sert de support sur une table en ayant soin d'interposer entre cette
planche et la table, pour amortir les vibrations étrangères, plusieurs
doubles d'étoffe disposés de manière à former coussin ou, ce qui est
mieux, une bande de ouate ou deux tubes de caoutchouc; alors il suffit
de parler devant le système, pour qu'aussitôt la parole soit
reproduite dans le téléphone, et si l'on place sur la planche support
la montre dont il a été question ou une boîte dans laquelle est
renfermée une mouche, tous ses mouvements sont entendus. L'appareil
est si sensible que c'est à voix peu élevée que la parole s'entend le
mieux, et on peut, comme je l'ai déjà dit, l'entendre en parlant à
une distance de huit mètres du microphone. Toutefois, quelques
précautions doivent être prises pour obtenir les meilleurs résultats
avec ce système, et, en outre des coussins que l'on place sous
l'appareil, pour le soustraire aux vibrations étrangères qui
pourraient résulter de mouvements insolites communiqués à la table, il
faut encore régler la position du crayon de charbon. Celui-ci doit en
effet toujours appuyer en un point du rebord du trou supérieur, mais
comme le contact peut être plus ou moins bon, l'expérience seule peut
indiquer la meilleure position à lui donner, et pour la trouver on
peut employer avantageusement le moyen de la montre. On met alors le
téléphone à l'oreille et on place le crayon dans diverses positions
jusqu'à ce qu'on ait trouvé celle donnant les effets maxima. Pour
éviter ce réglage, qui, avec la disposition précédente, doit être
souvent répété, MM. Chardin et Berjot, qui construisent habilement ce
modèle de téléphone, lui ont ajouté une petite lame de ressort dont la
pression peut être réglée et qui appuie contre le charbon vertical
lui-même. Ce système est très-bon.
M. Gaiffe de son côté a donné une forme plus élégante à l'appareil en
le construisant comme un appareil de physique. La figure 37 représente
l'un des deux modèles qu'il a combinés. Dans ce modèle, les cubes ou
dés de charbon A et B sont soutenus par des porte-charbons
métalliques, dont l'un, E, le supérieur, est mobile sur une colonne de
cuivre G et peut être placé dans telle position qu'il convient à
l'aide d'une vis de pression V. On peut de cette manière incliner plus
ou moins le crayon de charbon et augmenter à volonté la pression
qu'il exerce sur le charbon supérieur. Quand le crayon est vertical,
l'appareil transmet difficilement les sons articulés, en raison de
l'instabilité du point de contact, et des bruissements de toute nature
se font entendre; quand il est trop incliné, les sons sont plus purs
et plus distincts, mais l'appareil est moins sensible. Il est un degré
d'inclinaison qui doit être recherché, et l'expérience l'indique
facilement. Dans un autre modèle, M. Gaiffe substitue au crayon de
charbon une lame carrée et très-mince de la même matière, taillée en
biseau sur ses côtés inférieur et supérieur et pivotant dans une
rainure pratiquée dans le charbon inférieur. Cette lame ne fait
qu'appuyer contre le charbon supérieur sous une légère inclinaison, et
dans ces conditions il transmet beaucoup plus fortement et plus
distinctement la parole.
Je dois encore parler d'une autre disposition combinée par le
capitaine du génie Carette qui a donné pour les sons non articulés
d'excellents résultats. Le charbon vertical a alors la forme d'une
poire et repose par son bout le plus gros dans un large trou fait dans
le charbon inférieur; son bout supérieur qui est pointu, vient
s'engager dans un petit trou pratiqué dans le charbon supérieur, mais
de manière à ne le toucher qu'à peine, et une vis de réglage permet de
rapprocher plus ou moins ces deux charbons. Dans ces conditions, les
contacts sont si instables qu'un rien peut les supprimer, et alors les
variations dans l'intensité du courant transmis sont si fortes que
les sons produits par le téléphone peuvent s'entendre à plusieurs
mètres.
La figure 38 représente une autre disposition combinée par M.
