d'en faire, conjointement avec M. Hughes, M. Henry Thompson célèbre
chirurgien anglais, pour l'exploration de la vessie dans la maladie de
la pierre. Au moyen de cet appareil, on peut en effet constater la
présence et préciser le siège des calculs pierreux qui peuvent s'y
trouver, quelques petits qu'ils soient d'ailleurs. On emploie pour
cela une sonde exploratrice composée d'une tige de Maillechort un peu
recourbée par le bout et qui est mise en communication avec un
microphone sensible à charbon. Quand, en promenant cette sonde dans la
vessie, la tige en question rencontre des particules pierreuses,
fussent-elles de la grosseur d'une tête d'épingle, le frottement qui
en résulte détermine des vibrations qui se distinguent parfaitement,
dans le téléphone, de celles qui se produisent par la simple friction
de la tige sur les tissus mous des parois de la vessie. Toutefois, M.
Thompson prétend que pour obtenir de bons résultats de cette méthode,
il faut prendre certaines précautions. Il faut que l'instrument ne
soit pas trop sensible afin que la nature des bruits soit bien
distincte, la pile ne doit pas être trop forte, pour éviter les sons
qui pourraient résulter des bruits extérieurs. L'appareil est du reste
disposé comme on le voit fig. 46. Le microphone est placé dans le
manche qui porte la sonde et n'est autre que celui que nous avons
représenté fig. 39, mais avec de plus petites dimensions, et les deux
fils conducteurs _e_ allant au téléphone, ressortent du manche par le
bout _a_ opposé à celui _bb_ où la sonde _dd_ est vissée. Comme cet
appareil n'est pas destiné à reproduire la parole, on emploie des
charbons de cornue au lieu de charbons de bois.
On a pu encore par un moyen basé sur le principe du microphone, faire
entendre certains sourds dont l'oreille n'était pas encore tout à fait
insensibilisée. Pour obtenir ce résultat, on adapte devant les deux
oreilles du malade deux téléphones, reliés entre eux par une couronne
métallique appuyée sur l'os frontal, et on met les deux téléphones en
rapport avec un microphone muni de sa pile, lequel pend à l'extrémité
d'un double fil conducteur. Le malade conserve dans sa poche ce
microphone, et il le présente comme un cornet acoustique à son
interlocuteur quand il veut converser avec lui. Le microphone est
alors constitué par le parleur de M. Hughes représenté fig. 39.
Le microphone peut avoir encore beaucoup d'autres applications, et
voici ce que nous lisons à cet égard dans l'_English Mechanic_ du 21
Juin 1878: «Au moyen de cet instrument, les ingénieurs pourront
apprécier les effets des vibrations occasionnées sur les édifices
anciens et nouveaux par le passage de lourdes charges; un soldat
pourra reconnaître l'approche de l'ennemi à plusieurs milles de
distance et distinguer même s'il aura affaire avec de l'artillerie ou
de la cavalerie; la marche des navires dans le voisinage des torpilles
pourra même être annoncée à la côte, et on pourra dès lors, à coup
sûr, en déterminer l'explosion.»
On a aussi proposé d'appliquer le microphone comme un avertisseur des
fuites de gaz dans les mines à charbon. Le gaz s'échappant des
crevasses de charbon, produit un son sifflant qui par le moyen du
microphone et du téléphone pourrait être entendu au haut des puits.
D'un autre côté, on a eu l'idée que le microphone pourrait être
utilement employé comme Séismographe pour signaler les bruits
souterrains qui précèdent généralement les tremblements de terre et
les éruptions volcaniques, et qui se trouveraient de cette manière
notablement amplifiés. Cet appareil pourrait même être d'un usage
utile à M. Palmieri pour ses études à l'observatoire du Vésuve.
Comme on devait s'y attendre, des réclamations de priorité devaient
être la conséquence de la grande faveur qui a accueilli l'invention de
M. Hughes, et même en dehors de la réclamation de M. Edison sur
laquelle nous avons exprimé notre opinion[26], nous en trouvons
plusieurs autres qui montrent que, si quelques effets du microphone
ont été découverts à différentes époques avant M. Hughes, on n'y avait
prêté qu'une très-médiocre attention puisqu'ils n'ont même pas été
publiés. De ce nombre sont celles de M. Wentwork Lacelles-Scott
enregistrées dans l'_Electrician_ du 25 mai 1878, et celle de M.
