plusieurs solutions de continuité, et une chaîne d'acier lui fournit
d'assez bons résultats; mais les légères inflexions, c'est-à-dire le
timbre de la voix, manquaient, et il dut chercher d'autres
dispositions. Il essaya d'abord d'introduire aux points de contacts
des poudres métalliques; la poudre de zinc et d'étain connue dans le
commerce sous le nom de _bronze blanc_, améliora beaucoup les effets
obtenus; mais ils n'étaient pas stables à cause de l'oxydation des
contacts, et c'est en essayant de résoudre cette difficulté, ainsi
qu'en cherchant la disposition la plus simple pour obtenir une
pression légère et constante sur ces contacts, que M. Hughes fut
conduit à la disposition des charbons mercurisés décrite
précédemment[24], laquelle donna les effets maxima.
[Note 24: Voici ce que dit M. Hughes, relativement à
cette disposition: «Le charbon, en raison de son
inoxydabilité, est un corps précieux pour ce genre
d'applications. En y alliant le mercure, les effets sont
beaucoup meilleurs. Je prends pour cela le charbon employé
par les artistes pour leurs dessins, je le chauffe
graduellement au blanc, et le plongeant ensuite tout d'un
coup dans le mercure, ce métal s'introduit instantanément en
globules dans les pores du charbon et le métallise pour ainsi
dire. J'ai essayé aussi du charbon recouvert d'un dépôt de
platine ou imprégné de chlorure de platine, mais je n'ai pas
eu un effet supérieur à celui que j'obtenais par le moyen
précédent. Le charbon de sapin chauffé à blanc dans un tube
de fer contenant de l'étain et du zinc ou tout autre métal
s'évaporant facilement, se trouve également métallisé, et il
est dans de bonnes conditions si le métal est à l'état de
grande division dans les pores de ce corps, ou s'il n'entre
pas en combinaison avec lui. Le fer, introduit de cette
manière dans le charbon, est un des métaux qui m'a donné les
meilleurs effets. Le charbon de sapin, quoique mauvais
conducteur, acquiert de cette manière un grand pouvoir
conducteur.»]
L'importance de l'effet obtenu dans le microphone dépend du reste,
d'après M. Hughes, du nombre et de la perfection des contacts, et
c'est sans doute pour cela que certaines positions du crayon, dans
l'appareil qui a été décrit plus haut, sont plus favorables que
d'autres.
Pour concilier les résultats de ses expériences avec les idées qu'il
s'était faites, M. Hughes pensa que si les différences de résistance
provenant des vibrations du conducteur n'étaient pas produites quand
ce conducteur était entier, c'est que les mouvements moléculaires se
trouvaient arrêtés par des résistances latérales égales et contraires,
mais qu'il suffisait qu'une de ces résistances n'existât pas pour que
le mouvement moléculaire put se développer librement. Or un mauvais
contact équivalait, selon lui, à la suppression de l'une de ces
résistances, et du moment où ce mouvement pouvait se produire, les
dilatations et contractions moléculaires qui étaient la conséquence
des vibrations, devaient correspondre à des accroissements ou à des
affaiblissements de résistance du circuit. Nous ne suivrons pas
davantage M. Hughes dans cette théorie, qui serait assez longue à
développer, et nous allons continuer notre examen des différentes
propriétés du microphone[25].
[Note 25: Suivant M. Hughes, les vibrations qui affectent
le microphone, même quand on parle à distance de
l'instrument, ne proviendraient pas de l'action directe des
ondes sonores sur les contacts du microphone, mais des
vibrations moléculaires déterminées par elles sur la planche
servant de support à l'appareil; il montre, en effet, que
plus cette planche présente de surface, plus les sons
produits par le microphone sont intenses, et qu'en enfermant
le microphone de son parleur dans une enveloppe cylindrique,
il ne diminue pas beaucoup la sensibilité, si la boîte qui
renferme le tout présente une certaine surface. C'est pour
augmenter encore, à ce point de vue, la sensibilité de ses
appareils, qu'il adapte la monture sur laquelle pivote la
pièce mobile du parleur et du récepteur microphonique sur une
lame de ressort.]
Le charbon, comme nous l'avons déjà dit, n'est pas la seule substance
qu'on peut employer à composer l'organe sensible de ce système de
transmetteur, M. Hughes a essayé d'autres substances et même des corps
très-conducteurs, tels que les métaux. Le fer lui a donné d'assez bons
résultats, et l'effet produit par des surfaces de platine dans un
grand état de division a été égal, sinon supérieur, à celui fourni par
le charbon mercurisé. Toutefois, comme avec ce métal on rencontre plus
de difficultés dans la construction des appareils, il donne la
préférence au charbon qui, comme lui, jouit de l'avantage de
l'inoxydabilité.
