Etienne François
Maurice Boudet de Pâris
Né en 1849 Décédé le 22
juillet 1891 à Croissy-sur-Seine ; le Dr Maurice Boudet de
Pâris est un homme de Médecine et Scientifique à
la fois.
La science électro-technique et en particulier l'électro-thérapie
viennent de faire une perte regrettable dans la personne de M. le Docteur
Etienne-François- Maurice Boudet de Pâris, décédé
k Croissy, le 22 Juillet dernier, dans sa 43° année.
Quoique jeune encore, son œuvre comme médecin électricien
était déjà considérable et lui avait acquis
dans le monde technique, une réputation des mieux justifiées.
C'est lui qui, le premier, a dosé scientifiquement l'électricité
en médecine, comme le chimiste dose une solution titrée,
et calculé des Tables donnant la valeur de l'énergie du
choc galvanique et des effets chimiques du courant continu dans le corps
humain, Tables qui permettent aux praticiens les moins expérimentés
d'évaluer avec exactitude les applications électriques.
Très tôt il s'intéresse à l'électricité
au magnétisme et aux premiers microphones dans la période
de recherche de l'optimisation des nouveaux téléphones.
A partir de l’apparition du téléphone, la trace du
signal de parole va être associée intimement à l’évolution
des télécommunications et très vite, les «
obsédés de la trace » vont s’acharner à
appliquer le téléphone à la méthode graphique.
Il s’agit surtout de Boudet de Pâris, un médecin dans
le giron de Marey qui a développé en 1882 un microphone
à charbon particulièrement performant pour l’époque
mais qui n’a pas abouti à des tracés exploitables
à cause de la faiblesse en dynamique et en linéarité
des premiers graveurs électromagnétiques de la méthode
graphique mareysienne. Le « Téléphone écrivant
» de Boudet de Pâris fut donc un échec, qui resta
sans suites car ce dernier disparut prématurément après
être devenu un des plus importants acteurs et précurseurs
de « l’électricité médicale ».
sommaire
En téléphonie, le Dr Boudet a beaucoup participé
aux travaux du microphone à travers les journaux et livres scientifiques
de l'époque :
Déjà le 10
décembre 1878;
il reçoit un le brevet 127860. — Perfectionnements au micro-téléphone
et le 7 octobre 1879 Brevet 139029. — Nouvel appareil
microphonique dont il est est question dans cette étude.
1879 Vu dans "La lumière électrique"
|
Depuis que la science est dotée des merveilleux
instruments qui peuvent transmettre à d’énormes
distances la voix humaine dans toute sa pureté, les savants
de tous pays ont cherché l’explication des phénomènes
électriques qui se passent à l’intérieur
de ces appareils. |
Un microphone composé de deux charbons en contact,
dont l’un est fixé sur une lame métallique, peut
faire un bon récepteur téléphonique, et M.
Boudet de Pâris en a construit de cette manière
qui donnent d’excellents résultats. Dans ces conditions,
le transmetteur et le récepteur sont absolument semblables ;
ils consistent dans une petite boîte dont le couvercle, qui est
à vis, est constitué par une embouchure de téléphone
ordinaire, et porte une plaque circulaire de fer-blanc au centre de
laquelle est soudé un petit disque de charbon ; sur ce disque
appuie l’extrémité d’une bascule de charbon
articulée par son centre sur les deux joues d’une lame de
ressort repliée et fixée au fond de la boîte, et
c’est un petit morceau de papier plié en V qui fournit la
force antagoniste adaptée au bras de la bascule, appuyant contre
le charbon de la plaque. L’appareil se règle en vissant
plus ou moins profondément le couvercle.
Un seul élément Leclanché suffit pour transmettre
et reproduire la parole avec deux appareils de cette nature adaptés
aux deux extrémités du circuit, et telle est la sensibilité
du système, qu’en substituant au microphone récepteur
un téléphone Bell ordinaire, tel que ceux que vend M.
Walker, on peut faire entendre la parole dans tout un appartement, en
appliquant à l'embouchure de ce téléphone un porte-voix
de phonographe. Le seul inconvénient de ce système est
de nécessiter de fréquents réglages ; mais quand
il est bien disposé, il produit des effets surprenants.
M. Boudet de Pâris, en appliquant à l’extrémité
du noyau magnétique d’un téléphone sans diaphragme
le microphone précédent, est arrivé à reproduire
à travers un second circuit complété par un second
téléphone la parole transmise par son parleur microphonique,
ce qui démontre bien que les vibrations du. noyau magnétique
du premier téléphone sont réellement longitudinales.
L’expérience, il est vrai, n’a pu réussir que
grâce à la sensibilité extrême de son système
microphonique, car avec d’autres microphones il n’a pu obtenir
aucun résultat.
Quelle est la cause des vibrations reproduisant la parole dans ce système
employé comme microphone récepteur ?
il serait bien difficile de le dire d’une manière positive,
car il n’y a alors en jeu aucune action électro-magnétique
; c’est le simple passage du courant à travers un mauvais
contact qui les détermine. Mais comment cela peut-il avoir lieu
? c’est une question entièrement à étudier...
Il reste, toutefois, encore un point obscur à élucider,
c’est celui-ci : « Si le noyau magnétique n’est
soumis à aucune action mécanique, quelle peut être
l’action de l'aimantation?... M. Boudet de Paris a bien démontré
au moyen du microphone que le noyau était soumis à des
vibrations longitudinales ; mais ces vibrations résultent-elles
de l’allongement du noyau au moment de l’aimantation ou de
l’effet contraire ?... C’est ce que ses expériences
ne peuvent indiquer; et jusqu’ici, les recherches des physiciens
sont demeurées stériles.
1880 Vu dans "La lumière électrique"
| APPLICATION DU MICROPHONE AUX ÉTUDES
PHYSIOLOGIQUES Dans la séance du 6 décembre, M. Brissaud a exposé le résultats des recherches entreprises par nous dans le service de M. Charcot, à la Salpêtrière; je viens aujourd’hui présenter à la Société de biologie l’appareil qui a servi dans nos expériences. Cet instrument est en réalité un microphone très-sensible, monté sur un double ressort de sphygmographe. Son petit volume le rend très-maniable et permet de l’appliquer sur tous les points du corps. Une petite lame de caoutchouc durci, de 5 à 2 centimètres, très-légèrement concave, et percée d’un orifice à son centre, sert de base à l’appareil. A l’une de ses extrémités, s’élève une tige, haute de 3 centimètres environ, et sur cette tige monte et descend, au moyen d’une vis de réglage, un tout petit chariot de cuivre, entre les montants duquel oscille, sur un axe transversal, un cylindre de charbon, long de 1 centimètre 1/2 et épais de 5 millimètres. Au-dessous de ce premier charbon, vient aboutir l’extrémité libre d’une mince lame de ressort, placée horizontalement, et fixée par son autre bout à l’extrémité opposée de la planchette de caoutchouc. A ce ressort est adaptée une petite lentille de charbon qui vient toucher l’extrémité du cylindre de charbon oscillant. Enfin, sous ce premier ressort et parallèlement à lui, comme dans le sphygmographe de M. Marey, se trouve un autre ressort terminé par un bouton explorateur, lequel traverse l’orifice de la planchette. La moindre pression exercée sur ce bouton se transmet, par l’intermédiaire des ressorts, aux deux contacts de charbon, et fait ainsi varier l’intensité du courant qui les traverse ; ces variations sont recueillies par un téléphone que l’observateur applique à son oreille. La mobilité des deux charbons en contact fait comprendre l’extrême sensibilité de ce microphone. Toutefois, il est nécessaire, dans ces expériences, d’obtenir un premier degré de pression initiale que la vis de réglage peut déjà donner en partie, puisqu’elle permet d’appuyer plus ou moins le cylindre oscillant de charbon sur la lentille inférieure. Mais ceci n’est pas suffisant ; car si l’on explore un pouls un peu ample, les mouvements communiqués aux ressorts soulèveraient brusquement le charbon supérieur et détermineraient des ruptures de courant. Nous avons obvié à cet inconvénient en plaçant à l’intérieur du petit chariot, au-dessus de l’une des extrémités du cylindre oscillant, un petit morceau de papier écolier plié en forme de V, et qui fait oïfice de ressort. Nous n’insisterons pas ici sur l’addition de ce ressort en papier qui nous appartient, et dont les avan-tagesont déjà été signalés dans plusieursjournaux scientifiques. Nous rappellerons seulement que le papier est un corps très-faiblement et très-parfaitement élastique, ainsi que l’ont prouvé les expériences de Savart, par conséquent, il se prête beaucoup mieux que l’acier et le caoutchouc aux déplacements et aux rétablissements des contacts de charbon, ou plutôt aux variations de leur pression réciproque. Ainsi constitué, l’appareil placé sur une artère indique tous les bruits qui se passent à l’intérieur du vaisseau, et, avec un peu d’habitude, on arrive très-aisément à distinguer la différence de rythme, les bruits du souffle, etc. La pulsation est très-fortement accentuée, le dicrotisme normal devient perceptible-, en un mot, on entend le tracé du pouls, tel qu’il est inscrit par le sphygmographe. Appliqué sur un muscle, le même instrument devient un excellent myophone. Il décèle le bruit de tonus musculaire normal, et lors de la contraction, on entend parfaitement le bruit de roulement caractéristique de ce phénomène. La tonalité des sons transmis par ce microphone est conservée dans toute sa pureté. On peut facilement s’en convaincre en faisant vibrer successivement près de lui, ou même en contact avec sa planchette, des diapasons de tonalités différentes. Le téléphone répète alors fidèlement la note émise par chacun d’eux, et, ce qui est plus curieux, on peut même distinguer les sons des deux diapasons différents vibrant ensemble, sans que la tonalité de l’un ou de l’autre soit altérée. Nous avons également construit deux autres microphones un peu différents de celui-ci, afin d’étudier la contraction musculaire sur les animaux. Dans une prochaine note, nous rendrons compte des résultats obtenus, en même temps que nous donnerons la description de ces nouveaux appareils. M. Boudet de Paris |
1880 Vu dans "La lumière électrique"
| Microphone à contacts multiples de M.