Weyher présentée à la Société de Physique de Paris au mois de juin
dernier; mais elles n'ont guère d'importance, attendu que les dates
auxquelles remontent les expériences de ces savants sont encore
postérieures à celles des premières expériences de M. Hughes;
celles-ci datent, en effet, du commencement de décembre 1877, et ont
même été montrées en janvier 1878 aux fonctionnaires de la _Submarine
Telegraph Company_, ainsi que le publie M. Preece dans une lettre
adressée aux différents savants.
[Note 26: Nous reproduisons ci-dessous une lettre que sir
William Thomson a publiée au sujet de cette discussion:
«Monsieur,
«Au plaisir que le public a éprouvé en prenant connaissance
de ces magnifiques découvertes qui, sous le nom de téléphone,
de microphone et de phonographe, ont tant étonné le monde
savant, est venu se mêler dernièrement, très-inutilement,
j'ai besoin de le dire, un des incidents les plus
regrettables qui puissent se produire. Il s'agit d'une
réclamation de priorité accompagnée d'accusation de mauvaise
foi, qui a été lancée par M. Edison contre une personne dont
le nom et la réputation sont depuis longtemps respectés dans
l'opinion publique.
«Avant de faire intervenir le public dans une semblable
affaire, M. Edison aurait dû évidemment discuter sa
réclamation avec M. Preece qui était, depuis l'origine de
toutes ses inventions, en correspondance avec lui; ou bien
encore, il aurait pu, en s'adressant directement aux journaux
publics, établir sa réclamation, en montrant avec calme la
grande similitude qui pouvait exister entre son téléphone à
charbon et le microphone de M. Hughes qui l'avait suivi. Le
monde scientifique aurait alors pu juger le débat avec calme,
il aurait pu s'y intéresser et examiner sainement ce qu'il
pouvait y avoir de commun entre les deux inventions. Mais,
par son attaque violente dans les journaux contre MM. Preece
et Hughes, et en les accusant de _piraterie_, de _plagiat_ et
d'_abus de confiance_, il a ôté tout crédit à sa réclamation
aux yeux des personnes compétentes. Rien d'ailleurs n'était
moins fondé que ces accusations. M. Preece fit lui-même la
description détaillée du téléphone à charbon de M. Edison à
la réunion de l'Association britannique qui eut lieu à
Plymouth, en août dernier; il en fit ressortir le mérite, et
les journaux publics en rendirent compte d'après sa
communication. Les magnifiques résultats présentés, au
commencement de l'année, par M. Hughes avec son microphone,
ont été décrits par lui-même sous une forme telle, qu'il est
impossible de mettre en doute qu'il n'ait travaillé sur son
propre fonds et en dehors de toutes les recherches de M.
Edison qu'il n'avait pas le plus petit intérêt à
s'approprier.
«Il est vrai que le principe physique appliqué par M. Edison
dans son téléphone à charbon et par M. Hughes dans son
microphone est le même; mais il est également le même que
celui employé par M. Clérac, fonctionnaire de
l'administration des lignes télégraphiques françaises, dans
son tube à résistance variable qu'il avait donné à M. Hughes
et à d'autres en 1866 pour des usages pratiques importants,
appareil qui, du reste dérive entièrement de ce fait signalé
il y a longtemps par M. du Moncel, que _l'augmentation de
pression entre deux conducteurs en contact produit une
diminution dans leur résistance électrique_.»]
Avant de terminer avec le microphone, je crois devoir rappeler ici
deux expériences intéressantes de M. Hughes, qui tout en montrant que
l'attraction magnétique n'entre pour rien dans la reproduction de la
parole, prouve que les effets électro-magnétiques peuvent se combiner
aux effets microphoniques.
1º Si une armature de fer doux est appliquée sur les pôles d'un
électro-aimant à deux branches solidement fixé sur une planche, et
qu'on interpose entre cette armature et les pôles magnétiques des
morceaux de papier afin d'éviter les effets de magnétisme condensé, on
peut, en reliant cet électro-aimant à un microphone parleur du modèle
de la fig. 39, entendre sur la planche servant de support à
l'électro-aimant les mots prononcés dans le parleur.