Ducretet. Les deux dés de charbon sont en D, D', le charbon mobile en
C, le téléphone en T et les boutons d'attache du circuit en B, B'. Un
détail du dispositif des charbons se voit à gauche de l'appareil. Le
bras qui porte le charbon supérieur D est adapté à une tige munie d'un
plateau P' à surface rugueuse, et une petite cage C' en toile
métallique que l'on pose sur ce plateau permet d'étudier les
mouvements d'insectes vivants.
Quand il s'agit de transmettre la parole assez fortement pour qu'un
téléphone puisse se faire entendre dans toute une salle, le microphone
doit avoir une disposition particulière, et la figure 39 représente
celle qui a donné à M. Hughes les meilleurs résultats; il donne alors
à l'appareil le nom de _parleur_.
Sous cette nouvelle forme le charbon mobile appelé à produire les
contacts variables est adapté en C, à l'extrémité d'une bascule
horizontale BA pivotant en son point milieu et convenablement
équilibrée. Le support sur lequel cette bascule oscille est adapté à
l'extrémité d'une lame de ressort pour rendre l'appareil plus
susceptible de vibrer, et le charbon inférieur est placé en D
au-dessous du premier. Il est constitué par deux fragments superposés
afin d'augmenter la sensibilité de l'appareil, et nous avons
représenté en E le fragment supérieur qui est soulevé pour montrer
qu'on peut employer à volonté un seul des deux charbons. Ce charbon E,
se trouve, à cet effet collé à une petite lame de papier fixée à la
planchette et qui sert d'articulation. Un ressort antagoniste R, dont
on peut régler la tension au moyen d'une vis _t_, permet de régler la
pression des deux charbons. M. Hughes recommande l'emploi de charbons
en sapin métallisé[22]. Le tout est ensuite recouvert d'une enveloppe
semi-cylindrique HIG en bois blanc, dont les parois sont très-minces
surtout les deux bases, et on fixe le système accompagné d'un autre
semblable dans une boîte plate MJLI qui présente du côté MI une
ouverture devant laquelle on parle, en ayant soin de placer la lèvre
inférieure à deux centimètre du fond de la boîte. Si les deux
microphones sont réunis en quantité et si la pile employée se compose
de deux éléments à bichromate de potasse, on agit assez fortement sur
le courant, pour que, passant à travers une bobine d'induction de six
centimètres seulement de longueur, il puisse faire parler un téléphone
du modèle carré de Bell, de manière à être entendu de tous les points
d'une salle. Il faut par exemple lui adapter un porte-voix de près
d'un mètre de longueur. M. Hughes prétend que les sons produits dans
ces conditions sont à peu près aussi élevés que ceux du phonographe,
et M. W. Thomson m'a confirmé ce fait.
[Note 22: On obtient ces charbons en chauffant pendant 20
minutes à une température qu'on élève successivement jusqu'au
rouge blanc, des fragments de bois de sapin à fibres serrées
que l'on enferme dans une boîte ou un tube de fer
hermétiquement fermée.]
Le microphone peut être aussi constitué par des fragments de charbon
entassés dans une boîte entre deux électrodes métalliques, ou enfermés
dans un tube avec deux électrodes représentées par deux fragments de
charbon allongés. Dans ce dernier cas, les charbons doivent autant que
possible être cylindriques, et ceux que construit M. Carré pour les
bougies Jablochkoff sont très-bons pour cela. Nous représentons fig.
40 un appareil de ce genre que j'ai fait disposer en instrument par M.
Gaiffe, et qui peut, comme nous le verrons à l'instant, servir de
thermoscope. Cet instrument est représenté fig. 41 et se compose d'un
tuyau de plume rempli de fragments de charbon, dont ceux qui occupent
les deux bouts sont montés dans des garnitures métalliques. L'une de
ces garnitures se termine par une vis à large tête qui permet, au
moyen des supports A, B, de pousser plus ou moins les charbons dans le
tube et, par conséquent, d'établir un contact plus ou moins intime
entre les divers fragments de charbon. Quand cet appareil est
convenablement réglé, il suffit de parler au-dessus du tube pour que
la parole soit reproduite. C'est donc un microphone aussi bien qu'un
thermoscope. Une chose réellement curieuse que M. Hughes a remarquée,
c'est que si on prononce séparément les différentes lettres de
l'alphabet devant cette sorte de microphone, on constate qu'il en est
qui se font beaucoup mieux entendre que d'autres, et ce sont
précisément celles qui correspondent aux aspirations de la voix.
