provenait uniquement de ce que je n'avais pas parlé assez près de la
lame vibrante et que mes lèvres ne touchaient pas les parois de
l'embouchure. Quelques jours après, sur l'invitation de plusieurs de
mes confrères, je fis des expériences répétées avec l'appareil, et je
parvins bientôt à le faire parler aussi bien que celui qu'on accusait
de ventriloquie; mais je reconnus en même temps qu'il fallait une
certaine habitude pour être sûr des résultats produits. Il y a aussi
des mots qui sont reproduits beaucoup mieux que d'autres. Ceux qui
renferment beaucoup de voyelles et beaucoup d'R viennent bien mieux
que ceux où les consonnes dominent et surtout que ceux où il y a
beaucoup d'S. On ne doit donc pas s'étonner, comme l'ont fait
plusieurs personnes, que même avec la grande habitude que possède le
représentant de M. Edison, certaines phrases prononcées par lui
s'entendaient mieux que d'autres.
Un des résultats les plus étonnants que le phonographe a produits a
été la répétition simultanée de plusieurs phrases en langues
différentes dont l'enregistration avait été superposée. On a pu
obtenir jusqu'à trois de ces phrases; mais pour pouvoir les distinguer
au milieu du bruit confus résultant de leur superposition, il fallait
que des personnes différentes, en faisant une attention spéciale à
chacune des phrases inscrites, pussent les séparer et en comprendre le
sens. On a pu même superposer des airs chantés aux phrases prononcées,
et la séparation devenait même dans ce cas plus facile.
Il y a plusieurs modèles de phonographes. Celui que nous avons
représenté fig. 60, est le modèle qui a servi pour les expériences
publiques; mais il est un modèle plus petit que l'on vend
principalement aux amateurs, et dans lequel le cylindre, beaucoup
moins long, sert à la fois d'enregistreur et de volant. Cet appareil
donne de très-bons résultats, mais il ne peut enregistrer que des
phrases courtes. Dans ce modèle, comme du reste dans l'autre, on peut
rendre l'enregistration de la parole beaucoup plus facile en adaptant
dans l'embouchure un petit cornet en forme de porte-voix allongé; les
vibrations de l'air sont alors plus concentrées sur la lame vibrante
et agissent plus vigoureusement. Il paraît aussi que l'appareil gagne
à avoir une lame vibrante un peu épaisse, et on a reconnu qu'on
pouvait adapter directement la pointe traçante sur la lame.
Je ne parlerai pas d'une manière spéciale du phonographe à mouvement
d'horlogerie. C'est un appareil exactement semblable à celui de la
fig. 60, seulement il est monté sur une table spéciale un peu haute de
pieds pour donner au poids du mouvement d'horlogerie une course
suffisante; le mécanisme est adapté directement sur l'axe du cylindre
au lieu et place de la manivelle, et il est régularisé par un volant à
ailettes. Celui qu'on a adopté est un volant d'un système anglais;
mais nous croyons que le régulateur à ailettes de M. Villarceau serait
préférable.
Comme le raccordement des feuilles d'étain sur un cylindre est
toujours délicat à effectuer, M. Edison a cherché à obtenir les traces
de la feuille d'étain sur une surface plane, et il a obtenu ce
résultat de la manière la plus heureuse, au moyen de la disposition
que nous représentons fig. 63. Dans ce nouveau modèle, la plaque sur
laquelle doit être appliquée la feuille d'étain ou de cuivre est
creusée d'une rainure hélicoïdale en limaçon, dont un bout correspond
au centre de la plaque et l'autre bout aux côtés extérieurs, et cette
plaque est mise en mouvement par un fort mécanisme d'horlogerie dont
la vitesse est régularisée proportionnellement à l'allongement des
spires de l'hélice. Au-dessus de cette plaque est placée la lame
vibrante qui est d'ailleurs disposée comme dans le premier appareil,
et dont la pointe traçante peut, par suite d'un mouvement de
translation communiqué au système, suivre la rainure en limaçon depuis
le centre de la plaque jusqu'à sa circonférence. Enfin quatre points
de repère permettent déplacer toujours et sans tâtonnements la feuille
d'étain dans la véritable position qu'elle doit avoir. La figure 64
montre comment cette feuille peut être retirée de l'appareil.
