur une extrémité de l'aimant, on peut percevoir les sons, et
ces sons cessent, comme dans les autres expériences, quand le circuit
est interrompu, ce qui montre bien qu'on ne peut les attribuer à une
transmission mécanique. Mais ce qui est le plus curieux, c'est que si
l'aimant est interposé dans le circuit de manière à en faire partie
intégrante, et que les deux extrémités du fil conducteur soient
enroulées autour des bouts de l'aimant, les coups frappés sur celui-ci
avec le fer doux, sont perçus dans le téléphone aussitôt que l'un des
pôles de l'aimant est muni de la plaque vibrante.

J'ai répété moi-même les expériences de M. des Portes en frappant
simplement sur la vis qui, dans les téléphones ordinaires fixe
l'aimant à l'appareil, et j'ai constaté que, toutes les fois que le
circuit était complet, les coups frappés avec un couteau d'ivoire
étaient répétés par le téléphone; ils étaient très-faibles, il est
vrai, quand la lame vibrante était enlevée, mais très-marqués avec
l'addition de cette lame. Au contraire, toutes les fois que le circuit
était interrompu, aucun bruit n'était perçu. Ces bruits étaient du
reste plus forts quand les coups étaient frappés sur la vis que quand
ils étaient frappés sur le pôle même de l'aimant au-dessus de la
bobine, ce qui tenait à ce que, dans le premier cas, le barreau
pouvait vibrer librement, tandis que dans le second, les vibrations se
trouvaient étouffées par suite de la fixation du barreau.

On pourrait, jusqu'à un certain point, expliquer ces effets en disant
que les vibrations déterminées sur l'aimant par le choc, ont pour
résultat de déterminer _des déplacements ondulatoires des particules
magnétiques_ dans toute l'étendue du barreau, et que de ces
déplacements doivent résulter, dans l'hélice, d'après la loi de Lenz,
des courants induits dont la force augmente quand la puissance de
l'aimant est surexcitée par la réaction de son diaphragme, lequel joue
le rôle d'armature, et par celle du corps percuteur quand il est
magnétique. Toutefois, les dernières expériences de M. des Portes sont
plus difficiles à expliquer, et il pourrait bien y avoir autre chose
que des courants induits ordinaires.

Ces expériences ne sont pas les seules qui montrent les effets
déterminés sous l'influence d'ébranlements moléculaires de diverses
natures.--Ainsi, M. Thomson de Bristol a reconnu que si on introduit
dans le circuit d'un téléphone ordinaire, une pièce de fer et une tige
de laiton placée perpendiculairement sur le fer, il suffira de donner
un coup sur la tige de laiton pour déterminer un son énergique dans le
téléphone. D'un autre côté, il a montré aussi que si on entoure les
deux extrémités polaires d'un aimant droit de deux bobines
d'induction, mises en rapport avec le circuit d'un téléphone, et qu'on
promène au-dessous de l'aimant, dans l'intervalle séparant les deux
bobines, la flamme d'une lampe à alcool, on entend un bruit
très-marqué aussitôt que la flamme exerce son action sur le barreau
aimanté. Cet effet provient sans doute de l'affaiblissement du
magnétisme du barreau déterminé par l'effet calorifique alors produit.
Enfin j'ai reconnu moi-même que des grattements effectués sur l'un des
fils qui réunissent deux téléphones entre eux, sont perçus dans ces
téléphones, quel que soit d'ailleurs le point du circuit où ces
grattements sont produits. Les sons ainsi provoqués sont, à la vérité,
très-faibles, mais ils se distinguent nettement, et acquièrent une
plus grande intensité quand le grattement est effectué sur les bornes
d'attache des fils des téléphones. Tous ces sons, d'ailleurs, ne
peuvent pas être la conséquence d'une transmission mécanique de
vibrations, car quand le circuit est interrompu, on ne peut en
percevoir aucun. D'après ces expériences, on pourrait croire que
certains bruits que l'on constate dans les téléphones expérimentés sur
les lignes télégraphiques, pourraient bien provenir des frictions des
fils sur les supports, frictions qui donnent lieu à ces sons souvent
très-intenses que l'on entend quelquefois sur certaines lignes
télégraphiques.


=Théorie du téléphone.=--Il semblerait résulter des diverses
expériences que nous avons rapportées précédemment, que l'explication
qu'on donne généralement des effets produits dans le téléphone, serait
très-incomplète, et que la transmission de la parole, au lieu de
résulter de la répétition par la membrane du téléphone récepteur (sous
l'influence des effets électro-magnétiques produits) des vibrations
déterminées par la voix sur la membrane du téléphone transmetteur,
devrait provenir des vib

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