On peut encore obtenir un microphone de ce genre en remplaçant les
fragments de charbon par des poussières plus ou moins conductrices,
des limailles métalliques même. J'ai démontré, en effet, dans mon
mémoire sur la conductibilité des corps médiocrement conducteurs, que
le pouvoir conducteur de ces poussières varie d'une manière
considérable avec la pression et avec la température, et comme le
microphone est fondé sur les différences de conductibilité résultant
des différences de pression, on comprend facilement que ce moyen
puisse être employé comme organe de transmission téléphonique. Dans
une disposition récente de ce système, M. Hughes a aggloméré ces
poussières avec une sorte de gomme, et il en a formé un crayon
cylindrique qui, étant relié à deux électrodes bonnes conductrices, a
pu fournir des effets analogues à ceux dont nous avons parlé
précédemment. Comme on l'a vu, toutes les limailles métalliques
peuvent être employées, mais M. Hughes donne la préférence à la
poussière de charbon.
D'après M. Blyth, une boîte plate d'environ quinze pouces sur neuf,
remplie de ces charbons échappés à la combustion que l'on appelle en
Angleterre _cinders gas_, et aux deux extrémités de laquelle sont
fixées deux électrodes de fer-blanc, est une des meilleures
dispositions de microphones. Suivant lui, trois de ces appareils
suspendus comme des tableaux contre les murs d'une chambre auraient
suffi, sous l'influence d'un seul élément Leclanché, pour faire
entendre dans le téléphone tous les bruits produits dans la chambre,
et surtout les airs chantés. M. Blyth prétend même qu'on peut
construire un microphone capable de transmettre la parole avec un
simple charbon relié au fil du circuit par ses deux bouts, mais il
faut que ce charbon soit un cinder gas; un charbon de cornue pourvu de
pinces d'attache à ses deux extrémités, ne pourrait produire cet
effet.
L'un des effets les plus intéressants de ces sortes de microphones,
c'est qu'ils peuvent fonctionner sans pile, du moins, si on les
dispose de manière à former eux-mêmes l'élément voltaïque, et pour
cela, il suffit de verser de l'eau sur les charbons. M. Blyth qui a
parlé le premier de ce système, n'indique pas nettement sa
disposition, et on peut supposer que son appareil n'était autre que
celui que nous avons décrit précédemment, auquel il aurait ajouté de
l'eau. J'ai répété cette expérience en employant des électrodes _zinc_
et _cuivre_ et des fragments un peu gros de charbon de cornue, et j'ai
parfaitement réussi. J'ai, en effet, pu transmettre de cette manière,
non-seulement tous les sons de la montre et de la boîte à musique,
mais encore la parole qui se trouvait même souvent plus nettement
exprimée qu'avec un microphone ordinaire, car on n'entendait pas les
crachements qui accompagnent souvent les transmissions téléphoniques
de ce dernier. M. Blyth prétend aussi que l'on peut obtenir de cette
manière la transmission des sons sans que l'appareil soit pourvu
d'eau; mais il croit que c'est à l'humidité de l'haleine de celui qui
parle qu'il faut attribuer ce résultat. Il est certain qu'il ne faut
pas beaucoup d'humidité pour mettre en action un couple voltaïque,
surtout quand on a pour appareil révélateur un téléphone. Du reste le
microphone ordinaire peut être lui-même employé sans pile, si le
circuit dans lequel il est interposé est en communication avec le sol
par l'intermédiaire de plaques de terre; les courants telluriques qui
traversent alors le circuit sont suffisants pour que les battements
d'une montre posée sur le microphone soient parfaitement perceptibles.
M. Cauderay, de Lausanne, dans une note envoyée à l'Académie des
sciences, le 8 juillet 1878, annonce qu'il a fait cette expérience sur
un fil télégraphique réunissant l'hôtel des Alpes à Montreux, à un
chalet situé à 500 mètres de là, sur la colline.
