TÉLÉPHONES A PILE

Téléphone de m. Edison. — L'uu dcs premiers et des plus intéressants perfectionnements apportés au téléphone de Bell, est celui qui a été combiné dans la première moitié de Tannée 1876 par M. Edison. Ce système est, à la vérité, plus compliqué que celui que nous avons étudié précédemment, car il met à contribution une pile, et l'appareil transmetteur est différent de l'appareil récepteur ; mais il est moins susceptible d'être influencé par les causes extérieures et permet des transmissions à plus grande distance.

Le téléphone de M. Edison, comme celui de M. Gray, dont nous avons déjà eu occasion de parler, est fondé sur l'action de courants ondulatoires déterminés par des variations de résistance d'un médiocre conducteur interposé dans le circuit, et sur lequel réagissent les vibrations d'un diaphragme devant lequel on parle.

i LE TELEPHONE. 77

I Seulement, au lieu d'employer un conducteur liquide qui ne peut jamais être ulilisé pratiquement, M. Edison a cherché à mettre à contribution les corps solides semi-conducteurs. Ceux qui lui od'rirentle plusd'avantages, à ce point de vue, furent le graphite et le charbon, surtout le charbon résultant du noir de fumée comprimé. Ces substances, en effet, étant introduites dans un circuit entre deux lames conductrices dont Tune est mobile, sont susceptibles de modifier la résistance de ce circuit dans le môme rapport à peu près

I que la presssion qui est exercée sur elles par la lame mobiles et l'on conçoit que pour obtenir avec ce système les courants ondulatoires nécessaires à la reproduction des sons articulés, il suffisait d'introduire un disque de plombagine ou de noir de fumée entre la lame vibrante d'un téléphone et une lame de platine mise en rapport avec la pile. La lame du téléphone étant mise en communication avec le fil du circuit, il devait résulter des vibrations de cette lame devant le disque de charbon, une série de pressions croissantes et décroissantes, donnant lieu à des effets correspondants dans l'intensilé du courant transmis, et ces effets devaient réagir d'une manière analogue aux courants ondulatoires déterminés par l'induction dans le système de Bell. Toutefois, pour obtenir

* Cette propriété était connue depuis long'lenips, mais non appliquée. Je l'avais indiquée dès 1856 dans le tome I de mon Exposé des opplicationsde Véleclricité,\i. 246 (2" édition), à propos des interrupteurs de circuit. J'en ai parlé encore dans un Mémoire sur les électro-aimants à lil nu (publié en 18G5 dans les Annales télégraphiques) et dans plusieurs notes présentées à l'Académie des sciences en 1872 et 1875 sur la conductibilité des limailles et poussières conductrices. M. Clérac, de son côté, en ISOo, la mettait à contribution pour obtenir des résistances variables.

LE TKLEPHOM-.

de très-bons résultats, plusieurs dispositions accessoires étaient nécessaires, et nous représentons (fig. 27) l'une des dispositions qui ont été données à cette partie du système téléphonique de M. Edison.

Dans cette figure, l'appareil est vu en coupe, et il se rapproche beaucoup, quant à la forme, du téléphone de Bell. L L est la lame vibrante, 0' 0, l'embouchure,

M le trou de cette

embouchure, N N N la cage de l'appareil qui est cou- | struite ainsi que l'embouchure en éboniteetquipré- 1 sente au-dessous de la lame une cavité assez spa-. 1 cieuse et un trou tubulaire qui est creusé dans le manche. A sa partie supérieure, ce tube est continué par un rebord cylindrique muni d'un pas de vis sur lequel est vissée une petite bague présentant une saillie intérieurement, et c'est à l'intérieur de ce 1 tube que se trouve disposé le système rhéostatique* Celui-ci se compose d'abord d'un piston E, adapté à l'extrémité d'une longue vis E F, dont le boulon F en tournant permet de faire avancer ou reculer le piston d'une certaine quantité. Au-dessus de ce pis- |

LE TELEI'IKLNE. 79

ton, se trouve adaptée une lame de platine très-mince A, reliée par une lamelle flexible et un fil à un bouton d'attache P' . Une autre lame B, exaclement semblable, est reliée avec le bouton d'attache P, et c'est entre ces deux lames qu'est placé le disque de charbon C. Ce disque est constitué avec du noir de fumée de pétrole comprimé, et sa résistance est d'un ohm ou de 100 mètres de fil télégraphique. Enlin un disque d'ébonite est appliqué sur la lame de platine supérieure B, et un tampon élastique composé d'un morceau de tube de caoutchouc G et d'un disque de liège H, est interposé entre la lame vibrante L L et le disque B, afin que les vibrations de celte lame ne soient pas arrêtées par l'obstacle rigide constitué par l'ensemble du système rhéostatique. ^^.^ .,, Quand ces différentes pièces sont en place , on règle l'appareil au moyen de la vis F, et ce réglage est facile puisqu'il suffît de la serrer ou de la desserrer jusqu'à ce que le téléphone récepteur donne son maximum de son.

