NATURE, REVUE DES SCIENCES

23 mars 1878

Le phonographe d'Edison. - Cet instrument extraordinaire, réalisé en Amérique et annoncé par les journaux, vient de passer l'Atlantique et d'arriver à Paris. Un exemplaire de cet appareil, apporté par M. Puskas, concessionnaire des brevets européens de l'inventeur, a été présenté le lundi 11 mars à l'Académie des sciences et le vendredi 15 à la Société française de physique.

Le phonographe remplit une double fonction ; son nom n'indique que la première ; il écrit les sons, ceux de la voix ou ceux rendus par un instrument quelconque, voilà la moitié ; il est capable de les reproduire après et d'en donner comme le portrait, voilà l'autre moitié. L'enregistrement des sons avait déjà été obtenu d'une autre façon, notamment dans le phonautographe de Scott et Kœnig, dont la description se trouve dans tous les traités de physique récents.

Mais la reproduction des sons au moyen de la trace qu'ils ont laissée dans l'enregistreur,... elle a été rêvée, cherchée, essayée par plusieurs, elle n'a jamais été réalisée avant M. Edison.

Le phonographe ou machine parlante d'Edison (1/6 grandeur d'exécution.)

L'appareil que nous avons vu est représenté par la figure ci-jointe ; il est d'une simplicité qui ne pourra pas être dépassée et qu'à certains égards même on sera obligé d'abandonner pour obtenir plus de perfection dans le rendu. Il présente une membrane toute semblable à celle des téléphones, tenue par sa circonférence dans une bague métallique, A. Cette membrane porte, fixé à sa surface inférieure un petit style métallique placé perpendiculairement à son plan et très rigide. C'est devant cette membrane qu'on parle, et c'est le style qui écrit les vibrations de la membrane.

L’enregistrement se fait sur un cylindre métallique, M, qu'on meut au moyen d'une manivelle. L'axe du cylindre est taillé en vis, ou en terme technique, taraudé, et l'un de ses collets ou supports fonctionne comme écrou ; de telle sorte que, quand on tourne la manivelle, le cylindre non seulement tourne, mais encore progresse. La surface du cylindre présente elle-même un pas de vis de même hauteur que l'axe ; si bien que la pointe du style, pendant le mouvement du cylindre, se trouve continuellement dans la rainure pratiquée à sa surface.

Quand ou veut employer l'instrument, il faut commencer par placer sur le cylindre un papier d'étain, pareil à celui dans lequel on enveloppe le chocolat ; on colle ce papier métallique avec une colle ordinaire suivant une des génératrices du cylindre, afin de l'envelopper complètement. Avec les mains on appuie de manière à faire pénétrer le papier dans la rainure, qu'on voit se dessiner au travers de l'étain. On amène alors la membrane dans sa position d'action, on l'assujettit solidement au moyen d'une vis de serrage, le style appuyant légèrement sur le fond du canal hélicoïdal présenté par le papier. On parle et en mémo temps on tourne le cylindre ; la membrane vibre et le style fait dans le papier d'étain une série de marques plus ou moins profondes et de formes variées, qu'un puissant microscope permettrait seul d'étudier.

Voilà l'inscription, c'est-à-dire la première partie de l'invention d'Edison ; voilà ce qu'on avait fait avant lui et voilà ce qu'on avait fait mieux que lui, quand on se proposait simplement d'écrire les vibrations pour en étudier les formes. Mais ce mode d'inscription a été l'idée de génie et comme l'a fort bien dit M. Marcel Deprez à la Société de physique, l'emploi de ce papier d'étain a rendu possible la reproduction des sons, qui avait été cherchée en vain par d'habiles et savants expérimentateurs.

Voici comment on procède pour tirer de l'instrument ainsi préparé les sons qu'on lui a dit ou plus exactement criés à l'oreille. On écarte la membrane, on fait tourner le cylindre en sens inverse jusqu'à ce qu'il soit ramené à la position qu'il occupait au début de l'expérience ; on rapproche la membrane et le style se retrouve au contact du papier d'étain. On tourne de nouveau et dans le même sens que la première fois. La membrane, poussée par le style, qui est lui-même guidé par les marques ou cavités antérieurement produites, la membrane, disons-nous, vibre et reproduit les sons qui avaient déterminé l'inscription. Ces sons, amplifiés par une sorte de porte-voix placé contre l'anneau A (voy. la figure) contenant la membrane, peuvent être entendus à distance.

Ou ne peut se rendre compte sans l'avoir entendu, de l'impression singulière que cause cette petite voix grêle sortant de l'instrument ; jusqu'au dernier moment on doute et quand les sons distincts, quoique faibles, viennent frapper l'oreille, on éprouve un étonnement et une satisfaction qui se sont traduits à la Société de physique en applaudissements et en rires des personnes qui remplissaient la salle.

