LES PREMIERS TRAVAUX DE GRAY SUR LE TÉLÉGRAPHE.
Lorsque Elisha Gray entama sa carrière d'inventeur professionnel
en 1865, il semblait avoir toutes les qualités
requises pour devenir un héros populaire américain.
Avant l'âge de dix ans, il avait entendu parler
des premières lignes télégraphiques en
Amérique et conçu un modèle de manipulateur
Morse capable de fonctionner.
Lorsqu'il eut douze ans, la mort de son père l'obligea
à quitter l'école. N'ayant pas les capacités
physiques pour être apprenti forgeron, il échoua
à Brownsville en Pennsylvanie, où il travailla
dans la construction de bateaux sur le fleuve Monongahela. Bien
que maîtrisant parfaitement ce métier, il l'abandonna
pour compléter sa formation théorique.
A vingt-deux ans, Gray entra à l'école préparatoire
d'Oberlin, dans l'Ohio. Son but était d'obtenir un diplôme
de l'Oberlin College.
Pour subvenir à ses besoins, il travailla comme charpentier
à temps partiel. Trois ans plus tard, il fut accepté
à Oberlin.
Là, il étudia non seulement les lettres et les
mathématiques, mais suivit aussi des cours de science
donnés par Charles Churchill, qui éveilla en lui
la passion de l'électricité. Bien qu'on ne sache
pas très bien ce que Gray apprit à Oberlin en
électricité, ses contacts avec Churchill marquèrent
manifestement un tournant dans son existence
Mais Gray, qui avait traversé de dures épreuves
pour pouvoir entrer à l'Oberlin College, devait en subir
de nouvelles en cette première année.
Les quatre ans qu'il avait passés à étudier
en travaillant l'avaient épuisé, et il tomba gravement
malade.
Il fallut près de cinq ans de soins à sa femme
et à sa belle-mère pour l'aider à recouvrer
la santé.
Ces années de maladie ne furent cependant pas des années
perdues. Gray en profita pour se livrer à des expériences
électriques chez lui et dans le laboratoire de Churchill.
Il étudia aussi les travaux des autres et cultiva
son intérêt d'enfant pour le télégraphe
électrique.
Entre-temps, l'industrie du télégraphe avait grandi,
et ses techniques étaient devenues beaucoup plus complexes.
Gray lui aussi avait grandi, et son travail avec Churchill avait
fait évoluer sa conception de l'électricité.
Incapable de fournir de gros efforts physiques, il devait se
reposer sur son esprit d'invention et son ingéniosité.
A trente-deux ans, il se lança dans sa nouvelle
carrière.
Il avait étudié les problèmes qui se posaient
au télégraphe, et l'un de ceux qui avaient le
plus stimulé son imagination était celui des circuits-relais
qui se bloquaient en position ouverte ou fermée.
Gray résolut ce problème grâce à
ce qu'il appela un relais automatique ou auto-ajustable.
En avril 1867, il déposa une demande de brevet, accompagnée
d'un prototype. Six mois plus tard, le brevet lui était
délivré.
C'était un événement pour Gray, mais ce
qui le fut plus encore, c'est la démonstration qu'il
effectua à Cleveland devant les responsables de
la Western Union à qui il
espérait vendre son dispositif.
Dans une lettre adressée à sa femme, Gray écrivait
«Nous avons montré nos machines aujourd'hui, et
elles ont fait sensation auprès des "autorités".
Le président Wade et le général
Stager étaient présents aux côtés
d'autres personnalités moins importantes.»
Wade était le président de la Western
Union Telegraph Company, et Stager, son directeur
général. Wade et Stager étaient tous deux
des experts reconnus en télégraphie.
Gray les appelait les « autorités ». Son
excitation ne cessa de grandir.
Deux semaines après sa première lettre, il écrivait
de nouveau à sa femme «Jusqu'ici, ma machine a
remporté un succès total... Tout le monde s'accorde
à dire que c'est l'un des plus beaux appareils qu'on
ait jamais vus. Mr. Willey [mon avocat] dit que je suis un homme
heureux car je vais devenir riche et célèbre...
»
C'était effectivement un début glorieux.
Dès l'aube de sa carrière, Gray avait réussi
à capter l'attention des experts du télégraphe
et à s'attirer leur respect, tout comme d'ailleurs il
les respectait lui-même profondément.
Son succès, Gray le dut au fait qu'il avait étudié
l'industrie télégraphique. Et la douzaine d'inventions
qu'il fit par la suite réussirent pour les mêmes
raisons : Gray était sensible aux problèmes technologiques
que posait le développement de l'industrie du télégraphe.
Prenons un autre exemple, qui nous rapprochera de l'invention
du téléphone.
Peu après la Guerre civile, une filiale de la Western
Union, la Gold and Stock Telegraph
Company, voulut établir un système de communications
télégraphiques privé inter-entreprises.
Grâce à une telle ligne, les entreprises pourraient
entrer télégraphiquement en contact les unes avec
les autres, ainsi qu'avec les stations de la Western Union.
A l'époque, le télégraphe fonctionnait
sur le système Morse et demandait des opérateurs
très qualifiés.
Pour envoyer un télégramme, il fallait le noter
sur un papier et le donner à un coursier qui le portait
à la station de la Western Electric la plus proche ;
le télégramme était alors transmis par
un opérateur spécialisé, reçu par
un autre opérateur spécialisé et délivré
par un coursier.
L'avantage d'un branchement direct était évident,
mais il fallait pour cela remplacer le code morse par un système
plus commode.
Ce système pourrait prendre la forme d'un transmetteur
et d'un récepteur de type machine à écrire,
comme pour les téléscripteurs actuels.
D'autres inventeurs avaient déjà mis au point
des télégraphes imprimeurs, mais ceux-ci étaient
encombrants, coûteux et peu fiables.
Elisha Gray se dit qu'il pourrait inventer une petite machine
à imprimer sûre et bon marché qui résoudrait
l'un des problèmes de la Western Union.
Il réussit à convaincre le général
Stager, le directeur général de la Western Union
qui avait fait l'éloge de sa première invention,
de commanditer la réalisation de cette machine, qui n'existait
encore que dans son esprit.
Cette transaction est révélatrice de la confiance
et du respect mutuels qui liaient Stager à Gray. Sans
cette confiance, on ne peut comprendre le rôle particulier
de Gray dans le développement du téléphone.
Avec l'argent de Stager, Gray prit une participation de 50 %
dans l'atelier de fabrication d'instruments télégraphiques
de Cleveland qui avait réalisé ses premiers modèles
brevetés.
Le nouvel associé de Gray, Enos Barton, avait
été autrefois télégraphiste en chef
au siège social de la Western Union à Rochester,
chargé d'examiner et de tester les nouvelles inventions
télégraphiques afin de voir si elles pouvaient
être utilisées dans le système de la Western
Union. Autrement dit, Barton était encore un expert de
la Western Union. Leur firme s'appela «Gray
& Barton», et devint plus tard la Western
Electric Company.
De même, le nom de la «Graybar» actuelle,
société de distribution d'équipements électriques,
vient de la combinaison des deux noms Gray et Barton.
Les affaires de la Gray & Barton prospérèrent.
La firme réussit parce que les inventions de Gray réussirent.
Gray mit au point un imprimeur télégraphique
qui fut très vite un succès technique et commercial.
L'entreprise s'installa à Chicago juste au moment
de l'incendie. Heureusement épargnée par le feu,
elle se trouva dans une position idéale pour fabriquer
le matériel télégraphique ainsi que les
systèmes anti-incendie que nécessitaient la reconstruction
et le développement de la ville de Chicago.
La réussite de la Gray & Barton impressionna les
responsables de la Western Union.
En 1872, trois ans après l'association de Gray
et de Barton, la Western Union (alors présidée
par William Orton) prit une participation d'un tiers dans la
compagnie, qui fut enregistrée sous un nouveau nom :
la Western Electric Manufacturing Company.
Cette société devait devenir le plus important,
et bientôt le seul fabricant de matériel télégraphique
de la Western Union.
Gray conserva son poste de directeur et fit partie du conseil
d'administration de la nouvelle compagnie. Barton fut nommé
secrétaire général et Stager, qui restait
vice-président de la Western Union, en devint président.
Nous venons donc de tracer le cadre dans lequel Elisha Gray
en vint à s'intéresser au téléphone.
Nous avons vu qu'en moins de dix ans, il avait pris une place
déterminante dans le courant général de
développement du télégraphe aux Etats-Unis.
Gray et Barton s'étaient révélés
comme les leaders de la fabrication du matériel télégraphique,
et Elisha Gray comme l'inventeur dominant dans ce secteur.
Des relations de confiance mutuelle s'étaient établies
entre Gray, d'une part, et Stager, Orton et les autres responsables
de la Western Union, d'autre part. Gray ne pouvait s'imaginer
que ces relations finiraient par le conduire à la frustration
et à l'obscurité.
LES ANNÉES DÉCISIVES : 1874-1877
Fin janvier-début février 1874, Gray fit une découverte
accidentelle qui stimula ses recherches déjà très
poussées sur la transmission du son ou de ce qu'il appelait
les courants «vibratoires».
L'expérience de la baignoire
Le neveu de Gray jouait dans sa salle de bains avec
l'un des appareils électriques de son oncle, s'amusant
à «recevoir des décharges », comme
il disait.
Bien que les détails de cette découverte appelée
plus tard «» soient quelque peu fastidieux, il est
aussi important de comprendre ce que Gray observa à cette
occasion que de saisir ses liens avec les «autorités
» du télégraphe.
Le petit garçon s'amusait à prendre des décharges
avec une de ces bobines d'induction ordinaires qui servent à
interrompre le courant continu d'une pile pour le transformer
en courant alternatif.
Il avait connecté l'un des fils de la bobine au revêtement
en zinc de la baignoire et tenait l'autre dans une main. Tandis
qu'il promenait l'autre main sur le revêtement de la baignoire,
Gray remarqua qu'un son se produisait sous cette main, son dont
la fréquence semblait identique à celle de la
partie vibrante de la bobine d'induction. Il prit la place de
son neveu, changea la fréquence du dispositif vibrant
et s'aperçut que la fréquence du son produit sous
sa main avait également changé.
Voilà une expérience bien mystérieuse,
dut alors se dire Gray : il s'y passe beaucoup de choses, mais
à quoi peut-elle servir ?
Qu'est-ce que cela peut bien vouloir dire ? »
Gray se débattait avec ces questions le soir, chez lui,
après sa journée de travail à la Western
Electric.
Durant près d'un mois, il fit toutes les expériences
possibles sur le phénomène.
Puis il conclut que celui-ci devait avoir de nombreuses applications
dans la transmission et la réception télégraphiques
de ces courants «vibratoires ».
Au printemps 1874, peu après l'expérience
de la baignoire, Gray démissionna de son poste
à la Western Electric Manufacturing
Company afin de se consacrer entièrement, et pour
son propre compte, à son activité d'inventeur.
A la même époque, un riche fabricant de matériel
dentaire de Philadelphie, Samuel S.White, accepta de
le financer moyennant un intéressement à tous
les profits retirés de ses inventions futures. Gray était
un homme arrivé.
Il avait accumulé dix ans d'expérience précieuse
comme inventeur dans le télégraphe, il connaissait
tous les gens importants de cette industrie et il venait de
recevoir un appui financier total pour travailler à ses
propres inventions.
En l'espace de deux mois, il mit au point quatre dispositifs
expérimentaux : deux transmetteurs et deux récepteurs.
Il construisit, en effet, un transmetteur à un ton, version
améliorée de l'interrupteur qui servit dans l'expérience
de la baignoire, ce dispositif transmettait un seul ton d'une
fréquence donnée.
Puis il modifia cette version et en fit un modèle capable
de transmettre deux tons simultanément sur un même
fil, modèle qu'il fit breveter.
Le Récepteur "baignoire et la première démonstration
publique en l'église de Highland Park, Illinois
le 29 Décembre 1874
, 
En outre, il conçut un récepteur-violon
qui fonctionnait sur le principe de la baignoire.
Et, surtout, il mit au point un récepteur électromagnétique
muni d'un diaphragme métallique.

En travaillant sur ces dispositifs, Gray découvrit qu'on
pouvait «envoyer non seulement des tons simples, mais
aussi des tons composés à travers le fil, et les
recevoir, soit sur la plaque métallique [du récepteur
violon], soit sur l'aimant [du récepteur électromagnétique]
».
C'était là une découverte importante,
puisqu'elle permit à Gray de déduire que la télégraphie
musicale, la télégraphie multiplex et la télégraphie
de la voix étaient possibles.
Il estima que c'était la transmission de la musique qui
présenterait le moins de problèmes techniques,
car son dispositif initial pouvait être connecté
sans aucune modification de manière à former un
dispositif simple de télégraphie musicale, c'est-à-dire
que Gray pouvait prendre plusieurs transmetteurs à un
ton réglés chacun sur une note différente
de la gamme et les connecter, par exemple, à son récepteur
électromagnétique.
Il obtenait ainsi un système de télégraphie
musicale semblable à un orgue électrique.
Le télégraphe harmonique de M. Élisha Gray
a été soumis, en Amérique, pendant deux
mois, sur la ligne de la Western-Union, entre Boston et New-York
(320 kilomètres), à des expériences qui
ont parfaitement réussi, et ont déterminé
l'adoption, sur cette ligne, des systèmes de transmission
rapide de M. Élisha Gray.