Dans un nouveau modèle représenté ( fig. 28) et qui a fourni les meilleurs résultats pour la netteté des transmissions, la lame vibrante LL est maintenue appuyée contre les disques du conducteur secondaire en charbon C, par l'intermédiaire d'un pelit cylindre de fer A au lieu d'un tampon en caoutchouc, et la pression est réglée par une vis placée au-dessous de e. L'embouchure E de l'appareil est plus saillante,

LE TELEPHONE.

el le trou plus large. Enfin il n'y a plus de manche à l'appareil dont l'enveloppe est en fonte nickelée. Le disque rigide b qui appuie sur la première lame de platine p est, d'un autre côté, en aluminium au lieu d'être en ébonite.

Le téléphone récepteur ressemble assez à celui de

M. Bell. Il présente néanmoins quelques différences que Ton peut reconnaître par l'inspection de la figure 29. Ainsi l'aimant NS est recourbé en fer à cheval, et la bobine magnétisante E recouvre seulement un des pôles N ; ce pôle occupe précisément le centre de la lame vibrante L L, trndis que le second pôle est près du bord de cette lame.

Les dimensions ellesmêmes de la lame sont considérablement réduites; sa surface est à peu près celle d'une * pièce de cinq francs, [el elle est enclavée dans une espèce de rainuj'e circulaire qui la maintient dans une position parfaitement déterminée. En raison de cette disposition, le manche de l'instrument est en bois plein, et l'espace vide où se trouve le système électromagnétique est un peu plus développé que dans le

Fi-. 29.

modèle de Bell; mais l'on s'est arrangé de manière à éviter les échos et à en faire une sorte de caisse sonore apte à amplifier les sons. La disposition du système électro-magnétique par rapport à la lame vil)ranle doit évidemment augmenter aussi la sensibilité de l'appareil, car le pôle S étanl en contact intime avec la lame L L, celle-ci se trouve polaiisée et peut recevoir beaucoup plus énergiquement les influences magnétiques du second pôle N, qui en est distant de l'épaisseur d'une forte feuille de papier. Dans les deux appareils de M. Edison (récepteur et transmetteur), la partie supérieure G G correspondante à la lame vibrante, au lieu d'être fixée par des vis sur la partie attenante au manche, est vissée sur cette partie elle-même, ce qui permet de démonter beaucoup plus facilement l'instrument.

M. Kdison a, du reste, beaucoup varié la forme de ses appareils, et aujourd'hui leur enveloppe est en m^tal avec une embouchure d'éhonite en forme d'entonnoir'.

Ayant constaté, comme du reste l'avait fait avant lui M. F.lisha Gray, que les courants induits sont plus favorables aux transmissions téléphoniques que les courants voltaiques, M. Edison transforma les courants de pile passant par son transmetteur en courants induits, et cela en leur faisant traverser le circuit primaire d'une bobine d'induction bien isolée ; le fil de ligne était alors mis en communication avec le fil secondaire delà bobine. Nous rapporterons plus tard des exp'Tiences qui montreront les avantages de cette combinaison ; pour le moment, nous ne faisons que la signaler, car elle fait aujourd'hui partie intégrante de presque tous les systèmes de téléphones à pile.

Téléphone chimique d'Edison. — LeS effets CUI'ieUX

et réellement très-avantageux que M. Edison avait obtenus avec son electro-motographe, lui donnèrent l'idée, dès le commencement de l'année 1877, d'appliquer le principe de cet appareil au téléphone pour la reproduction des sons transmis, et il a obtenu des résultats tellement intéressants que l'auteur d'un article sur les téléphones, publié dans le Télégraphie Journal du 15 août 1877, présente cette invention comme Tune des plus belles du dix-neuvième siècle. Ce qui est certain, c'est qu'elle semble avoir donné naissance au phonographe qui, dans ces derniers temps, a fait tant de bruit et a tant étonné les savants.

Pour qu'on puisse comprendre le principe de ce téléphone, nous devrons entrer dans quelques détails sur l'électro-motographe de M. Edison, découvert en 1872. Cet appareil est fondé sur ce principe: que si une feuille de papier, préparée avec une solution d'hydrate de potasse, est appliquée sur une plaque métalliqueréunie au pôle positifd'une pile, etqu'une pointe de plomb ou de platine reliée au pôle négatif soit promenée sur le papier, le frottement que cette pointe rencontre cesse dès que le courant passe , et elle peut dès lors glisser comme sur une glace jusqu'à ce que le courant soit interrompu. Or, comme cette réaction peut être effectuée instantanément sous l'influence de courants excessivement faibles, les effets mécaniques produits par ces alternatives d'arrêt et de glissement, peuvent, par une disposition convenable de l'appareil, déterminer des vibrations en rapport avec les interruptions de courant produites par le transmetteur.