Boudet de Pâris Ce microphone représenté dans la figure ci-dessous se compose d’un tube de verre de 1 centimètre de diamètre dans lequel sont placées six boules de charbon de cornue d’un diamètre un peu moindre, qui peuvent glisser facilement à son intérieur sans éprouver de déplacement latéral.  Ce tube, pris dans une bague, est articulé en son milieu, ce qui lui permet de prendre toutes les inclinaisons. A l’une des extrémités du tube, est fixée une embouchure de téléphone E, portant une plaque d’ébonite de 1 millimètre d’épaisseur et de 8 centimètres de diamètre. Üne petite masse de cuivre Mt fixée sur la plaque, pénètre de quelques millimètres dans l’intérieur du tube de verre, et s’appuie sur la première boule de charbon qü’elle embrasse en partie. A l’autre extrémité du tube, se trouve une seconde masse de cuivre M2 à laquelle 5e trouve soudé un petit ressort en spirale placé dans un étui R, relié à une vis de réglage V. Cette vis de réglage se meut dans un écrou en forme d’étrier fixé à l’extrémité du tube de verre. Le microphone ainsi disposé fonctionne soit avec des courants directs, soit avec des courants induits. Le microphone de M. Boudet de Pâris diffère des autres microphones à contacts multiples en ce que les pressions exercées par la membrane vibrante sont reproduites avec une intensité a peu près égale sur chacun des contacts, à la façon dont les chocs se transmettent, dans l’expérience bien connue des billes de billard, les mouvements des boules dans le tube de verre étant très-libres. En plaçant le tube presque horizontalement, l’effet de la pesanteur se trouve presque complètement annihilé. Le ressort en spirale et la vis V rendent le réglage très-facile. Avec six boules, lé microphone offre une résistance égale à 36 ohms et fonctionne avec six éléments Gaiffe, moyen modèle (peroxyde de manganèse et chlorure de zinc), montés en tension. Avec (des courants induits, une bobine dont le fil inducteur a environ 1 ohm de résistance, la voix a pu franchir des résistances de 150000 à 250000 ohms, représentées soit par des. bobines, soit par des tubes d’eau. Avec un téléphone récepteur à fil très-fin, la voix a pu franchir une résistance artificielle de 480000 ohms. Il est certain qu’en ligne cette résistance serait considérablement réduite, par suite des effets secondaires produits sur la ligne, par sa capacité et les inductions voisines. En employant le courant direct, la voix cesse d'être entendue avec une résistance de 1000 ohms, et encore n’est-elle bien nette qu’avec 800 ohms. M. Boudet de Pâris a calculé que l’intensité du courant dans cette dernière expérience était de 10 milliwebers environ. Avec les courants induits, l’intensité dans le circuit inducteur atteint et dépasse un dixième de weber. Ces chiffres sont très-intéressants à connaître, et ils montrent dans quel esprit scientifique — malheureusement trop rare, — M. le docteur Boudet. de Paris poursuit ses recherchés. |
Le weber peut être défini à l'aide de la loi de Faraday , qui établit un lien entre la variation du flux magnétique à travers une boucle et le champ électrique qui l'entoure. Une variation de flux d'un weber par seconde induit une force électromotrice d'un volt (produisit une différence de potentiel électrique d'un volt entre deux bornes en circuit ouvert).
TÉLÉPHONE. Application
à l'électricité musculaire
| Extraits de "Physiologie des muscles
et des nerfs... par Charles Richet, 1882 " Il semble que le fait d'un bruit musculaire dans la systole soit en contradiction avec l'hypothèse que la contraction du cœur est une secousse simple. Mais nous ne connaissons pas assez le mécanisme intime de la contraction, pour en conclure que la systole cardiaque résulte de la fusion de plusieurs secousses élémentaires. Sommes-nous autorisés à dire avec certitude que la secousse provoquée par une seule excitation électrique n'est pas composée elle-même de plusieurs vibrations plus petites. Je ne sais pas si la secousse unique d'un muscle donne un bruit musculaire, et je ne crois pas que cette recherche spéciale ait été faite méthodiquement. Elle serait d'autant plus difficile que, même pendant le repos, il y a encore un bruit musculaire, dû à la tonicité. En appliquant le stéthoscope sur un muscle vivant, on entend toujours un bruissement sourd qui se renforce chaque fois que le muscle se contracte. On a proposé de distinguer parce moyen la mort réelle de la mort apparente, et il est de fait que sur un cadavre on n'entend rien d'analogue au bruit musculaire. Toutefois il faut une oreille déjà assez exercée pour distinguer nettement la vibration musculaire, de sorte que ce procédé ne pourra jamais devenir vulgaire. M. BOUDET ( livre "Des applications dit téléphone et du microphone à la physiologie et à la clinique, Paris, 1880" ) a vérifié avec le téléphone ce fait intéressant que M. MAREY avait déjà avancé il y a longtemps, à savoir que la tonalité du bruit musculaire est d'autant plus élevée que l'énergie de la contraction est plus grande. Il a montré aussi qu'un muscle tendu et en état de tonicité donne un bruit qui augmente avec le poids tenseur du muscle. On sait que la tension du muscle par un poids provoque un certain état actif, ou, comme on dit, la tonicité du muscle, quand ce muscle est en rapport avec les centres cérébromédullaires. Pour bien apprécier les sons les plus faibles, M. BOUDET a construit divers appareils microphoniques et microtéléphoniques, pour la description desquels je renvoie à ses publications. M. HERING, en auscultant l'œil d'un animal vivant, a pu entendre les bruits musculaires produits par les muscles de l'oeil. Il a constaté que le curare, qui abolit la tonicité musculaire en supprimant l'innervation motrice, fait cesser le bruit des muscles de l'œil, bruit qu'on entend constamment, même lorsque l'organe parait être en repos. En effet, les muscles d'un animal vivant ne sont jamais en un réel repos, mais reçoivent toujours des excitations nerveuses faibles. Contraction volontaire. — Nous arrivons à l'étude d'un des plus importants problèmes de la physiologie musculaire. Les muscles, lorsqu'ils exécutent les mouvements volontaires que le cerveau leur commande par l'intermédiaire des nerfs, vibrent-ils à la manière d'un muscle excité par des courants fréquemment interrompus, ou ontils une très longue secousse? Autrement dit, l'excitation venue du cerveau ou de la moelle est-elle unique et prolongée, ou constituée par une série de petites excitations brèves et fréquentes? Est-elle continue ou discontinue ? Bien des physiologistes, MM. HELMHOLTZ, BRÜCKE, KRONECKER, HERMANN, ont essayé de résoudre la question. Ils ne sont pas arrivés à une conclusion absolument certaine. - L'expérience la plus importante est celle que nous indiquions plus haut, celle d'HELMHOLTZ et de BERNSTEIN : le muscle, excité par des courants d'un certain rythme, vibre à l'unisson de ces courants. Or, comme il vibre aussi lorsqu'il est mû par l'excitation nerveuse, sa vibration révèle alors le rythme véritable des vibrations nerveuses qui l'ébranlent. Une autre expérience a été imaginée par BRÜCKE. Elle consiste à compter le nombre de mouvements volontaires qu'un muscle peut exécuter pendant un espace de temps donné. On prend, par exemple) un crayon à la main, et on essaye avec ce crayon de tracer aussi rapidement que possible une série de points sur du papier pendant un temps donné. On a ainsi le nombre maximum des mouvements spontanés qui peuvent être exécutés par les fléchisseurs des doigts, dans un intervalle de temps facilement mesurable. Or le nombre des mouvements spontanés ne peut guère dépasser 8 ou 10 par seconde, et les plus habiles pianistes ne sauraient arriver à une plus grande agilité. Si l'on compare ces mouvements spontanés aux mouvements provoqués par des excitations électriques, on voit qu'on peut exciter les muscles avec des courants interrompus vingt fois par seconde, sans que les secousses cessent d'être tout à fait distinctes. Donc, si le muscle ne répond pas plus de 10 fois par seconde à l'excitation de la volonté, ce n'est pas par impuissance mécanique, c'est par suite de l'impuissance du système nerveux central à provoquer plus de 10 excitations isolées par seconde. D'ailleurs les secousses volontaires, quand on tâche de leur donner le minimum de durée possible, ne peuvent jamais être aussi rapides que les secousses provoquées dans les mêmes muscles par des excitations électriques. Si l'on représente par 2 la durée d'une secousse électrique, la durée minimum d'une secousse volontaire sera de 3 1. |
1881 "LA LUMIERE ELECTRIQUE"
| ÉTUDES SUR LE MICROPHONE. Dr m.