2º Si on oppose par leurs pôles de noms contraires deux
électro-aimants mis en rapport avec un microphone, en ayant soin de
séparer ces pôles par des morceaux de papier, on obtiendra clairement
la reproduction de la parole, sans qu'il y ait besoin d'armature ni de
diaphragme. Ces deux faits peuvent encore être opposés à la théorie
soutenue par M. Navez.
3º Si au lieu de faire passer le courant actionné par un microphone à
travers l'hélice d'un téléphone servant de récepteur, on lui fait
traverser directement le barreau aimanté de ce téléphone dans le sens
de son axe, c'est-à-dire d'un pôle à l'autre, on peut entendre
distinctement les paroles prononcées dans le microphone. Cette
expérience, qui est de M. Paul Roy, indiquerait, si elle est exacte,
que les ondulations électriques qui parcoureraient longitudinalement
un aimant, en modifieraient l'intensité magnétique. Cette expérience
est toutefois à vérifier.
EFFETS DES ACTIONS EXTÉRIEURES SUR LES TRANSMISSIONS TÉLÉPHONIQUES.
Les obstacles qu'on rencontre dans les transmissions téléphoniques
proviennent de trois causes; 1º de l'affaiblissement des sons par
suite des pertes de courant sur les lignes, pertes beaucoup plus
grandes avec les courants d'induction qu'avec les courants de pile; 2º
des mélanges produits par les dérivations des courants voisins; 3º de
l'induction des fils les uns sur les autres. Cette dernière influence
est beaucoup plus grande qu'on ne se le figure ordinairement. Placez
côte à côte deux fils parfaitement isolés, l'un en correspondance avec
un circuit de sonnerie trembleuse, l'autre avec un circuit de
téléphone: ce dernier répétera les bruits de la sonnerie avec une
intensité souvent assez grande pour fournir lui-même un appel sans
qu'on ait l'appareil à l'oreille. MM. Pollard et Garnier, dans leurs
intéressantes expériences avec les courants induits de la bobine de
Ruhmkorff, ont reconnu qu'on pouvait obtenir de cette manière,
non-seulement les sons en rapport avec les courants induits résultant
de l'action du courant traversant l'hélice primaire, mais encore ceux
qui résultent de l'action des courants secondaires sur d'autres
hélices et qu'on a désignés sous le nom de courants de second ordre.
Ce sont ces différentes réactions qui font que les transmissions
téléphoniques faites sur les lignes télégraphiques se trouvent souvent
troublées par des bruits insolites qui viennent des transmissions
électriques sur les fils voisins; mais elles paraissent subir ces
influences sans s'éteindre, et il arrive que l'on peut entendre à la
fois une conversation parlée en langage ordinaire et une dépêche
transmise dans le langage Morse.
À l'école d'artillerie de Clermont, on a établi à titre d'expériences
une communication téléphonique entre cette école et le champ de tir
qui est à une distance de 14 kilomètres. Une autre communication du
même genre est établie entre l'Observatoire de Clermont et celui du
Puy-de-Dôme à 15 kilomètres de distance. Ces deux lignes sont portées
par les mêmes poteaux sur un parcours de 10 kilomètres, et dans ce
trajet sur ces poteaux, se trouve un fil télégraphique ordinaire;
enfin dans cet espace, les poteaux pendant 300 mètres portent aussi
sept autres fils télégraphiques. Les deux fils téléphoniques sont
d'ailleurs éloignés de 0m,85 l'un de l'autre. Dans ces conditions on a
constaté:
1º Que le téléphone de l'école lit très-bien, par le son, les dépêches
Morse qui passent dans le télégraphe sur les deux fils qui
l'avoisinent, mais que le tic-tac de l'appareil ne gêne en rien le
passage ni l'audition de la communication verbale du téléphone;
2º Que les deux lignes téléphoniques voisines, quoique ne se touchant
pas, et sans communication entre elles, mélangent cependant leurs
dépêches, et il est arrivé qu'on a pu entendre à l'école par le fil
venant du champ de tir, des dépêches du Puy-de-Dôme, et qu'on a pu y
répondre, sans que nulle part la distance entre les fils des deux
lignes fut moindre que 85 centimètres.
On a pu remédier un peu à ces inconvénients en interposant dans le
circuit de fortes résistances, ou en établissant des dérivations à la
terre à une certaine distance des postes téléphoniques.