Dans ce système, le récepteur téléphonique se com-

LE Ti:Li:riio>'E. sr.

pose d'un résonnateur et d'un tambour monté sur un axe que fait tourner une manivelle. Une bande de papier en provision sur un rouleau, passe sur le tambour dont la surface est rugueuse, et sur cette bande appuie fortement une pointe émoussée de platine qui est adaptée à Textrémité d'un ressort fixé au centre du résonnateur. Le courant de la pile dirigé d'abord sur le ressort, passe par la pointe de platine à travers le papier chimique, et retourne par le tambour à la pile. Quand on tourne la manivelle, le papier avance, et le frottement normal qui se produit entre le papier et la pointe de platine, pousse en avant cette dernière, en provoquant par l'intermédiaire du ressort une traction sur un des côtés du résonnateur; mais, au moment de chaque passage du courant à travers le papier, tout frottement cessant, le ressort n'est plus entraîné, et le résonnateur revient à sa position normale. Or, comme à chaque vibration effectuée au transmetteur ce double effet se manifeste, il en résulte une série de vibrations du résonnateur qui sont la répétition de celles du transmetteur et, par conséquent, la reproduction plus ou moins réduite des sons musicaux qui ont affecté le transmetteur. Suivant les journaux américains, cet appareil aurait fourni des résultats surprenants; les courants les plus faibles, qui n'exerceraient aucune action sur un électro-aimant, produisent de cette manière des effets complels. L'appareil peut même reproduire, avec une grande intensité, les notes les plus élevées de la voix humaine, notes que l'on peut à peine distinguer lorsque l'on emploie des électro-aimants.

Le transmetteur est à peu près le même que celui que nous avons décrit précédemment ; seulement,

quand il est employé pour les sons musicaux, on prend une pointe de platine au lieu du disque de charbon, et elle ne doit pas êtie en contact continuel avec la lame vibrante. Voici du reste com- ment il est décrit dans le Télégraphie Journal : « Il consiste simplement dans un long tube de deux pouces de diamètre, ayant un de ses bouts recouvert d'un diaphragme conslitué par une mince feuille de cuivre et maintenu serré au moyen d'une bague élastique. Au centre du diaphragme de cuivre se trouve rivé un petit disque de platine, et, devant ce disque, est ajustée une pointe du même métal adaptée à un support fixe. Quand on chante devant le diaphragme, celui-ci en vibrant rencontre la pointe de platine et lui fait produire le nombre de fermetures de courant en rapport avec les vibrations des notes chantées. »

D'après de nouvelles expériences faites en Amérique pour juger du mérite des différents systèmes de téléphones, ce serait celui de M. Edison qui aurait fourni les meilleurs résultats. Voici ce que nous lisons, en elfet, dans le TelegrapJiic Journal du 1" mai 1878 (p. 187): « Le 2 avril dernier, on expérimenta le léléphone à charbon de M. Edison entre New- York et Philadelphie, sur une des lignes si nombreuses de la compagnie de YOuest Union. La ligne avait une longueur de cent six milles, et dans presque tout son parcours elle longeait les autres iils. Or les effets d'induction déterminés par les transmissions télégraphiques à travers les tlls voisins, et qui étaient suffisants pour empêcher l'audition de la parole dans tous les téléphones essayés, furent sans influence quand on employa le téléphone d'Edison avec deux éléments de pile et une petite bobine d'induction, et MM. Batchelor, Phelps et Edison purent

échanger facilement une conversation. Le téléphone magnétique de M. Phelps regardé comme le plus puissant de son espèce, donna môme de moins hons résultats. »

Dans des expériences faites entre le palais de l'Exposition de Paris et Versailles, la commission du jury a pu constater les mêmes résultats avantageux.

Téléphones du colonel !\avez. — Le coloucl d'artillerie belge Navez, l'auteur du chronographe balistique bien connu, a cherché à perfectionner le téléphone d'Edison en employant plusieurs disques de charbon au lieu d'un seul. Suivant lui, les variations de résistance électrique produites par les disques de charbon, sous l'influence de pressions inégales, dépendent surtout de leur surface de contact, et il croit en conséquence que plus ces surfaces sont multipliées, plus les différences en question sont considérables, comme cela a lieu quand on polarise la lumière avec une pile de glaces. Les meilleurs résultats ont été obtenus par lui avec une pile de douze rondelles de charbon. « Ces rondelles, dit-il, agissent bien par leurs surfaces de contact, car il suffit de les séparer par des rondelles d'étain interposées, pour détruire toute articulation de la parole reproduite ^ »

Je ne suis pas étonné, du reste, que M. Navez ait trouvé une limi te à la superposition des disques de charbon, car la reproduction de la parole dans ce système est à la fois fonclion de la grandeur des différences de résis-

* J'ai pu, dès rauiiôe 1865, m'assurer de la vérilé de cette observation, en provoquant le serrage des spires d'un éleclro-ainiant à lil nu. Plus le nombre des spires était considérable dans le sens de la pression, plus les diflérences de résistance de lliélice magnétisante étaien accentuées.