Mais jusqu'ici l'Amérique seule l'a adopté. Dans
une autre expérience, quatre employés, choisis
parmi les meilleurs,ont envoyé en cinq heures 1,184 dépêches,
soit 59 dépêches par employé et par heure.
La télégraphie multiplex était plus
difficile sur le plan technique, mais beaucoup plus intéressante
pour un inventeur qui voulait gagner de l'argent. Comme nous
l'avons dit, le télégraphe de l'époque
utilisait le système morse et fonctionnait au moyen d'un
courant continu intermittent.
De ce fait, on ne pouvait transmettre sur un même fil
qu'un seul message à la fois.
Cette contrainte devint très lourde et très coûteuse
au fur et à mesure que le télégraphe s'étendait.
Dans les villes, la jungle des fils tendus au-dessus des rues
finissait par empêcher l'air de circuler.
La Western Union était prête à payer
un million de dollars à l'inventeur qui parviendrait
à faire passer simultanément plusieurs messages
sur ses fils.
Bien entendu, d'autres inventeurs avaient déjà
essayé de trouver une solution à ce problème,
mais aucun n'avait encore réussi. Gray avait parfaitement
compris que la Western Union était prête à
faire de lui un homme riche.
The Two-Tone transmitter of 1874
Son idée était la suivante, il utiliserait plusieurs
transmetteurs à un ton réglés chacun sur
une fréquence différente, chaque transmetteur
envoyant un message particulier. Le problème de la transmission
se trouvait donc déjà résolu, moyennant
quelques améliorations.
Mais le problème principal était celui de la réception.
Une fois que les transmetteurs avaient envoyé leurs messages
sur le même fil, ceux-ci (transformés en signaux
électriques) se brouillaient. Le problème pour
Gray était donc d'arriver à débrouiller
ces messages à la réception.
Gray estimait aussi qu'on pouvait transmettre la voix
humaine, mais le problème technique était différent.
Contrairement au cas de la télégraphie multiplex,
la difficulté venait du transmetteur.
D'après le raisonnement de Gray que nous connaissons
maintenant, sa baignoire, son violon ou son dispositif électromagnétique
pouvaient recevoir la voix humaine. «Il suffisait donc
de savoir comment convertir les vibrations de l'air produites
par n'importe quel son, en vibrations électriques de
même type... pour résoudre le problème de
la transmission de la parole. »
Pour Gray, les choix étaient donc aussi clairs qu'ils
le sont pour nous : télégraphie musicale, télégraphie
multiplex ou téléphone.
Lequel choisir ?
Apparemment, Gray aborda la question avec son ancien associé
et ami, l'expert en télégraphie Enos Barton.
Ce dernier devait rappeler quelques années plus tard
sa réaction négative lorsque Gray évoqua
la possibilité de transmettre des conversations par fil.
Il se peut que cette réaction ait influencé Gray
et l'ait amené à s'attaquer au télégraphe
musical comme étape vers le télégraphe
multiplex.
En mai 1874, Gray fit la démonstration d'un nouvel
appareil à Boston, New York et Washington, devant
des personnalités du télégraphe et d'autres
gens intéressés.
Dans le "Scientific-American" du 1er
Aout 1874 on pouvait lire :
M. Elisha Gray, de Chicago, homme d'affaires connu comme
inventeur et fabricant d'appareils télégraphiques,
a mis au point un instrument grâce auquel, selon le Journal
of the Telegraph, 80 fils électriques placés
à une extrémité d'un fil peuvent être
transmis à l'autre par l'électricité, sur
des circuits de grande longueur. Il a déjà été
testé, selon le Journal, sur les fils de la Western Union
Telegraph Company sur un circuit de 2 400 milles, avec les résultats
les plus satisfaisants. Les notes jouées sur le panneau
de la partie émettrice de l'appareil étaient distinctement
audibles et reproduites sans erreur, note pour note, à
l'extrémité éloignée de ce long
circuit.
L'appareil a été appelé par M. Gray le
téléphone. L'appareil de transmission se
compose d'un clavier comportant un certain nombre d'électro-aimants
correspondant au nombre de touches du clavier, auxquelles sont
attachées des touches vibrantes ou des anches, accordées
sur une échelle musicale. Chacune de ces touches peut
être mise en mouvement séparément en appuyant
sur la touche qui lui correspond.
10 cet instrument de transmission est muni d'un fil conducteur,
l'autre extrémité étant reliée à
l'appareil récepteur, qui peut être n'importe quel
appareil sonore pourvu qu'il soit en quelque sorte conducteur
d'électricité. Un violon, avec une bande métallique
tendue entre les anneaux à un point où le chevalet
de l'instrument est ordinairement placé, produira, en
recevant le son transmis par le fil conducteur du piano, une
mélodie très semblable en qualité à
celle d'un violon ordinaire
En France dans Le Progrès libéral
: journal quotidien du 19 août 1874 il était
annoncé :
LE TÉLÉPHONIE
On nous communique les détails qui suivent sur une
nouvelle application de la télégraphie électrique.
La télégraphie électrique, qui a déjà
été la source de tant de merveilles, vient de
servir à une nouvelle et bien remarquable invention.
Un citoyen de Chicago (Amérique), nommé Elisha
Gray,a trouvé le moyen de faire transmettre au moyen
des fils électriques, les sons d'un piano à
la salle d'un concert qui se trouvait à une distance
de 2,400 milles, et il assure qu'il pourrait les faire parvenir
encore plus loin. La plupart des physiciens de l'Amérique
regardent ce merveilleux résultat comme le premier
pas vers la voie électrique qui pourra servir à
la transmission des sons produits par plusieurs instruments
réunis et adaptés ensemble au moyen d'une combinaison
qu'il s'agit de trouver. L'appareil inventé par Gray,
qui a été nommé Téléphone,
se compose de trois parties : 1° Ie l'instrument qui transmet
les sons ; 2° les fils conducteurs qui se rendent à
une distance déterminée ; 3° l'appareil
qui reçoit les sons transmis.
L'appareil de transmission se compose d'un clavier dont chaque
clef correspond à une pierre aimantée à
laquelle correspond une anche disposée en échelle
musicale ; chacune de ces anches peut être mise distinctement
en mouvement en pressant la clef qui lui correspond, de sorte
qu'un air quelconque peut être joué de la même
manière que cela se fait sur un piano ou un mélodium
ordinaire. La musique, ainsi produite par l'électricité,
devient tellement intelligible à distance, qu'on peut
aisément, malgré le bruit des conversations,
distinguer le morceau joué par l'exécutant.
Le fil conducteur est attaché à cet instrument
de transmission, son autre extrémité aboutissant
à l'appareil de réception, lequel est formé
d'un métal sonore et bon conducteur de l'électricité.
On pense qu'un violon ayant un mince fil de métal placé
entre les cordes vers le point où se trouve habituellement
le chevalet, produirait sans doute, en recevant le son transmisdu
piano par le fil électrique, une note semblable à
celle que donne l'instrument dans son état normal.
Donc, si cette corde métallique à être
adaptée électriquement avec des fils d'une longueur
de 200 m ou 500 milles dont les extrémités seront
bien attachées à l'instrument de transmission,
il arrivera que la personne à l'autre extrémité
pourra parfaitement entendre un air joué à une
distance de 500 milles ou même plus.
La longueur des fils conducteurs pourra être de deux
milles ou de dix milles, pourvu que leur isolement soit ménagé
de manière à empêcher la fuite du courant
électrique avant d'atteindre le point de destination. |
A.G. Bell et Gray ne sont
pas les seuls à travailler sur le sujet, dans le "Scientific-American"
du 20 novembre on pouvait lire :
Nouveau système de télégraphe .
Un nouveau système de télégraphe inventé
par Poul La Cour, vice-président
de l'Institut météorologique royal de Copenhague,
a récemment suscité une attention considérable
au Congrès télégraphique international de
Saint-Pétersbourg, où l'inventeur l'a exposé.
L'invention est ainsi décrite par l'inventeur : Le système
ne consiste pas en une nouvelle forme d'appareil de réception
et de transmission qui, grâce aux combinaisons talentueuses
de Hughes, Wheatstone, Siemens et autres, a atteint un tel état
de perfection que de grandes améliorations semblent improbables.
Le système de La Cour ouvre cependant un nouveau domaine
à la télégraphie, en ce qu'il a construit
un instrument simple, par lequel le courant électrique,
en passant à travers un instrument différent, obtient
des qualités différentes, par lesquelles il peut
agir sur les instruments correspondants de la station réceptrice.
Supposons que vingt fils conducteurs soient conduits d'un des
pôles d'une batterie à travers vingt de ces instruments
; alors, en reliant chacun ou certains d'entre eux par un seul
fil télégraphique, on obtient le résultat
suivant, à savoir qu'un courant électrique local
est produit dans les vingt fils conducteurs correspondants de
la station réceptrice, exactement comme si les vingt fils
conducteurs de la station émettrice étaient reliés
aux vingt fils conducteurs de la station réceptrice au
moyen de vingt fils télégraphiques distincts. Chacun
de ces instruments contient un diapason relié à
un électro-aimant et à deux bobines de fil, de sorte
que le courant électrique vibre de manière isochrone
dans les mesures qui correspondent aux notes des diapasons ; et
ainsi les diapasons qui ont la même note que ceux des instruments
de transmission sont mis en vibration, et un courant est créé
dans leurs fils locaux.
Le système ci-dessus semble être identique à
celui de M. Elisha Gray, de Chicago, dont nous avons publié
un compte rendu dans le SCIENTIFIC AMERICAN du 1er août
1874. Il y était indiqué que l'invention avait été
essayée avec succès sur un circuit de 2 400 milles
sur les lignes télégraphiques de la Western Union.
Des détails sur le modus operandi étaient
donnés, suffisamment pour permettre à tout électricien
compétent de construire un appareil sur le même plan.
Il se peut que le vice-président de la Royal Meteorological
Society de Copenhague n'ait pas vu le SCIENTIFIC AMERICAN, bien
que nous ayons des abonnés là-bas, et que nous croyions
que notre article soit archivé dans certaines bibliothèques
de cette ville ; il se peut aussi qu'il soit un inventeur indépendant
de l'amélioration. Mais à moins qu'il ne puisse
produire des preuves d'une date d'invention antérieure
à celle de M. Gray, M. La Cour devrait, en toute justice,
accorder publiquement à ce dernier les honneurs de la priorité.
Les électriciens attendront avec intérêt la
réponse de M. La Cour à ce sujet
Le
New York Time le 10 juillet 1874 publie un article
sur les travaux d'Elysa Gray ou
on peut y lire : transmettre la "musique via le télégraphe"
et dans lequel apparait le mot téléphone
bien qu'i n'y ait pas eu transmission de la parole, que "L'appareil
qui a permis cette prouesse a été bapabtisé
par Mr Gray le téléphone
..."
 |
Le compte rendu du New York Times paru le 10 juillet 1874
cite les paroles d'un responsable de la Western Union, Alfred
Brown Chandler, spécialiste en électricité,
qui voyait dans l'invention de Gray «la première
étape vers l'élimination des instruments de
manipulation...
D'ici quelque temps, les opérateurs transmettront
sur les fils le son de leur propre voix et se parleront au
lieu de se télégraphier». Chandler
était assez capable de rêver pour imaginer qu'on
pût un jour parler avec de l'électricité,
mais c'était aussi un télégraphiste
ou un expert traditionnel et, à ce titre, il
estimait que seuls les télégraphistes auraient
les qualités requises pour se parler par fil.
Cependant, l'article du "Times" fut violemment
attaqué par l'une des revues professionnelles de la
télégraphie, "le Telegrapher",
qui réimprima à cette occasion l'un de ses articles
paru cinq ans plus tôt (en 1869) décrivant ce
qu'il appelait un «téléphone» d'invention
allemande.
Selon cet article, le téléphone, dispositif
permettant de transmettre la musique ou la parole, n'avait
«aucune application pratique» et n'était
qu'une «simple curiosité scientifique, certes
très intéressante».
Les rédacteurs du Telegrapher demandaient à
Chandler et au New York Times s'ils
«avaient jamais entendu parler de la vieille plaisanterie
autrefois très répandue dans le milieu télégraphique,
disant qu'on avait essayé une fois de parler entre
New York et Philadelphie, mais qu'on avait dû abandonner
car l'haleine de l'opérateur de Philadelphie empestait
le whisky !
Cette controverse affecta manifestement Gray, car il reçut
peu après une lettre de réconfort d'un de ses
conseillers en brevet, A.L.Hayes, autre expert en électricité.
Hayes avait été examinateur en chef chargé
du matériel électrique à l'U.S. Patent
Office, après avoir travaillé comme examinateur
adjoint sous les ordres de Charles G. Page, éminent
expérimentateur en électricité et contemporain
de Joseph Henry.
Hayes assurait à Gray que son télégraphe
musical était important et qu'il différait de
l'invention allemande, qui n'était qu'un «simple
jouet demandant à être manipulé avec précaution».
Jusque-là le téléphone n'était
donc encore qu'une «curiosité scientifique».

L'été suivant ces démonstrations, Gray
développa son système de télégraphie
musicale.