Suivant M. Izarn, professeur de physique au lycée de Clermont, les
courants électriques téléphoniques pourraient très-bien se dériver par
la terre, surtout quand ils rencontreraient sur leur passage des
conducteurs métalliques comme des conduites d'eau ou de gaz. Voici ce
qu'il dit dans une note adressée à l'académie des sciences le 13 mai
1878. «J'ai installé au lycée de Clermont un téléphone sur un fil
unique d'une cinquantaine de mètres, qui, traversant la grande cour
du lycée, va du laboratoire de physique où il s'accroche à un bec de
gaz, à une pièce placée près de la loge du concierge où il s'accroche
à un autre bec de gaz. En appliquant l'oreille au téléphone, j'entends
très-nettement les signaux télégraphiques Morse ou autres qui
proviennent soit du bureau télégraphique de Clermont, soit du bureau
téléphonique fonctionnant entre l'école d'artillerie de Clermont et le
polygone de tir, établi à 14 kilomètres de la ville au pied du
Puy-de-Dôme. J'entends même des paroles et surtout des commandements
militaires émis dans le téléphone du polygone et destinés à être
entendus à l'école. Or mon fil est absolument indépendant de ceux où
circulent ces signaux; il en est même très-éloigné; mais comme les
prises de terre du bureau télégraphique et de l'école d'artillerie se
font à une petite distance des tuyaux de gaz, il n'est pas douteux que
le phénomène ne soit dû à une dérivation du courant produite à travers
mon fil par l'intermédiaire du sol et du réseau métallique des
tuyaux.»
Cette remarque avait été déjà faite par M. Preece dans sa notice: _Sur
quelques points physiques en rapport avec le téléphone._ D'un autre
côté, nous lisons dans le _Telegraphic journal_ du 15 juin 1878, que
dans un concert téléphonique, transmis de Buffalo à New-York, les
chanteurs de Buffalo ont été entendus dans un bureau particulier placé
en dehors du circuit télégraphique sur lequel s'opérait la
transmission. Après informations, on reconnut que le fil à travers
lequel la transmission téléphonique s'effectuait dans ce bureau, se
rapprochait en un point de son parcours de celui qui transmettait
directement les sons musicaux; mais la distance entre les deux fils
n'était pas moindre de dix pieds.
Avec les circuits entièrement métalliques, les effets des mélanges
sont beaucoup moins à craindre, et suivant M. Zetzche, on n'entend que
très-peu et seulement par instants, les sons provenant d'autres fils;
on entend donc beaucoup mieux et plus aisément avec cette disposition
qu'avec la disposition ordinaire. «Ce ne sont pas d'ailleurs, dit-il,
les résistances des fils, mais bien plutôt les dérivations de courant
près des poteaux qui présentent des obstacles pour les correspondances
téléphoniques échangées sur de longues lignes aériennes. J'ai pu en
avoir la preuve dans les expériences suivantes: Ayant relié la ligne
télégraphique de Dresde à Chemnitz à l'une des lignes de Chemnitz à
Leipzig (87 kil.), ce qui fournissait un circuit de 167 kilomètres
communiquant à la terre à ses deux extrémités, Dresde et Leipzig n'ont
pu s'entretenir, tandis que Dresde et Chemnitz le pouvaient très-bien
malgré la plus grande étendue de la ligne. Ayant fait supprimer la
communication à la terre, d'abord à Leipzig, puis à Leipzig et à
Dresde simultanément, j'ai constaté les effets suivants: Avec
l'isolation effectuée à Leipzig seulement, les stations de Dresde, de
Riesa, Wurzen purent bien s'entendre au moyen du téléphone; mais avec
l'isolation de la ligne aux deux extrémités, les deux dernières
stations communiquèrent bien entre elles, mais la station
intermédiaire fit remarquer qu'elle entendait mieux les mots prononcés
à Wurzen que l'on n'entendait à Wurzen les paroles dites à Riesa.