86 LE TELEPHONE.

tancedu circuit et de l'intensité du courant transmis. Or, si on angmentelasensibililé de l'appareil aux sons articulés, parTaugmcnlation du nombre des contacts imparfaits du circuit, on diminue par cela même l'intensité du courant transmis, et alors les sons perdent de leur force. Il est donc une limite dans le nombre des

Fi-. 5U.

disques que l'on superpose qui doit être respectée, et qui dépend de la nature des contacts imparfaits que l'on emploie et de la tension du générateur électrique. Pour éteindre les vibrations musicales nuisibles qui accompagnent les transmissions téléphoniques, M. Navez emploie, comme lame vibrante du transmetteur, une lame de cuivre recouverte d'argent, et pour lame

LE TELEPHONE.

vibrante du récepteur, une lame de fer doublée d'une plaque de laiton, le tout soudé ensemble. Il emploie d'ailleurs des tubes de caoutchouc munis d'embouchures et de conduits auriculaires, pour la transmission et la réception des sons, et les appareils sont disposés à plat, sur une table. A cet effet, le barreau

Fig. 51.

aimanté du téléphone récepteur est alors remplacé par deux aimants horizontaux agissant par un pôle de même nom sur un petit noyau de fer qui porte la bobine et qui se trouve placé verticalement entre les deux aimants. Il emploie naturellement une petite bobine de Ruhmkoff, pour transformer l'électricité de la pile en électricité d'induction.

Les figures 50 et 51 représentent les deux parties de

88 LE TELEÏ'IIONE.

ce système téléphonique. La pile de charbon est en C, fig. 50 ; la lame vibrante en LL, et l'embouchure E, adaptée à un tube en caoulcliouc TE, correspond par le dessous à la lame vibrante. La pile de charbon est réunie niétalliquement au circuit par une tige de platine EC, et la lame vibrante communique également au circuit par l'intermédiaire d'un boulon d'attache. Dans le lôléphone récepteur, fîg. 51, la partie supérieure est disposée à peu près comme dans les téléphones ordinailes, seulement, au lieu d'une embouchure, on a adapté à l'appareil un conduit auriculaire TO. Les deux aimants qui communiquent une polarité uniforme au noyau de fer N, portant la bobine d'induclion B, sont en A, A' et ont la forme de fers à cheval ; on en voit un en coupe en D du côté droit, et Tautrc ne montre en G que la courbe du fer à cheval. Les deux lioulons d'attache de ce récepteur correspondent aux deux extrémités du fil induit de la bobine d'induclion supplémentaire, et les deux boutons d'attache du transmet: leur correspondent aux deux bouts du til primaire de cette bobine et à la pile qui est interposée dans le circuit près de cet appareil.

Téléphones de IWIU. Pollard et Garuicr. — Le téléphone à pile construit par MM. Pollard et Garnier est différent de ceux qui précèdent, en ce qu'il met simplement à contribution deux pointes de mine de plomi) portés par des porte-crayons métalliques, et que ces pointes sont appliquées directement contre la lame vibrante avec une pression qui doit être réglée. La fig. 52 représente la disposition qu'ils ont adoptée, et qui du reste peut être variée d'une infinité de manières.

LL est la lame vibrante en fer-blanc au-dessus de

LE TÉL!>I'IIO>T. 80

laquelle se trouve l'embouchure E, et P, P' sont les (Jeux pointes de graphite munies de leur porte-crayons. Ces porte-crayons portent à leur partie inférieure un pas de vis qui, étant engagé dans un trou fileté pratiqué dans une plaque métallique CC, permet de serrer plus ou moins les crayons contre la lame LL. Celte plaque métallique CG est composée de deux parties juxtaposées qui, étant isolées l'une de l'autre, peuvent être mises en rapport avec un commutateur cylindrique au moyen duquel on peut disposer le circuit de diverses manières. Ce commutateur étant pourvu de cinq lames, permet de passer presque instantanément d'une combinaison à l'autre, et ces combinaisons sont les suivantes :

1° Le courant entre par le crayon P, passe dans la plaque et de là dans la ligne ; Fig. 52.

2'' Le courant arrive par le crayon P', passe dans la plaque et de là dans la ligne;

5° Le courant arrive à la fois par les crayons P etP', se rend dans la plaque et de là à la ligue ;

4° Le courant arrive par le crayon P va de là à la plaque, puis dans le crayon P', et de là à la ligne.

On a donc de cette manière deux éléments de combinaison que l'on peut utiliser séparément ou en les associant en tension ou en quantité.

Lorsque les crayons sont bien réglés et donnent une transmission régulière et de même intensité, on peut étudier facilement les effets produits quand on

passe de l'une des combinaisons à l'autre, et l'on constate : r que pour un circuit court, il n'y a pas de changement appréciable, quelle que soit la combinaison employée; 2° que quand le circuit est long ou présente une grande résistance, c'est la combinaison en tension qui a l'avantage, et cela d'autant plus que la ligne est plus longue.

Ce système téléphonique, comme du reste les deux précédents, met à contribution une machine d'induction pour transformer les courants voltaïques en courants induits ; nous parlerons plus tard de cet accessoire important de ces sortes d'appareils.

En outre de cette disposition, MM. Pollard et Garnier ont employé celle que nous avons représentée, fig. 5, et qui a donné les meilleurs résultats. Nous verrons même plus loin qu'elle a pu être employée comme organe récepteur des sons. Dans ces deux cas, les deux charbons doivent être mis en contact et soumis à une certaine pression initiale qui doit être réglée au moyen de la vis adaptée au support du charbon inférieur.