boudet de paris La question du microphone a déjà été traitée si souvent, et par des expérimentateurs d’une telle notoriété scientifique, que ce travail court le risque de passer pour un simple résumé des notions acquises en cette matière. Cependant nous croyons faire une chose utile en le publiant, car, au point de vue purement pratique, il pourra éviter aux personnes incomplètement versées dans les calculs purement électriques, des tâtonnements toujours fort longs et souvent entrepris sans cette régularité expérimentale qui est, à nos yeux, la seule chance de réussite. La plupart des ouvrages ou mémoires qui traitent du microphone et de ses applications sont remplis de descriptions d’appareils. Quelques auteurs, en tête desquels noys devons surtout citer M. le comte du Moncel, ont savamment discuté la théorie du microphone; mais c’est vainement que nous avons cherché une indication, à la fois complète et sommaire, des meilleures conditions à remplir pour transmettre la voix à distance. Les inventeurs se sont ingéniés à modifier la forme et la disposition des appareils sans nous indiquer en même temps quelle pile il faut employer, comment disposer ses éléments, quelles doivent être les dimensions de la bobine d’induction, etc. Certes, tout cela est connu de la plupart des électriciens, mais ces documents sont épars dans des articles de journaux spéciaux, ou même quelquefois encore inédits. Il ne nous a pas semblé inutile de réunir toutes ces questions, de les étudier à la fois par le calcul et par l'expérimentation, et de présenter dans leur ensemble les résultats obtenus. Naturellement, nous avons, comme la plupart des expérimentateurs, modifié plus ou moins le microphone primitif de Hughes. Mais, en agissant ainsi, notre intention n’était pas seulement de faire un appareil nouveau ; nous avons été guidés en cela par les lois de la physique, et l’instrument a été en quelque sorte construit en équation avant même d’être dessiné. Nous nous permettrons donc de discuter ici les résultats qu’il nous a donnés, sans réclamer d’autre part à son invention que l’application plus exacte peut-être qu’elle n’avait été faite jusqu’ici des données fournies par la science. Nous divisons ce travail en trois parties : Dans la première partie, nous nous occupons de la transmission, et cette étude comprend tout ce qui regarde : le parleur, la pile, la bobine d’induction. De courts chapitres résument en outre les calculs et les expériences ayant rapport à la dérivation du courant et à Yinjltience des extra-courants. La seconde partie contient un rapide résumé des causes de déperdition et de retard dues aux conducteurs du courant (fils télégraphiques, cables sous-marins et souterrains), et les moyens à employer pour les combattre. Enfin, dans la troisième partie, nous discutons la valeur du téléphone et du condensateur comme organes récepteurs, en montrant comment ces deux appareils peuvent être combinés pour donner le meilleur résultat. Encore une fois, nous avouons nous être servi de bien des notions fournies par d’autres avant nous, et notre seul mérite, si tant est que nous puissions en revendiquer un, est d’avoir réussi à en former un tout qui peut rendre des services réels. Si cette opinion est partagée par les personnes compétentes en pareille matière, nous nous déclarons satisfait. De la transmission. 1 ° Le parleur. — Les travaux de M. le comte du Moncel sur la conductibilité des corps médiocrement conducteurs ont servi de point de départ à toutes les recherches sur la transmission de, la parole à distance, au moyen des microphones. Sans entrer dans la discussion de la théorie de ces appareils, nous rappelerons ici le principe sur lequel est basé leur fonctionnement. Toute variation de résistance opérée dans un circuit électrique détermine, une variation correspondante de l’intensité du courant qui le trace verse, et cette dernière variation, si elle a lieu « brusquement, est traduite sous forme de son par des appareils récepteurs convenables. Les noms de Hughes, de E. Gray et d’Edison resteront toujours attachés à la découverte des premières applications de ce principe, et, bien que leurs inventions soient postérieures à celle de G. Bell, la téléphonie ne doit pas leur être moins reconnaissante, car ils lui ont fourni les moyens de reculer dans d’immenses proportions les limites de la transmission de la voix articulée. Nous n’avons point à discuter ici la valeur des différents appareils; l’expérience a déjà prononcé un jugement sur quelques-uns, mais ce n’est qu’a-près de longs essais que l’on pourra décider en dernier ressort de leur valeur respective. Cependant, sans vouloir critiquer dans tous leurs détails les principaux systèmes actuellement en usage, nous pensons qu’il est utile d’étudier leurs points faibles, et de chercher s’il ne serait pas possible de combiner ce qu’il y a de bon dans chaque méthode pour en faire un tout meilleur que chacune d’elles considérée isolément. C’est du moins ce que nous allons tenter. Avant d’entrer dans l’étude des appareils transmetteurs, établissons d’abord bien nettement en quoi consiste un parleur microphonique. On peut, croyons-nous, donner d’un tel instrument la description suivante : C’est une machine très sensible servant à transformer en variations d’énergie électrique les mouvements qui lui sont communiqués par l’air; et ces variations d’énergie subissent, dans l’appareil récepteur, qui peut être identique au transmetteur dans certains cas (microphone récepteur), une nouvelle transformation qui en refait des mouvements, soit moléculaires, soit de masse, selon « l’énergie de la transformation ». Cette définition découle à la fois du principe émis plus haut et des lois de la transformation des forces.En effet, deux microphones, établis aux deux extrémités d’un circuit de pile peuvent être comparés à deux machines magnéto-électriques dont les effets sont réversibles ; le courant de pile joue alors le rôle que joue le magnétisme dans les deux machines ; c’est la force préexistante dont l’intensité doit varier sous l’influence d’une force additionnelle, le mouvement. Il est bien évident, d’après cela, que le meilleur parleur sera celui qui opérera la transformation du mouvement avec le moins de déperdition, et cette déperdition doit être d’autant plus réduite que le mouvement à transformer est lui-même plus faible. D’où les deux conditions essentilles que doit remplir tout bon microphone : 1 ° Sensibilité à l’action des mouvements qui doivent l’impressionner; 2° Possibilité de réaction surun courant très énergique. Nous retrouverons encore la nécessité de ces mêmes conditions à propos des récepteurs. La nature du corps médiocrement conducteur employé comme transmetteur, ou, pour parler plus exactement, comme modificateur de l'intensité du courant, peut être très variable. C’est ainsi que Hughes et Edison ont employé le charbon ; E. Gray, l’eau acidulée; C. Herz, les sulfures métalliques, et que, tout dernièrement, Blyth a obtenu, paraît-il, de bons effets microphoniques avec le phosphore amorphe. Nous laissons de côté le sélénium qui transforme non plus des mouvements, mais des variations de chaleur et de lumière en intensité électrique. De notre côté, nous préférons l’usage du charbon, parce qu’il se taille facilement, parce qu’il résiste longtemps sans s’altérer à des courants assez énergiques, et enfin parce que l’on peut en quelque sorte graduer sa conductibilité en le métallisant, comme faisait Hughes au début de ses expériences. La forme du corps qui doit subir les vibrations de l’air a été modifiée de bien des façons différentes, sans qu’aucune dé ces modifications fût expliquée par des raisons réellement scientifiques. Il semblerait que chaque inventeur ait surtout cherché à donner une forme nouvelle à son appareil, avant de calculer si ce changement pouvait être la cause d’un rendement vraiment supérieur. Et puis, il faut bien ajouter qu’au début on allait à tâtons dans la voie du perfectionnement, et que le raisonnement a bien souvent dû céder le pas à la simple recherche expérimentale. Nous pourrions en dire autant à propos de la pluralité des contacts imparfaits et de la disposition même-de ces contacts. Partant de ce principe d’une vérité presque naïve, que plus il y a de contacts capables de déterminer une variation de résistance, plus la variation de résistance totale sera grande, on a multiplé ces contacts sans se tendre compte que, par le fait même de leur disposition vicieuse, certains d’entre eux ne peuvent aucunement être modifiés par les vibrations transmises, et qu’ils jouent par conséquent un rôle tout différent de celui que l’on attendait d’eux ; car, augmentant sans utilité la résistance passive de l’appareil, ils diminuent d’autant sa sensibilité. La pluralité des contacts marche donc de pair avec cette première condition : Tous les contacts doivent être influencés au même degré. Ainsi, avec des rondelles de charbon