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Elisha Gray, né le 2 août 1835 à Barnesville, Ohio et mort le 21 janvier 1901 à Newtonville (Massachusetts),
Né dans une famille Quaker en Ohio, il est élevé dans une ferme. Il fait ses études à Oberlin College en Ohio et travaille en tant que forgeron, charpentier et constructeur de bateaux avant de fonder son entreprise en 1869, qui devient en 1872 la Western Electric (dont le département recherche et ingénierie deviendra les Laboratoires Bell), au sein de laquelle il fait des recherches notamment sur le télégraphe.
Gray est l'inventeur en 1876 du télégraphe musical, basé sur l'oscillateur électrique.
Elisha Gray dépose aussi un avis de brevet deux heures avant, le même jour que Graham Bell concernant l'invention du téléphone, cependant attribuée à Bell.
Gray intente alors plusieurs procès, qui se soldent tous par un jugement en sa défaveur.
Gray continue à travailler sur le télégraphe et le téléphone, et déposera plusieurs brevets dans ces domaines.
En 1880, il devient professeur d'électricité dynamique à l'Oberlin College où il avait fait ses études,
il meurt en 1901 au Massachusetts.
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.
The ‘Two-Tone’ transmitter of 1874
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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 secréaire 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.
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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.
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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 December 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] ».
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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.
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.
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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, eminent 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.
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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 produireun 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.
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La controverse
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.
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 travaillent tous deux sur la technique du télégraphe, ils 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.
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Comparaison des shémas Bell et Grey :
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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.
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 d’intention 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.
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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.
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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 Conspir acy 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.
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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.
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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.
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CONCLUSION.
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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.
En complément dans le "Journal Télégraphique de février 1878" on pouvait lire ;
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 coui-ant 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 télephoniquement 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, l âchent 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 réattirées 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.