Il construisit un transmetteur en forme d'orgue équipé
de huit touches dont chacune actionnait un transmetteur
à un ton, l'ensemble étant accordé sur
une octave musicale.
Pour améliorer la réception de sa musique, il
conçut un nouveau récepteur à diaphragme
qui donnait une meilleure projection du son que le précédent.
Il l'appela «récepteur à cuvette»,
car son diaphragme d'origine était une cuvette de métal.
Gray fit des démonstrations de cet appareil en août
et en septembre en Europe et l'essaya sur quelques-uns des
câbles sous-marins anglais.
De retour aux Etats-Unis, Gray croyait fermement que son télégraphe
musical pourrait déboucher sur un système de
télégraphie multiplex.
Son commanditaire S.S.White aussi : à l'automne 1874,
il écrivit à Gray: « J'attends impatiemment
que vous mettiez la main sur la Western Union.»
En 1874, Gray avait démontré, à partir
de l'expérience de la baignoire, qu'un système
de télégraphie multiplex utilisant les courants
«vibratoires» était certainement utilisable.

|
En ce qui concerne le téléphone,
il avait mis au point des récepteurs capables de reproduire
le langage articulé, mais il lui manquait un transmetteur.
De plus, ses transmetteurs étaient adaptés à
la télégraphie multiplex; pour compléter son
système, il lui restait à mettre au point des récepteurs
débrouillant les tons qui véhiculaient chaque message.
Face au choix crucial entre télégraphe et téléphone,
il choisit le télégraphe car il était convaincu
que c'était là que se trouvait l'argent.
Pourtant il n'abandonna pas totalement l'idée d'un téléphone
parlant.
Il était obsédé par un dispositif apparemment
grossier qu'il appelait son transmetteur mécanique.
Le jour de l'an 1875, il expérimenta ce dispositif
pour la première fois. Celui-ci se composait de deux interrupteurs
actionnés par des cames montées sur un arbre : la
pression entre les contacts des interrupteurs était assurée
par des ressorts. Après avoir connecté l'un des interrupteurs
à un circuit composé d'une pile et de son récepteur
à cuvette, Gray pouvait produire un son musical dans le récepteur
en tournant l'arbre à une vitesse suffisante pour ouvrir
et fermer l'interrupteur à une fréquence acoustique
: par exemple cinq cents fois par seconde.
C'était du moins ce à quoi il s'attendait. Mais, lorsqu'il
modifia la tension du ressort qui fermait l'interrupteur, il s'aperçut
qu'on pouvait imiter différents sons [de voix] comprenant
des voyelles. Ce résultat était extraordinaire.
Jusque-là, Gray concevait la transmission téléphonique
comme un dispositif complexe incorporant «une série
de points de transmission capables de réagir à tous
les tons de la voix humaine».
A présent, il estimait que la transmission de la voix pourrait
se faire au moyen d'un simple transmetteur.
Mais si l'idée du téléphone obsédait
Gray, il ne se laissa pas entièrement accaparer et abandonna
ses expériences sur le transmetteur mécanique pour
revenir au télégraphe multiplex.
Toutefois, l'idée d'un transmetteur téléphonique
simple restait ancrée dans son esprit.
Version
à 1 octave
2 octaves
En 1875, Gray déposa de nombreuses demandes de brevets
pour son système de télégraphie multiplex.
Il mit au point des récepteurs qui débrouillaient
les messages et commença même à appliquer ces
méthodes au télégraphe imprimeur qui lui avait
si bien réussi.
Mais, cette année-là, les demandes de Gray se heurtèrent
à des problèmes d'empiétement sur d'autres
brevets, dont l'un des déposants n'était autre qu'Alexander
Graham Bell.
En effet, Bell travaillait lui aussi avec acharnement sur un système
de télégraphie multiplex, pour les mêmes raisons
que Gray : c'était là que se trouvait l'argent.
La controverse à
propos du téléphone :
La contreverse Gray et Bell sur l'invention du téléphone
est née en 1876, se rapportant à la question de savoir
si Elisha Gray et Alexander Graham Bell ont véritablement
inventé le téléphone de manière indépendante
et si Bell n'a pas usurpé et repris l'invention de Gray pour
son compte.
Ainsi, à l'été
1874, Bell met finalement au point un dispositif de «
télégraphie harmonique » appelée aussi
« télégraphie acoustique » ("acoustic
telegraphy" ou "harmonic telegraphy"), utilisant
des lames vibrantes capables de transmettre des sons musicaux mais
pas encore de paroles intelligibles. Bell en fait la démonstration
en décembre de cette même année à Highland
Park en Écosse.
1er schéma du téléphone d'après
E. Gray du 11 février 1876, et le caveat déposé
par E.Gray le 14 février 1876

Alexander Bell et Elisha Gray travaillant tous deux sur la
technique du télégraphe et du téléphone,
recherchent, comme beaucoup d'autres dans la seconde moitié
du XIXe siècle, à réduire son coût d'utilisation
en s'appuyant sur l'acoustique, ou l'étude des sons.
Comparaison des schémas Bell et Grey :
Deux ans plus tard, le 11 février 1876,
Gray inclut pourtant pour la première fois un schéma
relatif à la première utilisation d'un téléphone
(schéma à gauche) et trois jours plus tard, le 14
février 1876, l'avocat d'Elisha Gray dépose
un « caveat » c'est-à-dire un avis dintention
de dépôt de brevet interdisant pour un an la reconnaissance
de droits à toute autre personne pour la même invention,
correspondant à un schéma similaire.
Le même jour pourtant 14 février
1876, les avocats de Bell déposent en mains propres
à l'office américain des brevets une demande de brevet
pour le télégraphe harmonique, comprenant également
la transmission des sons vocaux.
Le 19 février, le bureau suspend
alors la demande de ce dernier pour une durée de trois mois
afin de laisser à Gray le temps de soumettre une demande
de brevet complète pour son invention et entame la procédure
dite « d'interférence » (Interference proceeding)
visant à savoir qui de Gray ou Bell a été le
premier a inventer le téléphone.
À l'époque, l'office des brevets requérait
aux inventeurs la présentation d'un modèle de l'invention
à breveter afin que la demande soit éventuellement
acceptée.
La procédure d'acceptation qui prenait souvent plusieurs
années impliquait ainsi de nombreuses procédures d'interférence
qui se réglaient bien souvent en audiences publiques, bien
que le Congrès ait pourtant supprimé cette obligation
de présentation de modèles en 1870.
Les avocats de Bell ont ainsi plaidé contre cette obligation
de fourniture d'un modèle à la suite de cette abrogation
de la part des instances législatives du pays.
Bell se rend ensuite le 26 février à Washington
D.C, et rien de nouveau n'est inscrit dans son répertoire
jusqu'à son retour à Boston le 7 mars.
Son brevet est publié le même jour tandis que
le 8, ce dernier fait état dans son répertoire d'une
expérience dont le schéma se révèle
hautement similaire à celui déposé par Gray.
Bell obtient finalement le modèle de son invention demandée
par l'office des brevets le 10 mars 1876,
jour marquant la célèbre phrase « Mr. Watson,
venez ici j'ai besoin de vous. » (Mr. Watson, come
here, I want to see you.) considérée comme
la toute première conversation téléphonique
de l'histoire.
Dans une lettre du 2 mars 1877, Graham Bell avoue à Gray
qu'il a eu connaissance que le caveat de Gray avait quelque chose
à voir avec la vibration d'un fil dans l'eau et qu'il entrait
donc en conflit avec son propre brevet.
À cette époque pourtant, l'interdiction de dépôt
de Gray était encore confidentielle.
En 1879, Bell déclare sous serment qu'il s'est effectivement
entretenu du brevet de Gray avec Zenas Fisk
Wilber, l'examinateur qui en avait la charge.
Également lors d'une déclaration sous serment du 6
avril 1886, c'est finalement au tour de l'examinateur Wilber d'avouer
être alcoolique et devoir de l'argent à son ami Marcellus
Bailey, également avocat d'Alexander Bell, venu le trouver
après avoir prononcé la suspension de la demande de
brevet de son client Bell. Il avoue avoir, en violation des règles
de l'Office des brevets, avoir communiqué le caveat de Gray
à Bailey, et fait croire à ses supérieurs que
le brevet de Bell était arrivé le premier.
Il dit également, à propos du passage de Bell à
Washington: « le professeur Bell est resté avec moi
une heure quand je lui ai montré le dessin [le caveat] et
lui ai expliqué les méthodes de Gray. »
Il termine en disant que le professeur est repassé pour lui
donner son billet de 100 dollars.Wilber contredit pourtant ses propres
aveux ; tout d'abord le 21 octobre 1885 où ce dernier prétend
que la demande lui a été formulée par M. Swan,
avocat de la Bell Telephone Company (Société Bell),
lequel profitant de son état d'ébriété
au moment pour le faire signer.
Tous ces témoignages contradictoires ont fini par discréditer
Wilber. Son premier témoignage est publié dans le
Washington Post le 22 mai 1886, suivi trois jours après d'une
dénégation sous serment d'Alexander Graham Bell.
Théories contradictoires
Dans cette controverse, les défenseurs d'Alexander
Bell s'appuient dans leurs convictions sur les nombreux procès
pour lesquels les tribunaux ont finalement rendu des jugements en
sa faveur et celle de sa compagnie (la Bell Telephone Company),
tandis que ceux d'Elisha Gray mettent en avant le fait la première
expérience réussie de Bell en matière de transmission
de son dans de l'eau a eu lieu le 10 mars 1876 en utilisant le même
procédé que celui décrit par Gray dans son
caveat, et pourtant non décrit dans le brevet de Bell.
Il existe également un troisième côté
à la controverse, expliquée en détail dans
le livre d'Edward Evenson "The
Telephone Patent Conspiracy of 1876",
concluant que le détournement de l'invention de Gray sur
la transmission des sons dans l'eau n'était imputable non
pas à Bell lui-même, mais à ses avocats.
Premier arrivé à l'Office des brevets
Les avocats respectifs de Gray et Bell sont tous deux passés
à l'Office américain des brevets le 14 février
1876 afin de déposer leur demande de brevets.
En vertu des lois sur les brevets en vigueur aux États-Unis,
un brevet est considéré accordé au premier
à inventer et non au premier à déposer (en).
Ainsi il n'est censé ne faire aucune différence pour
le bureau de savoir qui des deux inventeurs est passé le
premier déposer sa demande.
L'idée communément admise est que Bell s'est rendu
à l'Office des brevets une à deux heures avant son
rival Gray et que ce dernier perdit ainsi ses droits sur son invention.
Mais la version d'Evenson relatée dans son livre ne souscrit
pas à cette vision de la chronologie des événements.
D'après Gray, son caveat (intention de brevet interdisant
à quiconque le droit de faire une demande pour la même
invention) a été déposé quelques heures
avant la demande de Bell, juste après l'ouverture matinale
de l'office, mais n'a pas été inscrite au tableau
avant la fin de la journée, ce qui fait qu'elle n'a pu être
prise en charge par un examinateur que le lendemain du dépôt.
Tandis que les avocats de Bell, passés en fin de matinée,
ont exigé que la demande soit inscrite au tableau et donc
traitée immédiatement. Ainsi le fait que la demande
de Gray ait été enregistrée après celle
de Bell laisse à penser que ce dernier est ainsi passé
avant son rival.
En ce qui concerne Bell, aucun témoignage n'a pu être
fourni du fait qu'au moment du dépôt le 14 février,
ce dernier n'était pas à Washington mais à
Boston. Il n'a ainsi eu aucune connaissance des événements
jusqu'à son retour plus de 10 jours plus tard le 26 février.Le
19 février,
Zenas Fisk Wilber, l'examinateur des brevets de Bell et Gray, a
constaté que celui de Bell reprenait la même fonction
de résistance variable que celle du caveat de Gray, et tous
deux décrivant leur invention comme « transmission
des sons vocaux » (transmitting vocal sounds).
Wilber a ainsi suspendu la demande de Bell durant trois mois pour
laisser à Gray la possibilité de déposer un
brevet complet avec ses revendications. Si celles-ci s'avéraient
être les mêmes que celles de Bell, l'examinateur commencerait
ainsi la procédure d'interférence afin de déterminer
lequel des deux a été le premier à conceptualiser
le principe de la résistance variable.
L'avocat d'Elisha Gray, William D. Baldwin, a par ailleurs été
informé que la demande de Bell avait été notariée
le 20 janvier 1876. Il conseilla donc à Gray d'abandonner
le caveat et de ne finalement pas déposer de brevet définitif
pour l'invention du téléphone.
Ainsi Bell a pu se voir accordé le brevet US 174 4657 pour
le téléphone le 7 mars 1876.
Théories du complot
Plusieurs théories du complot ont aussi été
présentées au cours de différents procès
et appels, principalement entre 1878 et 1888, dans lesquelles la
Bell Telephone Company (Société Bell) a tout d'abord
poursuivi ses concurrents et quand, plus tard, lorsque Bell et ses
avocats ont été accusés de fraude au brevet.
Ces théories sont fondées sur des allégations
de corruption de l'examinateur des brevets, Zenas Fisk Wilber, profitant
de sa faiblesse due à son alcoolisme.