empilées verticalement, il n’y a guère que les deux ou trois premiers contacts qui soient actionnés par la parole, et encore le sont-ils très inégalement, le poids de chaque rondelle agissant selon les lois de la pesanteur pour rendre les pontacts de moins en moins sensibles. Ces effets de la pesanteur peuvent sembler bien faibles au premier abord, mais les variations qui ont lieu aux points de contact sont-elles donc bien grandes elles-mêmes ? Si, au lieu de rondelles empilées, on emploie une série de cylindres à pointe mousse, disposés en tension sur une même planchette, il arrive toujours que les vibrations vocales actionnent plus fortement certains d’entre eux, et même en laissent quelques-uns complètement inactifs ; ce dont on peut facilement se rendre compte en mettant un galvanomètre sensible, ou mieux un téléphone, en dérivation sur les deux extrémités de chaque contact. Et lors même que tous seraient actionnés au même degré, s’ils sont trop nombreux, la somme des résistances qu’ils opposent au passage du courant est trop grande, et l’on perd dans l’énergie de la réaction, ce que l’on gagne en sensibilité d’impression. D’un autre côté, la difficulté n'est pas moindre lorsque l’on adopte la disposition avec un seul contact variable. En effet, si çe contact çst sous faible pression, et c’est une condition indispensable pour obtenir de la sensibilité, il devient impossible de le faire traverser par un courant un peu intense, sous peine de faire naître dans le récepteur des crachements et un bruissement continu fort désagréable, et qui souvent couvre le son de la voix. Avec un seul contact sous faible pression, on obtient donc de la sensibilité au détriment de l’énergie. Si on augmente la pression des charbons, ou si on élargit leur point de contact, le résultat est inverse du précédent; l’appareil supporte une plus grande intensité de courant, mais sa sensibilité diminue proportionnellement. Logiquement, il faut donc calculer le nombre des contacts de telle façon que le microphone, tout en restant très sensible, c'est-à-dire ayant tous ses contacts impressionnés au même degré, soit capable de réagir sur un courant intense. Et, pour cela, il faut que la résistance propre de V appareil soit telle que le courant la traverse sans trop d'affaiblissement, et que, d'autre part, elle soit divisée sur un nombre de points suffisant pour que l'effet nuisible du courant énergique sur un seul contact disparaisse par le fait même de sa division. Telle est la première loi qui doit être observée dans la construction des microphones. On voit déjà par cela que les conditions qui doivent être réalisées par un bon transmetteur ne sont pas aussi simples qu’on pourrait le croire tout d’abord. Et cependant, nous n’avons envisagé jusqu’ici que le fonctionnement des appareils. Dans la pratique, il faut encore répondre à d’autres exigences. Les appareils étant destinés à être maniés par des personnes souvent peu expérimentées, leur réglage doit être aussi simplifié que possible, ou, pour mieux dire, ils ne doivent pas avoir besoin d’être réglés, si ce n’est à de longs intervalles, et lorsque l’on change les conditions primitives de leur fonctionnement. Enfin, si l’on ajoute : qu’ils ne doivent pas être influencés par d’autres bruits que la voix de l’expéditeur, que les variations de température ne doivent pas les troubler, que leur construction ne doit pas entraîner de frais trop considérables, on se fera une idée de la difficulté du problème à résoudre. Nous n’avons pas la prétention de croire que la solution trouvée par nous soit la meilleure, et la preuve, c’est que nous en étudions une seconde en ce moment. Cependant, grâce au précieux concours d’un constructeur bien connu, M. Ch. Verdin, l’appareil que nous présentons répond, sinon complètement, du moins en majeure partie, aux exigences formulées précédemment. Nous allons d’abord décrire les détails de sa construction, puis nous discuterons rapidement les points de ressemblance qu’il peut avoir avec l’appareil idéal dont nous parlions tout à l’heure, et que nous ne devons pas perdre de vue,  Ce nouveau microphone se compose de six boules de charbon de cornue, ayant toutes exactement le même diamètre ont 0m,0098. Ces boules sont renfermées dans un tube de verre de 0m,075 de longueur, et d’un diamètre intérieur de 0m.01; elles peuvent donc glisser avec facilité dans le tube, sans cependant y éprouver de déplacement latéral. Le tube de verre est articulé en son milieu, au moyen d’un genou, sur un pied-support, et peut ainsi prendre toutes les inclinaisons intermédiaires à l’horizontale et à la verticale. A l'une des extrémités du tube est fixée, au moyen de deux pattes de cuivre, une embouchure de téléphone E, de 0m,09 de diamètre, avec une ouverture centrale de 0m,02. Cette embouchure porte, vissé sur ses bords, un diaphragme en caoutchouc durci D, de 0m.001 d’épaisseur, et dont la partie active a un rayon de 0m,04. Au centre de ce diaphragme, est fixée une masse cylindrique de cuivre M1, longue de 0m,014 sur 0m,005 de diamètre. Cette masse pénètre de quelques millimètres dans l’intérieur du tube de verre, et s’appuie sur la première boule de charbon, qu’elle embrasse en partie par son extrémité légèrement excavée. A l’autre extrémité du tube, est une bague de cuivre supportant un étrier métallique Q qui sert d’écrou à la vis de réglage V. A l’intérieur de cette bague, et glissant à frottement doux, se trouve une culasse creuse K, également en cuivre, sur le fond de laquelle agit la vis de réglage. La partie antérieure de cette cu’.assse porte, soudé sur son bord, un petit ressort en spirale R, formé d’un fil de laiton de 0m,00058 de diamètre. A l’extrémité libre de ceressort, est sçmdée une petite masse de cuivre légèrement excavée MJ qui vient presser la dernière boule de charbon. Les deux masses métalliques M1 et M2 sont reliées métalliquement aux deux bornes B et B', auxquelles s’attachent les fils de la pile et du circuit téléphonique, ou de la bobine inductrice, si l’on veut employer les courants induits. La forme générale de l’instrument peut être modifiée ; ainsi, au lieu de fixer le tube de verre sur un pied-support, on peut le renfermer dans une boîte, ou même dans le manche d’un téléphone ordinaire. (A suivre.) Dr m. boudet de paris |
| ÉTUDES SUR LE MICROPHONE 2° article (voir le n" du 2.3 avril). Dans uotre précédent article, nous avons décrit avec détails notre système microphonique le plus seusible, et maintenant que nous connaissons l’appareil, étudions son fonctionnement, en examinant, tout d’abord, la façon dont il est impressionné par les vibrations vocales. Pour cela, il est nécessaire de rappeler quelques principes élémentaires de physique ayant rapport à l’élasticité et à l’inertie. Tout le monde connaît l’expérience dite des boules de billard, si souvent répétée dans les cours. On sait, d’autre part, qu’un corps élastique, soumis à un choc ou à une pression brusque, éprouve un changement de forme momentané d’autant plus marqué, à égalité de choc ou de pression, que l’élasticité de ce corps est plus faible, et qui persiste d’autant moins longtemps, que cette élasticité est plus parfaite. Ceci posé, considérons trois boules de même nature et de même masse, suspendues par des fils fins, de façon à entrer en contact par un point de leur circonférence (fig. 2).   Si la première boule a est écartée jusqu’à la position a', puis lâchée, le choc imprimé par elle à la boule b se transmettra jusqu’à la boule c qui sera lancée jusqu’à c', et la distance c c' sera théoriquement égale à la distance a a’. Mais si une masse M (fig. 3) s’oppose au déplacement de la boule c, il se fait une seconde série de déformations moléculaires, en sens inverse de la première, et la force, emmagasinée par les déformations des boules b et c, vient réagir sur la boule a, qui est relancée dans le sens de la flèche pointillée, d’une quantité presque égale à la hauteur de sa chute. Supposons enfin que, aussitôt après que la boule a a été lancée sur la boule à, une seconde masse M' (fig. 4) vienne s’opposer à son déplacement secondaire.  