facilement, sous l'influence des attractions électro-magnétiques, que
le nombre de ces attractions se rapproche davantage de celui des
vibrations correspondantes au son fondamental qu'elle peut émettre,
on comprend immédiatement qu'en accordant cette lame sur celle de
l'appareil transmetteur correspondant de manière à lui faire produire
le même son, elle deviendra particulièrement impressionnable aux
vibrations transmises par le transmetteur, et les autres vibrations
qui pourraient l'affecter n'agiront que faiblement. De plus, un
résonnateur placé au-dessus de cette lame pourra encore augmenter dans
une grande proportion cette prédisposition; de sorte que si plusieurs
systèmes de ce genre, accordés sur des tons différents, fournissent
des transmissions simultanées, les sons en rapport avec les
différentes vibrations transmises, se trouveront en quelque sorte
triés et distribués, malgré leur mélange, sur les récepteurs qui leur
sont spécialement appropriés, et chacun d'eux pourra conserver les
traces des sons émis, par l'adjonction de l'enregistreur qui pourra
être d'ailleurs un récepteur Morse ordinaire convenablement disposé.
Suivant M. Elisha Gray, il peut y avoir autant d'appareils
transmetteurs et de circuits locaux indépendants qu'il y a de tons et
de demi-tons dans deux octaves, ou plus, pourvu que chaque lame
vibrante soit accordée sur une note différente de l'échelle musicale.
Les instruments pourront être placés les uns à côté des autres, et
leurs clefs locales respectives, disposées comme les touches d'un
piano, permettront de jouer facilement un air composé de notes et
d'accords; on pourra encore espacer les appareils et même les éloigner
assez les uns des autres pour que chaque employé ne soit pas importuné
par des sons autres que ceux qui sont propres à l'appareil dont il
est chargé.
Dans une nouvelle disposition qui a figuré à l'Exposition universelle
de 1878, M. Elisha Gray a modifié assez notablement le mode de
fonctionnement des divers organes électro-magnétiques que nous venons
de décrire; cette fois les lames sont constituées par de véritables
diapasons à une branche qui vibrent continuellement aux deux stations,
et les signaux ne sont perçus que par des renforcements dans
l'intensité des sons produits. Cette disposition a été la conséquence
de la nécessité dans laquelle on se trouve, pour des transmissions
multiples de ce genre, de maintenir le circuit de ligne toujours
fermé, afin de réagir avec des courants ondulatoires, les seuls qui,
ainsi qu'on l'a vu page 39, peuvent conserver à plusieurs sons
transmis simultanément leur caractère individuel.
Dans ces conditions, le transmetteur se compose, comme on le voit fig.
57, d'une branche de diapason _a_ munie d'une rainure dans laquelle
peut courir un curseur pesant afin d'accorder le diapason sur la note
voulue, et qui oscille entre deux électro-aimants _e_ et _f_ et deux
contacts I et G. Ces électro-aimants ont une résistance
très-différente; celle de l'un _f_ est de 3 kilomètres de fil
télégraphique, et celle de l'autre ne dépasse pas 400 mètres. Les
communications électriques étant établies ainsi qu'on le voit sur la
figure, voici ce qui se passe: le courant de la pile locale BL étant
fermé à travers les deux électro-aimants _e_ et _f_ par le contact de
repos de la clef Morse H, la lame _a_ se trouve sollicitée par deux
actions contraires; mais comme l'électro-aimant _f_ a plus de spires
que l'électro-aimant _e_, son action est prépondérante, et la lame _a_
se trouve attirée du côté de _f_, déterminant avec le ressort G un
contact qui ouvre une issue moins résistante au courant; celui-ci
passant alors presqu'entièrement par G, _b_, 1, 2, B, permet à
l'électro-aimant _e_ d'exercer à son tour son action; la lame _a_ se
trouve alors attirée vers _e_ et, déterminant un contact sur le
ressort I, peut transmettre à travers la ligne télégraphique le
courant de ligne BP, si la clef H est en ce moment abaissée sur le
contact de transmission; si elle ne l'est pas, aucun effet n'a lieu
de ce côté, mais comme la lame _a_ a abandonné le ressort G, le
premier effet attractif de l'électro-aimant _f_ se renouvelle et tend
à attirer de nouveau la lame vers _f_, et les choses se renouvelant
ainsi indéfiniment, la vibration de la lame _a_ se trouve entretenue,
déterminant des émissions de courants de ligne en rapport avec ces
vibrations, toutes les fois que la clef H se trouve abaissée. Ces
vibrations sont d'ailleurs facilitées par l'élasticité de la lame qui
doit d'ailleurs être mise en vibration mécaniquement au début.
