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.