Le mouvement initial communiqué à la boule a disparaît alors ; mais on sait qu’une force ne peut pas disparaître, elle ne peut que se transformer; dans le cas des boules de billard, il y a transformation du mouvement en chaleur. Toutefois, le phénomène qui nous intéresse plus particulièrement, c.’est la déformation moléculaire que subissent les boules maintenues par des masses situées aux deux extrémités de la série, comme dans l’expérience de la figure 4 ; car c’est précisément sur cette modification instantanée qu’est basé le fonctionnement de notre appareil. Lés six boules de charbon renfermées dans le tube de verre, et qui ne touchent la paroi de ce tube que par un point très limité, peuvent être comparées aux boules de billard suspendues par des fils. Toutes ces boules, taillées dans le même morceau de charbon, ont exactement la même masse, et, si le tube est disposé horizontalement, l’effet de la pesanteur étant égal partout, la pression devient la même à chaque point de contact des boules entre elles. Un choc imprimé à la première boule de la série est transmis par les déformations moléculaires de chaque boule jusqu’à la masse M2 ; celle-ci, s’opposant au déplacement de la dernière boule, le mouvement tend à revenir jusqu’à la première, où il est arrêté par la masse M1 et par l’inertie de la membrane D. Par conséquent, le choc eu pour résultat immédiat de déterminer un mouvement moléculaire, qui s’est transmis également dans toutes les boules, et qui a agi avec la même intensité sur chacun des points de contact. Mais les boules étant traversées par un courant électrique auquel elles servent de conducteur, ce courant doit forcément subir une modification dans son intensité chaque fois qu’il se produit une variation dans l’état moléculaire du conducteur, c’est-à-dire une variation de résistance; en outre, ces variations moléculaires auront d’autant plus d’effet qu’elles se produiront sur un point plus limité, qui est ici le point de contact, et l’effet total sera d’autant plus grand qu’il y aura un plus grand nombre de points de contact, à condition que tous ces points subissent une variation égale, ce qui est précisément le cas. On comprend maintenant le fonctionnement de notre microphone, Sans courant électrique, il produirait seulement de la chaleur; dans des proportions, il est vrai, presque infinitésimales; traversé par le courant, il devient un modificateur de son intensité, comme tous les autres microphones; mais il a, sur les autres appareils, l’avantage d’effectuer cette modification avec le minimum de répartition et une'régularité mathématique ; d’où l’intensité de la voix transmise et la pureté de ses intonations. Le nombre des boules et leurs dimensions, ainsi que le poids des masses M1 et M2, sont facilement déterminés par le calcul et l’expérimentation. Un autre avantage de cette disposition, c’est de permettre l’emploi d’un courant intense, deux cents à deux cent cinquante milliwebers-, bien que l’appareil puisse également fonctionner avec une intensité ne dépassant pas dix ou quinze milliwebers. La résistance totale offerte par la série est de 18 à 20 ohms, selon que la pression du ressort R est plus ou moins forte. Au début de nos essais, cette résistance était de 36 ohms environ ; mais nous l’avons diminuée de près de moitié en métallisant les charbons, ce qu’il est très facile de faire de la manière suivante : les boules sont portées au rouge vif dans la flamme d’un chalumeau â gaz, et ensuite plongées dans un bain de mercure jusqu’à leur complet refroidissement. Cette métallisation, rendant les charbons meilleurs conducteurs, permet de conserver des contacts multiples et, par conséquent, de la sensibilité, sans augmenter la résistance totale. En outre, elle fait disparaître tous les bruissements qu’occasionnne ordinairement la présence d’une fine poussière de charbon sur les boules non métallisées. Quant au ressort R, il ne sert absolument qu’à régler la pression initiale ; l’appareil fonctionne aussi bien lorsque la masse M2 est fixe ; seulement le réglage est alors très difficile à établir et surtout à maintenir, tandis qu’avec l’addition du ressort et de la vis Y, cette opération se fait avec la plus grande facilité et sans qu’il puisse y avoir aucun dérangement ultérieur; l’appareil est réglé une fois pour toutes. Les conditions principales dont nous avons parlé plus haut se trouvent donc observées avec la disposition que nous indiquons. En effet, l’appareil est sensible, puisque la moindre vibration de la membrane agit également et avec la même intensité sur tous les contacts des charbons. Il fonctionne avec énergie, puisque tous les contacts ont une réaction égale à l’impression qu’ils ont reçue, et que cette réaction peut s’opérer sur un courant d’une grande intensité. Son réglage est réduit à sa plus grande simplicité, puisqu’il n’a besoin d’être établi qu’une seule fois. Enfin, la pression assez considérable du ressort en spirale, élimine tous les bruits etrangers et ne permet que l’influence de la voix, lorsque les lèvres sont à quelques centimètres de la membrane réceptrice. Cette membrane est en caoutchouc durci, afin de ne pas avoir de tonalité propre et d’être à l’abri des variations atmosphériques. (.A suivre.) |
| ÉTUDES SUR LE MICROPHONE 3e article (voir les nos des 23 et 30 avril). 2° Mesure des variations de résistance subies par le transmetteur. Pou/bien apprécier le fonctionnement d’un microphone et les modifications qu’il peut imprimer au courant qui le traverse, il est nécessaire de connaître très exactement les variations de résistance qu’il peut subir sous l’influence des vibrations vocales, et ces variations de résistance doivent être évaluées aussi bien qualitativement que quantitativement. Tous les microphones, en effet, ne varient pas de la même manière, pour une même influence extérieure: selon la disposition des contacts, il y a tantôt augmentation, tantôt diminution de la résistance propre des appareils, ce que l’on désigne par les termes de variation positive ou en plus et de variation négative ou en moins. Quant à la valeur même de la variation, quel qu’en soit le sens, il est évident qu’elle est en relation directe avec le réglage plus ou moins sensible de l’appareil, avec l’énergie qui actionne la membrane réceptrice et l’intensité du courant sur lequel on agit. En opérant dans des conditions aussi semblables que possible, les moyennes obtenues se sont mon trées assez constantes pour que nous puissions les prendre comme termes de comparaison, dans les diverses expériences que nous rapporterons plus loin. On pourrait croire, tout d’abord, qu’il est très facile de déterminer le sens de la variation dès microphones : cette opération présente, au contraire, certaines difficultés. Si, par exemple, on introduit un microphone vertical de Hughes et un galvanomètre dans le circuit d’une pile quelque peu énergique, on voit l’aiguille agitée par des oscillations continuelles et très irrégulières, alors même que le microphone est soustrait à toutes les influences extérieures de bruit ou de choc. Ce phénomène est dû évidemment à ce que les extrémités très mobiles du charbon vertical sont plus ou moins écartées de leurs contacts par le passage du courant qui détermine, en ce point, la formation d’un arc voltaïque microscopique. L’effet est encore bien plus marqué, si l’on fait usage du pont de Wheatstone; car l’aiguille oscille alors autour du zéro, montrant que le microphone présente des variations de résistance, tantôt positives, tantôt négatives. Si nous diminuons l’intensité du courant, l’aiguille du galvanomètre reste immobile au zéro, lorsque l’équilibre des résistances est bien établi sur les deux arcs de dérivation ; mais, vient-on à actionner le microphone au moyen de chocs réguliers et toujours identiques en énergie, tels que ceux produits par un bon métronome, on voit que les oscillations de l’aiguille galvanométrique sont loin d’avoir toujours la même valeur, et que souvent elles varient du simple au double. L’extrême mobilité du charbon vertical explique suffisamment l’inégalité de ces déviations, et l’expérience démontre que cette inégalité se retrouve pour tous les appareils à un seul contact, à moins toutefois que la pression des charbons ne soit très forte, auquel cas la sensibilité est tellement diminuée que les vibrations vocales 11e suffisent plus à faire dévier un galvanomètre ordinaire, et que le téléphone est seul capable de signaler des variations de résistance aussi faibles. Avec le microphone à boules, décrit précédemment, l’étude de ces variations est rendue beaucoup plus facile, l’appareil possédant à la fois une grande sensibilité et une pression toujours uniforme sur chacun des contacts. Mais, pour déterminer avec plus d’exactitude les variations de résistance, nous avons légèrement modifié les dispositions habituelles du pouf de Wheatstone, ou plutôt nous avons réuni dans un seul appareil les deux principes du pont de dérivation et du sonomètre de Hughes. Les variations subies par le microphone sont ainsi signalées par le galvanomètre et par le téléphone. Voici brièvement la disposition de cet instrument. Sur une bobine plate sont enroulés côte à côte trois fils ayant exactement le même diamètre et la même longueur. Deux de ces fils sont réunis aux bornes d’attache du galvanomètre et de la pile par leurs extrémités opposées, et forment, par conséquent, deux bobines en dérivation l’une de l’autre, présentant la même résistance (20 ohms) et parcourues en sens inverse parle courant (voir fig. 1).   