Le récepteur que nous représentons fig. 58, consiste dans un
électro-aimant M, monté sur une caisse sonore C et dont l'armature est
constituée par une lame de diapason LL solidement fixée sur la caisse
avec arqueboutement par une traverse T. Cette armature porte un
curseur P, mobile dans une rainure, qui permet d'accorder ses
vibrations propres sur la note fondamentale de la caisse sonore C,
laquelle doit vibrer à l'unisson avec elle et est disposée en
conséquence. Par conséquent, quand la lame LL vibre, l'intensité de la
note fondamentale est amplifiée suivant les lois bien connues des
résonnateurs, et un son ne pourra être reproduit par elle qu'à la
condition de vibrer à l'unisson avec elle. Dans ces conditions, la
caisse aussi bien que le diapason agira donc comme un analyseur des
vibrations transmises par les courants, et pourra faire fonctionner
l'enregistreur en réagissant elle-même sur un interrupteur de courant
local. Pour obtenir ce résultat, il suffit de tendre devant
l'ouverture de la caisse une membrane de baudruche ou de parchemin et
d'y adapter un contact de platine disposé de manière à rencontrer,
quand la membrane entre en vibration, un ressort métallique relié à un
enregistreur quelconque, soit un appareil Morse. Toutefois, comme en
Amérique les dépêches sont généralement reçues au son, on n'emploie
pas ce complément du système.
On règle l'appareil non-seulement au moyen du curseur P mais encore
d'une vis de réglage V qui permet de placer l'électro-aimant M dans
une position convenable; ce réglage est assuré au moyen de la petite
vis _v_, et l'appareil est relié à la ligne par le bouton d'attache B.
Ce double dispositif est naturellement établi pour chacun des systèmes
de transmission.
Comme je le disais, on pourrait à la rigueur transmettre simultanément
de cette manière sept dépêches différentes à la fois, mais jusqu'à
présent M. Elisha Gray n'a disposé ses appareils que pour quatre; il
leur a appliqué toutefois la combinaison en _duplex_, ce qui lui a
permis de doubler le nombre des transmissions; de sorte que huit
dépêches peuvent être transmises en même temps, quatre dans le même
sens, quatre en sens contraire.
D'après l'_Engineering_ et du reste d'après ce que m'a affirmé M.
Haskins, ce système aurait fonctionné avec le succès le plus complet
sur les lignes de la Western-Union Telegraph Company, de Boston à
New-York et de Chicago à Milwaukee. Mais depuis ces expériences, de
nouveaux perfectionnements ont permis de transmettre un beaucoup plus
grand nombre de dépêches.
M. Elisha Gray a combiné encore, conjointement avec M. Haskins, un
système dans lequel il peut effectuer des transmissions téléphoniques
sur un fil déjà desservi par des appareils Morse. C'est un problème
qu'avait résolu avant lui M. Varley; mais le système de M. Elisha Gray
paraît avoir fourni des résultats très-importants, et à ce titre il
mérite de fixer l'attention. Nous ne le décrirons pas toutefois ici,
car nous sortirions du cadre que nous nous sommes tracé, et nous nous
réservons d'en parler dans les appendices que nous ajouterons à notre
exposé des applications de l'électricité. En attendant, ceux que cette
question pourra intéresser trouveront tous les détails nécessaires
dans un travail inséré dans le journal de la Société des ingénieurs
télégraphistes de Londres, tome VI, p. 506.