Insistons sur les particularités de cet instrument, grâce auxquelles il réalise ce qu'il était si difficile de produire. Le papier d'étain est comme suspendu au-dessus du vide formé par le pas de vis tracé sur le cylindre ; il présente une certaine rigidité à cause de sa tension, mais comme il n'est pas soutenu par derrière, il présente en même temps une certaine flexibilité. Grâce à ces propriétés, la feuille d'étain est capable de recevoir les impressions qu'y fait le style inscripteur, et ensuite de les rendre à la membrane quand on fait passer une seconde fois le style devant la feuille écrite. Le papier d'étain n'est pas encore, parait-il, ce qu'il y a de mieux pour cet usage ; M. Edison emploie maintenant des feuilles de cuivre, sans doute de cuivre rouge, très minces et qui donnent de meilleurs résultats.

Nous avons supposé implicitement dans ce qui précède que la rotation du cylindre était uniforme ; mais il est clair que le mouvement donné directement par la manivelle ne peut pas être parfaitement régulier. Pour atténuer ce défaut, on a mis à la seconde extrémité de l'axe un lourd volant, V, montré sur notre figure, qui, dans une certaine mesure, corrige les variations de vitesse produites par l'action de la main. Il est facile de concevoir des appareils d'horlogerie, grâce auxquels on obtiendrait un mouvement très uniforme ; c'est un point sur lequel il n'y a pas à insister.

Quand il s'agit de reproduire des paroles articulées par la voix humaine, les inégalités de vitesse ont peu de conséquence ; le son monte ou baisse légèrement quand le cylindre se hâte ou se ralentit. Mais quand on reproduit des sons musicaux, le défaut est plus sensible. On comprend en effet que plus la rotation est rapide, plus le son rendu est aigu, et la même inscription peut donner des notes très différentes suivant qu'on tourne plus ou moins vite.

Et par suite, si on inscrit successivement les quatre notes d'un accord parfait do, mi, sol, do, sur le cylindre, on le rendra juste, à la condition qu'on tourne tout à fait régulièrement et pendant l'inscription et pendant la reproduction du son ; mais pour peu que la vitesse n'ait pas été uniforme l'une des deux fois, l'accord n'est pas juste.

On peut noter ici en passant que, avec le téléphone, les sons musicaux sont plus aisément rendus que les articulations de la voix ; tandis qu'avec le phonographe tel que nous l'avons entendu, c'est l'inverse.

Nous l'avons dit, et nous ne pouvons que le répéter, ces petites imperfections de rendu seront corrigées par des appareils donnant un mouvement très régulier. D'autre part, M. Edison a récemment annoncé par le télégraphe à son représentant en Europe qu'il était arrivé à reproduire exactement le timbre de la voix humaine. Ce sera une nouvelle merveille ou plutôt un parachèvement d'une merveille mécanique ; mais dès à présent on ne saurait trop admirer le résultat obtenu et la simplicité extraordinaire des moyens mis en œuvre pour l'obtenir.

Parmi les perfectionnements qui ont été déjà réalisés, parait-il, par M. Edison, nous en indiquerons un seul : dans de nouveaux appareils le papier d'étain se place non plus sur un cylindre, mais sur une plaque dans laquelle on a tracé une rainure qui a la forme d'une spirale d'Archimède, ou, pour parler le langage vulgaire, la forme d'un limaçon. Le mouvement de cette plaque est combiné de manière que le style porté par la membrane trace ses inscriptions dans la rainure spirale. Cette disposition est certainement plus compliquée que celle qui a été montrée à Paris ; mais elle permet de placer plus aisément et plus promptement la feuille d'étain et surtout elle permet, la feuille une fois écrite, de la placer sur un autre appareil qui fera la reproduction, ce second appareil pouvant être dans une autre ville et dans une autre partie du monde que le premier.

C'est dans ces conditions qu'il sera possible à la Société française de physique d'entendre une communication verbale de M. Edison, communication qui aura été confiée à l'étain quinze jours auparavant et qui aura, passé l'Atlantique dans une enveloppe de lettre. Cette chose extraordinaire n'a pas encore été réalisée, mais elle le sera certainement, pour peu que M. Edison veuille continuer de suivre la voie dans laquelle il est entré si brillamment.

Ajoutons en terminant que le phonographe peut être combiné avec le téléphone, et sans parler de ce qui pourra être fait, disons que des expériences ont été exécutées à Bruxelles, dans lesquelles la membrane du phonographe était mise, au moment de la reproduction, en présence d'un aimant de téléphone. Les vibrations produites dans la membrane par le style commandé par la feuille d'étain préalablement écrite, déterminaient des courants d'induction téléphoniques dans le fil qui entourait l'aimant et se trouvaient reproduites dans un téléphone récepteur placé à distance.

Alfred NIAUDET.