Le troisième fil joue le rôle de bobine induite, et ses extrémités sont mises en rapport avec un téléphone récepteur. Le courant de la pile P, arrivé en c, se divise sur deux conducteurs qui aboutissent aux bornes du galvanomètre G; sur l’un de ces conducteurs se trouve la bobine B, sur l’autre le microphone M. Il en résulte que si les résistances de M et de B sont inégales, si, par exemple, M>-B, le potentiel sera plus élevé en a qu’en b. Pour revenir à la pile, le courant possède également deux voies, l’une à travers la bobine B', l’autre à travers le rhéostat r. On voit, d’après cette disposition, que le potentiel doit être plus élevé en a si M/B > r/B' et inversement, il est plus grand au point b, M/B < r/B' Il est égal en a et en b, et par conséquent l’aiguille galvométrique reste au zéro, lorsque M/R=r/B' La valeur de M est donc donnée par la formule M=Br/B' .Mais nous savons que B=B', chacune des bobines représentant 20 ohms de résistance ; on a donc M=r. En d’autres termes, le galvanomètre marque zéro lorsque r = M. L’aiguille dévie lorsque M ><r, c’est-à-dire lorsque la résistance augmente ou diminue à l’intérieur du microphone, et l’équilibre est rétabli par une égale variation de la résistance du rhéostat ; une simple lecture de cette variation indique alors la valeur des changements de M. En disposant autrement les attaches de la pile sur les bornes de l’appareil, en la mettant à la place du galvanomètre, comme cela est indiqué dans la figure 2, le téléphone peut indiquer, par un son plus ou moins fort, que le fil induit, celui de la bobine I, est influencé par des variations ayant lieu dans l’intensité des courants dérivés qui traversent les bobines B et B', lorsque l’équilibre est rompu entre M et r. Si l’oreille est un peu exercée, on peut facilement reconnaître que l’intensité des sons émis par le téléphone suit les mêmes phases que l’oscillation de l’aiguille aimantée; par ce moyen, l’oreille peut contrôler les indications galvanométriques, et, au besoin, corriger le défaut de sensibilité dû à l’inertie de l’aiguille. En outre, avec cette dernière disposition, il nous est facile d’évaluer la sensibilité du récepteur (ou l’acuité auditive de l’expérimentateur), puisque nous pouvons réduire’à zéro la différence de résistance entre M/B et r'/B' Un calcul très simple, basé sur les lois des courants dérivés, nous donne, en unités absolues, la valeur de l’intensité des courants en B et en B'; leur différence représente nécessairement l’intensité du courant qui induit la bobine I, etcette induction ne peut avoir lieu que si M/B =r'/R' Nous reviendrons d’ailleurs sur lés applications de cet appareil à propos des récepteurs; pour le moment, nous allons nous en servir pour étudier ce qui se passe dans le microphone en activité. {A suivre.) Dr m. boudet de paris. |
| ETUDES SUR LE MICROPHONE 4° article (voir les nos des 23, 30 avril et 14 niai 1881). Tout étant disposé comme l’indique la figure 1 de notre dernier article, et le microphone à boules étant en M, on trouve que, pour ramener l’aiguille du galvanomètre au zéro, il faut que r (le rhéostat) = 19,75 ohms. On a donc : M/20 = 19,75/20 ou M = 20 x 19,75/20 Le microphone, bien réglé pour la transmission de la voix présente donc, au repos, une résistance égale à 19 ohms 75. Nous parlons maintenant devant le transmetteur, à deux centimètres de l’embouchure, L’aiguille du galvanomètre éprouve successivement deux déviations, qui sont de sens inverse; une première, de courte durée, à la gauche du zéro, indiquant M > r, l’autre, au contraire, à droite, montrant M < r et persistant jusqu’à ce que nous ayons cessé de parler. La signification de cette double déviation nous a semblé d’abord quelque peu difficile à trouver ; mais nous avons fini par reconnaître qu’il fallait la rapporter à deux influences agissant sucessivement et différemment sur la membrane réceptrice, et déterminant deux variations d’ordre différent dans les contacts des charbons : la première (variation négative) est due à l’action de la chaleur de l’haleine sur le diaphragme en caoutchouc durci ; la seconde (variation positive) est causée par l’action des vibrations vocales sur les contacts. Le sens de cette dernière variation vient en aide à la théorie que nous avons proposée, pour expliquer le fonctionnement du microphone à boules. En effet, si nous approchons les lèvres entr’ouvertes à un ou deux centimètres de l’embouchure, sans parler, l’aiguille indique une augmentation de résistance dans le microphone, et sa déviation subit des oscillations correspondantes aux mouvements d’inspiration et d’expiration. Dès que nous parlons, la résistance du microphone diminue, et la déviation se fait de l’autre côté du zéro. Ce double phénomène est important à connaître pour l’évaluation de la valeur du changement de resistance correspondant à un son donné. Car il ne faudra pas seulement calculer ce changement d’après la déviation positive de l’aiguille, mais bien d’après la déviation totale qu’elle indique, après le double effet de la chaleur et de la voix. Si, par exemple, l’approche de la bouche cause une déviation de 40 à la gauche du zéro, et, le son émis, une déviation à droite de 6°, la variation de résistance causée par la voix ne doit pas être estimée seulement par ce nombre de 6°, mais par 6° + 4° = 10°. Certains autres appareils, au contraire, éprouvant une augmentation de résistance sous l’influence des vibrations vocales, il faut retrancher de la déviation totale la quantité résultant de l’action de la chaleur. Ainsi, avec un microphone de Hughes, l’effet résultant de la chaleur, lorsque la bouche est à deux centimètres de l’appareil, se mesure par une déviation de 6° à gauche du zéro ; si on parle, cette déviation devient 18°; pour une certaine émission de voix, le changement de résistance produit par l’action de la voix correspond à 18°-6° = 12°. En somme, on voit que dans des mesurations délicates, il faut toujours tenir compte de l’action de la chaleur qui produit, selon les appareils, des variations de même sens ou de sens inverse de celles que déterminent les vibrations vocales proprement dites. Maintenant, pourquoi la chaleur produit-elle une augmentation de résistance dans ce cas particulier ? Ce n’est évidemment pas en agissant directement sur les contacts des charbons qui sont à l’abri de son influence ; il nous paraît plus logique d’admettre qu’elle modifie momentanément la forme de la membrane microphonique, et, par suite, la pression de cette dernière sur les boules de charbon. L’influence de la chaleur se traduit d’ailleurs avec une grande rapidité, et l’aiguille galvanométrique revient au zéro dès qu’on s’éloigne de l’embouchure du parleur. Elle a d’ailleurs toujours la même valeur pour une même distance ; avec le microphone à boules, la chaleur de l’haleine produit une résistance = 0,80 ohms, lorsque les lèvres sont à deux centimètres de l’appareil. A la même distance, la flamme d’une bougie ordinaire produit une augmentation de résistance = 0,35 ohms. Quant aux variations positives produites par les vibrations de la voix, elles dépendent ordinairement de la force de l’émission et de la nature même du son émis, toutes les voyelles n’agissant pas avec la même énergie, ainsi que cela a été reconnu depuis longtemps; les variations maxima sont atteintes avec l'a l’o l'i, au contraire, donne le minimum. La forme que prend la bouche, lors de la prononciation des différentes lettres de l’alphabet, explique suffisamment les diverses modifications de la colonne d’air qui vient frapper la membrane réceptrice. Nous ne pouvons insister plus longiiement sur ces détails que nous avons déjà abordés lors de nos tentatives d’inscription électrique de la parole. D’après un grand nombre d’expériences, nous pouvons conclure que lorsque l’expérimentateur parle, à haute voix, à deux centimètres du microphone à boules, les variations de résistance éprouvées par cet appareil, peuvent atteindre cinq ohms; mais la moyenne de ces variations doit être évaluée à environ deux ohms. Dans un prochain article, nous chercherons comment cette variation de deux ohms peut être utilisée, avec le plus d’avantages, pour produire un maximum d’effet sur les appareils récepteurs. (il suivre.) Dr m. boudet de paris |
|
ÉTUDES SUR LE MICROPHONE Par conséquent, pour des circuits très
longs et très résistants, et en tenant compte des
déperditions qui ont lieu sur les conducteurs télégraphiques
(abstraction faite des inductions latérales et de la condensation),
on voit qu’il faudrait un nombre très considérable
d’éléments montés en tension pour franchir
des distances un peu considérables. Ainsi, pour un circuit
bien isolé de 5oo kilomètres (5.000 ohms), il faudrait,
pour obtenir ce courant de 10 milliwebers 3q à 35 éléments
Leclanché (ancien modèle); c’est du moins ce
que nous indique la formule suivante : |
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ÉTUDES SUR LE MICROPHONE
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dans
laquelle m est le nombre total d’éléments;
n, le nombre des séries parallèles; r, la résistance
de chaque élément, et R la résistance du
circuit extérieur (microphone).