Il ne faudrait pas croire que toutes les feuilles d'étain employées
pour les enregistrations phonographiques soient également bonnes, il
faut que ces feuilles contiennent une certaine quantité de plomb et
présentent une certaine épaisseur. Les feuilles d'étain qui
enveloppent le chocolat, et même toutes celles que l'on trouve en
France, sont trop riches en étain et trop minces pour donner de bons
résultats, et M. Puskas a été obligé d'en faire venir d'Amérique pour
continuer à Paris ses expériences. Jusqu'ici les proportions de plomb
et d'étain n'ont pas encore été bien définies, et c'est l'expérience
qui permet de décider le choix des feuilles; mais quand le phonographe
sera plus répandu, il faudra évidemment que ce travail soit effectué,
et cela sera facile en analysant la composition des feuilles qui
auront fourni les meilleurs résultats.
La disposition de la pointe traçante est aussi une question
très-importante pour le bon fonctionnement d'un phonographe. Elle doit
être très-tenue et très-courte (un millimètre de longueur tout au
plus), afin qu'elle puisse enregistrer nettement les vibrations les
plus minimes de la lame vibrante sans se courber et vibrer dans un
autre sens que le sens normal au cylindre, ce qui pourrait arriver si
elle était longue, en raison des frottements inégaux exercés sur la
feuille d'étain. Il a fallu aussi la construire avec un métal ne
pouvant facilement provoquer des déchirures sur la feuille métallique.
Le fer a paru réunir le mieux les conditions voulues.
Le phonographe n'est du reste qu'à son début, et il est probable que
d'ici à peu de temps, il pourra être dans des conditions convenables
pour enregistrer la parole sans qu'on ait besoin de parler dans une
embouchure. S'il faut en croire les journaux, M. Edison aurait déjà
trouvé le moyen de recueillir sans le secours d'un tuyau acoustique,
les sons émis à une distance de 3 à 4 pieds de l'appareil et de les
imprimer sur une feuille métallique. De là à inscrire sur l'appareil
un discours prononcé dans une grande salle, à une distance quelconque
du phonographe, il n'y a qu'un pas, et si ce pas est fait, ce qui est
probable, la phonographie pourra avantageusement remplacer la
sténographie.
Nous publions dans la note ci-dessous les instructions que M.
Roosevelt le vendeur de ces machines, donne aux acquéreurs pour les
initier à la manoeuvre de l'appareil[30].
[Note 30: Ne jamais établir le contact entre le stylet et
le cylindre avant que celui-ci soit recouvert de la feuille
d'étain.
Ne commencer à tourner le cylindre qu'après s'être assuré que
tout est en place. Avoir toujours soin, en faisant revenir le
stylet au point de départ, de ramener l'embouchure en avant.
Laisser toujours une marge de 5 à 10 millimètres à la gauche
et au commencement de la feuille d'étain, car si le stylet
décrivait la courbe sur le bord extrême du cylindre, il
pourrait déchirer le papier ou sortir de la rainure.
Avoir soin de ne pas détacher le ressort du coussin en
caoutchouc.
Pour placer la feuille d'étain sur le cylindre, enduire
l'extrémité de la feuille avec du vernis au moyen d'un
pinceau, prendre cette extrémité entre le pouce et l'index de
la main gauche, le côté gommé vers le cylindre, la relever
avec la main droite et la tendre fortement en l'appliquant
contre le cylindre de façon à bien lisser le papier,
appliquer alors le bout gommé sur l'autre extrémité et les
réunir fortement.
Pour ajuster le stylet et le placer au centre de la rainure,
ramener le cylindre vers la droite afin de mettre le stylet
en face de l'extrémité gauche de la feuille de métal, faire
avancer doucement et peu à peu le cylindre jusqu'à ce que le
stylet touche la feuille d'étain avec assez de force pour y
laisser une trace.