Wilber a été accusé de révéler
des informations secrètes à Alexander Graham Bell
et à ses deux avocats, Anthony Pollok et Marcellus Bailey,
concernant le caveat et les demandes de brevet d'Elisha Gray.
L'un des accusateurs à l'encontre des avocats de Bell fut
l'avocat Lysander Hill, les accusant d'avoir reçu des informations
secrètes de la part de Wilber, qui les aurait de plus autorisés
à rajouter un paragraphe de sept phrases en rapport avec
ces informations sur la demande de brevet de Bell, après
que le caveat de Gray et la demande de Bell eurent été
déposés à l'Office des brevets.
Pourtant la demande originale de Bell ne montre aucune trace d'altération
et Wilber a par ailleurs déclaré avoir mené
la procédure d'interférence sur ces sept phrases.
À la constatation que ces phrases étaient très
similaires, elle interrompit donc à la fois la demande de
brevet de Bell et le caveat de Gray, ce qu'il n'aurait pas fait
si les sept phrases n'avaient pas été dans la version
originale du brevet de Bell enregistrée au 14 février
1876.
Aussi ces théories du complot furent-elles rejetées
par les tribunaux.
Il s'agissait à vrai dire d'une des revendications de grande
valeur du brevet US 174 465 de Bell: la revendication n°4, concernant
le procédé de production d'un courant électrique
variable dans un circuit à résistance variable. Or,
cette fonctionnalité n'a pas été démontrée
parmi les dessins brevetés de Bell, tandis qu'il l'a bel
et bien été dans ceux de Gray contenus dans son caveat
déposé le même jour.
Il s'agit de précisément de cette fonctionnalité
de résistance variable décrite en sept phrases qui
aurait été rajoutée à la demande de
brevet de Bell9. Bell témoigne à ce sujet avoir ajouté
les sept phrases au dernier moment juste avant d'envoyer la demande
à Washington.
La version modifiée de son texte lui aurait ensuite été
expédiée par ses avocats le 18 janvier 1876.
Il l'aurait ensuite signée et notariée à Boston
le 20 janvier. Mais cette version de Bell est là encore contestée
par Evenson.
Selon l'auteur, ces sept phrases et la revendication n°4 auraient
été ajoutées à l'insu de Bell lui-même,
par ses avocats le 13 ou 14 février, juste avant que la demande
ne soit transmise auprès de l'Office des brevets par l'un
de ces derniers.
Théorie d'Evenson
Rôle des avocats
Dans son ouvrage, Evenson ne soutient pas que la fuite sur les idées
d'Elisha Gray puisse être imputables à l'examinateur
Zenas Wilber.
Selon lui, celle-ci ne proviendrait même pas de l'office des
brevets, mais directement du bureau de William Baldwin, son avocat,
pouvant aussi bien s'agir d'un de ses collaborateurs que de Baldwin
lui-même.
Cette ou ces personnes auraient ainsi communiqué l'idée
de résistance variable à l'avocat de Graham Bell avant
que Gray et lui-même ne déposent respectivement leur
caveat et demande de brevet le 14 février 1876.
L'un des fondements de l'accusation portée par Evenson sur
Baldwin comprend le fait que ce dernier ait conseillé à
Gray d'abandonner son caveat et ne pas en faire une demande complète
de brevet à la suite de la communication que Bell avait déjà
légalisé son invention sur le téléphone
dès le 20 janvier.
Il lui a de plus conseillé d'écrire
une lettre de félicitations à Bell pour son
invention ainsi que l'assurance qu'il ne ferait aucune revendication
personnelle concernant cette invention.
  (clic
pour agrandir les photos)
Il est à noter également comme élément
important selon Evenson, que Baldwin était dans le même
temps salarié de la Bell Telephone Company. Gray ne communiqua
à personne ses recherches sur la transmission des sons vocaux
jusqu'au 11 février 1876, date à laquelle il demanda
à son avocat de se charger de lui préparer un caveat
à déposer.
Ainsi Baldwin aurait communiqué aux avocats de Bell l'invention
de Gray durant le week-end des 12 et 13 février.
Ils se dépêchèrent donc d'aller déposer
eux aussi la demande de Bell dès le lundi 14.
Différentes versions du brevet de Bell ont pu être
publiées :
la version E : composée de 10 pages transmise par Bell à
George Brown pour qu'il soit déposé en Angleterre
la version F: composée de 10 pages transmise par Bell à
Pollok et Bailey ses avocats, début janvier 1876 la version
X : le « texte juste » (fair copy) signé par
Bell et notarié le 20 janvier 1876 (vraisemblablement 14
pages)
la version G : document final composé de 15 pages et déposé
auprès de l'Office des brevets le 14 février 1876.Finalement,
après de quelques modifications mineures, c'est cette version
G qui a valu la délivrance du brevet le 7 mars 1876.
Les versions E et F sont quasiment identiques à l'exception
de quelques modifications d'ordre mineur, plus les sept fameuses
phrases sur la résistance variable apparaissant dans la marge
de la version F, en sa page 6.
Toute la question a donc été de savoir quand l'insertion
de ces phrases a été opérée. Pourtant
Evenson fait valoir que ces sept phrases n'étaient dans aucune
des deux versions, E ou F au moment où Bell les envoya toutes
deux à ses avocats au début de l'année 1876.
Pollok réécrivit les revendications sur la page 10
de la version F et son assistant copia la version F dans une nouvelle
version, la version X renvoyée à Bell par Pollok.
Signée et notariée le 20 en sa dernière page,
la version X fut à nouveau renvoyée à Pollok,
avec l'instruction de la conserver jusqu'à ce que Bell reçoive
un message de George Brown.
La dernière page signée et notariée de la version
X n'était probablement pas numérotée et les
deux versions F et X notariée se sont donc retrouvées
dans le bureau de Pollok.
Lundi 14 février 1876
Toujours selon Evenson, en tout début
de cette journée de la Saint-Valentin, après avoir
été informés de l'invention de Gray durant
le week-end, Pollok et Bailey auraient donc inséré
les sept phrases dans la version X, révisé les revendications
(dans le cadre d'un brevet), fait quelques autres modifications
de moindre importance et demandé à leur assistant
de leur préparer une nouvelle version, la version G, de 14
pages n'incluant pas en page intermédiaire la page signée
par Bell un mois plus tôt, préalablement retirée
de la version X par les deux avocats pour la rattacher à
la nouvelle version G en la numérotant du nombre 15, le tout
étant finalement soumis à l'Office des brevets en
fin de matinée.
Or, il s'est avéré que le numéro 15 inscrit
sur la dernière page est deux fois plus grand que les numéros
situés sur les pages 10 à 14.
De la même manière que la page 9 sur laquelle les sept
phrases ont été rajoutées par les avocats a
aussi son numéro 9 deux fois plus grand que ceux des pages
10 à 14.
Evenson n'a donc que très peu de doutes sur ce que Pollok
a fait avec les pages de la version X, replacées dans la
version G définitive.
En poursuivant la logique des événements, il manquait
donc toujours les sept phrases sur la version F.
Ce pourquoi quand Bell revint à Washington le 26 février
1876, Pollok les lui fit rajouter de sa main dans cette version
avec toutes les autres petites modifications, ce comment Bell pourra
par la suite affirmer avoir rajouté ces phrases avant le
18 janvier 1876, « presque au dernier moment » avant
de les envoyer à ses avocats.
( Consulter la
controverse Bell Gray )
CONCLUSION.
Il semble que Gray ait été très près
d'inventer le téléphone en deux occasions au moins
avant de déposer sa demande de brevet provisoire le 14 février
1876.
Mais il ne prit pas la peine de développer ses idées
sur la transmission électrique de la parole car il estimait
qu'aucun marché n'existait pour un tel système.
C'est seulement lorsque Alexander Bell fit la démonstration
de son téléphone et prouva sa «praticabilité»
que Gray vit un avenir dans la transmission de la voix.
Cette erreur de jugement est le résultat de divers facteurs
: la grande expérience de Gray en télégraphie,
sa sensibilité aux problèmes qui entravaient le développement
du télégraphe, ses liens avec les leaders de l'industrie
télégraphique et le respect qu'il leur portait, les
pressions de son commanditaire, ses relations personnelles étroites
avec ses associés et sa confiance dans la compétence
de ses conseillers en brevet.
Tous ces éléments firent que Gray attendit juillet
1876 pour mettre au point un modèle de téléphone,
alors qu'il savait depuis déjà deux ans que ce dispositif
était réalisable.
En résumé, Gray était un expert, membre de
la communauté des experts, et ce sont ces lettres de créance
qui, paradoxalement, le désavantagèrent. Bell, lui,
n'avait pas toutes ces relations ni ces lettres de créance.
Simple professeur d'élocution, il se sentait défavorisé
par son manque d'expérience en télégraphie.
Cette ignorance, qu'il reconnaissait lui-même, lui permit
de ne pas se laisser entraver par les préjugés des
experts.
La question de savoir qui a véritablement
inventé l'appareil reste controversée, et à
ce jour, il est impossible de déterminer avec certitude les
détails des événements du 14 février
1876, date à laquelle les deux hommes ont déposé
leurs demandes de brevet.
De nombreux procès ont eu lieu à ce sujet, et Bell
les a tous remportés. (À un moment donné, Gray
a félicité Bell pour l'invention elle-même,
ce qui a conduit certains à conclure que Bell était
l'inventeur du téléphone.) Ce jour de février,
Bell a déposé un brevet intitulé « Améliorations
apportées à la télégraphie »,
tandis que Gray a déposé un brevet abrégé
pour un dispositif « de transmission télégraphique
des sons vocaux ». Au cours des discussions, des débats
et des batailles juridiques qui ont suivi, on a rarement fait la
distinction entre les deux inventions.
Contrairement à un brevet, qui comprenait des dessins, une
description et des revendications, un avertissement (caveat) ne
comportait que des dessins et une description. Son dépôt
était beaucoup moins coûteux et indiquait essentiellement
que le déposant avait inventé un dispositif particulier.
Si, ultérieurement, une invention similaire apparaissait,
le déposant disposait de trois mois pour entreprendre des
démarches. À ce moment-là, les dates effectives
d'invention et de mise en uvre pouvaient être comparées.
Le brevet et l'avertissement ayant sensiblement le même objectif,
la question soulevée dans le litige Bell-Gray était
de savoir qui avait déposé la demande en premier.
Le paiement des frais de dépôt de l'opposition de Gray
a été enregistré sur le registre de caisse
plusieurs heures après celui de Bell ; ce qui, de manière
assez logique, suggérait que Bell avait déposé
la demande en premier. Cependant, certains indices laissaient penser
que les différents dépôts de ce jour-là
avaient été placés dans la boîte aux
lettres par ordre d'arrivée et que l'enregistrement des opérations
avait eu lieu plusieurs heures plus tard. Si tel était le
cas, la demande de Gray se trouvait en bas de la boîte aux
lettres (premier arrivé, dernier servi), ce qui signifierait
que Gray a précédé Bell. De plus, Gray a tardé
à entreprendre toute action pour contester le brevet de Bell.
Ceci était probablement dû à l'opposition du
Dr Samuel S. White, son mécène, à tout travail
sur le téléphone. Fin 1877, Gray a déposé
une demande de brevet pour la même invention. Cette action
l'a placé en situation d'interférence avec le brevet
de Bell. L'examinateur de brevets a estimé que « bien
que Gray ait sans aucun doute été le premier à
concevoir et à divulguer l'invention [à résistance
variable], comme dans son avertissement du 14 février 1876,
son omission de prendre toute mesure équivalant à
un achèvement jusqu'à ce que d'autres aient démontré
l'utilité de l'invention le prive du droit de la voir prise
en considération. »
Les travaux de Gray sur le téléphone,
bien que de loin son uvre la plus intéressante, ne
furent pas son seul accomplissement. Il obtint plus de soixante-dix
brevets, la plupart concernant la télégraphie . Sa
première invention fut un relais télégraphique
autoréglable, un dispositif compensant les caractéristiques
électriques des différentes lignes de transmission.
Il obtint un brevet pour ce dispositif en 1867, neuf ans avant la
controverse des brevets du téléphone. Une invention
particulièrement remarquable fut le « télégraph
», un appareil qui s'avéra être l'ancêtre
du télécopieur . Il était conçu pour
transmettre à distance l'écriture manuscrite par le
biais des systèmes télégraphiques. Plusieurs
brevets relatifs à cette invention furent accordés
à Gray. Ses travaux aboutirent à la création
de la Gray National Telautograph Company en 1888 ; la société
poursuivit ses activités sous le nom de Telautograph Corporation
jusqu'en 1994, date à laquelle elle fusionna avec une entreprise
fabriquant des télécopieurs. Une autre invention encore
fut un système de télévision primitif appelé
« téléphote ». Il utilisait un ensemble
de cellules au sélénium focalisées sur une
image. Les signaux provenant de ces cellules seraient transmis à
une station distante par des câbles séparés,
et à la réception, les signaux ouvriraient ou fermeraient
un obturateur pour recréer l'image
Il convient également de souligner l'implication
de Gray dans le monde des affaires.
