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 vibrations moléculaires déterminées dans le

système électro-magnétique tout entier et particulièrement sur le

noyau magnétique enveloppé par l'hélice. Ces vibrations seraient dès

lors de la même nature que celles qui ont été étudiées dans les tiges

électro-magnétiques résonnantes par MM. Page, de la Rive, Wertheim,

Matteucci, etc., et ce sont elles qui ont été mises à contribution

dans les téléphones de Reiss, de Cécil et Léonard Wray, et de

Vander-Weyde. Dans cette hypothèse, la lame vibrante aurait pour

principal rôle à remplir, de réagir pour la production des courants

induits quand elle serait mise en vibration par la voix, et de

renforcer par sa réaction sur l'extrémité polaire du barreau aimanté,

les effets magnétiques déterminés au sein de celui-ci, quand elle

vibrerait sous l'influence électro-magnétique, ou du moins, quand elle

serait actionnée par l'aimant. Or comme ces vibrations sont d'autant

plus amplifiées pour une même note, que la lame est plus flexible, et

comme, d'un autre côté, les variations dans l'état magnétique d'une

lame s'effectuent d'autant plus rapidement qu'elle présente moins de

masse, on comprend immédiatement pourquoi il convient d'employer des

lames vibrantes très-minces et relativement petites, comme l'a fait M.

Edison. Dans le cas de la transmission, la plus grande amplitude des

vibrations augmente l'intensité des courants induits transmis. Dans le

cas de la réception, les variations d'aimantation déterminant les

sons, sont rendues plus accentuées et plus nettes, aussi bien dans la

membrane armature que dans le barreau aimanté; il y a donc avantage

dans les deux cas. Cette hypothèse n'exclut d'ailleurs en rien l'effet

phonétique des vibrations mécaniques et physiques qui pourraient se

produire dans la lame armature sous l'influence des magnétisations et

démagnétisations qu'elle subit, et qui viendraient ajouter leur action

à celle des noyaux magnétiques.

Quelle est la nature des vibrations transmises dans le téléphone

récepteur? C'est une question encore obscure, et ceux qui s'en sont

occupés sont loin d'être d'accord; elle a même été l'objet d'une

discussion intéressante en 1846 entre MM. Wertheim et De la Rive, et

les découvertes nouvelles la rendent encore plus compliquée. Suivant

M. Wertheim, ces vibrations seraient à la fois longitudinales et

transversales et proviendraient d'attractions échangées entre les

spires de l'hélice magnétisante et les particules magnétiques du

noyau; suivant M. De la Rive elles seraient, dans le cas qui nous

occupe, uniquement longitudinales et résulteraient de contractions et

dilatations moléculaires déterminées par des arrangements différents

pris par les molécules magnétiques, sous l'influence des aimantations

et des désaimantations. C'est cette explication qui nous paraît la

plus rationnelle, et une expérience faite en 1846 par M. Guillemin

semblerait la confirmer. M. Guillemin avait en effet reconnu que si

une tige flexible de fer entourée d'une hélice magnétisante est pincée

dans un étau à l'une de ses extrémités et recourbée sous l'influence

d'un poids adapté à l'autre extrémité, on peut la faire redresser

instantanément par le passage d'un courant à travers l'hélice

magnétisante. Or ce redressement ne peut, dans ce cas, provenir que de

la contraction déterminée par les molécules magnétiques qui, sous

l'influence de leur aimantation, tendent à provoquer des attractions

intermoléculaires et à modifier les conditions d'élasticité du métal.

On sait en effet que du fer ainsi aimanté acquiert la dureté de

l'acier et qu'il ne peut plus être attaqué par la lime.

Quoi qu'il en soit, il est impossible de ne pas admettre que des sons

soient produits dans le noyau magnétique aussi bien que dans

l'armature, sous l'influence d'effets électriques intermittents. Ces

sons pourront d'ailleurs être musicaux ou articulés; car du moment où

le transmetteur aura provoqué l'action électrique convenable, nous ne

voyons pas de raison pour que des vibrations effectuées

transversalement ou longitudinalement transmettent les uns plutôt que

les autres. Ces vibrations, du reste, sont, comme on l'a vu, pour

ainsi dire microscopiques[19].

[Note 19: Voir les Mémoires de MM. de la Rive et

Guillemin aux _Comptes rendus de l'Académie des sciences_, t.

XXII.]