=Système de M. Varley.=--Ce système est évidemment le premier en date,
puisqu'il a été breveté en 1870 et que ce brevet indique en principe
la plupart des dispositifs adoptés depuis par MM. Paul Lacour, Elisha
Gray et G. Bell. Il est basé sur l'emploi du téléphone musical du même
auteur que nous avons décrit p. 25 et dont il a, du reste, varié la
disposition de plusieurs manières qu'il indique, en le rapportant plus
ou moins au système de Reiss.
En fait, le but que s'était proposé M. Varley était de faire
fonctionner son appareil téléphonique concurremment avec des
instruments à courants ordinaires, par la superposition d'ondes
électriques rapides, incapables d'altérer pratiquement le pouvoir
mécanique ou chimique des courants formant les signaux ordinaires,
mais susceptibles de produire des signaux distincts perceptibles à
l'oreille et même à l'oeil. «Un électro-aimant, dit-il, offre au
premier moment une grande résistance au passage d'un courant
électrique, et, par suite, peut être regardé comme un corps
partiellement opaque eu égard à la transmission de courants inverses
très-rapides ou d'ondes électriques. En conséquence, si on place à la
station de transmission un diapason ou un instrument à lame vibrante
accordé sur une note déterminée et disposé de manière à avoir son
mouvement sans cesse entretenu par des moyens électriques, on pourra,
en faisant passer le courant qui l'anime à travers deux hélices
superposées constituant l'hélice primaire d'une bobine d'induction,
obtenir dans deux circuits distincts deux séries de courants
rapidement interrompus qui correspondront aux deux sens de la
vibration du diapason, et l'on aura encore les courants induits
déterminés dans l'hélice secondaire par ces courants, qui pourront
animer un troisième circuit. Ce troisième circuit pourra d'ailleurs
être mis en rapport avec une ligne télégraphique déjà desservie par un
système télégraphique ordinaire, si on y adapte un condensateur, et
l'on pourra obtenir deux transmissions simultanées différentes[28].»
[Note 28: J'avais décrit dans le tome III de mon exposé
des applications de l'électricité, p. 466, un système de ce
genre, que M. Varley avait expérimenté au moment de la pose
du câble transatlantique français.]
La figure 59 représente le dispositif de ce système, D est la lame
vibrante du diapason appelée à fournir les contacts électriques pour
l'entretien de son mouvement. Ces contacts sont en S et S', et les
électro-aimants qui l'actionnent sont en M et M'; la bobine
d'induction est en I, et les trois hélices qui la composent sont
indiquées par les lignes circulaires qui l'entourent. En A se trouve
un manipulateur Morse; un autre est en A', et en P et P' se trouvent
les deux piles destinées à animer le système. Le condensateur est en
C et le téléphone T à l'extrémité de la ligne L.
Quand la vibration de la lame D se porte à droite et que le contact
électrique est effectué en S', le courant de la pile P', après avoir
traversé la première hélice, arrive aux électro-aimants M, M' qui
l'actionnent en lui donnant une impulsion en sens contraire. Quand au
contraire elle se porte vers la gauche, le courant est envoyé à
travers le second circuit primaire qui sera équilibré avec le premier.
Il en résultera donc dans le circuit induit correspondant à la clef
A', une série de courants renversés qui chargeront et déchargeront
alternativement le condensateur C, envoyant ainsi sur la ligne une
série correspondante d'ondulations électriques qui réagiront sur
l'appareil téléphonique placé à l'extrémité de la ligne, et comme ces
courants peuvent être transmis avec des durées plus ou moins longues
suivant le temps d'abaissement de la clef A', on pourra obtenir sur
cet appareil téléphonique une correspondance en langage Morse en même
temps qu'une autre correspondance sera échangée avec la clef A et les
récepteurs Morse ordinaires.