Dans les deux cas, le téléphone reproduisait distinctement les
signaux télégraphiques émis sur les fils parallèles à celui de la
ligne d'essai. Or, comme Wurzen, n'est qu'à 26,6 kilomètres de
Leipzig, tandis que Riesa se trouve à une distance de 49 kilomètres de
Dresde, et qu'il y a, par conséquent, sur ce dernier parcours à peu
près une fois autant de poteaux offrant aux courants des dérivations à
la terre, j'ai cru pouvoir en conclure que c'était par les dérivations
qu'on pouvait expliquer la possibilité de correspondre sur une ligne
isolée et la perception plus distincte des sons à la station de Riesa,
laquelle provenait de la plus grande intensité de courant restant
encore sur la ligne.»
Il est aussi certaines vibrations résultant de l'action des courants
d'air sur les fils télégraphiques et qui leur font émettre ces
bourdonnements bien connus sur certaines lignes, qui peuvent encore
réagir sur le téléphone; mais elles sont alors le plus souvent
propagées mécaniquement, et on peut les distinguer des autres, quand
les sons qui en résultent sont entendus après qu'on a exclu le
téléphone du circuit par une fermeture à court circuit, et après avoir
supprimé la communication à la terre établie en arrière du téléphone.
Les réactions d'induction exercées par les fils de ligne les uns sur
les autres ne sont pas les seules qui puissent être accusées sur un
circuit téléphonique: toute manifestation électrique produite dans le
voisinage d'un téléphone peut déterminer des sons plus ou moins forts.
Nous en avons déjà eu la preuve dans les expériences de M. d'Arsonval,
et voici quelques expériences de M. Demoget qui le démontrent de la
manière la plus notoire. En effet si devant l'un des téléphones d'un
circuit téléphonique, on place un petit électro-aimant droit muni d'un
trembleur, et que, pour écarter l'influence du son produit par le
trembleur, on enlève la lame vibrante du téléphone, on entend
parfaitement sur le second téléphone du circuit le bourdonnement du
trembleur, qui atteint son maximum quand les deux extrémités de
l'électro-aimant sont le plus rapprochées possible du téléphone sans
diaphragme, et son minimum quand cet électro-aimant lui est présenté
suivant sa ligne neutre. D'après M. Demoget, l'action exercée dans
cette circonstance pourrait être considérée comme celle d'un aimant
exerçant deux actions inductrices opposées et symétriques, dont le
champ serait limité par un double paraboloïde, ayant pour grand axe,
dans ses expériences, 0m,55 de longueur au delà du noyau magnétique,
et pour grand diamètre perpendiculaire, 60 centimètres. Il croit que
par ce moyen on pourrait aisément télégraphier dans le système Morse,
et qu'il suffirait pour cela d'adapter une clef à l'électro-aimant
inducteur.
Pour surmonter les difficultés que présentent les réactions
d'induction des fils les uns sur les autres dans les transmissions
téléphoniques, M. Preece indique trois moyens:
1º Augmenter l'intensité des courants transmis de manière à les faire
prédominer notablement sur les courants induits, et réduire la
sensibilité du téléphone de réception;
2º Mettre le fil téléphonique à l'abri de l'induction.
3º Neutraliser les effets d'induction.
Le premier moyen peut être réalisé par le système à pile d'Edison, et
nous avons vu qu'il a fourni des résultats avantageux.
Pour mettre à exécution le second moyen, M. Preece considère qu'il y a
lieu de se préoccuper des deux sortes d'inductions qui se développent
sur les lignes télégraphiques: de l'induction électro-statique,
analogue à celle qui se produit sur les câbles immergés, et en second
lieu de l'induction électro-dynamique résultant de l'électricité en
mouvement. Dans le premier cas, M. Preece propose d'interposer entre
le fil téléphonique et les autres fils, un corps conducteur en
communication avec la terre, et susceptible de former écran à
l'induction en absorbant lui-même les effets électro-statiques
produits. Ce problème pourrait être résolu, suivant lui, en entourant
les fils télégraphiques avoisinant le fil téléphonique, d'une
enveloppe métallique, ou en les immergeant dans l'eau. «Bien que par
ce dernier moyen, dit-il, on n'élimine pas complétement les effets
d'induction statique, en raison de la mauvaise conductibilité de ce
corps, on peut les réduire considérablement, ainsi que mes expériences
entre Dublin, Holyhead, Manchester et Liverpool l'ont démontré.» Dans
le second cas, M. Preece admet qu'une enveloppe de fer est susceptible
de paralyser les effets électro-dynamiques déterminés, en les
absorbant; de sorte qu'en employant des fils isolés recouverts d'une
garniture de fer mise en communication avec le sol, on annulerait les
deux réactions d'induction. Nous ne suivrons pas M. Preece dans la
théorie qu'il donne de ces effets, théorie qui nous paraît tout au
moins discutable, et nous nous contenterons de l'indication du moyen
d'atténuation qu'il propose.