Quant au téléphone récepteur, la disposition adoptée par MM. Pollard et Garnier est à peu près celle de Bell. Seulement ils emploient des lames de fer-blanc et des hélices beaucoup plus résistantes. Cette résistance est, en effet, de cent cinquante à deux cents kilomètres. « Nous avons toujours reconnu, disent ces messieurs, que quelle que soit la résistance du circuit extérieur, on a avantage à augmenter le nombre des tours de spires, même en faisant usage du fil n» '42, qui est celui que nous avons employé de préférence. »

Téléphone à réaction de M. Dellesen. — M. llcIlcSCn

LE TELEPHONE.

pensant que les vibrations produiles par la voix sur un transmetteur téléphonique à charbon , devaient se trouver amplifiées si la pièce mobile du rhéolôme était soumise à une action électro-magnétique résultant de ces vibrations elles-mêmes, a combiné un transmetteur fondé sur ce principe que nous représentons tig. 55, et qui a l'avantage de constituer lui-même l'appareil d'mduction destiné à transformer les courants vol-

Fit;". 55.

taïques employés. Cet appareil se compose d'un tube de fer vertical appuyé sur une masse magnétique NS et entouré d'une bobine magnétisante BB au-dessus de laquelle est adaptée une hélice d'induction en fil fin II, mise en communication avec le circuit. A l'intérieur du tube, se trouve un crayon de plombagine C, disposé dans un porte-crayon qui peut être élevé ou abaissé au moyen d'une vis de rappel V adaptée an-dessous

92 l.E TÉLÉPHONE.

de la masse magnétique. Enfin, au-dessus de ce crayon, est fixée une lame vibrante en fer LL, qui est munie à son centre d'un contact de platine communiquant à la pile ; le circuit local est alors mis en rapport avec le crayon par l'intermédiaire de l'hélice magnétisanteB, dont un bout est à cet el'fel soudé sur le tube de fer.

Il résulte de cette disposition que les vibrations de la lame LL, au moment de leur plus grande amplitude du côté du crayon, tendent à s'amplifier par suite de l'action attractive exercée sur la plaque, et la pression sur le graphite devenant plus forte, accroît les différences de résistance qui en résultent et,|par suite, détermine des variations plus grandes dans rinteiisité des courants transmis.

Téléphone à réaction de M^. Tliomson et Ilousfon.

— La disposition téléphonique que nous venons de décrire a été reprise dernièrement par MM. Elihu Thomson et Edwin. J. Houston qui, dans YEnglish mechanic and World of science du '21 juin 1878, c'est-à-dire deux mois après que M. llellesen m'a indiqué son systèmes ont publié un article sur un appareil à peu près semblable au précédent.

Dans cet appareil, en elfet, le courant qui passe à travers le corps médiocrement conducteur, anime un électro-aimant muni d'une bobine d'induction, et cet électro-aimant réagit sur le diaphragme pour augmenter l'amplitude de ses vibrations et créer en même temps deux actions électriques agissant dans le même sens; seulement la disposition du contact du mau-

* M. HcUcscn m'a communiqué le dessin de son appareil le 5 mai 1878. Or les expériences lailcs à Copenhague dataient de plus de six semaines.

LE TELEPHONE. 93

vais conducteur avec la lame vibrante est un peu diffn'entc. Au lieu d'un simple contact par pression effeclué en Ire cette lame et un crayon de cliarbon, c'est un petit fiagmcnt de celte matière, taillé en pointe, qui est fixé sur la lame vibrante et qui plonge dans une gouttelette de mercure versée au fond d'une cavité pratiquée à l'extrémité supérieure du ter de l'électro-aimant. La disposition de l'appareil est d'ailleurs la même que celle d'un téléphone ordinaire, et c'est la tigede fer del'électro-aimant qui représenle le barreau aimanté du téléphone Bell. Suivant les auteurs, cet appareil peut être employé comme transmetteur et comme récepteur, et voici comment les effets se produisent dans les deux cas.

Quand l'appareil transmet, le fragment de charbon plonge plus ou moins dans le mercure, et par suite des^ différences qui se produisent dans les surfaces de contact suivant l'amplitude des vibrations de la lame, le courant subit des variations d'intensité en rapport avec ces amplitudes, et de ces variations résultent, dans la bobine d'induction, des courants induits, qui réagissent sur le téléphone récepteur comme dans l'appareil Bell, et qui sont encore renforcés de ceux qui sont produits magnéto-électriquement par le mouvement du diaphragme devant la bobine d'induction et le fer de l'électro-aimant.

Quand l'appareil est employé comme récepteur, les effets ordinaires se manifestent, car le fer de Téleclroaimant étant aimanté par le courant, se trouve exactement dans les conditions des téléphones Bell ordinaires, et les courants induits lui arrivent de la môme manière, seulement plus intenses. MM. Thomson et Houston prétendent que ce système a fourni des résultats

94 LE TELEPHONE.

excellents et que le son de la voix y est beaucoup moins altéré que dans les autres téléphones.