Nous avons dit en commençant que le microphone pouvait être employé
comme thermoscope: mais il doit avoir alors la disposition
particulière que nous avons représentée fig. 40. Dans ces conditions,
la chaleur, en réagissant sur la conductibilité de ces contacts, peut
faire varier dans de si grandes proportions la résistance du circuit,
qu'en approchant la main du tube, on peut annuler le courant de trois
éléments Daniell. Il suffit, pour apprécier l'intensité relative de
différentes sources de chaleur, exposées devant l'appareil,
d'introduire dans le circuit des deux électrodes A et B, fig. 40, une
pile P de un ou deux éléments Daniell et un galvanomètre un peu
sensible G. Un galvanomètre de cent vingt tours est suffisant pour
cela. Quand la déviation diminue, c'est que la source calorifique est
supérieure à la température ambiante; quand elle augmente c'est
qu'elle est inférieure. «Les effets résultant de l'intervention du
soleil et de l'ombre se traduisent sur cet appareil, dit M. Hughes,
par des variations considérables dans les déviations du galvanomètre.
Il est même impossible de le tenir en repos, tant il est sensible aux
moindres variations de la température.»
J'ai répété avec un seul élément Leclanché, les expériences de M.
Hughes et j'ai pour cela, employé un tuyau de plume rempli de cinq
fragments de charbon, provenant d'un des charbons cylindriques de
petit diamètre que fabrique M. Carré pour la lumière électrique. J'ai
bien obtenu les résultats qu'il indique; mais je dois dire que
l'expérience est assez délicate. En effet, quand les fragments de
charbon sont trop serrés les uns contre les autres, le courant passe
avec trop de force pour que les effets calorifiques puissent faire
varier la déviation galvanométrique; quand ils sont trop peu serrés,
le courant ne passe pas. Il est donc un degré moyen de serrage qui
doit être effectué pour que les expériences réussissent, et quand il
est obtenu, on observe en approchant la main du tube, qu'une déviation
qui était de 90° diminue au bout de quelques secondes et semble être
en rapport avec le rapprochement plus ou moins grand de la main. Mais
c'est l'haleine qui produit les effets les plus marqués, et je ne
serais pas éloigné de croire que les déviations plus ou moins grandes
que provoquent les émissions des sons articulés quand on prononce
séparément les différentes lettres de l'alphabet, proviendraient d'une
émission plus ou moins grande et plus ou moins directe des gaz
échauffés sortant de la poitrine. Ce qui est certain, c'est que ce
sont les lettres qui provoquent les sons les plus accentués telles
que, A, F, H, I, K, L, M, N, O, P, R, S, W, Y, Z, qui déterminent les
plus fortes déviations de l'aiguille galvanométrique.
Dans mon mémoire sur la conductibilité des corps médiocrement
conducteurs, j'avais déjà signalé cet effet de la chaleur sur les
corps divisés, et j'avais de plus montré que, après une certaine
déviation rétrograde qui se produisait toujours au premier moment, il
se manifestait un mouvement en sens inverse de l'aiguille
galvanométrique qui accusait, au bout de quelques instants de
chauffage, une déviation bien supérieure à celle indiquée
primitivement.
Dans une note publiée dans le _Scientific American_ du 22 juin 1878,
M. Edison donne quelques détails intéressants sur l'application de
son système de transmetteur téléphonique à la mesure des pressions,
des dilatations et autres forces capables de faire varier la
résistance du disque de charbon de cet appareil par suite d'une
compression plus ou moins forte. Comme les expériences qu'il fit à ce
sujet remontent au mois de décembre 1877, il en conclut encore qu'il a
la priorité de l'invention du microphone employé comme thermoscope;
mais nous devons lui faire observer que, d'après la manière dont M.
Hughes a disposé son appareil, l'effet produit par la chaleur est
précisément inverse de celui qu'il signale. En effet, dans le
dispositif adopté par M. Edison, la chaleur agit par une augmentation
de conductibilité qu'acquiert le charbon sous l'influence d'une
augmentation de pression déterminée par la dilatation d'un corps
sensible à la chaleur; dans le système de M. Hughes, la chaleur
provoque un effet diamétralement opposé, parce qu'elle n'agit alors
que sur des contacts et non par effet de pression. Aussi la résistance
du microphone thermoscope se trouve augmentée sous l'influence de la
chaleur au lieu d'être diminuée. Cet effet différent tient à la
division du corps médiocrement conducteur, et j'ai démontré que, dans
ces conditions, ces corps, quand ils ne sont chauffés que faiblement,
déterminent toujours un affaiblissement dans l'intensité du courant
qu'ils transmettent. Je crois du reste, que la disposition de M.