Pendant plusieurs années, Gray avait utilisé un petit
atelier à Cleveland pour se procurer des pièces et
des maquettes pour ses nombreuses expériences. Tellement
impressionné par la qualité du travail de cet atelier,
il racheta l'entreprise avec son associé Enos Barton et la
rebaptisa Gray and Barton. Une grande partie de la production était
destinée à Western Union , qui avait investi dans
l'entreprise de fabrication en 1872. La société de
Gray et Barton se réorganisa alors sous le nom de Western
Electric Manufacturing Company. En 1881, Western Electric rejoignit
le Bell System (nommé en l'honneur de l'inventeur susmentionné)
après que Bell eut acquis une participation majoritaire dans
son capital, et en 1882, Western Electric devint le fabricant exclusif
d'équipements téléphoniques pour Bell aux États-Unis.
Ainsi, Elisha Gray devint l'un des fondateurs de l'usine de fabrication
du Bell System : Western Electric.
En 1899, Gray s'installa à Boston et mourut
d'une crise cardiaque le 21 janvier 1901 à Newtonville, dans
le Massachusetts. Il est enterré au cimetière Rosehill
de Chicago.
En complément, ci dessous en France c'est seulement
en octobre 1877 que les 'ANNALES TÉLÉGRAPHIQUES'
révéle les travaux de Gray en 1874 sur la télégraphie
multiple.
|
ANNALES TÉLÉGRAPHIQUES Année
1877 Mars Avril
TRANSMISSION DES SONS MUSICAUX PAR L'ÉLECTRICITÉ.
(Extraits du Telegrapher, 7 et 21 octobre 1876 )
ARTICLE 1. Principes généraux.
Quoique dans ces derniers temps on ait beaucoup parlé
et écrit sur la transmission du son par l'électricité
et sur son application à la télégraphie,
il reste néanmoins encore bien des choses intéressantes
à dire sur ce sujet. Nous nous proposons, dans le présent
article, de jeter un rapide coup d'il sur les principes
généraux de la matière, puis, dans un
prochain article, nous exposerons leur application à
la transmission de la pensée entre deux points éloignés.
Comme la transmission électrique du son doit vraisemblablement
jouer un rôle important dans le télégraphe
de l'avenir, il sera intéressant et très-utile,
pour des télégraphistes surtout, de connaître
les principes de cette transmission.
Dès 1837, Page découvrait que l'aimantation
et la dés aimantation du fer doux étaient accompagnées
d'un son. Vers la même époque, le professeur
Henry étudiait les effets acoustiques d'un courant
galvanique sur un électro-aimant, et démontrait
qu'ils étaient dus à l'allonge ment et à
la contraction du fer, et non, comme on l'avait supposé
d'abord, à l'attraction exercée par l'une des
branches de l'aimant en fer à cheval-sur l'autre. Il
le prouvait en obtenant avec un aimant droit le même
effet qu'avec l'aimant en fer à cheval.
Cetie découverte stimula les recherches des savants
d'Europe pendant quelques années, mais sans amener
beaucoup de progrès dans la science de la téléphonie.
L'appareil de Wertheim, pour la production d'un simple son
dans une tige de fer au moyen d'un rhéotome
automatique (coupe-courant) , et celui de Reis,
transmettant des sons de hauteurs différentes au moyen
d'un diaphragme mis en vibration par la voix, constituent
peut être, jusqu'à ces dernières années,
les plus grands progrès faits dans les recherches d'un
appareil de ce genre.
Ces appareils n'étaient guère que de simples
curiosités scientifiques. Nul essai, du moins nul essai
heureux, ne fut tenté pour l'application de cette découverte
à un art utile ou à l'industrie.
Il fallait, en effet, pour réaliser cette application,
des études, des découvertes nouvelles.
Dans ces dernières années, ces recherches ont
été reprises, et, comme la première fois,
c'est dans notre pays d'Amérique qu'on a commencé.
Ainsi que nous venons de le constater, avant qu'on pût
faire de ce principe de la transmission du son une application
économique et pratique à des usages télégraphiques,
beaucoup de choses restaient à découvrir, à
inventer, non-seulement au point de vue des détails
d'appareils et des moyens de relier les instruments à
la ligne et aux piles, mais encore dans la recherche d'autres
principes fondamentaux.
Tout cela était indispensable pour arriver au rendement
actuel du système, qui permet la transmission simultanée
de huit messages par nn seul fil.
Ce résultat a été obtenu par Elisha Gray,
de Chicago, électricien d'une expérience consommée,
et comme inventeur et comme constructeur d'appareils élegtriques
et télégraphiques.
Propagation d'une onde sonore.
Tout le monde a observé les cercles de diamètres
croissants, produit à la surface d'une eau calme par
la chute d'une petite pierre. Supposons dans l'air une sphère
se dilatant uniformément dans toutes les directions
autour de son centre avec une vitesse de 1.100 pieds par seconde
: c'est l'image de la propagation dans l'air d'une simple
onde ou impulsion sonore.
L'onde est engendrée par une force exercée au
point de départ, une explosion, par exemple. Le centre
chauffé se dilate énergiquement dans tous les
sens, il presse la première couche ou enveloppe de
particules d'air contre la seconde; à son tour, celle-ci
communique son choc à la troisième, et ainsi
de suite indéfiniment.
Lorsque l'enveloppe des particules voisines de la membrane
qui forme le tympan de l'oreille est atteinte, elle vibre
par l'effet du choc et transmet au cerveau la sensation du
son.
L'onde aérienne et l'onde électrique offrent
des analogies sous certains rapports, et sous d'autres rapports
elles diffèrent beaucoup l'une de l'autre.
Comme nous l'avons remarqué plus haut, le fer s'allonge
quand on l'aimante et se raccourcit quand on le désaimante,
Si une tige de fer, entourée d''une hélice,
est montée sur une table d'harmonie, puis aimantée
par la fermeture du circuit d'une pile à travers l'hélice,
on entendra un son distinct.
Ce son est occasionné par le changement subit dans
la longueur du fer, qui communique ainsi une impulsion à
la table d'harmonie, et celle-ci, à cause de sa large
surface, est capable de communiquer son mouvement à
l'air, lequel conduit le son à l'oreille, comme nous
l'avons décrit plus haut.
Supposons un électro-aimant ordinaire monté
sur une caisse sonore et mis dans un circuit télégraphique,
à New-York, par exemple, tandis qu'à l'autre
bout de la ligne, à Boston, par exemple, est installée
une pile avec une clef ordinaire de manipulation.
Si l'on ferme le circuit en abaissant la clef brusquement,
on entendra un son à New-York; si on la relève
brusquement, on ouvre le circuit et l'on entend un autre son;
le premier était dû à la dilatation, le
second à la contraction des noyaux de fer doux. Il
faut remarquer que, dans ce cas, le son n'est point transmis
mécaniquement à travers le fil, mais qu'un mouvement
mécanique à la station de départ à
envoyé une impulsion électrique par le fil,
laquelle a été transformée en un mouvement
mécanique correspondant à la station de réception,
et a produit son impression sur l'oreille à la façon
ordinaire.
Un bruit devient musical lorsqu'il est uniformément
répété un nombre de fois défini
par seconde; ce nombre ne peut pas être moindre de seize,
mais peut atteindre plusieurs mille.
La hauteur d'un son musical est déterminée par
le nombre des vibrations ou celui des répétitions
périodiques par seconde d'une certaine onde sonore
; plus le nombre est grand, plus le son est élevé.
Cela pose, on comprend aisément que si l'opérateur
à Boston ferme et ouvre sa clef avec une uniformité
et une périodicité suffisantes, par exemple
à raison de cent fermetures par seconde, un son musical
sera entendu à New-York, son qui proviendra de l'électro-aimant
monté sur la table d'harmonie.
Dès le commencement de 1874, M.Gray construisit toute
une série de transmetteurs pour envoyer des sons de
différentes hauteurs.

Un de ces instruments avait la forme d'un clavier ordinaire
à touches, et la fig.1 en donne une perspective et
la fig.1a, en représente une coupe détachée.
Voici la description de M. Gray lui-même :
" Chaque clef ou touche a une languette en acier ou électrotome
(qui désigne un bistouri électrique utilisé
en chirurgie) réglée de telle sorte que
ses vibrations correspondent à la position de la touche
dans l'échelle musicale. On comprendra mieux le jeu
d'une touche et de l'électrotome correspondant
en se reportant à la coupe que l'on voit dans la fig,
1a
" a est une languette en acier, réglée
de façon à produire un nombre de vibrations
correspondant à sa position dans l'échelle.
Une de ses extrémités est fixée rigidement
au point b, tandis que l'autre reste libre et est actionnée
par une pile locale.
Les électro-aimants e et f sont disposés dans
le même circuit local, l'aimant ayant une résistance
d'environ 80 ohms et l'aimant e une résistance d'environ
4 ohms.
Lorsque la languette a n'est pas en vibration, le butoir
G est en contact électrique avec elle, ce qui établit
une dérivation en court circuit autour de l'aimant
f.
Par le fait, la totalité du courant local traverse
l'aimant e à l'instant même de la fermeture de
la clef C.
On sait que lorsque deux électro-aimants sont placés
dans le même circuit; celui dont la résistance
est la plus grande (toutes choses d'ailleurs égales)
développe le magnétisme le plus fort, et que
si l'électro-aimant de la résistance la plus
grande est retiré du circuit, la force de l'autre est
augmentée.
Quand la clef G, par son abaissement, ferme le circuit local
en d, le fonctionnement de la languette est le suivant : tout
le courant de la pile L traverse l'aimant e, lequel attire
la languette avec une force de A par exemple.
Lorsque la languette s'est approchée de l assez pour
quitter le butoir G, le circuit de dérivation est interrompu
et le courant passe à travers les deux électro-aimants.
Immédiatement la puissance de f s'élève
de 0 à 5, et celle de e tombe de 4 à 1, et la
languette est attirée vers f avec une force effective
de 4, jusqu'à ce que le contact avec le butoir G soit
de nouveau établi. L'opération est répétée
à une vitesse déterminée par la dimension
et la longueur de la languette et qui correspond au son fondamental
de la note représentée.
Les nombres indiqués donnent une idée approchée
de ce qui se passe. En réalité les proportions
des électro-aimants, quant à leurs dimensions
et à leur résistance, sont déterminées
expérimentalement avec une pile de grandeur donnée
de façon que la languette soit attirée avec
la même force dans les deux sens.
1l faut remarquer qu'avec cette disposition le centre de vibration
coïncide avec le centre de la languette quand elle est
au repos, de telle sorte que la hauteur du son n'est pas altérée
par les variations ordinaires de pile, ce qui aurait lieu
si un seul aimant était employé ou si l'impulsion
n'était pas égale dans les deux sens.
Une seconde pile, que nous appellerons la pile principale,
est installée de la manière suivante : l'un
des pôles est relié à la terre; l'autre
à l'instrument, et le courant, entrant par la vis d'attache
4 (fig.1a), arrive au contact H de la clef C; de là
au butoir I, qui établit le contact avec la languette
a ; de là à la vis d'attache 1, et enfin à
la ligne,
On voit que si la clef est au repos, les piles sont ouvertes
aux contacts d et H.
Toutes les clefs de l'instrument, que celui-ci soit à
une ou plusieurs octaves, ont des languettes correspondantes
et des électro-aimants qui les actionnent.
Ces languettes ne diffèrent que par leur tonalité;
mais il n'y à qu'une seule pile principale et une seule
pile locale.
Leurs communications avec chaque clef forment des circuits
dérivés qui s'embranchent sur les vis d'attache,
comme on le voit sur la fig.1,.
Mais comme toutes ces dérivations sont ouvertes aux
contacts de chaque clef, aucune des piles n'est fermée
tant qu'une clef n'est pas abaissée.
Maintenant, si les clefs sont manipulées, une note
peut être produite et entendue de l'opérateur.
Lorsqu'une clef est abaissée, la pile locale met en
vibration la languette qui correspond à cette clef,
et la languette donne sa note fondamentale selon les lois
de l'acoustique.
Jusqu'ici l'instrument est un organe électrique, la
force motrice étant l'électricité au
lieu de l'air. La pile principale n'a encore joué aucun
rôle.
Mais si le circuit principal est fermé en mettant l'autre
bout de la ligne à la terre, et que le butoir I soit
réglé convenablement, c'est à-dire de
façon à établir et à interrompre
le contact avec la languette à chaque vibration, une
série d'impulsions électriques ou d'ondes est
envoyée sur la ligne; le nombre de ces ondes, par seconde,
correspondra avec le son fondamental de la languette.
La hauteur d'un son musical quelconque étant déterminée
par le nombre de vibrations par seconde que produit le corps
qui émet le son, il est évident que si ces ondes
électriques peuvent être transformées
en vibrations perceptibles à l'audition à l'autre
extrémité de la ligne, que cette extrémité
soit à 1 ou 500 milles de distance de l'opérateur,
la note produite aura la même hauteur que celle de la
languette d'émission.
Un moyen de convertir ces ondes électriques en sons
perceptibles à l'audition à l'extrémité
de réception a été décrit : c'est
l'emploi d'un électro-aimant monté.
Lorsque cet électro-aimant est convenablement monté
de manière à produire le meilleur effet acoustique,
le son est très clair, pourvu que la ligne ne soit
pas trop longue ou que la pile ne soit pas trop faible. La
fig.2 fait voir l'un des récepteurs musicaux de M.