Téléphones à piles et à transmetteurs liquides. —

On a vu que M. Gray, dès l'année 1876, avait imaginé un système téléphonique basé sur les variations de résistance qu'éprouve un circuit complété par un liquide, lorsque la couche liquide interposée entre les électrodes varie d'épaisseur sous l'influence des vibrations de la lame téléphonique mise en rapport avec l'une de ces électrodes. Ce système a été étudié depuis par plusieurs inventeurs, entre autres par MM.Richemondet Salet, et voici les quelques renseignements qui ont été publiés relativement à leurs recherches. Un autre téléphone reproduisant les sons articulés, et appelé par M. Richemond électro-hijdro-iéléphone, a été breveté récemment aux États-Unis. Il est sous certains rapports semblable à celui de M. Edison, mais au lieu de mettre à contribution des disques de charbon pour modifier la résistance du circuit, c'est l'eau qui est employée, et cette eau est mise en rapport avec le circuit et la pile par l'intermédiaire de deux pointes de platine, dont une est fixée sur le diaphragme métallique qui vibre sous l'influence de la voix. Les vibrations de ce diaphragme en transportant la pointe qui lui est adhérente en des points différents de la couche liquide interpolaire, diminuent ou augmentent la résistance électrique de cette couche, et déterminent des variations correspondantes dans l'intensité du courant traversant le circuit. Le téléphone récepteur a d'ailleurs la disposition ordinaire. » (Voir le Télégraphie Journal du 15 sept. 1877, p. 222).

LE TELEPHONE. 95

« Il m'a paru intéressant, dit M. Salet,cl0 construire un téléphone dans lequel les mouvements de deux membranes soient absolument solidaires, et pour cela j'ai mis à profit la grande résistance des liquides. M. Bell avait déjà obicnu quelques résultats en attachant à la membrane vibrante un fil de platine communiquant avec une pile, et plongeant plus ou moins dans de l'eau acidulée contenue dans un vase métallique relié luimême par la ligne au téléphone receveur. J'ai substitué au fil de platine un petit levier d'aluminium portant une lame de platine; à une trés-faible distance de celle-ci s'en trouvait une seconde en relation avec la ligne. Les vibrations de la membrane, triplées ou quadruplées dans leur amplitude, ne sont pas altérées dans leurs formes, grâce à la petitesse et à la légèreté du levier; elles déterminent dans l'épaisseur de la couche liquide traversée par le courant, et par suite dans l'intensité de celui-ci, des variations, lesquelles en occasionnent de semblables dans la force attractive de l'électro-aimant récepteur. Sous son influence, la membrane recevante exécute des mouvements solidaires de ceux de la membrane expéditrice. Le son transmis est très-net et, résultat auquel on pouvait s'attendre, le timbre est parfaitement conservé. Les consonnes cependant n'ont pas tout le mordant de celles transmises par l'instrument de M. Bell. C'est un inconvénient qui apparaît surtout quand le levier est un peu lourd ; on pourrait facilement le faire disparaître. L'électrolyse produit en outre un bruissement continu qui ne nuit guère à la netteté du son.

« Comme dans ce système on ne demande pas à la voix de produire, mais seulement de diriger le courant électrique engendré par une pile, on peut théorique-

96 LE TÉLEPHO^'E.

ment augmenter à volonté l'intensité du son reçu. En réalité j'ai pu faire rendre au récepteur des sons trèsforts, et il me semble que cet avantage compense largement la nécessité d'employer une pile et un appareil expéditeur assez délicat. Mallieureusement la transmission ne peut se faire à des distances un peu considéraljles. Supposons qu'un certain déplacement de la membrane expéditrice détermine dans la résistance le même accroissement que cinq à six cents mètres de fil : si la ligne a cinq cents mètres, l'intensité du courant se trouvera réduite de moitié et la membrane recevante prendra une nouvelle position notablement différente delà première; mais si la ligne a cinq cents kilomètres, l'intensité du courant ne sera modifiée que de un millième. 11 faudrait donc employer une pile énorme pour que celte variation se traduisit par .un changement sensible dans la position de la membrane recevante. » (Voir Comptes rendus de V Académie des sciences du 18 février 1878, p. 471.)

M. J. Luvini, dans un article inséré dans les Mondes, du 7 mars 1878, a indiqué un système de rhéotome de courant pour les téléphones à pile qui, malgré sa complication, pourrait peut-être présenter quelques avantages, en ce sens qu'il fournirait des courants alternativement renversés. Dans ce système, la lame vibrante tiansmetrice qui doit être placée verticalement, réagit sur un fil mobile horizontal replié rectangulairement et portant sur chacune de ses branches deux pointes de platine plongeant dans deux godets remplis d'un liquide médiocrement conducteur ; les deux branches de ce fil, isolées l'une de l'autre, sont mises en rapport avec les deux pôles de la pile, et les quatre godets dans lesquels plongent les fils de platine, communiquent

LE TELEPHONE. 97

d'une manière inverse à la ligne et à la terre par l'intermédiaire de fils de platine immobiles lîxés dans l(^s godets. Il résulte de cette disposition que, pour un réglage convenable des dislances entre les fils fixes et mobiles, deux courants égaux se trouveront opposés à travers le circuit de la ligne quand le diaphragme sera immobile; mais aussitôt que celui-ci vibrera, les distances respectives des fils varieront, et il en résultera, un courant différentiel dont l'intensité sera en rapport avec l'étendue du déplacement du système ou l'amplitude de la vibration, et dont le sens variera pour les mouvements en dessus et en dessous de la ligne des nœuds de vibration. On aurait donc de cette manière les effets avantageux des courants induits.