dans
laquelle n est le nombre des batteries parallèles et m,
le nombre des éléments dans chaque batterie. La
réunion de ces batteries en série intervient alors
pour modifier la valeur de E.
| APPAREILS MICROPHONIQUES APPLIQUÉS AUX
ÉTUDES MÉDICALES ET PHYSIOLOGIQUES En même temps que le microphone primitif de Hughes subissait la série de transformations qui en ont fait un excellent transmetteur de la parole, d’autres expérimentateurs mettaient à profit son exquise sensibilité, pour recueillir et étudier les bruits les plus délicats de l’organisme humain. Les tentatives, patiemment renouvelées, ont fourni des résultats, encore incomplets sans doute, mais qui laissent entrevoir la possibilité de donner bientôt une place au microphone parmi les plus précieux instruments dont pourront disposer les médecins. Plusieurs fois déjà, nous avons eu l’occasion de parler de ces essais dans les colonnes de ce journal, et M. Th. du Moncel les a mentionnés dans son livre sur le Téléphone et le Microphone; aujourd’hui, nous allons présenter aux lecteurs quelques appareils dont nous empruntons les gravures au travail du docteur Boudet de Paris sur les Applications du Téléphone et du Microphone à la physiologie et à la clinique, M. Boudet s’est surtout attaché à donner à ses explorateurs microphoniques, une très grande sensibilité, tout en maintenant assez le charbon mobile pour éviter les interruptions de courant et la production-dé bruits étrangers qui couvriraient ceux que l’on veut étudier. Pour obtenir le maximum de sensibilité, l’auteur adopte une disposition indiquée autrefois parM. Hughes : le charbon mobile, taillé en forme de cylindre, est couché horizontalement et maintenu sur un axe transversal qui passe exactement en son milieu ; les deux moitiés du cylindre se font ainsi équilibre, et l’une d’elles s’appuie, par son extrénaité, sur une pastille de charbon, qui reçoit directement ou indirectement les vibrations sonores ou les mouvements à transformer en sons. Quant à la pression qui doit maintenir les charbons au contact, elle est obtenue d’une façon très simple au moyen d’un ressort formé d’un V de papier écolier, ce corps jouissant d’une élasticité à la fois très faible et très parfaite. Des vis micrométriques permettent dérégler le degré de cette pression, et de faire varier la sensibilité de l’appareil, selon les besoins de l’expérience.  La figure i représente un parleur microphonique construit d’après ces données, et destiné à analyser les vibrations vocales. En reliant cet appareil à une pile peu résistante, telle qu’un Grenet, et à un récepteur d’une disposition particulière, M. Boudet est parvenu à recueillir sur un cylindre couvert de noir de fumée.les tracés des différentes voyelles et même l’inscription de mots tout entiers. Le même instrument peut encore être utilisé pour faire parler à voix haute un téléphone récepteur, et, de tous les microphones, c’est celui qui peut le mieux, à cause de son extrême sensibilité, servir lui-même de récepteur. Un seul élément Leclanché suffît pour transmettre et reproduire la parole, avec deux appareils de cette nature adaptés aux deux extrémités du circuit. Enfin, la force avec laquelle ce parleur fait vibrer le diaphragme d’un téléphone est telle que, en recueillant ces vibrations au moyen d’une tige qui s’applique sur l’arcade dentaire, on a pu faire entendre le chant à des sourds-muets chez lesquels le nerf auditif ne faisait pas complètement défaut.  Le Myophone qui sert à l’étude du bruit musculaire est représenté en coupe dans la figure 2. Le charbon inférieur H est fixé au centre d’une membrane de parchemin tendue sur une embouchure de téléphone, et destinée à amplifier les vibrations qui lui sont communiquées. L’autre face de cette membrane porte, également à son centre., un bouton explorateur, que l’on applique directement sur le muscle en expérience, ou bien auquel on attache par un fil ordinaire le tendon d’un muscle de grenouille. On peut ainsi recueillir les bruits du muscle à l’état de repos physiologique ou de contraction provoquée par l’excitation électrique. Chez l’homme, on constate que la tonalité de ce bruit est brusquement élevée lors de la contraction volontaire, en même temps que son intensité augmente. Le même appareil devient un précieux moyen d’étude dans les cas pathologiques tels que la paralysie et la contracture; il permet aussi de vérifier si les muscles sont encore sensibles à l’action des courants électriques faibles. L’exploration du pouls (artère radiale), avait tenté tout d’abord les expérimentateurs ; aussi les premiers microphones médicaux ont-ils presque tous porté le nom de sphygmophones. Celui du docteur Boudet de Pâris, représenté dans la figure 3, est certainement l’un des plus sensibles, et il est disposé de telle sorte que les mouvements imprimés par l’ondée sanguine n’apportent aucune gêne à l’auscultation des bruits intra-artériels. Deux ressorts, montés sur une petite lame de caoutchouc durci de 5 sur 2 centimètres 1/2, portent, l’un le bouton explorateur K, l’autre une pastille de charbon H. L’écartement de ces deux ressorts, et, par suite, la pression du bouton K sur l’artère, sont maintenus par la vis G. Le charbon mobile D peut monter ou descendre le long de la tige A, selon que l’on tourne la vis Y à droite ou à gauche. L’appareil, muni d’ailettes mobiles L L, se fixe sur l’artère du poignet comme le sphygmographe de M. Marey; il indique tous les bruits qui se passent à l’intérieur du vaisseau, et, avec un peu d’habitude, on arrive très aisément à distinguer les différences de rhythme, les bruits de souffle, etc.  SPHYGMOPIHONEA. — Tige de cuivre sur laquelle monte et descend le chariot B. C. — Vis de serrage permettant d’avancer ou de reculer le charbon mobile D. E. — Ressort portant le charbon H. P. — Ressort portant le bouton explorateur K. G. — Vis permetttant l’écartement des deux ressorts et par conséquent des pressions différentes du bouton K sur l'artère. I. — Ressort en papier réglant la pression des charbons. V. — Vis micrométrique réglant la hauteur du chariot B sur la tige A. L. — Ailettes mobiles maintenant l’appareil sur le bras. Cet explorateur, tel qu’il a été construit par M. Verdin, est un véritable instru-ment de précision; il est donc excellent lorsqu’il s'agit d’explorer l’artère radiale, et c’est même celui qui donne les meilleurs résultats ; mais il ne peut commodément s’appliquer sur les autres artères telles que les carotides, les fémorales, etc., ni surtout sur les veines. Il est préférable alors de se servir du microphone à transmission représenté dans la figure 4.  Les charbons de ce microphone sont placés sur un tambour T, assez semblable à ceux de M. Marey. Un petit embout d’ivoire ou de corne B, en forme d’entonnoir, sert d’explorateur et s’applique très légèrement sur les vaisseaux. Un tube de caoutchouc relie cet embout au tambour récepteur dont la membrane est faite en vessie de porc très fortement tendue. Si l’on veut atténuer l’influence de certains mouvements mécaniques, on adapte à l’orifice de l’embout une seconde membrane munie d’un bouton explorateur A. Quant au réglage de la pression des charbons, il s’exécute par un moyen très simple dont l’idée première appartient à M. le Dr d’Arsonval. Comme on peut le voir sur la figure 4, le ressort en papier est remplacé par l’attraction qu’exerce lavis M, en acier aimanté, sur une petite aiguille d’acier couchée sur le charbon horizontal. M. Gaiffe a réuni les diverses pièces de cet appareil dans une petite boîte très portative, qui renferme en même temps la pile P destinée à fournir le courant. Pour l’usage de ces différents microphones, M. Boudet recommande de n’employer qu’un courant très peu énergique, celui d’un seul élément au chlorure d’argent, par exemple. Plus les vibrations que l’on veut recueillir sont faibles, plus le courant lui-même doit être réduit ; on évite ainsi les erreurs qui seraient produites par l’action d’un courant énergique sur les contacts des charbons. D’autre part, les ébranlements mécaniques produiraient, avec un courant fort, des bruits très intenses qui gêneraient la perception des bruits plus faibles. Quant aux récepteurs, on comprend facilement que leur résistance doit être très faible, pour qu’ils puissent être impressionnés par des'variations d’intensité aussi petites que celles engendrées par les bruits de l’organisme. Il y a donc avantage à se servir de téléphones à fil gros et court. DE MAGNEVILLE |