Observer si cette trace est bien au centre de la rainure
(pour cela avec l'ongle rayer en travers le cylindre), si non
ajuster le stylet à gauche ou à droite au moyen de la petite
vis placée au haut de l'embouchure.
La meilleure profondeur à donner à la trace du stylet est de
1/3 de millimètre, c'est-à-dire juste assez pour que le
stylet, quelle que soit l'ampleur des vibrations de la
plaque, laisse toujours une légère trace sur la feuille.
Pour reproduire les mots, faire en sorte de tourner la
manivelle avec la même vitesse que lors de l'inscription; la
vitesse moyenne doit être de 80 tours par minute.
Pour parler dans l'appareil, appuyer la bouche contre
l'embouchure; les sons gutturaux ou la voix de poitrine se
gravent mieux que la voix de fausset.
Pour reproduire les sons, desserrer la vis de pression et
ramener en avant l'embouchure; faire revenir le cylindre au
point de départ, rétablir le contact entre la pointe du
stylet et la feuille, faire tourner de nouveau le cylindre
dans le même sens que lorsque la phrase a été prononcée.
Pour augmenter le volume de son restitué: appliquer sur
l'embouchure un cornet en carton, en bois ou en corne, de
forme conique dont l'extrémité inférieure sera un peu plus
large que l'ouverture placée devant la plaque vibrante.
Le stylet est fait d'une aiguille nº 9 un peu aplatie sur les
deux côtés par frottement sur une pierre huilée: il est
facile de construire un stylet, d'ailleurs la maison en a de
rechange à la disposition de ses clients.
Le coussin de caoutchouc qui réunit la plaque au ressort sert
à atténuer les vibrations de la plaque.
Dans le cas où ce coussin viendrait à se détacher: chauffer
la tête d'un petit clou, l'appuyer sur la cire qui colle le
coussin à la plaque ou au ressort jusqu'à ce que cette cire
soit amollie, et alors après avoir retiré le clou, presser
légèrement le caoutchouc sur la partie décollée jusqu'à ce
que, étant refroidie, la cire fasse adhérer le coussin à la
plaque ou au ressort.
Avoir soin de renouveler de temps à autre ces coussins qui,
par l'usage, perdent de leur élasticité.
En les remplaçant: faire attention à ne pas abîmer la plaque
vibrante, soit par une pression trop forte, soit par une
éraflure avec l'instrument qui servira à maintenir le
coussin.
Commencer les expériences par des mots isolés ou par des
phrases très-courtes: les augmenter au fur et à mesure que
l'oreille s'habitue au timbre particulier de l'appareil.
Varier les intonations et faire reproduire les phrases ou les
airs sur des tons différents en accélérant ou en ralentissant
le mouvement de rotation du cylindre.
Imiter les cris d'animaux (coq, poule, chien, chat, etc.)
Faire jouer dans l'embouchure devant laquelle on aura au
préalable placé un cornet en carton, des instruments en
cuivre.
Autant que possible jouer des airs sur mesure rapide, leur
reproduction parfaite, sans mouvement d'horlogerie, étant
plus facile à obtenir que celle des airs lents.]
=Considérations théoriques.=--Bien que les explications que nous avons
données précédemment soient suffisantes pour faire comprendre les
effets du phonographe, il est une question curieuse qui ne laisse pas
que d'étonner beaucoup les physiciens, c'est celle-ci: Comment se
fait-il que des gaufrages effectués sur une surface aussi peu
résistante que l'étain, puissent en repassant sous la pointe traçante
qui présente une rigidité relativement grande, déterminer de sa part
un mouvement vibratoire sans se trouver complètement écrasés? À cela
nous répondrons qu'en raison de l'extrême rapidité du passage de ces
traces devant la pointe, il se développe des effets de force vive qui
n'agissent que localement, et que, dans ces conditions, les corps mous
peuvent exercer des effets mécaniques aussi énergiques que les corps
durs. Qui ne se rappelle cette curieuse expérience relatée tant de
fois dans les traités de physique, d'une planche percée par une
chandelle servant de balle à un fusil. Qui ne se rappelle les
accidents produits à diverses reprises par des bourres de papier
projetées par les armes à feu? Dans ces conditions, le mouvement
communiqué aux molécules qui reçoivent le choc n'ayant pas le temps
d'être transmis à toute la masse du corps auquel elles appartiennent,
elles sont obligées de s'en séparer ou tout au moins de déterminer,
quand le corps est susceptible de vibrer, un centre de vibration qui,
propageant ensuite des ondes sur toute sa surface, détermine les sons.