Téléphones à pile et à arcs voltaïques. — Pour obtenir des variations de résistance encore plus sensibles qu'avec les liquides et les corps pulvérulents, on a eu l'idée d'avoir recours aux conducteurs gazeux écliauffés, et on a combiné plusieurs dispositifs de téléphones à pile dans lesquels le circuit était complété par une couche d'air séparant la lame vibrante d'une pointe de platine servant d'excitateur à une décharge électrique de haute tension. Dans ces conditions, cette couche d'air devient conductrice, et Tintensité du courant qui la traverse est en rapport avec son épaisseur. Ce problème a été résolu soit au moyen de courants voltaïques d'une giande tension , soit au moyen d'une bobine de Ruhmkorff.

Le premier système a été combiné par M. Trouvé, et voici ce qu'il en dit dans le journal la Nature du 6 avril 1878. « Une membrane métallique vibiante constitue l'un des pôles d'une pile à haute tension; l'autre

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pôle est assujetti devant la plaque par une vis micrométrique qui permet de faire varier, suivant la tension de la pile, la distance à la plaque, sans pourtant jamais être en contact avec elle. Cette distance, toutefois, ne doit pas dépasser celle que pourrait franchir la décharge delà pile. Dans ces conditions, la membrane vibrant sous l'influence des ondes sonores a pour effet de modifier constamment la dislance entre les deux pôles et défaire ainsi varier sans cesse l'intensité du courant; par conséquent l'appareil récepteur (téléphone Bell ou à électro-aimant) subit des variations magnétiques en rapport avec les variations du courant qui l'influence, ce qui a pour effet de faire vibrer synchroniquement la membrane réceptrice. C'est donc sur la possibilité de faire varier entre des limites très-étendues la résistance du circuit extérieur d'une pile ou batterie à haute tension dont les pôles ne sont pas en contact, que repose le nouvel appareil téléphonique. On pourra aussi, pour faire varier les conditions de cette résistance, faire intervenir une vapeur quelconque ou bien des milieux différents, tels que l'air ou les gaz plus ou moins raréfiés.»

M. Trouvé pense obtenir de bons résultats avec sa pile à rondelles humectées de sulfate de cuivre et de sulfate de zinc, en en disposant les éléments, au nombre de quatre ou cinq cents, dans des tubes de verre de petit diamètre. Pour obtenir des courants de tension, il n'est pas besoin, comme on le sait, que ces éléments soient de grandes dimensions.

M. de Lalagade a proposé un moyen analogue en employant, pour la formation de l'arc, un courant dont la tension est augmentée par l'interposition dans le circuit d'un fort électro-aimant. Cet éleclro-aimant réagit d'ailleurs sur un électro-aimant Hughes pour lui faire

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fournir des courants d'induction susceptibles de faire fonctionner le récepteur. Suivant M. de Lalagade, une pile de Bunsen ou à bichromate de potasse de 6 éléments, suffirait pour obtenir un arc voltaïque continu entre la lame vibrante d'un téléphone et une pointe de platine éloignée suffisamment pour ne donner lieu à aucun contact. Il faudrait cependant en déterminer un en commençant, pour provoquer la formation de cet arc. Dans le système de M. de Lalagade, la lame vibrante doit être munie à son centre d'une petite lame de platine pour éviter les effets doxydation de l'étincelle. Suivant l'auteur, les sons ainsi transmis et reproduits dans un téléphone dont le système électromagnétique serait monté sur une caisse sonore, auraient une intensité plus grande qu'avec les téléphones ordinaires, et il semblerait qu'on vous parlerait dans l'oreille.

Téléphones à mercure. — Ccs Systèmes sont fondés sur ce phénomène physique découvert par M. Lippmann, que si une couche d'eau acidulée est superposée à du mercure et réunie au moyen d'une électrode et d'un fil avec celui-ci, de manière à constituer un circuit, toute action mécanique qui aura pour effet de presser sur la surface du mercure et de faire varier la forme de son ménisque, déterminera une réaction électrique capable de donner lieu à un courant dont la force sera en rapport avec l'action mécanique exercée. Par réciproque, toute action électrique qui sera produite sur le circuit d'un pareil système, donnera lieu à une déformation du ménisque et par suite à un mx)uvement de celui-ci, qui sera d'autant plus caractérisé que le tube où se trouve le mercure sera plus

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petit et l'action électrique plus grande. Cette action électrique pourra d'ailleurs résulter d'une différence de potentiel dans l'état électrique des deux extrémités du circuit mis en rapport avec la source électrique employée ou d'un générateur électrique quelconque^.