Gray.

C'est une caisse en bois, munie de trous pour les effets d'acoustique,
et sur laquelle est monté un électro-aimant
ordinaire, avec une lourde armature près de ses pôles;
le tout est vissé solidement sur la caisse. Un autre
récepteur musical de M.Gray, dont nous ne reproduisons
pas le dessin, consiste en une série de caisses en
bois ouvertes à l'une de leurs extrémités
: une pour chaque électrotome de l'instrument transmetteur.
Ces caisses sont de dimensions variables et accordées
de manière à correspondre au clavier de l'organe
transmetteur. Elles sont rangées les unes à
côté des autres, à un pouce environ de
distance, et sont solidement fixées à une barre
en bois qui les traverse toutes.
Sur cette barre est monté un électro-aimant
semblable à celui que l'on voit dans la fig.2.
Cet arrangement conserve toutes les qualités sonores
de la caisse, fig.2, combinées avec le renforcement
de chaque note par résonnance, ce qui donne au son
plus de clarté.
Il existe plusieurs modes de réception des sons musicaux,
mais le plus curieux peut être est celui dans lequel
le tissu animal joue le rôle principal. Si l'opérateur
est lui-même à l'extrémité de réception
du circuit, à travers lequel un son est envoyé,
et si avec la main il frotte une plaque métallique
faisant partie du circuit, le son émis à l'autre
extrémité de la ligne est reproduit sur la plaque.
Ce phénomène a été observé
par M. Gray sur la doublure en zinc d'une baignoire. Il le
décrit ainsi : " Mon neveu jouait avec une petite
bobine d'induction, et, suivant son expression " donnait
des commotions " pour amuser des petits enfants.
Il avait relié l'une des extrémités de
la bobine secondaire à la doublure en zinc d'une baignoire,
sèche à ce moment là, tenant de la main
gauche l'autre extrémité de la bobine, il toucha
de la main droite le zinc. En établissant ainsi le
contact, la main glissait un peu le long de la paroi. À
ce moment j'entendis un son sortant de dessous sa main au
point de contact.
Ce son me parut être de la même hauteur et de
même qualité que celui de l'électrotome
vibrant de l'appareil que j'entendais également.
Immédiatement je pris l'électrode dans ma main
et, répétant l'opération, je trouvai,
à ma grande surprise, qu'en frottant dur et vite, je
produisais un son plus clair que celui de l'électrotome.
Je changeai alors la hauteur de la vibration en augmentant
la rapidité, et je trouvai que la hauteur du son sous
ma main avait en même temps changé et restait
d'accord avec celle de la vibration.
Je mouillai alors ma main et continuai le frottement, mais
je n'obtins aucun son tant que ma main resta humide. Aussitôt
que les parties en contact furent redevenues sèches,
le son apparut de nouveau.
Poursuivant cette idée, suggérée par
l'expérience de la baignoire, je construisis divers
appareils avec des plaques métalliques, pour la réception
d'un son au moyen du frottement de la main.
Un moyen commode d'obtenir ce résultat est indiqué
dans la fig. 3.
L'instrument est composé d'un support métallique
d'un poids suffisant pour le maintenir fixe pendant la manipulation.
Sur le support est monté un arbre horizontal reposant
sur des coussinets.
L'une des extrémités de l'arbre porte une manivelle-dont
la poignée est faite d'une substance isolante.
Sur l'autre extrémité est cintrée une
caisse en bois mince, sonore et de forme cylindrique, dont
la surface est revêtue d'une coiffe en métal
mince, à laquelle on donne une forme convexe pour plus
de solidité. Cette caisse a une ouverture au centre
pour augmenter ses qualités sonores. La coiffe de métal
est en communication électrique avec le support métallique,
au moyen d'un fil.
Si l'opérateur relie la coiffe à la terre par
l'intermédiaire du support et, saisissant d'une main
l'extrémité de la ligne, presse les doigts contre
la coiffe qu'il fait tourner de l'autre main au moyen de la
manivelle, le son émis à l'autre extrémité
de la ligne est en tendu distinctement, et peut l'être
dans toute une salle très-grande. Si les conditions
sont bien remplies, plus la plaque est tournée rapidement,
plus les sons musicaux sont clairs; et plus le mouvement est
lent, plus le son est doux. Lorsque le mouvement s'arrête,
le son cesse complètement. J'ai trouvé qu'il
faut une tension considérable, au moins celle d'une
pile de 50 éléments, pour obtenir des résultats
satisfaisants.
On à facilement le degré voulu de tension en
faisant passer le courant de la ligne par le circuit primaire
(adapté au circuit dont on se sert) d'une bobine d'induction
et en reliant le récepteur au circuit secondaire. J'ai
remarqué qu''en faisant tourner la plaque avec mon
doigt au contact, le frottement était plus grand lorsqu'une
note était émise. Je reliai alors une petite
bobine Ruhmkorff à une pile, en intercalant une clef
télégraphique ordinaire dans le circuit primaire,
à la place de l'interrupteur automatique ordinaire
de la bobine. Je reliai également l'une des extrémités
de la bobine secondaire à la plaque métallique,
et tenant l'autre extrémité dans la main, je
frottai la plaque vivement, pendant que mon aide faisait lentement
des points avec la clef.
Je notai alors à chaque établissement du circuit
un léger son, à chaque interruption un son beaucoup
plus fort, tenant à ce que l'onde finale secondaire
était plus forte que l'initiale.
Je tins alors ma main immobile, et bien que pouvant sentir
le choc aussi distinctement qu'auparavant, je ne perçus
plus aucun son, ce qui prouve que le mouvement était
une condition nécessaire à sa production. La
sensation, lorsque le son était produit, était
comme si mes doigts adhéraient subitement à
la plaque, puis s'éloignaient subitement, produisant
un son.
Une expérience fut faite ensuite avec une pile de gravité
de cent éléments.
Je reliai l'un des pôles à la plaque, et tins
l'autre dans la main, en pressant le doigt contre la plaque,
que je tournais comme plus haut. J'intercalai une feuille
mince de papier entre mes doigts et la plaque, pour empêcher
que la secousse du courant ne devint trop pénible,
et mon aide fit des points avec une clef dans le circuit.
Je pus ainsi vérifier l'effet d'une émission
de longue durée.
Lorsque la clef était fermée, il y avait une
augmentation sensible du frottement, de sorte que mon doigt
prenait une position plus avancée sur la plaque, et
y demeurait aussi longtemps que le circuit restait fermé.
Dès que la clef était ouverte, mon doigt reculait
subitement sur la plaque, faisant le même bruit que
j'avais déjà entendu.
Cette expérience fut répétée si
souvent qu'il ne pouvait plus rester de doute sur l'effet
produit.
Des résultats qui précèdent, je conclus
que les conditions suivantes sont nécessaires pour
la reproduction des sons musicaux à travers le milieu
qui constitue le tissu animal, au moyen d'ondes électriques
transmises par un fil télégraphique
« 1° Les impulsions électriques doivent avoir
une tension considérable pour rendre l'effet perceptible
à loreille.
« 2° La substance employée pour frotter la
plaque de éception doit être douce et flexible,
et doit être conductrice jusquau point du contact;
là, il faut interposer une résistance très-mince,
ni trop grande, ni trop petite.
« 3° La plaque et la main, ou un autre tissu, ne
doivent pas seulement être en contact; il faut un contact
de frottement ou de glissement.
« 4° Les parties en contact doivent être sèches,
afin de conserver le degré voulu de résistance.
»
Dans cet article, nous nous sommes bornés à
la transmission de simples sons ou mélodies. Dans un
second article, nous parlerons de la transmission de sons
composés, harmoniques ou discordants, de leur analyse
au point de réception, de lapplication de ce
principe à la télégraphie multiple, application
qui promet de prendre une grande place dans la télégraphie
de l'avenir,
Article 2. Application à la télégraphie.
Dans le premier article, nous avons exposé quelques-uns
des principes généraux de la transmission des
sons musicaux par l'électricité, en ce qui concerne
les simples sons.
Dans le présent article, nous allons considérer
premièrement, la transmission des sons composés;
et deuxièmement, lanalyse de ces sons, et lapplication
à la télégraphie multiple.
Nous avons vu (fig. 1) que le clavier de linstrument
comporte une série de clefs reliées à
une série de languettes vibrantes ou électrotomes,
accordées suivant l'échelle musicale.
Si les piles sont convenablement reliées à l'instrument,
et si l'un des récepteurs sonores décrits dans
le même article est placé sur la ligne, on obtiendra
non-seulement la reproduction du son émis par une clef
isolée, mais la reproduction simultanée des
sons émis par toute une série de clefs pourvu
que l'opérateur agisse sur toutes en même temps,
que le résultat de la combinaison soit un accord ou
une discordance. Si toutes les clefs correspondant à
une octave sont abaissées simultanément, le
résultat sera un ensemble de sons confus, sans aucun
son défini. Cet effet sera fidèlement reproduit
sur le récepteur commun, représenté dans
la fig.2.
Ce récepteur a de particulier qu'il peut reproduire
une note aussi bien qu'une autre, et qu'il ne peut faire qu'une
note prédomine sur une autre. Comment démêler
cet ensemble confus de sons, et produire un son déterminé
correspondant à une clef déterminée;
répondre, et répondre uniquement à un
instrument particulier ?
Cette explication fera l'objet principal de notre présent
article.
Si nous abaissons simultanément une série de
touches de piano, l'oreille appréciera l'ensemble de
l'effet et non pas une série de sons simples.
Il est vrai qu'une oreille exercée pourrait distinguer
les sons simples, mais, tel n'est pas ordinairement le cas.
Si, néanmoins, nous approchons de l'oreille un résonateur,
tel que celui qu'Helmholz a imaginé pour analyser les
sons musicaux transmis par l'air, le son correspondant en
hauteur à celui du résonateur sera renforcé
de telle sorte qu'on l'entendra très distinctement
au-dessus des autres.
Le résonateur repose sur le principe qu'un volume d'air
contenu dans un vase ouvert, une bouteille, par exemple, émet
une certaine note, quand il est mis en vibration. La hauteur
de cette note dépend de la dimension du vase et de
celle de l'ouverture découverte. La forme employée
par Helmholtz était celle d'un globe, avec une ouverture
large sur un côté et petite sur l'autre; c'est
celle-ci que l'on approche de l'oreille. Comme nous l'avons
déjà dit, si l'un de ces résonateurs
est placé près de l'oreille, et s'il y a dans
l'air ambiant une série de sons musicaux, et si l'un
de ces sons est d'accord avec la note fondamentale du globe,
ce son sera renforcé et distinctement perçu
parmi tous les autres. Avec une série de ces globes,
des sons composés peuvent être analysés
et leurs éléments simples peuvent être
déterminés avec une exactitude parfaite.
Nous avons fait voir comment une série de sons peut
être transmise par un fil télégraphique,
et reproduite dans son ensemble. Sous cette forme, la transmission
d'une série de sons ne peut pas avoir d'application
télégraphique. Mais si l'on place dans le circuit
de la ligne une série de récepteurs en nombre
égal à celui des sons simultanément transmis,
et si chaque récepteur est apte à reproduire
une note spéciale en éliminant les autres, le
problème est résolu.
Ce résultat, M. Gray l'a réalisé de diverses
manières.
Nous mentionnerons les plus re marquables.
La première est celle de la fig.4.
Nous donnons la description que M.Gray en fait lui-même
: " La fig. 4 est la perspective d'un instrument de réception,
appelé analyseur.
La construction de l'instrument est très-simple. Il
se compose d'un électro-aimant, adapté à
la résistance du circuit dans lequel il doit être
employé, et d'un ruban d'acier placé en face
de cet aimant dans un châssis métallique solide.
Ce ruban est muni, à l'une de ses extrémité
a, d'une vis, pour le réglage de l'accord, qui permet
de donner au ruban une-tension convenable.
La longueur et les autres dimensions du ruban dépendent
de la note qu'il doit fournir. Si celle-ci est élevée,
le ruban est raccourci et aminci; si c'est une note basse,
on augmente son épaisseur et sa longueur. Si ce ruban
est réglé de façon à donner une
certaine note, lorsqu'il est mis en vibration mécaniquement,
et que la note qui correspond à sa fondamentale soit
transmise à travers l'aimant, le ruban répondra
et vibrera à l'unisson de la note transmise. Mais si
la note transmise diffère absolument de la fondamentale
du ruban, celui-ci ne répondra pas. Si un son composé
est envoyé, le ruban répondra lorsque sa propre
note sera comprise dans la transmission comme partie du son
composé; mais il s'arrête brusquement sitôt
que sa propre note n'y figure plus.
Ainsi, je puis reconnaître et indiquer la note transmise,
et par le fait analyser les sons qui passent sur la ligne.
L'essentiel à réaliser dans la construction
d'un tel récepteur est de le débarrasser de
toutes les qualités d'une table d'harmonie, qui le
feraient répondre indistinctement à tous les
sons, et d'augmenter, autant que possible, sa tendance à
ne vibrer qu'au son auquel il est accordé.
Nous voyons dans la fig. 5 un autre système dans lequel
une languette ou tige d'acier, accordée de manière
à produire un certain son, est combinée avec
une caisse de résonnance.