Plusieurs savants, entre autres MM. Preece et Mayer ont cherché à
étudier avec soin la forme des gaufrages laissés par la voix sur la
lame d'étain du phonographe, et ont reconnu que ces formes
ressemblaient beaucoup à celles des flammes chantantes si bien
dessinées avec les appareils de M. Koenig. Voici ce que dit à cet
égard M. Mayer dans le _Popular Science Monthly_ d'avril 1878.
«Par la méthode suivante, j'ai pu parvenir à reproduire sur du verre
enfumé, de magnifiques traces montrant le profil des vibrations
sonores enregistrées sur la feuille d'étain avec leurs différentes
sinuosités. J'adapte pour cela au ressort supportant la pointe
traçante du phonographe, une tige longue et légère terminée par une
pointe qui appuie de côté sur la lame de verre enfumée, et qui peut,
par suite de la position verticale de celle-ci et d'un mouvement qui
lui est communiqué, déterminer des traces sinusoïdes. Par cette
disposition, on obtient donc simultanément, quand le phonographe est
mis en action, deux systèmes de traces dont les unes sont le profil
des autres.
«L'instrument a été en ma possession pendant si peu de temps, que je
n'ai pu faire autant d'expériences que je l'aurais voulu; mais j'ai
néanmoins pu étudier quelques-unes de ces courbes, et il m'a semblé
que les contours enregistrés avaient, pour un même son, une grande
ressemblance avec ceux des flammes chantantes de Koenig.
«La fig. 65 représente les traces correspondantes au son de la lettre
A prononcé _bat_ dans les trois systèmes d'enregistration. Celles qui
correspondent à la ligne A sont la reproduction agrandie des traces
laissées sur la feuille d'étain; celles qui correspondent à la ligne
B, en représentent les profils sur la feuille de verre noirci. Enfin
celles qui correspondent à la ligne C montrent les contours des
flammes chantantes de Koenig, quand le même son est produit
_très-près_ de la membrane de l'enregistreur. Je dis _très-près_ avec
intention, car la forme des traces produites par une pointe attachée à
une membrane vibrante sous l'influence de sons composés, dépend de la
distance séparant la membrane de la source du son, et l'on peut
obtenir une infinité de traces de forme différente en variant cette
distance. Il arrive, en effet, qu'en augmentant cette distance, les
ondes sonores résultant de sons composés réagissent sur la membrane à
différentes époques de leur émission. Par exemple, si le son composé
est formé de six harmoniques, le déplacement de la source des
vibrations de 1/4 de longueur d'onde de la première harmonique,
éloignera la seconde, la troisième, la quatrième, la cinquième et la
sixième harmonique de 1/2, 3/4, 1, 1-1/4, 1-1/2 de longueur d'onde, et
par conséquent les contours résultant de la combinaison de ces ondes,
ne pourront plus être les mêmes qu'avant le déplacement de la source
sonore, quoique la sensation des sons reste le même, dans les deux
cas. Ce principe a été parfaitement démontré au moyen de l'appareil de
Koenig, en allongeant et en raccourcissant un tube extensible
interposé entre le résonnateur et la membrane vibrante placée prés de
la flamme, et il explique le désaccord qui s'est produit entre
différents physiciens sur la composition des sons vocaux, quand ils
les ont analysés au moyen des flammes chantantes.
«Ces faits nous démontrent d'un autre côté, qu'il n'y a pas lieu
d'espérer que l'on puisse _lire_ les impressions et les traces du
phonographe, car ces traces varient non-seulement avec la nature des
voix, mais encore avec les moments différents d'émission des
harmoniques de ces voix et avec les différences relatives des
intensités de ces harmoniques.»