Pour rendre sensibles à la vue les signaux vibratoires, M. Varley
propose d'employer, pour la reproduction des vibrations, un fil
d'acier fin, tendu à travers une hélice, en regard d'une fente
très-étroite. On place derrière la fente une lumière qui est
interceptée par le fil. Mais aussitôt qu'un courant passe, le fil
vibre et une lumière apparaît. Une lentille placée en avant projette
une image agrandie de la fente lumineuse sur un écran blanc tant que
le fil est en vibration.
APPLICATIONS DIVERSES DU TÉLÉPHONE.
=Applications aux usages domestiques.=--Nous avons vu que le téléphone
pouvait être employé avec beaucoup d'avantages aux services des
établissements publics et privés; ils sont en effet d'une installation
beaucoup moins dispendieuse que les tubes acoustiques, et peuvent
s'appliquer dans des cas où ceux-ci ne pourraient jamais être
employés. Grâce aux avertisseurs dont nous avons parlé, ils présentent
les mêmes avantages, et la liaison des appareils entre eux peut être
beaucoup mieux dissimulée. La différence du prix d'installation est
d'ailleurs environ dans le rapport de 1 à 7.
Pour ce genre d'application, les téléphones magnéto-électriques sont
évidemment ceux auxquels on doit donner la préférence, car ils ne
nécessitent pas de pile, et sont toujours prêts à fonctionner. On les
emploie déjà dans la plupart des bureaux des ministères, et il est
probable que d'ici à peu de temps, ils seront l'accompagnement des
sonneries électriques pour le service des hôtels et des grands
établissement publics et privés; on pourra même les employer dans les
maisons particulières pour donner des ordres aux domestiques éloignés
ou aux concierges qui, par leur intermédiaire, pourront éviter aux
visiteurs la fatigue de monter inutilement plusieurs étages. Dans ce
cas, ces appareils devront être accompagnés de commutateurs et de
boutons d'appel dont la disposition se devine du reste aisément.
Dans les établissements industriels, les téléphones remplaceront
évidemment prochainement les systèmes télégraphiques déjà installés
dans beaucoup d'entre eux. Ils pourront alors servir non-seulement à
la transmission des ordres ordinaires, mais encore aux services de
secours en cas d'incendie, et ils feront partie intégrante des divers
systèmes déjà établis dans ce but.
Dans les pays qui ont la liberté de communication télégraphique, le
téléphone a déjà remplacé en grande partie les appareils de
télégraphie privée jusque-là en usage, et si nous jouissons un jour de
ce privilége, il est évident qu'on n'emploiera pas d'autre moyen de
correspondance. Espérons que d'ici à peu de temps ce desiderata
exprimé depuis si longtemps aux divers gouvernements qui se sont
succédé, sera enfin accompli, et le téléphone sera venu juste à point
pour inaugurer cette ère nouvelle.
=Application aux services télégraphiques.=--Les avantages que le
téléphone peut rendre aux services télégraphiques est assez restreint,
car au point de vue de la célérité de la transmission des dépêches, il
aurait évidemment une moindre valeur que beaucoup de nos appareils
télégraphiques actuellement en usage, et les dépêches qu'ils
fourniraient ne seraient pas susceptibles d'être contrôlées. Néanmoins
dans les bureaux municipaux peu chargés de dépêches, ils pourraient
présenter des avantages en ce sens que l'on n'aurait pas besoin de
former des employés. Mais sur les lignes un peu longues, leur emploi
serait évidemment moins avantageux. Le _Journal télégraphique_ de
Berne a publié à cet égard des considérations d'un grand intérêt sur
lesquelles nous appellerons l'attention du lecteur et qu'il résume
ainsi:
«1º Pour transmettre une dépêche avec tous les avantages que
comporte le système, il faudrait que l'expéditeur pût parler
directement au destinataire sans l'intermédiaire d'employés. Et
tous ceux qui connaissent l'organisation des réseaux savent que
cela n'est pas possible, qu'il faut nécessairement des bureaux
intermédiaires de dépôt, et que le public ne peut être admis dans
les bureaux de transmission et de réception; par conséquent
l'expéditeur devra remettre sa dépêche écrite.