En voici la description : supposons quil s'agisse de
construire un récepteur qui réponde à
un son formé de 128 vibrations par seconde,
Nous prenons une caisse ayant la forme
d'un parallélépipède ouvert sur lune
de ses faces, comme le montre la coupe dessinée dans
la fig. 5. Les dimensions de la caisse sont calculées
de façon à lui faire produire le maximum de
résonnance du son voulu. Sur cette caisse est monté
solidement un électro-aimant. À l'un des pôles
est fixée l'une des extrémités d'un barreau
dacier dont les côtés bien parallèles
se prolongent au delà de lautre pôle, mais
sans le toucher. Ce pôle est susceptible de réglage.
L'opération pour accorder la Janguette se fait tout
entière en un point voisin de lextrémité
fixe de la barre; on amincit le barreau à ce point
à laide de la lime jusqu'à ce qu'il vibre
128 fois à la seconde, lorsquil est excité
mécaniquement.
Quand l'instrument est accordé et monté, si
par un moyen quelconque le barreau est mis en vibration, le
vibrations se communiquent aux parois de la caisse, qui à
leur tour mettent en mouvement l'air qu'elle contient, et
de tout cela résulte un son musical qui sort par l'orifice
de la caisse.
Cet effet sera reproduit télégraphiquement par
l'envoi, à travers le fil de l'aimant, d'im pulsions
électriques répétées 128 fois
par seconde. Si le nombre d'émissions à travers
l'aimant est plus ou moins grand, ni le barreau ni la boîte
ne répondront.
Si maintenant on construit un autre récepteur, de tout
point identique à celui que nous venons de décrire,
si ce n'est que le barreau et la caisse sont accordés
de façon, par exemple, à répondre au
passage de 200 impulsions par seconde, ce nouveau récepteur
sera, par le fait, silencieux au passage de 128 émissions,
mais répondra nettement à la vitesse pour laquelle
il est accordé, celle de 200 impulsions par seconde.
Si les deux nombres de vibrations ou impulsions sont envoyés
simultanément, les deux caisses répondront,
mais-chacune donnera un son différent.
Si l'on arrête l'envoi d'une des séries d'impulsions
sans arrêter l'autre, le récepteur, accordé
de façon à répondre à l'envoi
qui cesse, s'arrêtera.
Si, au départ, les notes transmises sont coupées
en sons longs et courts, selon le code Morse, au moyen d'une
clef télégraphique ordinaire, chaque série
de signaux sera entendue sur le récepteur qui lui est
propre, sans aucune interférence.
La fig. 6 représente une autre espèce de récepteur
analyseur.
Il contient toutes les parties essentielles du dernier instrument
que nous venons de décrire, sauf la caisse de résonnance
mais il est muni d'une disposition additionnelle qui fait
mouvoir, à l'aide d'un circuit local, un parleur ordinaire
ou autre instrument enregistreur.
Dans cet appareil, l'aimant est monté
sur un support ordinaire et est pourvu d'une languette accordée
ou d'un barreau d'une hauteur de ton déterminée,
comme le récepteur précédemment décrit.
Au-dessus de l'extrémité libre du barreau se
trouve une goutte de platine, légèrement concave,
de façon à former une petite cuvette à
recevoir de l'huile. Sur cette cuvette repose une pointe de
platine fixée à un levier léger, qui
pivote autour de son autre extrémité. Le levier
est pourvu d'un curseur à frottement qui permet de
changer son équilibre à volonté et de
le rendre facilement lourd de léger qu'il était.
Il est équilibré de telle sorte que sa vitesse
naturelle de vibration soit plus lente que celle du barreau.
Il résulte de cet arrangement que lorsque le barreau
est mis en vibration, la pointe du levier ne peut pas le suivre,
et par conséquent tremble ou sautille dans la petite
cuvette. Si cette pointe est reliée à un parleur
et à un circuit local, dont font partie le levier et
le barreau, chaque fois que le barreau entrera en vibration
le circuit sera par le fait ouvert, et le levier du parleur
sera dans la position de repos. Dès que la vibration
cesse, les trépidations de la pointe s'arrêtent,
le cirçuit est rétabli et le levier du parleur
est sur contact. Si la vibration est interrompue au départ
par une clef Morse, l'effet sur le parleur est le même
que si, au lieu d'un analyseur, il y avait un relais dans
le circuit.
Tel est probablement le mode de fonctionnement le plus pratique
de ce système, car l'opérateur n'a rien de nouveau
à apprendre.
Tel est l'ensemble du mécanisme du système;
mais il y a bien des détails de construction et bien
des modes de relier les piles à la ligne sans lesquels
le système ne saurait convenir à un travail
télégraphique quotidien.
La bonne construction du barreau vibrant ou de la languette
du récepteur est un point très-important. Il
faut que ce barreau ait une certaine épaisseur relative
(à moins qu'il ne soit suspendu par ses deux extrémités,
comme dans la fig.4) au moins d'un quart de pouce, et il faut
que tout l'accordement porte sur un point rapproché
de l'extrémité fixe. Un barreau mince avec une
extrémité libre vibre facilement et répond
plus ou moins à une note, ce qui amène de la
confusion dans les signaux. Lorsque les instruments ont été
convenablement construits, il reste à résoudre
un problème, dont la solution donne la clef du succès
pratique du système dans son application à la
télégraphie. Ce problème est le suivant:
Comment envoyer sur la ligne les différentes notes
de telle sorte que chaque groupe d'impulsions électriques
conserve cette individualité sans laquelle l'analyse
serait impossible ?
En premier lieu, le fil doit transmettre les vibrations électriques
sans que le circuit soit ouvert et sans que sa résistance
soit changée.
En second lieu, chaque son doit être envoyé avec
une pile de force distincte.
C'est ce que M. Gray a réalisé avec succès.
Avant de décrire l'installation du circuit, nous allons
indiquer l'instrument de transmission que l'on voit-dans la
fig. 7.

Cet instrument est analogue à celui qui a été
décrit fig.1, dans le premier article. La seule différence
consiste en ce que la fig. 7 le représente monté
isolément. Une pile locale maintient cet instrument
en vibration constante. Nous citons maintenant : La fig.8
fait voir un diagramme de deux transmet teurs et deux récepteurs
avec leurs communications.
Les circuits locaux, avec leurs aimants, ont été
supprimés pour éviter la confusion. À
et, B représentent deux transmetteurs placés
à une extrémité d'une ligne; A' et B'
représentent deux récepteurs. à l'autre
extrémité de la ligne. L'un des pôles
de la pile principale est relié à la ligne et
l'autre à la terre. Chaque transmetteur est placé
sur un fil de dérivation se rattachant aux communications
de la grande pile, qui est divisée en deux moitiés.
Une clef ordinaire d'interruption de circuit est placée
sur chacun de ces fils de dérivation. Supposons maintennant
que l'on fasse résonner les deux languettes de A et
B, À faisant 264 vibrations par seconde et B 320, B
donnera alors une note de deux tons ou d'une tierce majeure
au-dessus de A.
Tant que les clefs restent ouvertes, la pile s'écoule
constamment tout entière sur la ligne. Si la clef du
transmetteur A est fermée, la communication de la ligne
avec la moitié de la pile est alternativement établie
et coupée 264 fois par seconde. On produit ainsi une
succession d'ondes électriques parcourant la ligne
à la même vitesse. Si maintenant le ruban d'acier
de l'analyseur A' a été accordé à
l'unisson de ces ondes électriques, il répondra
et re produira la note du transmetteur. Mais s'il n'est pas
accordé à l'unisson, il restera pratiquement
au repos, de sorte que la note ne peut être entendue
qu'en soumettant ce ruban à un réglage très-délicat.
Pour l'accorder à l'unisson, il suffit de tourner,
dans un sens ou dans l'autre, suivant le cas, la vis qui sert
à régler l'accord. Lorsque la note fondamentale
du ruban d'acier correspond à celle de la languette
d'émission, on en est averti par une vibration claire
et sonore. Si (la clef du transmetteur A étant toujours
fermée, et conséquemment l'analyseur correspondant
étant toujours en résonnance) nous fermons la
clef appartenant au transmetteur B, la communication de l'autre
moitié de la pile avec la ligne sera alternativement
établie et interrompue 320 fois par seconde, et une
autre succession d'ondes électriques parcourra la ligne
à la vitesse de 320 ondes par seconde. Si l'analyseur
B' est convenablement accordé, de façon que
sa fondamentale soit la même que celle du transmet teur
correspondant B, il donnera cette note tant que la clef restera
fermée et fera un accord de tierce avec A'. De même,
un grand nombre de notes différentes peuvent résonner
simultanément à l'extrémité d'une
ligne télégraphique et peuvent être entendues
simultanément à l'autre extrémité,
chaque note résonnant sur un instrument de réception
différent. L'un quelconque d'ailleurs des trois récepteurs
décrits fonctionnera de la même manière.
Les diagrammes ci dessus font voir deux séries seulement
d'appareils, mais le système en comporte bien davantage.
Huit messages quatre dans chaque sens ont déjà
été envoyés et reçus simultanément
par un seul fil, entre New-York et Philadelphie, pendant plusieurs
jours.
En travaillant dans les deux sens, une pile principale est
employée aux deux extrémités, et elle
est divisée en autant de sections qu'il y a de notes
à transmettre. Le récepteur peut être
placé sur un pont ou être muni de bobines différentielles
comme dans le duplex. Il y a maintes applications à
faire de ce système. Déjà M.Gray l'a
appliqué à un télégraphe imprimant
aussi sûr que rapide, et si ce télégraphe
devenait d'un emploi général, il réduirait
considérablement le travail correspondant à
un trafic déterminé en même temps que
le nombre des fils.
|
En complément dans le "Journal Télégraphique
de février 1878" on pouvait lire ;
|
Le téléphone
Gray combiné avec l'appareil Morse pour la transmission
duplex,
par M. le Dr. Ed. ZETZSCHE, Frofesnor île télégraphie
à l'Ecole polytechnique de Dresde.
(Traduit de l'allemand sur une communication
originale de l'auteur).
La première livraison parue en 1875
du Journal de l'American Elcctrical Society à Chicago
contient, entre autres sujets intéressants, un article
sur la transmission télégraphique des sons musicaux,
où M. Elisha Gray décrit son téléphone
(ou télégraphe électro-harmonique) dans
le degré de développement qu'il avait alors
atteint. On peut considérer comme suite de cet article
une communication étendue publiée dans la 2e
livraison de ce Journal (Chicago 1877) et qui traite de l'emploi
simultané sur un même fil (du téléphone
de Gray disposé pour reproduire les caractères
Morse) et de l'appareil Morse ordinaire. Le présent
article a pour but d'exposer les dispositions principales
de ce système de télégraphie duplex qui
a été expérimenté pendant quelques
mois sur différentes lignes de la division centrale
de la Western Union Cy.
En Décembre 1873 ou Janvier 1874, M.
Gray a fait à Milhvaukee pendant quelques jours des
expériences sur les lignes du Nord-Ouest de la Western
Union Cy, de concert avec M. le surintendant Haskins qui lui
suggéra alors l'idée de combiner la téléphonie
avec la télégraphie Morse. Ce n'est toutefois
qu'en 1875, lors d'une visite de M. Gray à Milwaukee,
que cette méthode fut pour la première fois
expérimentée sur une ligne courte, mais sans
résultat appréciable, car il restait encore
à se rendre mieux compte de la transmission des vibrations
électriques.
Vers la fin de 1876, enfin, M. Gray entreprit sérieusement
la réalisation de cette idée.
M. Gray a d'abord cherché à
employer un fil de ligne ordinaire sur route (an ordinary
way wire), avec plusieurs (10 à 20) stations télégraphiques,
comme ligne directe (a through wire) de téléphone;
en d'autres termes il a cherché à établir
une correspondance téléphonique entre les stations
extrêmes pendant que les autres bureaux de la ligne
travaillaient avec le Morse. La mise à exécution
de ce projet rencontrait les difficultés suivantes.
1. Avec la fermeture et l'ouverture rapides
du circuit de la totalité ou d'une partie notable de
la pile, la force de la partie de la pile produisant le courant
intermittent descendait à environ 40%; cette proportion
variait suivant la rapidité du mouvement et la position
du con-, tact au point d'interruption. L'augmentation ou la
diminution de la force de courant exerçait son influence
sur les relais Morse lorsque le téléphone était
en activité. Cet inconvénient, M. Gray a su
l'écarter par une compensation qui neutralisait une
portion d'environ 40 % de la force du courant de la pile intermittente,
aussi longtemps que le manipulateur émettant les courants
intermittents n'était pas abaissé. De cette
manière, le manipulateur ordinaire Morse étant
abaissé, produisait sur la ligne un courant de force
égale, que l'autre manipulateur fût ou non en
activité. Les relais Morse ainsi n'étaient plus
influencés; mais, par contre, les armatures Morse étaient
sujettes à grincer (jar) et à briser par suite
les signaux.
2. Une autre difficulté provenait de
l'altération que les relais Morse apportaient aux vibrations
sur la ligne, par suite des extra-courants produits par la
charge et la décharge des aimants, de façon
que l'effet des vibrations se trouvait annulé par un
grand nombre d'aimants placés dans le circuit fermé.
L'on a pu aussi triompher de cette difficulté.