1881 "LA LUMIERE ELECTRIQUE"
| M. Boudet, de Paris, vient de publier un nouveau
livre sur le téléphone intitulé : Des
applications du téléphone et du microphone à
la physiologie et à la clinique. M. Boudet pouvait mieux qu’aucun médecin traiter cette question, car il a contribué lui-même aux progrès du microphone, et nos lecteurs doivent se rappeler les curieuses expériences qui l’ont conduit à faire parler haut un téléphone ordinaire, à faire reproduire la parole à des téléphones sans diaphragme et même sans noyau magnétique; c’est lui qui a été un des premiers et les plus ardents partisans de notre théorie des vibrations longitudinales moléculaires dans les effets téléphoniques, et il est arrivé à faire du microphone un véritable appareil de précision pour les études physiologiques. Son livre se divise en deux parties : la première se rapportant à l’étude des appareils, la seconde aux applications médicales et physiologiques du microphone et du téléphone. Dans la première partie, il consacre un chapitre aux appareils récepteurs dont il déduit les dispositions en partant d’une série d’expériences propres à montrer les différentes manières de reproduire les sons et la parole et les différentes actions physiques qui sont en jeu. Dans un second chapitre, il étudie les transmetteurs qu’il divise en deux classes : ceux qui fournissent des interruptions rapides du courant, comme les appareils à trembleur, les téléphones de Reiss, etc., et ceux qui produisent des variations d’intensité du courant par des variations de résistance dans le conducteur du circuit. Là, comjne dans le premier chapitre, il énumère les différentes expériences qui ont amené aux différents transmetteurs que l’on connaît, et aux différents effets phonétiques que nous avons si souvent signalés, et qu’il explique à peu près de la même manière que nous. Dans un troisième chapitre, il s’occupe delà pile et montre qu’il faut toujours faire en sorte de l’employer la plus faible possible; c’est à cette seule condition que les sons sont nets et distincts. Il conseille l’emploi de deux petits éléments à sulfate de cuivre, de M. Trouvé. Les applications médicales et physiologiques du téléphone sont, grâce à l’auteur, aujourd’hui très nombreuses, et se rapportent: 1° à l’étude de la voix articulée ; 2° à l’étude du bruit musculaire ; 3° à l’étude des bruits intra-thoraciques ; 4° à l’étude des bruits circulatoires ; 5° au diagnostic des calculs vésicaux, à l’étude de la dermatophonie, aux bruits intra-utérins, etc. La description et l’étude de toutes ces applications sont accompagnées de dessins indiquant les dispositifs employés par lui, dispositifs bien entendus et bien étudiés qui devront figurer maintenant dans les cours de médecine. Nous décrirons quelque jour ces divers appareils. |
M. Boudet de Paris a aussi combiné des transmetteurs
où les contacts sont réunis en quantité et qui
ont fourni également de bons résultats; ce sont ceux que
nous représentons figures 73 et 74.
Dans le premier, une membrane de caoutchouc durci porte à son
centre un axe coudé sur lequel sont fixées transversalement
deux tiges cylindriques de charbon. Au-dessus de ces deux tiges, sont
suspendues côte à côte 24 tiges de cuivre (en 2 séries
de 12) terminées par un petit cylindre de charbon à l’extrémité
duquel est vissée une masse métallique pesante. L’appareil
est renfermé dans un anneau cylindrique dont le fond en glace
permet de voir la disposition des différentes parties. Enfin
le tout est fixé sur un pied support, et l’inclinaison est
obtenue au moyen d’une charnière. On remarquera en outre
que dans cet appareil la charge des charbons mobiles étant placée
au-dessous de leur point de contact et très près de lui,
il suffit d’une variation très faible de l’inclinaison
pour faire varier la pesanteur et pour obtenir des pressions très
différentes.
Le second appareil se compose d’une plaque d’ébonite
formant la paroi postérieure d’une petite caisse de résonance,
et sur laquelle sont vissées parallèlement deux ba-rettes
horizontales de charbon percées de trous coniques pour y adapter
une vingtaine de cylindres de charbon oscillant librement sur leurs
pointes. Le pied de cet instrument porte d’ailleurs une charnière
qui permet de lui donner tous les degrés d’inclinaison.
La résistance dces appareils est d’environ un dixième
d’ohm, en moyenne ; mais l’amplitude des variations de résistance
est bien moindre qu’avec le transmetteur à boules, et ne
dépasse guère 0 ohm,25; on a reconnu que, dans certaines
conditions, cela suffit pour obtenir une reproduction très bonne
de la parole.
...
Boudet de Pâris présente en 1880 un
micro-stéthoscope à amplification électrique
où il tente d’adapter au stéthoscope la technologie
du microphone qui vient d’apparaître.
Le micro-stéthoscope est collé à la peau
par une ventouse, son fonctionnement est difficile à comprendre
et il restera au stade expérimental.
Il crée également un modèle biauriculaire classique
non électrifié : le stéthoscope amplificateur.
Pour empêcher toute déperdition du son le long de la colonne
d’air, et assurer une bonne transmission de l’onde sonore,
les embouts auriculaires sont ajustés au canal auriculaire. Un
bouton explorateur circulaire capte les vibrations sonores pour les
transmettre à une membrane en bakélite supposée
les renforcer. Pour ausculter les vaisseaux le bouton explorateur devient
ovale. Si Paul juge que l’auscultation biauriculaire double l’intensité
des sons, Boudet affirme qu’elle la quadruple.
Chauveau, à la fois vétérinaire, chercheur et physiologiste,
réalise en 1896 un appareil à tubes souples avec un lourd
pavillon en bronze équipé ou non d’une membrane vibrante
en caoutchouc. Comme Boudet, Chauveau estime que la transmission des
sons passe par la vibration de la colonne d’air du stéthoscope.
Ses embouts auriculaires sont enfoncés à frottement pour
éviter toute déperdition sonore. Il branche en parallèle
un tube en caoutchouc d’une vingtaine de centimètres communiquant
avec l’air libre. Cet appendice permettrait de conserver aux bruits
leur tonalité d’origine.
L’année 1901 est décisive.
C’est la date à laquelle Robert C. M. Bowles ingénieur
de Boston, influencé par le téléphone, reçoit
un brevet d’invention pour l’utilisation d’un
diaphragme vibrant placé sur le pavillon du stéthoscope.
Sa demande avait été déposée en 1894. Le
diaphragme vibre au passage des sons et crée aussi une chambre
acoustique qui renforce leur intensité. D’un diamètre
de 51mm, son intimité avec la paroi thoracique amplifie en priorité
les sons aigus. Le pavillon plat avec son tube coudé peut être
glissé sous les vêtements pour respecter la pudeur féminine
.
Pavillon de Bowles avec sa tige coudée.
...
Les médecins français de la fin du XIXe siècle,
contemporains directs de nombreux musiciens français de l'entre-deux-guerres,
considéraient la musique et ses vibrations comme utiles non seulement
pour aider les personnes souffrant de troubles nerveux, de douleurs
physiques et d'insomnie, mais aussi en tandem ou comme anesthésiant
lors d'interventions chirurgicales. Cela est évident dans le
texte de Maurice Boudet de Pâris de 1881 sur les pouvoirs anesthésiques
des vibrations mécaniques, dans lequel il relate des expériences
récentes sur les propriétés calmantes et anesthésiantes
du son, et préconise l’utilisation de diapasons vibrants
comme anesthésique local pouvant également soulager les
patients souffrant de migraines et de crampes.
Boudet édita de nombreux livres et documents
dont :
- Note "Sur un nouveau stéthoscope par le Dr Boudet de Pâris",
- Livre : "De l'élasticité musculaire / par Boudet
de Pâris"
- Livre : "Considérations générales sur la
fonction du muscle et sur les effets cliniques du courant de pile"
- Livre "Des applications de téléphone
et du microphone a la physiologie & à la clinique"
. Consultable en pdf
- "Note sur une cause peu connue du bourdonnement d'oreille"
- Livre : ETUDES ÉLECTROPHYSIOLOGIQUES ET CLINIQUE.
-Livre : Du Traitement de l'occlusion intestinale par l'électricité