«2º L'employé une fois chargé de ce soin, l'appareil a déjà perdu
un de ses principaux avantages, car cet employé va lire la
dépêche et devra la prononcer à son correspondant; mais si cette
dépêche est écrite dans une langue étrangère, cela devient
évidemment impossible.
«3º Enfin, aujourd'hui les administrations possèdent des
instruments qui permettent d'expédier les dépêches avec une
vitesse plus grande que celle qu'on obtiendrait en les expédiant
par la voix.»
Cependant on a installé en Allemagne dans différents bureaux
télégraphiques un service téléphonique, et pour qu'on puisse
comprendre les avantages qu'on peut y trouver, il suffira de se
reporter à la circulaire administrative qui a créé l'établissement de
ces services. Voici cette circulaire:
Les bureaux qui seront ouverts au public pour le service des
dépêches téléphoniques en Allemagne, seront considérés comme des
établissements indépendants; mais ils seront en même temps
rattachés aux bureaux télégraphiques ordinaires, lesquels se
chargeront de la transmission, sur leurs fils, des télégrammes
envoyés au moyen du téléphone.
«La transmission aura lieu de la manière suivante: le bureau qui
aura un télégramme à expédier invitera le bureau de destination à
mettre l'appareil en place. Dès que les cornets auront été
ajustés, le bureau de transmission donnera le signal de l'envoi
de la dépêche verbale.
«L'expéditeur devra parler lentement d'une manière claire et sans
forcer la voix; les syllabes seules seront nettement séparées
dans la prononciation, on aura soin surtout de bien articuler les
syllabes finales et d'observer une pause après chaque mot, afin
de donner à l'employé récepteur le temps nécessaire à la
transcription.
«Lorsque le télégramme a été reçu et transmis, l'employé du
bureau de destination vérifie le nombre de mots envoyés; puis il
répète, à l'aide du téléphone, le télégramme entier rapidement et
sans pause, afin de constater qu'aucune erreur n'a été commise.
«Pour assurer le secret des correspondances, les instruments
téléphoniques sont installés dans des locaux particuliers, où les
personnes étrangères au service ne peuvent entendre celui qui
envoie la dépêche verbale, et il est interdit aux employés de
communiquer à qui que ce soit le nom de l'expéditeur ou celui du
destinataire.
«Les taxes à percevoir pour les dépêches téléphoniques sont
calculées à tant par mot, comme sur les lignes télégraphiques
ordinaires.»
=Application aux arts militaires.=--Depuis la découverte du téléphone,
de nombreuses expériences ont été entreprises dans les différents
pays, pour reconnaître les avantages que pourrait fournir son emploi à
l'armée pour les opérations militaires. Jusqu'à présent ces
expériences n'ont été que médiocrement satisfaisantes à cause des
bruits qui existent toujours dans une armée et qui empêchent le plus
souvent d'entendre; et on recherche avec empressement tous les moyens
de rendre les bruits du téléphone plus accentués. Au moment de la
découverte du microphone, on avait cru un instant le problème résolu,
et plusieurs écoles militaires m'avaient demandé des renseignements à
cet égard; mais je ne vois pas jusqu'ici que la question ait bien
avancé sous ce rapport. Quoi qu'il en soit, le téléphone a été un
instrument excessivement utile dans les écoles de tir et sur les
polygones d'artillerie. Avec la grande portée qu'ont aujourd'hui les
armes à feu, il devenait nécessaire pour juger de la justesse du tir
d'être prévenu télégraphiquement de la position des points frappés des
cibles, et on avait même imaginé pour cela, des cibles télégraphiques;
mais le téléphone est bien préférable, et on l'emploie aujourd'hui
avec un grand succès.
