Trompette et Téléphone du capitaine d'infanterie
J.P. ZIGANG
Le capitaine français Zigang, connu pour sa trompette
d'appel (1887) , a construit un téléphone électromagnétique,
qui est probablement le plus petit existant à ce jour. La trompette
électrique de Zigang est constituée d'un diaphragme au
fond d'un tube en forme de trompette, qui vibre sous l'action de l'électro-aimant,
comme dans un téléphone, le courant étant créé
et coupé par le diaphragme lui-même.

Selon "La Lumière Electrique" , de 1889, la principale
préoccupation de l'inventeur était de produire un téléphone
bon marché, léger et pratique à usage domestique
; Parce que dans ses expériences précédentes, un
courant galvanique en forme d'onde agissait sur une plaque parlante
téléphonique au moyen d'un électro-aimant, jusqu'à
une certaine limite, plus les courants étaient forts et spécifiques,
plus la plaque parlante était élastique et petite, il
a choisi un plaque avec un ton fondamental élevé, qu'il
trouvait très avantageux pour reproduire les sons.
1880 Le téléphone Zigang
Le téléphone électromagnétique fabriqué
selon ces aspects est représenté ci-dessus. Le téléphone
contient un noyau en fer doux en forme de fer à cheval de 1,5
mm d'épaisseur, dont les extrémités des pôles
sont encastrées dans une solide plaque de cuivre percée
et solidement montée dans le boîtier ; Ce dernier a pour
but d'éviter que les vibrations moléculaires de l'aimant
ne soient transmises au boîtier. Une feuille de cuivre argentée
de 0,03 mm d'épaisseur et d'un diamètre de 18 mm (15 mm
libres) sert de plaque parlante ; Une ancre rectangulaire en fer doux
de 0,15 mm d'épaisseur est fixée au dos. La plaque parlante
est montée dans le boîtier en palissandre contenant toutes
les pièces de manière à ce que les ancrages et
les noyaux soient le plus près possible les uns des autres sans
se toucher. Sur les noyaux se trouvent deux rouleaux de fil de cuivre
de 0,1 à 0,2 mm d'épaisseur avec une résistance
totale de 3 à 4 ohms, qui sont fortement vernis afin de contrecarrer
le développement d'oscillations longitudinales des noyaux, qui
nuiraient à l'effet du champ magnétique. poteaux. L'embout
du téléphone n'est pas en forme de coque, mais presque
plat, légèrement incurvé vers l'extérieur
et doit bien s'adapter à l'oreille. Le téléphone,
qui restitue bien la parole, le chant et la musique, ne pèse
que 12 à 15 g.
Un microphone à charbon de Zigang ou d'Argy
avec trois éléments Leclanché allumés sur
chaque station de microphone est utilisé comme émetteur
; les circuits peuvent avoir une résistance allant jusqu'à
40 ohms.
La trompette d'appel de Zigang peut être utilisée comme
dispositif de signalisation. Ce téléphone est destiné
à être utilisé contre être moins sensible
aux courants étrangers (télégraphiques et lumineux).
sommaire
Vu dans "La lumière électrique" de 1889
NOUVEAUX APPAREILS TÉLÉPHONIQUES DU CAPITAINE ZIGANG
Nous avons donné dernièrement la description du récepteur
électromagnétique léger du capitaine Zigang. Nous
allons examiner aujourd’hui les différentes combinaisons
qut ont permis à l’inventeur de réaliser l’application
de son système à la construction de postes téléphoniques
domestiques légers. Dans le premier de ces postes (fig. 1) l’auteur
dispose à la partie supérieure d’une planchette microphonique
une trompette électrique d’appel.
Fig. 1
A la partie inférieure est un petit manipulateur Morse mobile
autour de son support central ; ce manipulateur porte en outre à
sa partie antérieure un petit disque métallique qui obture
l’embouchure du microphone lorsque l’appareil est à
l’attente.
Le microphone (système d’Argy)
est dissimulé derrière la planchette dans un évidement
circulaire au fond duquel s’applique la planchette de sapin. Les
deux récepteurs pendent naturellement sur les cotés de
la monture. Les deux bornes supérieures communiquent avec la
ligne, les deux autres avec la pile (2 ou 3 éléments Leclanché).
Voici maintenant le fonctionnement de ce système :
Lorsque la personne du poste d’attaque veut appeler son correspondant,
elle presse le bouton du manipulateur, et fait ainsi fonctionner la
trompette du poste opposé.