On comprend facilement, d'après ces effets, que si on plonge dans deux vases Y V^ (fig. 54), remplis d'eau acidulée et de mercure, deux tubes TT^ à bout elfilé

Fig. 34.

contenant du mercure M, et qu'on réunisse entre elles, par des fils métalliques PP^, Q Q^ d'abord les deux co-

* M. J. M. Page avait déjà reconnu que si [un téléphone est placé dans le circuit de l'hélice primaire d'une bobine d'induction alors que l'hélice secondaire de cet appareil est placée dans le circuit d'un électroraètre capillaire de M. Lippmann, il se produit à chaque mot prononcé dans le téléphone un mouvement de la colonne mercurielle de l'électromètre, lequel mouvement s'effectue vers le bout capillaire du tube et quelle que soit la direction du courant envoyé par le téléphone. On reconnut que cet effet était dû à ce que le mercure tend toujours à se mouvoir plus rapidement du côté du bout capillaire que du côté opposé.

lonnes de mercure remplissant les tubos et, en second lieu, les couches de mercure qui occuperont le fond des deux vases, on aura, si on a soin de placer les tubes à une certaine distance de la surface du mercure dans les vases, un circuit mélallique complété par deux électrolyles, dont l'un pourra accuser les effets mécaniques ou électriques produits au sein de l'autre. Si donc on adapte au-dessus des tubes deux lames vibrantes B Bp et qu'on fasse vibrer l'une d'elles, l'autre devra reproduire ces vibrations sous l'influence des mouvements vibratoires communiqués par la colonne de mercure cornîspondanle. Ces vibrations seront en rapport elles-mêmes avec les émissions électriques résultant des mouvements de la colonne de mercure du premier tube, et qui sont déterminés mécaniquement. Si un générateur éleclrique est introduit dans le circuit, l'effet que nous venons d'analyser s'effectuera sous l'influence des modifications dans le potentiel de ce générateur par suite des effets électro-capillaires. Mais si on n'emploie aucun générateur, l'action résultera des courants électriques déterminés par l'action électro-capillaire elle-même. Dans ce dernier cas, cependant, l'appareil doit ôtte construit d'une manière un peu plus délicate, pour obtenir des réactions électriques plus sensibles, et voici comment M. A. Bre^uet décrit son appareil.

« L'appareil consiste dans un tube de verre fm, de quelques centimètres de longueur, contenant des gouttes alternées de mercure et d'eau acidulée, de façon à constituer autant d'éléments électro-capillaires associés en tension. Les deux extrémités du tube sont fermées à la lampe, mais laissent pourtant un fil do platine prendre contact de chaque côté sur la goutte

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de mercure la plus voisine. Une rondelle de sapin minco est fixée normalement au tube par son centre, et permet ainsi d'avoir une surface de quelque étendue à s'appliquer sur la coquille de l'oreille quand l'appareil est récepteur, et de fournir au tube une plus grande quantité de mouvement sous l'influence de la voix, quand l'appareil est transmetteur. Voici les avantages que présentent ces sortes d'appareils :

« 1 ° Ils ne nécessitent l'usage d'aucune pile ;

« 2° L'influence perturbatrice delà résistance d'une longue ligne est presque nulle pour ces instruments alors qu'elle est encore appréciable avec le téléphone Bell ;

« 5° Deux appareils à mercure accouplés comme il a été dit plus haut, sont absoluments corrélatifs, en ce sens que, même des positions différentes d'équilibre de la surface du mercure dans l'un d'eux, produisent des positions différentes d'équilibre dans l'appareil opposé. On peut donc reproduire à distance, sans pile, nonseulement des indications fidèles de mouvements penduaires, comme le fait le téléphone de Bell, mais encore l'image exacte des mouvements les plus généraux. »

Téléphone à friction. — Tout dernièrement M. E. Gray vient d'appliquer le principe des sons produits par la friction des tissus d'origine animale, à la construction d'un téléphone parlant qui peut s'entendre dans toute une pièce, comme le condensateur chantant. Il obtient ce résultat au moyen d'un mécanisme d'horlogerie qui met en mouvement de rotation le disque métallique dont nous avons parlé p. 25 et sur lequel frotte un morceau de peau convenablement disposé. En parlant dans un transmetteur téléphonique à

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charbon ou à liquide installé à la station de transmission et disposé de manière à réagir sur une bobine d'induction comme dans les systèmes d'Edison, de Navez et de Pollard, on obtient sur je disque en mouvement la reproduction de la parolequi, comme nous le disions, est perceptible sans qu'on ait besoin d'approcher l'oreille de l'instrument.

La meilleure disposilion du disque métallique sur lequel frotte le tissu animal, est celle d'une boîte cylindrique dont le couvercle extéiieur est constitué par une lame mince de zinc dont la surface est bien polie et légèrement oxydée ; et l'on peut employer comme organe frottant, de la peau de gant légèrement mouillée avec de l'eau acidulée, un nerf de bœuf ou de la peau de cochon (prise sur l'oreille ou sur la queue).