Si le téléphone présente des inconvénients pour le service de la
télégraphie volante en campagne, en revanche il peut être d'un grand
secours pour la défense des places, pour la transmission des ordres du
commandant aux différentes batteries et même pour l'échange des
correspondances avec des ballons captifs lancés au-dessus des champs
de bataille.
Malgré les difficultés de son emploi à l'armée, des essais ont été
tentés par les Russes à la dernière guerre; le câble des fils de
communication était assez léger pour être posé par un seul homme et
avait de quatre cents à cinq cents mètres. «Le mauvais temps, dit le
_Telegraphic Journal_ du 15 mars 1878, ne troubla pas le
fonctionnement des appareils, mais le bruit empêchait d'entendre, et
on était obligé de se couvrir la tête avec le capuchon d'un grand
manteau pour intercepter les sons extérieurs.» Les résultats n'ont
donc pas été très-satisfaisants. Toutefois le téléphone peut rendre à
l'armée de grands services, en permettant d'intercepter au passage les
dépêches de l'ennemi; ainsi un homme résolu muni d'un téléphone de
poche pourra, en se plaçant dans un endroit écarté, établir des
dérivations entre le fil télégraphique de l'ennemi et son téléphone et
saisir parfaitement, ainsi qu'on l'a vu, toutes les dépêches
transmises. Il pourra même obtenir ce résultat en prenant ses
dérivations à la terre ou sur un rail de chemin de fer. Bien des
recherches sont du reste encore à tenter dans cet ordre d'idées et il
est probable que l'on arrivera quelque jour à des combinaisons tout à
fait pratiques.
=Applications à la marine.=--L'un des plus grands avantages du
téléphone est celui qu'il peut rendre à la marine pour le service des
électro-sémaphores, des forts en mer, et des navires mouillés en rade.
«Les essais faits entre la préfecture maritime de Cherbourg, les
sémaphores et les forts de la digue, dit M. Pollard, ont fait
ressortir les avantages qu'il y aurait à munir ces postes de
téléphones, ce qui assurerait une communication facile entre les
bâtiments d'une escadre et la terre ou entre ces navires eux-mêmes. En
mouillant de petits câbles qui viendraient à la surface de la mer le
long des chaînes des corps-morts et aboutiraient aux bouées ou coffres
disposés en permanence dans la rade, les navires de guerre en
s'amarrant se mettraient de cette manière en relation avec la
préfecture maritime, et en mouillant temporairement des câbles légers
d'un bâtiment à l'autre, l'amiral entrerait en communication intime
avec les bâtiments de son escadre.»
On a essayé l'application du téléphone à bord des navires pour la
transmission des ordres, mais le bruit qui existe toujours sur un
bâtiment empêche d'entendre, et les résultats ont été négatifs.
C'est surtout pour les torpilles sous-marines que l'usage du téléphone
peut être utile. Nous avons déjà vu le genre de service qu'il peut
rendre quand il est accompagné d'un microphone. Mais il peut encore
être très-utile pour la mise à feu des torpilles, lorsqu'il s'agit de
connaître la position exacte du navire ennemi d'après deux visées
faites en deux points différents de la côte.
D'un autre côté, M. Trève a montré qu'on pouvait encore employer avec
avantage le téléphone pour relier télégraphiquement des navires
marchant à la remorque l'un de l'autre, et M. des Portes en a fait une
très-heureuse application pour les recherches que l'on est souvent
appelé à faire au fond de la mer à l'aide du scaphandre. Dans ce cas,
on remplace une glace du casque par une plaque en cuivre dans laquelle
est enchâssé le téléphone, ce qui fait que le scaphandrier n'a qu'un
léger mouvement de tête à faire soit pour recevoir des communications
de l'extérieur, soit pour en adresser. Avec ce système, on peut
visiter les carènes des navires et rendre compte de tout ce que l'on
voit, sans qu'il soit besoin de ramener les scaphandriers hors de
l'eau, comme on était obligé de le faire jusque-là.