M. J. Luvini, qui partage nos idées sur la théorie qui précède, croit

cependant qu'elle ne peut satisfaire complétement l'esprit, que si

l'on fait entrer en ligne de compte la réaction déterminée par le

barreau magnétique sur l'hélice qui l'entoure. «Il ne peut y avoir,

dit-il, _action_ sans _réaction_, et en conséquence les changements

moléculaires déterminés dans le barreau doivent provoquer des

variations correspondantes dans l'hélice, et les deux effets doivent

contribuer à la production des sons.» Il cite à l'appui de son dire

l'expérience suivante du professeur Rossetti, qui est réellement

curieuse.

Dans une suite de recherches qu'il avait entreprises sur les

téléphones sans lame vibrante, ce savant avait employé sans le savoir

un téléphone dont la bobine n'était pas bien fixée sur le noyau

magnétique, et il remarqua à son grand étonnement que cette bobine

oscillait le long du noyau magnétique, au passage des courants

discontinus, et qu'elle produisait des sons. Or ce mouvement était une

réaction déterminée par les effets magnétiques produits.

La difficulté d'expliquer la production des sons dans un organe

électro-magnétique dépourvu d'armature, avait fait nier dans l'origine

l'authenticité des expériences que nous avons rapportées précédemment,

et M. Navez avait entamé avec nous une discussion qui ne sera pas sans

doute terminée de sitôt; mais il est résulté de cette discussion, que

ce savant a été obligé de convenir que _le son de la voix humaine

pouvait être reproduit par un récepteur téléphonique privé de sa

plaque_. Toutefois, il croit encore que cette reproduction est trop

faible pour qu'on puisse reconnaître s'il y a ou s'il n'y a pas

articulation, et soutient toujours que les vibrations transversales de

la plaque résultant d'effets attractifs, sont les seules qui

reproduisent la parole articulée avec une intensité suffisante pour

être utile.

Il est certain que l'articulation de la parole exige une certaine

puissance de vibration qu'un téléphone sans diaphragme ne peut pas

facilement fournir, car il faut considérer que, dans un appareil ainsi

disposé, les effets magnétiques sont réduits dans un rapport

considérable qui est celui de la force magnétique développée dans le

barreau à cette force multipliée par elle-même, et qu'une action,

aussi faible que l'est celle accusée dans un téléphone, devient pour

ainsi dire nulle, quand par suite de la suppression de l'armature,

elle n'est plus représentée que par la racine carrée de la force qui

l'a déterminée. Il peut donc se faire que des sons à peine

perceptibles dans un téléphone sans diaphragme, le deviennent quand,

par suite de la présence de ce diaphragme, la cause qui les provoque

est multipliée par elle-même et qu'il s'y ajoute encore les vibrations

déterminées au sein de l'armature elle-même sous l'influence des

magnétisations et démagnétisations qu'elle subit.

Pour montrer que l'action du diaphragme n'est pas aussi indispensable

que M. Navez semble le supposer, et que les vibrations de ce

diaphragme ne sont pas le résultat d'attractions électro-magnétiques,

il suffit de se reporter aux expériences de M. Hughes que nous avons

exposées p. 129. Il est certain que si cet effet était en jeu, on

entendrait mieux quand les deux barreaux aimantés présenteraient des

pôles de même nom devant le diaphragme, que quand ils présenteraient

des pôles de noms contraires, puisque toutes les actions seraient

alors conspirantes dans le même sens. D'un autre côté les plus grands

effets que l'on obtient avec des diaphragmes multiples juxtaposés

éloignent complétement cette hypothèse. Néanmoins, il pourrait se

faire que dans les téléphones électro-magnétiques, le diaphragme de

fer, en raison des variations faciles de son état magnétique, pût

contribuer beaucoup à rendre les sons articulés plus nets et plus

distincts; il pourrait alors réagir à la manière de la langue; mais

nous croyons que c'est surtout à l'amplitude des vibrations

déterminées sur le transmetteur, qu'on doit rapporter la plus ou moins

grande netteté des sons articulés. Ainsi M. Hughes a démontré que les

charbons de bois métallisés employés dans ses parleurs microphoniques

étaient préférables aux charbons de cornue pour transmettre la parole,

précisément parce que, étant moins conducteurs, les différences de

résistance qui résultent des différences de pression, sont plus

accentuées et permettent par conséquent de mieux faire saisir les

différentes nuances des sons vocaux qui constituent l'articulation de

la parole.