Edison est meilleure comme appareil thermoscopique et permet de
mesurer des sources calorifiques beaucoup moins intenses. S'il faut
l'en croire, on pourrait avec son appareil non-seulement mesurer la
chaleur du rayonnement lumineux des étoiles, de la lune et du soleil,
mais encore les variations de l'humidité de l'air et de la pression
barométrique.
Cet appareil, que nous représentons figure 44 avec ses différents
détails et la disposition rhéostatique employée pour les mesures, se
compose d'une pièce métallique A fixée sur une planchette C et sur
l'un des côtés de laquelle est adapté le système de disques de platine
et de charbon D décrit page 77. Une pièce rigide G munie d'une
crapaudine soutient extérieurement ce système, et on introduit dans
cette crapaudine l'une des extrémités effilées d'un corps susceptible
d'être impressionné par la chaleur, l'humidité ou la pression
barométrique. L'autre extrémité est soutenue par une seconde
crapaudine I adaptée à un écrou H susceptible d'être plus ou moins
serré par une vis de réglage. Si on introduit ce système dans un
circuit galvanométrique _a_ _b_ _c_ _i_ _g_ muni de tous les
instruments de mesure électrique, les variations de longueur du corps
interposé se traduisent par des déviations de l'aiguille
galvanométrique plus ou moins grandes, qui sont la conséquence des
différences de pression résultant de l'allongement ou du
raccourcissement du corps dilatable interposé dans le circuit sur
l'appareil.
Les expériences du microphone faites à la séance de la Société des
ingénieurs télégraphistes de Londres, le 23 mai dernier, ont
admirablement réussi et ont été l'occasion d'un article intéressant
dans l'_Engineering_ du 31 mai, dans lequel on constate que toute
l'assemblée a pu entendre parler le téléphone, dont la voix se
rapprochait beaucoup de celle du phonographe. Quand on annonça que ces
paroles avaient été prononcées à une distance assez grande du
microphone, le duc d'Argyle, présent à la séance, tout en admirant
l'importance de la découverte, ne put s'empêcher de s'écrier que
cette invention pourrait avoir des conséquences terribles, «ainsi, par
exemple, dit-il, nous sommes à Downing-street, et je ne puis
m'empêcher de penser que si un des appareils du professeur Hughes
était placé dans la pièce où les ministres de Sa Majesté sont en
conférence, nous pourrions entendre d'ici tous les secrets de cabinet.
Si un de ces petits appareils pouvait être mis dans la poche de mon
ami Schouvaloff ou bien dans celle de lord Salisbury, nous serions
tout à coup en possession de ces grands secrets que tout ce pays et
toute l'Europe attendent avec une si grande anxiété. Si l'assurance
qu'on donne que ces appareils sont susceptibles de répéter toutes les
conversations qui peuvent se faire dans une pièce où ils sont placés,
cela pourrait constituer un véritable danger, et je pense que le
professeur Hughes qui a inventé ce magnifique et en même temps si
dangereux instrument, devrait rechercher maintenant un antidote à sa
découverte.» D'un autre côté, le docteur Lyon-Playfair pense que le
microphone devrait être appliqué à l'aérophone, pour qu'en plaçant ces
instruments dans les deux chambres du parlement, les discours des
grands orateurs puissent être entendus par toute une population sur
une étendue de quatre à cinq milles carrés.
Les essais du microphone faits récemment à Harlifax et qui ont été
rapportés dans les journaux anglais, montrent que les prévisions du
duc d'Argyle étaient parfaitement justifiées. Il paraîtrait en effet
qu'un dimanche un microphone ayant été placé sur la devanture de la
chaire d'un prédicateur à l'église d'Harlifax, et cet instrument étant
relié par un fil de 3 kilomètres à un téléphone placé près du lit
d'un malade, habitant un château voisin, ce malade a pu entendre
toutes les prières, les cantiques et le sermon. M. Hughes, qui m'avait
communiqué cette nouvelle, m'assurait qu'elle lui avait été donnée par
des personnes dignes de foi, et nous apprenons maintenant qu'il y a
sept abonnés pour jouir de l'avantage d'écouter les offices
d'Harlifax, sans se déranger.