=Le microphone employé comme organe parlant.=--Le microphone peut
non-seulement transmettre la parole, mais il peut encore dans
certaines conditions la reproduire et être substitué par conséquent au
téléphone récepteur. Cette fois c'est à n'y rien comprendre, car c'est
seulement dans des variations d'intensité de courant qu'il faut
chercher une cause du mouvement vibratoire produit dans l'une des
parties du circuit lui-même, et il n'y a plus alors à invoquer des
effets d'attraction et d'aimantation. Est-ce aux répulsions
qu'exercent entre eux les éléments contigus d'un même courant qu'il
faut rapporter cette action? Ou bien faut-il la considérer comme étant
de la même nature que celle qui fait émettre des sons à un fil de fer
lorsqu'il est traversé par un courant interrompu? un courant
électrique est-il lui-même un mouvement vibratoire, comme l'admet M.
Hughes? Voilà des questions auxquelles il est bien difficile de
répondre dans l'état actuel de la science; toujours est-il que le fait
existe, et ce sont MM. Hughes, Blyth et Robert, H. Courtenay et même
M. Edison, qui, chacun de leur côté, viennent de le faire connaître;
moi-même j'ai pu le vérifier dans les conditions expérimentales
indiquées par M. Hughes, mais je n'ai pas été aussi heureux quand j'ai
voulu répéter les expériences de M. Blyth. Suivant ce savant il
suffirait, pour entendre la parole dans le microphone, d'employer le
modèle à fragments de charbon dont nous avons parlé précédemment, d'y
joindre comme appareil transmetteur un second microphone du même
genre, et d'introduire dans le circuit une pile de deux éléments de
Grove. Alors si on parle au-dessus des charbons de l'un des
microphones, on devrait entendre distinctement la parole en approchant
l'oreille du second, et l'importance des sons ainsi reproduits serait
en rapport avec l'intensité de la source électrique employée.
Toutefois, comme je le disais, je n'ai pu, en m'y prenant de cette
manière, entendre aucun son et encore moins la parole, et si d'autres
expériences ne m'avaient pas convaincu, j'aurais douté de
l'authenticité du fait annoncé. Mais cette expérience négative ne
prouve en définitif rien, car il est possible que je me sois placé
dans de mauvaises conditions, et que les _escarbilles_ que j'employais
ne fussent pas dans les mêmes conditions que les _cinders gas_ de M.
Blyth.
Quant aux expériences de M. Hughes, je les ai répétées avec le
microphone de MM. Chardin et Berjot, relié avec celui de M. Gaiffe
employé comme transmetteur, et j'ai reconnu qu'avec une pile de quatre
éléments Leclanché, seulement, tous les grattements effectués sur le
microphone de M. Gaiffe et même les trépidations et les airs résultant
du jeu d'une petite boîte à musique placée sur cet appareil, étaient
reproduits, très-faiblement il est vrai, dans le second microphone;
pour les percevoir il suffisait de coller l'oreille contre la
planchette verticale. La parole n'était pas reproduite il est vrai,
mais M. Hughes m'en avait prévenu; l'appareil ainsi disposé n'était
pas évidemment assez sensible.
Pour reproduire la parole par ce système et pour la transmettre, il
faut une autre disposition du microphone, et celle qui a donné les
meilleurs résultats à M. Hughes est représentée, vue en coupe, figure
42. C'est un peu le microphone parleur de M. Hughes, disposé
verticalement et dont le charbon fixe est collé au centre de la
membrane tendue d'un téléphone à ficelle. Le cornet de ce téléphone
est représenté en A, la membrane en DD, et le charbon en question en
C; ce charbon est en sapin carbonisé et métallisé ainsi que le double
charbon E qui est en contact avec lui et qui est adapté à l'extrémité
supérieure de la bascule GI. Le tout est renfermé dans une petite
boîte, et on règle la pression exercée au contact des deux charbons au
moyen d'un ressort antagoniste R et d'une vis H. C'est alors le cornet
du téléphone qui sert de cornet acoustique, et c'est le parleur de M.