Nous reproduisons néanmoins, fig. 66, des traces extrêmement curieuses
que nous a communiquées M. Blake, et qui représentent les vibrations
déterminées par les mots: _Brown university; how do you do._ Elles ont
été photographiées sous l'influence d'un index adapté à une lame
vibrante et illuminé par un pinceau de lumière. Le mot how est surtout
remarquable par les formes combinées des inflexions des vibrations.
Des expériences récentes semblent montrer que plus la membrane
vibrante d'un phonographe se rapproche comme construction de celle de
l'oreille humaine, et mieux elle répète et enregistre les vibrations
sonores; elle devrait, en quelque sorte, être tendue à la manière de
la membrane tympanique par l'os du marteau et surtout en avoir la
forme, car les vibrations aériennes s'effectueraient alors beaucoup
mieux.
Suivant M. Edison, la grandeur du trou de l'embouchure influe beaucoup
sur la netteté de l'articulation de la parole. Quand les mots sont
prononcés devant toute la surface du diaphragme, le sifflement de
certains sons est perdu. Au contraire, il est renforcé quand les sons
n'arrivent à ce diaphragme qu'à travers un orifice étroit et dont les
bords sont aigus. Si ce trou est pourvu de dentelures sur ses bords
aplatis, les consonnes sifflantes sont rendues plus clairement. La
meilleure reproduction de la parole est obtenue quand l'embouchure est
recouverte avec des enveloppes plus ou moins épaisses disposées de
manière à éteindre les sons provenant de la friction de la pointe
traçante sur l'étain.
M. Hardy a, du reste, rendu l'enregistration des traces du phonographe
plus facile en adaptant dans le trou de l'embouchure de l'appareil un
petit cornet d'ébonite formant comme une embouchure d'instrument à
vent.
APPLICATIONS DU PHONOGRAPHE ET SON AVENIR.
M. Edison vient de publier dans le _North American Review_, de
mai-juin 1878, un article très-intéressant sur l'avenir du
phonographe, dans lequel il discute lui-même les différentes
applications qui pourront être faites de cet instrument et dont nous
allons reproduire ici les conclusions.
Afin de fournir au lecteur une base sur laquelle il puisse asseoir son
jugement, il commence par poser sous forme de questions auxquelles il
répond, les différents principes de son invention. Voici ces
questions:
1º Une plaque ou un disque vibrant peut-il recevoir un mouvement
complexe qui représentera exactement les propriétés particulières de
chaque vibration et de toutes les ondes sonores résultant des
émissions des sons complexes si variés de la voix?
R. Le téléphone répond affirmativement à cette question.
2º Un mouvement si complexe peut-il être transmis à une pointe adaptée
à une plaque de cette nature, de manière à lui faire imprimer sur une
matière plastique des traces gaufrées capables de le représenter
exactement dans toutes ses conditions? et si cela est, cette pointe
traçante pourra-t-elle, en repassant à travers ces traces, les suivre
assez fidèlement pour transmettre de nouveau au disque les mouvements
complexes dont il avait été primitivement animé lorsqu'il avait
produit ces traces, lesquels mouvements doivent nécessairement
reproduire à l'oreille les sons vocaux aussi bien que tout les autres
bruits qui auraient pu les accompagner?
R. Les expériences faites avec le phonographe, quand il est placé dans
de bonnes conditions d'exécution et d'expérimentation, répondent
affirmativement à cette question, et les effets obtenus sont
aujourd'hui si parfaits, qu'avec un peu d'habitude on peut même, en
quelque sorte, lire les sons enregistrés, sans en connaître
l'origine[31].
[Note 31: M. Edison dit que son préparateur a pu lire,
sans en perdre un mot, plusieurs colonnes d'un article de
journal qui lui était inconnu et qui avait été enregistré sur
l'appareil en son absence. La seule chose qu'il ne put pas
distinguer fut la nature de la prononciation de celui qui
avait provoqué cette enregistration, et suivant M. Edison, ce
ne serait pas un défaut, car souvent la prononciation de
l'instrument est meilleure que celle de certains individus
qui, par suite d'un défaut de langue ou de lèvres, ne parlent
pas distinctement. «Le mécanisme du phonographe, dit M.