La réponse se fait de mêrr.e et les deux opérateurs
ainsi prévenus tournent respectivement leur manipulateur de gauche
à droite, celui-ci prend alors la position indiquée dans
la figure 1, en remplissant le rôle d’un commutateur dont
l’effet est de mettre dans un même circuit les récepteurs,
les microphones et les piles des deux postes; de plus la planchette
du microphone a été découverte par le déplacement
du disque qui l'obturait. Dès lors il n’y a plus qu’à
appliquer les deux récepteurs aux oreilles et parler à
environ 30 ou 40 centimètres de l'ouverture annulaire.
Lorsque la conversation est finie, celui qui a entamé la correspondance
abandonne ses récepteurs, replace le manipulateur verticalement
et donne quelques coups de bouton qui indiquent à celui qui écoute
encore au poste opposé que l’entretien est terminé
; ce dernier exécute le même jeu et les deux postes sont
de nouveau à l’attente.
Dans ce nouvel agencement, il ne fallait pas songer à utiliser
le poids des récepteurs pour la manoeuvre automatique des commutateurs
comme cela a lieu dans la plupart des appareils de ce genre, ce poids
eût été évidemment trop insuffisant pour
vaincre le moindre ressort antagoniste; nous avons vu comment le manipulateur
mobile y suppléait d’une façon fort ingénieuse.
De prime abord, on serait tenté d’objecter qu’il est
possible d’oublier de manœuvrer le manipulateur, ce qui empêcherait
le fonctionnement des appareils ; la position dissymétrique de
cet organe et l’ouverture de l’entrée du microphone
rendent toute méprise impossible; en outre, en pressant le bouton
pour indiquer la fin de la conversation on s'apercevrait bien vite que
celui-ci s’abaisse dans le vide alors que normalement sa Course
est assez limitée.
Le poste téléphonique dans son ensemble est léger,
agréable à la vue, et peu encombrant. Le signal phonique
d’appel est réglable comme intensité de son suivant
qu’il doit fonctionnerdans nne chambre close ou dans un endroit
où il y aurait nécessité d’avoir un signal
plus puissant. La manipulation permet de correspondre en signaux Morse
à l’audition dans les ateliers, les usines, les chantiers,
où le bruit empêcherait momentanément de correspondre
au téléphone.
Le poste micro-téléphonique Zigang convient particulièrement
pour la correspondance avec circuit dé quelques kilomètres,
mais il est possible de commnniquer à de grandes distances en
augmentant con/enablèment la tension du courant.
TROMPETTE-TÉLÉPHONE
En poursuivant l’étude de la construction des postes téléphoniques
domestiques à la fois simples et légers, le capitaine
Zigang s’est aperçu que les éléments qui constituent
sa trompette-électrique et son téléphone sont identiques.
En partant de cette similitude il conçut l’idée de
faire servir le même appareil pour produire le signal phonique
d’appel d’abord et ensuite de faire fonctionner les mêmes
organes comme récepteur téléphonique.
Fig 2
Fig 3 Fig
4
Voici les dispositions adoptées par l’auteur pour l’appareil
qui répond aux conditions proposées :
A (fig. 2) est un tube en palissandre déjà 4 centimètres
de diamètre dans l’intérieur duquel se trouve fixé
un petit électroaimant présentant ses pôles en regard
et à une faible distance d’une plaque armature B. Une traverse
métallique isolée portant une vis C, maintient en place
par ses extrémités l’anneau qui serre la membrane
B. Cette pièce est reliée à un piton extérieur
D à l’aide duquel on accroche l’appareil.
L’un des fils de la bobine communique directement au conducteur
souple, l’autré indirectement en passant parla plaque-armature.
Un manche en bois E, sert de poignée à l’appareil
pour faciliter sa manipulation, il est traversé par le cordon
conducteur.
La trompette-téléphone est suspendue à un crochet-commutateur
faisant saillie sur une planchette microphonique en acajou (fig. 3),
F est un bouton d’appel ordinaire qui, avec les 4 bornes de ligne
et de pile constituent tous les accessoires apparents du système.
Lorsqu’un courant est lancé dans la ligne par le poste correspondant
les communications sont telles que l’appareil fonctionne comme
trompette.
En décrochant la trompette-téléphone le commutateur
a mis en circuit la pile, le microphone et l’électroaimant
de chaque appareil.
En appliquant l’ouverture à l’oreille et en parlant
devant la planchette on correspond comme avec le poste précédent.
Une particularité qui est aussi à noter dans ce dispositif
c’est la simplification du microphone.