Mais il ne s'agit plus aujourd'hui d'une discussion d'effets

magnétiques; la science a marché depuis que M. Navez a ouvert la

discussion, et nous lui demanderons maintenant comment, avec sa

théorie des mouvements attractifs du diaphragme des téléphones, il

peut expliquer la reproduction de la parole par un microphone

récepteur _dépourvu de tout organe électro-magnétique_, et je puis lui

certifier que dans les expériences que j'ai faites, la transmission

des vibrations ne pouvait se faire mécaniquement, car quand le circuit

était coupé ou la pile retirée du circuit, aucun son n'était entendu.

Il faut décidément que M. Navez compte avec les _vibrations

moléculaires_. Certainement, c'est un terrain nouveau à étudier; mais

c'est parce que nous nous acharnons en Europe à vouloir rester dans

les limites de théories incomplètes que nous avons laissé aux

américains, qui ne s'en inquiètent guère, la gloire de faire les

grandes découvertes qui nous étonnent depuis quelques mois. Que M.

Navez lise avec soin les notes de MM. Luvini, des Portes, Trève,

Hughes, Rossetti, et nous sommes certain que ses idées se modifieront.

En résumé, la théorie du téléphone et du microphone considérés comme

organes reproducteurs de la parole est encore loin d'être élucidée

complétement, et dans des questions aussi neuves, il serait imprudent

d'être trop affirmatif.

La transmission électrique des sons, dans les téléphones

magnéto-électriques, ne laisse pas que de présenter quelques

complications théoriques. On a vu en effet qu'on pouvait les obtenir

avec des diaphragmes en matière non magnétique et même par l'effet de

simples vibrations mécaniques déterminées par des chocs. Est-ce à des

réactions d'induction de l'aimant sur la lame vibrante mise en action

qu'il faut les attribuer dans le premier cas, et aux mouvements des

particules magnétiques devant les spires de l'hélice qu'il faut les

rapporter dans le second?.... la question est encore bien obscure;

néanmoins on peut concevoir que les modifications de l'action

inductrice de l'aimant sur le diaphragme mis en vibration puissent

entraîner des variations de l'intensité magnétique, de même qu'on peut

admettre une action de la même nature par suite de l'éloignement, et

du rapprochement des particules magnétiques des spires de l'hélice;

toutefois M. Trève croit, dans ce dernier cas, à une action

particulière qu'il a déjà eu occasion d'étudier dans d'autres

circonstances, et voit dans le courant ainsi produit l'effet d'une

transformation du travail mécanique déterminé au sein des molécules

magnétiques. Ce qui complique encore la question, c'est que souvent

ces effets sont produits par des transmissions simplement mécaniques.

Il était encore un point intéressant à étudier et sur lequel M. Navez

a donné quelques indications intéressantes; c'était de savoir si les

effets étaient plus énergiques, pour la réception, avec des aimants

permanents, qu'avec des aimants temporaires. Dans le premier modèle de

téléphone exposé à Philadelphie par M. Bell, le récepteur était, comme

on l'a vu, constitué par un électro-aimant tubulaire dont le pôle

cylindrique était muni de la lame vibrante; mais M. Bell n'a pas

maintenu cette disposition, et s'il faut en croire ce qu'il dit à cet

égard dans son mémoire, ce serait afin de rendre son appareil à la

fois récepteur et transmetteur[20]. Toutefois M. Navez prétend que le

rôle de l'aimant est plus important, et même qu'il est indispensable

dans les conditions actuelles de sa construction. «On peut, dit-il,

dans certaines circonstances, et en construisant l'instrument d'une

manière spéciale, faire parler un Bell récepteur sans aimant

permanent; cependant, l'instrument tel qu'il est construit

généralement, _reste muet_ si on retire l'aimant pour le remplacer par

un cylindre de fer doux fixé dans la bobine. Néanmoins il suffit

d'approcher le pôle d'un aimant permanent d'un cylindre en fer doux,

pour rendre la voix au téléphone: il résulte de nos expériences que

pour qu'un téléphone Bell fonctionne bien, il est indispensable que la

plaque soit soumise à une _tension magnétique initiale_, obtenue au

moyen d'un aimant permanent. Cette assertion est d'ailleurs facile à

déduire de considérations théoriques.»