Au mois de Mai 1877, M. Gray employa
pour la transmission duplex un fil de la Western Union Tel.
Cy, entre Chicago et Milwaukee (87 milles ---- 139.6 km.)
qui comprenait deux stations Morse et deux stations téléphoniques.
Les résultats de l'essai ayant fait bien augurer du
succès d'une expérience sur une ligne plus étendue,
M. Gray choisit pour cette nouvelle expérience la ligne
de Chicago à Indianapolis (190 milles -- 305 km.) avec
quatre stations Morse et deux stations téléphoniques.
On commença d'abord par transmettre au moyen du téléphone
la correspondance directe entre Chicago et Indianapolis (et
c'est la raison qui fit donner au fil le nom de Phantom wire)
tandis qu'on correspondait comme à l'ordinaire avec
l'appareil Morse entre Chicago et Lafayette (Indiana) et Indianapolis.
La correspondance entre Chicago et la station intermédiaire
très importante de Lafayette (130 milles -- 208.6 km.)
étant devenue ensuite très active, on installa
un téléphone clans cette dernière station
pour soumettre en même temps le système à
une nouvelle épreuve.
Cette installation s'est opérée sans intercaler
de pile de ligne, et pendant plusieurs semaines le Morse a
desservi la correspondance intermédiaire entre Chicago,
Lafayette et Indianapolis, tandis que le téléphone
transmettait la correspondance commerciale entre Chicago et
Lafayette.
L'on a ensuite étendu ces expériences à
un fil entre Chicago et Dubuque (Iowa) avec 17 bureaux Morse
et d'une longueur de 189 milles -- 303.4 km.
Dans ce cas, les 17 stations Morse correspondaient ensemble
comme d'habitude, pendant que Chicago et Dubuque échangeaient
en même temps directement leur correspondance sans en
être entravés.

La figure 1 ci-dessus représente l'intercalation
adoptée dans ce système de transmission duplex,
pour une station intermédiaire avec Morse ordinaire
et pour une station extrême munie d'un téléphone
et d'un Morse.
L'autre station extrême et les 16 autres stations intermédiaires
de la ligne sont intercalées de la même manière.
Pour plus de clarté, je me suis toutefois dans le dessin
écarté des indications de l'original sur quelques
points très-peu importants comme effet. Les piles de
ligne B sont comme d'habitude intercalées pour le courant
de repos américain.
A la station extrême, les appareils placés à
droite de V sont des appareils Morse. Quant à V lui-même
et aux appareils à gauche, ce sont des instruments
téléphoniques.
B' est un relais
téléphonique ou « Analyzer »
; il est représenté à part dans la figure
2. Il se compose d'un petit électro-aimant vertical
M monté sur un socle G. Son armature consiste en une
barre d'acier b relativement épaisse et qu'une entaille
au point b et le déplacement du poids W mettent à
ira diapason déterminé (environ 30O vibrations
par seconde).
Cette barre b est fixée par une de
ses extrémités au point a sur les deux pôles
de l'électro-aimant.
L'accordement s'opère à un endroit rapproché
de l'extrémité fixe, dont la vis s règle
l'éloignement par l'apport à l'autre pôle
de l'électro-aimant.
A son extrémité libre, la barre b porte un petit
godet à, dans lequel repose une des extrémités
d'un levier c mobile à son autre extrémité.
Ce levier c est réglé à un diapason différent
(avec moins de vibrations par seconde) de celui de la barre
b.
Ainsi, dès que l'armature b est mise en vibration,
le levier c saute et cliquette sur elle et en même temps
le circuit du courant de la pile locale b' dont les fils de
pôle sont amenés aux serre-fils met n n'est pas
assez bien fermé pour que l'électro-aimant M'
(repeating sounder) qui y est intercalé puisse attirer
son levier d'armature h'; ce levier h' s'attache au contraire
à la vis de contact M et ferme la pile locale b"
par l'intermédiaire du frappeur S' (reading sounder).
On fait usage des deux électro-aimants M' et S' pour
que le levier d'armature du frappeur S' soit attiré
lorsque le manipulateur qui fait partie de son système
est abaissé; l'électro-aimant M' laisse par
contre tomber son armature quand le manipulateur est abaissé.
Le transmetteur téléphonique
H' ressemble au transmetteur du duplex de Stearns et est mis
en activité par le manipulateur ordinaire au moyen
de la pile locale b'" et de l'électro-aimant M"'.
Le levier transmetteur H' est pourvu à l'une de ses
extrémités d'un ressort qq isolé du levier
H' qui, à chaque attraction de l'armature, vient frapper
deux vis de contact et établir de cette manière
une dérivation pour le relais B'. Celui-ci se trouve
donc ainsi exclu du circuit aussi longtemps que le transmetteur
H' envoie des courants intermittents dans la ligne L.
Mais, pendant que le levier H' est attiré, la vis de
contact x éloigne le ressort f, isolé de ',
de l'appendice recourbé y de ', de sorte que le courant
trouve interrompue la voie par la résistance W' et
qu'une autre route s'ouvre à lui par fxxk.
Le «vibrateur» V renferme une barre d'acier Je,
au même diapason que l'armature b du relais récepteur
B' et disposée de telle manière entre deux électro-aimants
en fer à cheval que chacun d'eux l'attire alternativement
avec la même force et dans des directions différentes.
Elle est ainsi constamment maintenue en vibration, car son
plus grand écart dans une des deux directions établit
un court circuit de dérivation pour l'un des électro-aimants,
tandis que l'autre électro-aimant continue toujours
à être parcouru par le courant local.
Par contre, quand la barre d'acier h est attirée dans
la direction opposée, elle ferme, au moment de son
plus grand écart, le circuit du courant de la pile
de ligne _ pour une courte durée et émet ainsi
un courant court dans la ligne W représente un rhéostat
ordinaire qui s'intercale dans la ligne LL pendant que H'
est relevé. Durant cet intervalle W affaiblit le courant
de _ au même degré que le font les rapides interruptions
provenant de V quand H' est abaissé.
Tt est un manipulateur Morse ordinaire intercalé
en vue du courant de repos américain; Bt un relais
Morse ordinaire ; un circuit de dérivation est établi
pour _j et _i par la résistance Wu enfermée
dans une boîte commune avec le condensateur (Un arrangement
identique est appliqué pour les appareils Morse T2
et B.} de la station médiane ainsi que pour la résistance
W% avec le condensateur 72 installés dans cette station.
Les résistances de W1 et W2 sont d'environ 6000 ohms;
il est clair qu'on doit les faire plus ou moins grandes, selon
la longueur et la résistance de la ligne télégraphique.
Quand une station extrême veut correspondre
téléphoniquement avec la station placée
à l'autre extrémité de la ligne, elle
donne des signaux Morse ordinaires au moyen du manipulateur
T. Aussi souvent qu'elle abaisse, le ressort f exclut au même
instant W et intercale V dans le circuit et il établit
en même temps pour un circuit de dérivation par
l'intermédiaire de qq. Comme le vibrateur ferme et
interrompt le circuit 300 fois par seconde, il introduit en
quelque sorte au point d'interruption le r une résistance
d'environ 1000 ohms, qui est plus ou moins grande, suivant
que la vis de contact r est plus éloignée ou
plus rapprochée de la barre 7»;. Il est donc
nécessaire de laisser disjointe (ungestopselt) une
résistance équivalente dans le rhéostat
W afin que la force du courant reste invariable, quelle que
soit la position de H' et pour que les relais Morse ne soient
pas influencés par le travail de _ . Les condensateurs
disposés auprès de tous les relais Morse empêchent
que les courants intermittents ne fassent cliqueter et sauter
les armatures Morse. A l'autre station extrême, l'armature
b du récepteur B' vibrera avec le vibrateur V de la
station transmettante, qui est au même diapason, aussi
longtemps que le manipulateur _ de cette dernière station
restera abaissé.
Il s'en suit qu'à la station de réception des
signaux Morse se produisent téléphoniquement
sur S' par l'intermédiaire de M', tandis qu'au même
moment b est mis en vibrations perceptibles au son. Si la
station de réception veut ensuite interrompre la station
correspondante, elle abaisse son manipulateur et alors le
frappeur de l'autre station entre en jeu dès que celle-ci
relève son manipulateur.
Quand une station quelconque travaille avec
un manipulateur Morse ordinaire, par exemple T2, la détente
du manipulateur n'interrompt pas la ligne, mais y intercale
seulement une résistance W% d'environ 6000 ohms, résistance
qui est toutefois suffisante pour que les relais, s'ils sont
bien réglés, lâchent tous leurs armatures.
Les ressorts de rappel doivent être tendus suffisamment
pour pouvoir vaincre l'aimantation rémanente (residuary
charge in the magnets) et maintenir ainsi les armatures détachées.
Si, ensuite, en abaissant le manipulateur T2, on exclut de
nouveau la résistance PFçj, les armatures seront
ré attirées par suite du renforcement du courant
et de l'aimantation. Dans ce cas, les appareils Morse ordinaires
ne fonctionnent donc pas par émission et interruption,
mais seulement par renforcement et affaiblissement du courant.
D'un autre côté, les leviers de tous les manipulateurs,
quand ils ne fonctionnent pas, restent abaissés sur
le contact de travail, comme l'exige également le travail
avec courant de repos américain. Les leviers des manipulateurs
faisant partie du système des téléphones
restent, au contraire, abaissés sur le contact de repos,
tant qu'ils ne fonctionnent pas.
Quand les appareils Morse ordinaires et les
appareils Morse téléphoniques fonctionnent simultanément,
il arrive naturellement alors qu'un manipulateur téléphonique
est abaissé au moment où un manipulateur Morse
se relève. En pareil cas le manipulateur qui se relève
diminue, il est vrai, la force du courant à un degré
tel que les armatures des relais ordinaires seront certainement
détachées; toutefois, les condensateurs qui,
pendant l'abaissement des manipulateurs, forment un circuit
de dérivation pour les résistances ainsi que
pour les relais ont pour effet de s'opposer à l'affaiblissement,
dans la même proportion, des courants intermittents.
Quelle que soit théoriquement l'influence d'un condensateur
dans de pareilles conditions, il n'en est pas moins certain
(suivant M. Gray) que le condensateur fournit une compensation
pour la perte de courant résultant de l'intercalation
de la résistance de 6000 ohms. Par conséquent,
la force des courants resterait sinon entièrement,
au moins presque constante, soit qu'un manipulateur T, ou
T2 travaille, soit qu'il demeure au repos ; néanmoins,
la force de courant dans les relais Morse ordinaires s'affaiblit
considérablement quand le manipulateur T2 ou Tx est
abaissé. Les courants intermittents passent par la
bobine de résistance de la station Morse, où
se trouve le manipulateur au repos et comme le condensateur
forme alors une dérivation pour une résistance
de 6000 ohms au lieu de 100 ou 200 ohms seulement pendant
la position de travail du levier manipulateur, chaque courant
intermittent charge et décharge le condensateur avec
plus d'intensité. De cette manière, quand un
manipulateur Morse se relève, les courants intermittents
seront renforcés sans qu'il se produise un accroissement
de « la force de courant réelle » pour
les signaux Morse ordinaires.
L'on remarquera une très-grande différence suivant
que l'on emploie ou que l'on supprime le condensateur, et
c'est cet organe qui dans la pratique détermine, sur
les longues lignes desservant un grand nombre de stations,
la réussite ou l'insuccès de l'intercalation
ci-dessus décrite.
Le condensateur présente, en outre,
l'avantage d'empêcher l'action sur les relais Morse
ordinaires des courants intermittents qui sans lui deviendraient
très-nuisibles. A cet égard l'effet des condensateurs
est évident. Quand le manipulateur téléphonique
fonctionne, le vibrateur V charge, à chaque fermeture
du circuit, les condensateurs qui, à chaque interruption
du courant, se déchargent de nouveau, partiellement
par les relais et pourvoient ainsi à une interruption
qui autrement se produirait entre l'émission de deux
courants consécutifs.
Ce système de télégraphie
duplex a, d'après M. Gray, les avantages suivants.
1. Avec la transmission duplex ordinaire,
on ne peut pas intercaler de stations intermédiaires
dans la ligne, et l'application du système est ainsi
restreinte aux lignes directes qui, eu égard à
l'ensemble des circuits, sont très-peu nombreuses.
La télégraphie duplex proposée par M.
Gray est, au contraire, applicable aux lignes pourvues de
stations intermédiaires, ainsi qu'aux lignes directes.
2. Avec le duplex ordinaire, on ne peut correspondre
qu'en sens contraire, tandis qu'avec la méthode Gray
on peut transmettre à volonté en sens contraire
ou dans la même direction.
3. Avec le duplex ordinaire, la station de
réception ne peut interrompre la station de départ
pour la répétition, sans interrompre, en même
temps, le télégramme qu'elle transmet simultanément
de son côté; avec le système Gray chaque
station de réception peut interrompre la station correspondante
sans troubler sa propre transmission et, à conditions
égales, le travail opéré par le même
nombre d'agents dans le même espace de temps devient
ainsi plus considérable.
4. Avec ce système de duplex, on peut
intercaler les stations téléphoniques aussi
bien comme stations extrêmes que comme stations intermédiaires
et généralement alors chaque fil se comporte
comme le font deux fils dans des circonstances ordinaires.
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