Hughes décrit page 169 qui sert de transmetteur pour entendre. Inutile
de dire que deux appareils de ce genre sont placés aux deux bouts du
circuit, que les charbons sont reliés aux deux pôles d'une pile de
deux éléments à bichromate de potasse ou de Bunsen ou de six éléments
de Leclanché, et que les deux appareils sont reliés par le fil de
ligne.
Dans ces conditions, une conversation peut être échangée, mais les
sons sont toujours beaucoup moins accentués que dans le téléphone.
J'ai pu constater ce fait avec un appareil grossier apporté
d'Angleterre par M. Hughes. MM. Berjot, Chardin et de Méritens qui
étaient présents aux expériences, ont pu comme moi parfaitement
entendre la parole, et j'ai depuis répété moi-même l'expérience avec
succès; mais elle ne réussit pas toujours et, dans ses conditions
actuelles, l'appareil ne présente d'importance qu'au point de vue
scientifique. On le construit chez MM. Chardin et Berjot.
On comprend facilement que l'appareil peut se passer de support, et la
petite boîte forme alors le manche de l'instrument; les deux boutons
d'attache sont disposés dans ce cas au bout de ce manche, comme dans
un téléphone.
Les effets du microphone récepteur expliquent les sons souvent
très-intenses déterminés par les bougies Jablochkoff quand elles sont
actionnées par des machines magnéto-électriques. Ces sons vibrent
toujours à l'unisson de ceux émis par la machine elle-même, et ceux-ci
proviennent, comme je l'ai déjà démontré, des aimantations et des
désaimantations rapides des organes magnétiques qui sont mis en jeu
par cette machine. Ces effets, remarqués par M. Marcel Deprez,
étaient particulièrement caractérisés avec les premières machines de
M. de Méritens.
=Autres dispositions de microphones.=--Une disposition du genre de
celle que nous venons de décrire a été employée par M. Carette pour
constituer un parleur microphone extrêmement énergique; seulement au
lieu d'une membrane tendue, il emploie une plaque métallique mince; il
colle l'un des charbons au centre de cette plaque et adapte devant lui
l'autre charbon qui est taillé en pointe et porté par un système de
porte-charbon à vis de réglage au moyen duquel on peut régler comme on
le veut la pression exercée entre les deux charbons. Avec cette
disposition, la parole peut être entendue à distance du téléphone
récepteur. Elle est, du reste, analogue à celle du transmetteur
téléphonique de M. Edison.
En exécutant dans de grandes dimensions le système représenté, fig.
42, et formant le cornet AB avec un grand entonnoir en zinc de près de
un mètre de longueur, M. de Méritens a pu parvenir à amplifier assez
les sons de la parole pour qu'une conversation faite à voix basse à
trois ou quatre mètres de cet instrument, ait été reproduite dans un
téléphone d'une manière plus sonore et plus distincte. L'appareil
était placé sur le plancher de l'appartement, l'ouverture de
l'entonnoir en haut, et le téléphone était dans les caves de la
maison.
On a du reste varié de mille manières la forme du microphone suivant
les applications auxquelles on veut l'appliquer. C'est ainsi que nous
voyons dans l'_English Mechanic and World of Science_, du 28 juin
1878, les dessins de plusieurs dispositions dont l'une est
spécialement applicable à l'audition des pas d'une mouche; c'est une
boîte à la partie supérieure de laquelle est tendue une feuille de
papier végétal; deux charbons séparés par un petit morceau de bois et
mis en rapport avec les deux fils du circuit y sont collés, et un
troisième charbon allongé, placé en croix sur les deux autres, se
trouve maintenu dans cette position par une rainure pratiquée dans
ceux-ci. Une pile très-faible suffit pour faire fonctionner cet
appareil, et la mouche se promenant sur la feuille de papier détermine
des vibrations assez fortes pour faire réagir énergiquement un
téléphone ordinaire. Il faut alors recouvrir l'appareil d'un globe de
verre. En plaçant une montre sur la membrane et en ayant soin
d'appuyer son bouton sur le morceau de bois séparant les deux
charbons, le bruit de ses battements peut être entendu dans toute une
salle. On peut encore, au lieu de l'arrangement de charbons décrit
plus haut, employer deux cubes de charbon juxtaposés et séparés
seulement par une carte à jouer. Une cavité semi-sphérique pratiquée à
la partie supérieure de cette masse entre les deux charbons et dans
laquelle on place quelques petites boules de charbon d'une grosseur
intermédiaire entre celle d'un pois et celle d'une graine de moutarde,
permet d'obtenir des contacts multiples excessivement mobiles et
éminemment propres à des transmissions téléphoniques. Ces dispositions
ont été combinées par M. T. Cuttriss.