[Note 20: Voici ses propres paroles: «The articulation

produced from the instrument (le récepteur à électro-aimant

tubulaire) was remarkably distinct, but its great defect

consisted in the fact that it could not be used as a

transmitting instrument, and thus two telephones were

required at each station, one for transmitting and one for

receiving spoken messages.»]

Quant à l'action des courants envoyés à travers l'hélice d'un

téléphone, elle s'explique aisément. Quelles que soient les conditions

magnétiques du barreau, les courants induits de différente intensité

qui agissent sur lui, provoquent des modifications dans son état

magnétique, d'où résultent des vibrations moléculaires par contraction

et dilatation. Ces vibrations se produisant également dans l'armature

sous l'influence des aimantations et désaimantations qui y sont

déterminées par l'action magnétique du noyau, renforcent celles de ce

noyau, en même temps que les modifications dans l'état magnétique du

système se trouvent amplifiées par suite de la réaction des deux

pièces magnétiques l'une sur l'autre. Quand le barreau est en fer

doux, les courants induits agissent en créant des aimantations plus ou

moins énergiques auxquelles succèdent des désaimantations qui sont

d'autant plus promptes que des courants inverses succèdent toujours à

ceux qui ont été actifs, ce qui rend les alternatives d'aimantation et

de désaimantation plus nettes et plus rapides. Quand le barreau est

aimanté, l'action est différentielle, et peut s'exercer dans un sens

ou dans un autre, suivant que les courants induits correspondant aux

vibrations effectives, passent à travers la bobine réceptrice dans le

même sens ou en sens contraire du courant magnétique du barreau. Si

ces courants sont de même sens, l'action est renforçante, et les

modifications sont effectuées comme si c'était une aimantation qui

était déterminée. Si ces courants sont de sens contraire, l'effet

inverse se produit; mais quels que soient ces effets, les vibrations

moléculaires conservent les mêmes rapports réciproques et la même

hauteur dans l'échelle des sons musicaux. Si on étudie la question au

point de vue mathématique, on trouve la présence d'une constante en

rapport avec l'intensité du courant qui n'existe pas dans les

vibrations mécaniques et d'où résulterait peut-être le timbre

particulier que présente la parole reproduite dans le téléphone,

timbre qui l'a fait comparer à la voix de polichinelle. M. Dubois

Raymond a du reste publié sur cette théorie un mémoire intéressant

qui est rapporté dans les _Mondes_ du 21 février 1878 (p. 314), mais

que nous ne reproduisons pas ici, parce que les considérations qu'il

émet sont trop scientifiques pour les lecteurs auxquels s'adresse

notre ouvrage. Nous ajouterons seulement que d'après M. C. W.

Cuningham, les vibrations produites dans un téléphone ne peuvent se

manifester exactement dans les mêmes conditions que celles qui

affectent le tympan de l'oreille, parce que celui-ci a une forme

particulière en entonnoir qui exclut toute note fondamentale qui lui

soit spécialement propre, tandis qu'il n'en est pas de même pour les

barreaux et lames magnétiques qui possèdent des notes fondamentales

capables de masquer beaucoup des demi-tons de la voix. C'est suivant

lui à ces notes fondamentales qu'il faut attribuer l'altération de la

voix observée dans le téléphone.

EXPÉRIENCES DIVERSES FAITES AVEC LE TÉLÉPHONE.

Nous allons nous occuper maintenant d'une série d'expériences qui,

tout en faisant ressortir les merveilleuses propriétés du téléphone

peuvent encore donner quelques indications sur l'importance des

actions qui sont susceptibles de l'affecter.

=Expériences de M. d'Arsonval.=--On a vu que le téléphone était un

instrument d'une extrême sensibilité, mais cette sensibilité n'avait

pu être appréciée d'une manière bien nette par les moyens ordinaires.

Pour la mesurer en quelque sorte, M. d'Arsonval a eu l'idée de la

comparer à celle du nerf d'une grenouille, appareil qui, comme on le

sait, avait été regardé jusqu'ici comme le plus parfait de tous les

galvanoscopes, et le résultat de ses expériences a été que le

téléphone est deux cents fois plus sensible que ce nerf. Voici du

reste comment M. d'Arsonval rend compte de ses recherches à cet égard

dans les comptes rendus de l'Académie des sciences du 1er avril 1878.

Le Téléphone, le Microphone et le Phonographe · 第 8 / 19 段