Le microphone a été aussi appliqué dernièrement à la répétition à
distance d'un opéra tout entier, et voici ce que dit à cet égard le
_Journal télégraphique_ de Berne du 25 juillet:
«Le 19 juin dernier a eu lieu à Billenzona (Suisse) une curieuse
expérience micro-téléphonique. Une troupe italienne de passage
devait donner ce jour-là, au théâtre de cette ville, l'opéra de
Donizetti, _Don Pasquale_. M. Patocchi, inspecteur-adjoint du VIe
arrondissement télégraphique de la Suisse, a eu l'idée de
profiter de cette occasion, pour expérimenter les effets combinés
du microphone à charbon de Hughes comme appareil transmetteur et
du téléphone de Bell comme appareil récepteur. À cet effet, il
installa dans une loge de premier rang, à côté du proscenium, un
microphone Hughes qu'il relia au moyen de deux fils de 1.1/2
millimètres de diamètre à quatre récepteurs Bell disposés dans
une salle de billard, au-dessus du vestibule du théâtre même,
salle où ne parvient aucun des bruits de l'intérieur du théâtre.
Dans le circuit, et près du microphone de Hughes, était
intercalée une petite pile de deux éléments du modèle ordinaire
de l'administration suisse.
«Les résultats ont été aussi heureux et aussi complets que
possible. Les téléphones reproduisaient exactement, avec une
clarté et une netteté merveilleuse, aussi bien les sons de
l'orchestre que le chant des artistes. Plusieurs spectateurs ont
constaté, avec M. Patocchi, que l'on ne perdait pas une note des
instruments ou des voix, qu'on distinguait parfaitement les mots
prononcés, que les airs étaient reproduits dans leur ton naturel,
avec toutes leurs nuances, les _piano_ comme les _forte_, les
motifs doux comme les passage de force, et plusieurs _dilettanti_
amateurs ont même assuré à M. Patocchi que, par cette seule
audition au moyen des téléphones, l'on pouvait apprécier les
beautés musicales, les qualités des voix des artistes et
généralement juger de la pièce elle-même, comme pouvaient le
faire les spectateurs à l'intérieur du théâtre.
«Les résultats ont été les mêmes en introduisant dans le circuit
des résistances jusqu'à 10 kilomètres sans augmenter le nombre
des éléments de la pile. C'est, croyons-nous la première
expérience de ce genre qui ait été faite, en Europe du moins,
dans un théâtre et sur un opéra complet; et ceux qui connaissent
toute la légèreté et la grâce des mélodies de _Don Pasquale_,
apprécieront à quelle sensibilité doit atteindre la combinaison
du microphone de Hughes et du téléphone de Bell, pour ne rien
laisser perdre des délicatesses de cette musique.»
Les expériences avec le microphone, quoique à leur début, ont été
cependant très-variées, et nous voyons dans les journaux anglais,
entre autres expériences curieuses, qu'on a voulu établir sur le même
principe un appareil sensible téléphoniquement aux variations d'une
source lumineuse. On sait que certains corps et particulièrement le
sélénium sont impressionnables électriquement à la lumière,
c'est-à-dire que leur conductibilité peut varier dans d'assez grandes
proportions suivant la quantité plus ou moins grande de lumière qui
les éclaire. Or si on fait passer brusquement un circuit dans lequel
est interposé un corps de cette nature, de l'obscurité à un
éclairement un peu intense, il doit résulter de l'augmentation subite
de résistance qui en est la conséquence, un son énergique dans un
téléphone interposé dans le circuit. C'est en effet ce que
l'expérience a démontré, et M. Willoughby-Smith en tire la conséquence
que, conformément à ce que nous avons dit plus haut, les effets
produits dans le microphone sont la conséquence de variations de
résistance dans le circuit par suite de contacts plus ou moins intimes
entre conducteurs imparfaits.
Pour obtenir l'effet précédent dans ses meilleures conditions, M.
Siemens emploie deux électrodes composées par des réseaux de fils de
platine très-fins enchevêtrés les uns dans les autres, à la manière de
deux fourchettes dont les dents seraient intercalées dans leurs
intervalles réciproques. Ces électrodes sont introduites entre deux
lames de verre, et une goutte de sélénium versée au centre de ces
réseaux, les réunit sur une surface circulaire assez étendue pour
établir une conductibilité suffisante dans le circuit. Or c'est sur
cette goutte ainsi étendue qu'on doit projeter le rayon de lumière.