Il est encore beaucoup d'autres dispositions de microphones imaginées
par différents constructeurs et inventeurs qui donnent des résultats
plus ou moins satisfaisants, telles sont celles de MM. Varey, Trouvé,
Vercker, de Combettes, Loiseau, etc., etc., mais comme elles se
rapprochent plus ou moins des types que nous avons déjà décrits, nous
n'en parlerons pas davantage.
=Expériences faites avec le microphone.=--Il me reste maintenant à
indiquer les expériences intéressantes qui ont conduit M. Hughes à
l'instrument remarquable dont nous venons de parler, et celles qui ont
été entreprises par d'autres savants, soit au point de vue
scientifique, soit au point de vue pratique.
Considérant que la lumière et la chaleur peuvent modifier la
conductibilité électrique des corps, M. Hughes s'est demandé si des
vibrations sonores transmises à un conducteur traversé par un courant
ne modifieraient pas aussi cette conductibilité en provoquant des
contractions et des dilatations des molécules conductrices, qui
équivaudraient à des raccourcissements ou à des allongements du
conducteur ainsi impressionné. Si cette propriété existait réellement,
elle devrait permettre de transmettre les sons à distance, car de ces
variations de conductibilité devaient résulter des variations
proportionnelles de l'intensité d'un courant agissant sur un
téléphone. L'expérience qu'il fit sur un fil métallique tendu n'a pas
répondu toutefois à son attente, et ce n'est que quand le fil dut
vibrer assez fortement pour se rompre, qu'il entendit un son au
moment de la rupture. En rejoignant les deux bouts du fil, un son se
produisit encore, et il reconnut bientôt que pour en obtenir, il
suffisait d'un contact imparfait entre les deux bouts disjoints du
fil. Il devint dès lors manifeste, pour M. Hughes, que les effets
qu'il prévoyait ne pouvaient se produire qu'avec un conducteur divisé,
et par suite de contacts imparfaits.
Il rechercha alors quel était le degré de pression le plus convenable
à exercer entre les deux bouts rapprochés du fil pour obtenir le
maximum d'effet, et pour cela il effectua cette pression à l'aide de
poids. Il reconnut que, quand elle était légère et qu'elle ne
dépassait pas celle d'une once par pouce carré, au point de jonction,
les sons étaient reproduits distinctement, mais d'une manière un peu
imparfaite; en modifiant les conditions de l'expérience, il put
s'assurer bientôt qu'il n'était pas nécessaire, pour obtenir ce
résultat, que les fils fussent réunis bout à bout, et qu'ils pouvaient
être placés côte à côte sur une planche ou même séparés (mais avec
addition d'un conducteur posé en croix sur eux), pourvu que les métaux
en contact fussent du fer et qu'une pression légère et constante pût
les réunir métalliquement. L'expérience fut faite avec trois pointes
de Paris disposées comme on le voit fig. 43, et elle a été répétée
depuis, dans de meilleures conditions par M. Willoughby-Smith, avec
trois limes dites queues-de-rat qui permirent de transmettre le bruit
d'une faible respiration[23].
[Note 23: M. Willoughby-Smith a varié encore cette
expérience en plaçant sur les bouts disjoints du circuit
qu'il disposait angulairement l'un par rapport à l'autre, un
paquet de fils de soie cuivrés. Dans ces conditions,
l'appareil devenait tellement sensible, que le courant d'air
résultant d'une lampe placée au-dessous du système,
déterminait un crépitement très-accentué dans le téléphone.]