«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.

Le Téléphone, le Microphone et le Phonographe · 第 3 / 19 段