Une jolie expérience que l'on peut faire encore avec le microphone est
celle-ci: vous placez sur une planche en bois un peu grande, une
planchette à dessin par exemple, un microphone à charbon vertical dont
les extrémités sont bien pointues et qui est placé tout à fait
verticalement. On dispose dans le circuit un ou plusieurs téléphones,
et si on les renverse sur la planche de manière que leur membrane soit
en regard de celle-ci, on entend un roulement continu qui ressemble
tantôt à un son musical, tantôt au bruissement de l'eau bouillant dans
une chaudière, et ce bruit qui peut être entendu à distance, dure
indéfiniment tant que la source électrique est en activité. M. Hughes
explique ce phénomène de la manière suivante.
La moindre secousse qui mettra le microphone en action, aura pour
effet d'envoyer des courants plus ou moins interrompus à travers les
téléphones qui les transformeront en vibrations sonores, et celles-ci
étant transmises mécaniquement par la planche au microphone,
entretiendront son mouvement qui sera même amplifié et provoquera de
nouvelles vibrations sur les téléphones; d'où il résultera une
nouvelle action sur le microphone et ainsi de suite indéfiniment. D'un
autre côté, en plaçant sur la même planche un second microphone
correspondant à un autre circuit téléphonique, on peut en faire un
appareil réagissant comme _un relais télégraphique_, c'est-à-dire
répétant à distance les bruits transmis à la planche, et ces bruits
répétés peuvent constituer soit un appel, soit les éléments d'une
dépêche dans le langage Morse, si l'on place dans le circuit du
premier microphone un manipulateur Morse. «J'ai fait, dit M. Hughes,
avec cette disposition d'appareils, plusieurs expériences qui ont
produit beaucoup d'effet, quoique n'ayant employé qu'une pile de
Daniell de six éléments sans bobine d'induction. En adaptant au
téléphone récepteur un cornet en carton de 40 centimètres de longueur,
on a pu entendre dans toute une grande salle le bruit continu du
relais, les battements d'une pendule et le bruit fait par la plume en
écrivant. Je n'ai pas essayé de transmettre la parole parce que, dans
ces conditions, elle n'aurait pas été reproduite avec netteté.»
L'idée d'employer le microphone comme relais était, du reste, venue à
l'esprit de plusieurs personnes et entre autres de M. Latimer-Clark
qui proposait pour cela de faire réagir l'armature d'un électro-aimant
introduit dans le circuit du microphone, sur un tube disposé comme on
l'a vu fig. 40 et réagissant lui-même sur le second circuit,
c'est-à-dire sur le circuit du téléphone. MM. Houston et Thomson en
ont fait également un dernièrement.
D'un autre côté lord Lindsay a imaginé d'adapter au microphone une
membrane résonnante, et il a obtenu par ce moyen une reproduction
excellente des sons musicaux produits par un piano; mais lorsque les
vibrations de cet instrument concordaient avec les vibrations
fondamentales de la membrane, un bruit très-fort se faisait entendre
dans le téléphone, et dans ce bruit, on distinguait non-seulement la
note fondamentale de cette membrane, mais encore toutes les vibrations
sympathiques déterminées par les cordes du piano réagissant les unes
sur les autres.
En raison de son extrême sensibilité, cet appareil pourrait permettre de
constater les bruits produits à l'intérieur du corps humain et servir
par conséquent de _stéthoscope_ pour l'auscultation des poumons et des
battements du coeur. Le Dr Richardson en Angleterre, conjointement avec
M. Hughes, s'occupe en ce moment de rendre pratique cette importante
application; mais jusqu'à présent les résultats obtenus n'ont pas été
très-satisfaisants. On espère toutefois y parvenir. En attendant M.
Ducretet a construit un microphone stéthoscopique que nous représentons
fig. 45 et qui est d'une extrême sensibilité. C'est un microphone à
charbon CP, à simple contact, dont le charbon inférieur P est adapté à
un tambour à membrane vibrante de M. Marais T. Ce tambour est relié par
un tube de caoutchouc CC' à un autre tambour T' qui est destiné à être
appliqué sur les différentes parties du corps à ausculter, et que l'on
appelle en conséquence _tambour explorateur_; la sensibilité de
l'appareil est réglée au moyen d'un contrepoids PO, qui se visse sur le
bras d'un levier bascule LL, auquel est fixé le second charbon C. Tout
le monde connaît la grande sensibilité des tambours de M. Marais pour la
transmission des vibrations, et cette sensibilité étant encore augmentée
par le microphone, l'appareil acquiert une impressionnabilité extrême,
peut-être même une trop grande, car il révèle tout espèce de bruits
qu'il est très-difficile de distinguer les uns des autres. Du reste, cet
appareil ne peut donner de bons résultats que confié à des mains
expérimentées, et il faudra évidemment une éducation auditive
particulière pour qu'on puisse en tirer parti.