Pour mettre à exécution le troisième moyen, on pourrait croire qu'il
suffirait de supprimer les communications avec la terre et d'employer
un fil de retour, car dans ces conditions, les courants d'induction
déterminés sur l'un des fils devraient se trouver neutralisés par ceux
qui résulteraient de la même induction sur le second fil, et qui se
trouveraient alors agir dans un sens opposé; mais ce moyen ne peut
être efficace qu'autant que la distance entre les deux fils
téléphoniques est très-petite et que leur éloignement des autres fils
est considérable. Quand il n'en est pas ainsi et qu'ils se trouvent
tous très-rapprochés, comme cela a lieu dans les câbles sous-marins ou
souterrains à plusieurs fils, ce moyen est tout à fait insuffisant. En
prenant comme ligne aérienne un petit câble renfermant deux
conducteurs isolés avec de la gutta-percha, on peut obtenir de
très-bons résultats.
L'emploi de deux conducteurs a encore l'avantage d'éviter les
inconvénients des dérivations sur la ligne et à travers le sol qui,
quand les communications à la terre ne sont pas parfaites, permettent
au courant d'une ligne de passer plus ou moins facilement à travers la
ligne téléphonique.
En outre des causes de perturbation que nous venons d'énumérer, il en
est d'autres qui sont également très-appréciables dans les
transmissions téléphoniques, et, parmi elles, nous devrons citer les
courants accidentels qui se produisent constamment sur les lignes
télégraphiques. Ces courants peuvent provenir de bien des causes,
tantôt de l'électricité atmosphérique, tantôt du magnétisme terrestre,
tantôt d'effets thermo-électriques produits sur les lignes, tantôt de
réactions hydro-électriques déterminées sur les fils et les plaques de
communication avec le sol. Ces courants sont toujours très-instables,
et ils doivent, par conséquent, en réagissant sur les courants
transmis, les altérer plus ou moins et déterminer par cela même des
sons sur le téléphone. Suivant M. Preece, le bruit provenant des
courants telluriques se rapproche un peu de celui d'une cascade. Les
décharges d'électricité atmosphérique, même quand l'orage est éloigné,
déterminent un son plus ou moins sec suivant la nature de la décharge.
Quand elle est diffuse et qu'elle éclate à peu de distance, le bruit
produit ressemble, d'après le docteur Channing de La Providence, à
celui que produit une goutte de métal en fusion quand elle tombe dans
de l'eau, ou bien encore à celui d'une fusée volante tirée à distance;
dans ce cas, il paraîtrait que le son serait perçu avant l'apparition
de l'éclair, ce qui démontre bien que les décharges électriques
atmosphériques ne se produisent qu'à la suite d'un mouvement
électrique déterminé dans l'air. «Quelquefois, dit M. Preece, on
entend un son lamentable, un son que l'on a comparé au cri d'un oiseau
naissant, et qui doit provenir des courants induits que le magnétisme
terrestre doit déterminer dans les fils télégraphiques quand ils sont
mis en mouvement vibratoire par les courants d'air.»
Dernièrement M. Gressier, dans une communication faite à l'Académie
des sciences le 6 mai 1878, a mentionné quelques-uns de ces bruits,
mais il s'est tout à fait trompé sur l'origine qu'il leur a supposée.
«Indépendamment du grésillement dû aux appareils télégraphiques mis en
action sur les lignes voisines, dit-il, il se produit dans le
téléphone un bruissement très-confus, un froissement assez intense
parfois pour faire croire que la plaque vibrante va se déchirer. C'est
plutôt le soir que le jour qu'on entend ce bruissement qui devient
même insupportable et empêche de se comprendre au téléphone, alors
qu'on n'est plus troublé par le travail des bureaux. On entend ce
bruit quand on ne fait usage que d'un seul téléphone. Un bon
galvanomètre interposé dans le circuit a montré la présence de
courants assez sensibles, tantôt dans un sens, tantôt dans un autre.»