Edison, diminue ou supprime ce défaut.» Nous devons toutefois
avouer que nous avons peine à croire à cette vertu du
phonographe qui nous a toujours fait entendre une voix de
polichinelle enroué dont nous l'aurions dispensé avec
plaisir.]
3º La feuille tracée peut-elle être enlevée de l'appareil sur lequel
elle a été impressionnée, et replacée sur un autre sans annuler ou
amoindrir son pouvoir reproducteur de la parole?
R. Ceci est question de précision de mécanisme et d'ajustement qui ne
présente pas plus de difficultés que la disposition de l'appareil
lui-même, et le problème est certainement moins difficile à résoudre
que celui de l'ajustement des différentes pièces d'une montre.
4º Une feuille contenant ainsi l'enregistration de la parole peut-elle
être facilement déplacée et expédiée par la poste?
R. Dix ou quinze secondes suffisent pour placer ou déplacer la feuille
enregistrée, mais comme il faut pour son expédition une enveloppe
spéciale, le poids de la dépêche pourra dépasser un peu celui de la
taxe postale; mais l'augmentation ne sera que très-minime.
5º Quelle est la durée d'une dépêche ainsi reproduite?
R. Des expériences répétées ont prouvé que les gaufrages ont un grand
pouvoir de résistance, même quand la reproduction a été effectuée par
une plaque vibrante relativement rigide; mais on pense pouvoir
substituer aux lames d'étain des lames d'un métal plus dur et
extrêmement mince, sur lesquelles réagiraient des pointes très-dures,
telles que des pointes de diamant ou de saphir, et alors ces feuilles
pourraient répéter les dépêches cinquante ou cent fois.
6º Peut-on avoir un duplicata d'une feuille enregistrée, et quelle
serait sa durée?
R. Un grand nombre d'expériences ont été entreprises avec plus ou
moins de succès dans le but d'obtenir des enregistrations
électrotypiques, et d'après les renseignements qui ont été donnés, il
paraîtrait qu'on aurait pu obtenir ce résultat d'une manière
satisfaisante. Il ne paraît pas, du reste, que la solution du problème
présente de difficulté sérieuse, pas plus que celle d'obtenir des
épreuves inaltérables.
7º Quelle peut être la force des ondes sonores et la distance à
laquelle elles doivent agir sur le diaphragme pour produire une bonne
enregistration?
R. Ceci dépend essentiellement de l'intensité des sons que l'on
demande à l'instrument pour leur reproduction. Si cette reproduction
doit être faite de manière à être entendue d'une assistance nombreuse,
les ondes sonores qui doivent fournir l'enregistration doivent être
déterminées d'une manière très-énergique; mais si on se contente d'une
reproduction à l'oreille, la parole prononcée à voix ordinaire ou même
à voix presque basse est susceptible d'être entendue. Dans les deux
cas, les paroles doivent être prononcées devant l'embouchure de
l'instrument. Cependant on a pu, dans certaines conditions, obtenir
une reproduction de la parole en parlant à voix très-haute à deux ou
trois pieds de l'instrument. L'application à l'appareil d'un tube
ouvert ou d'un entonnoir pour concentrer les ondes sonores, le bon
établissement d'un diaphragme délicat et d'une pointe traçante bien
établie, étaient les conditions nécessaires pour obtenir ce résultat.
Il ne peut y avoir, du reste, de grande difficulté pratique à réunir
et à faire converger les ondes sonores à partir d'une source de
vibration placée dans un rayon de trois pieds, rayon qui est assez
étendu pour ne pas embarrasser une personne qui parle ou qui chante.
Les différents essais tentés dans cette voie ont démontré du reste que
l'on peut obtenir de cette manière:
1º L'emmagasinement, d'une manière permanente, de toutes les espèces
d'ondes sonores regardées comme _fugitives_.