Le capitaine Zigang supprime totalement le diaphragme additionnel en
sapin mince ainsi que ses accessoires et il pratique, dans l’épaisseur
du bois de la monture, une cuvette cylindrique (fig. 4) au fond de laquelle
il laisse substituer une épaisseur de 1 à 2 millimètres
de bois. Cette membrane se trouve ainsi très régulièrement
assujettie par ses bords, disposition qui élimine complètement
les lignes nodales parfois nuisibles que provoquent des pressions périphériques
irrégulières. On arrive ainsi en même temps à
donner à l’ensemble un aspect plus agréable à
l’œil.
Le microphone G est placé au centre de la membrane.
Ce poste domestique est bien plus simple que le précédent
; mais l’audition de la correspondance est un peu moins nette que
dans l’autre ; d’abord parce qu’il n’y a qu’un
seul récepteur et puis parceque ce récepteur ne se trouve
pas dans des conditions théoriques qui assurent le meilleur fonctionnement
à cause de la dimension de ses organes. Cet appareil est surtout
intéressant à cause de la disposition ingénieuse
qui permet à un seul et même instrument de produire un
signal intensif d’appel et de servir pour les communications téléphoniques.
La trompette-téléphone a servi à l’inventeur
de point de départ à des expériences qui ont eu
pour résultats pratiques la création de la Trompette-téléphone
automatiqne dont nous allons esquisser la description.
Ces expériences ont permis de pousser la simplification d’un
poste téléphonique jusqu’à supprimer la planchette
microphonique, les bornes, les boutons d’appel, crochets etc, en
un mot tout l’attirail mural qui les caractérise presque
tous ; le capitaine Zigang est parvenu ainsi à combiner un appareil
d’une simplicité extrême.
Fig 5 Fig
6
La trompette-téléphone automatique est constituée
par un appareil unique ayant la forme d’un petit marteau dont la
masse serait remplacé par
le résonnateur qui contient les organes de la fig. 4. La traverse
métallique portant la vis de réglage C est remplacée
par une pièce circulaire en ébonite A (fig. 5) ayant au
centre une cavité conique destinée à concentrer
la parole sur la membrane vibrante comme dans le téléphone
de Bell ; un disque métallique C d’un diamètre un
peu plus grand fait corps avec le recouvrement en ébonite et
est traversé par la vis de réglage formant interrupteur.
Un commutateur à lame élastique est disposé extérieurement
sur le tube métallique et entièrement isolé de
celui-ci. La force de cette lame est réglée de façon
que l’extrémité libre vienne s’appliquer sur
le disque C lorsque le poids seul de l’appareil agit sur elle (fig.
6).
Un cordon souple de 4 conducteurs part de la ligne et de la pile, traverse
le manche de l’appareil et se répartit comme l’indique
la figure schématique 5. On place l’instrument sur une table,
un bureau, une surface horizontale quelconque de façon que le
commutateur se trouve en dessous (fig. 6).
Pour correspondre, l’opérateur du poste d’attaque soulève
son appareil en le prenant par la poignée. Le ressort-commutateur
D n’étant plus comprimé revient en arrière
et bute contre le bouton E (fig. 5, poste n° 2) en lançant
dans la ligne le courant de la pile locale.
Dans ces conditions, l’appareil du poste n° 1 produit le signal
phonique d’appel par le fonctionnement de la trompette; mais, comme
l’électro-aimant du poste n° 2 se trouve en circuit,
il en résulte que la plaque-armature de celui-ci est attiré
synchroniquement, avec les ruptures de courant qui se produisent entre
la vis et la plaque de l’appareil correspondant. Le son musical
produit par la trompette du poste n° 1 est donc distinctement entendu
par celui qui a soulevé l’instrument du poste n° 2;
en conséquence tant que ce son persistera le correspondant du
poste n° 1 ne sera pas prêt ; au contraire, lorsque le signal
aura cessé cela voudra dire que ce dernier aura mis son instrument
à l’oreille.
Qu’arrive-t-il lorsque les deux instruments sont soulevés
? la figure 5 l’indique suffisamment : les piles, la ligne et.les
électro-aimants sont dans un même circuit électrique,
les plaques armatures sont sollicitées parles pôles des
électro-aimants et s’en rapprochent à 1/4 de millimètre.
Ces plaques deviennent ainsi entièrement libres, en se séparant
automatiquement de la vis de réglage qui prenait précédemment
appui sur elles.
On a alors deux téléphones électromagnétiques
dans lesquels les vibrations de la voix produisent dans le premier des
variations dans l’intervalle qui sépare les armatures des
pôles, variations qui sont fonctions de l’intensité
du courant et qui provoquent des déplacements correspondants
de la membrane du deuxième téléphone.
Il suffit donc, pour correspondre avec cet instrument, de soulever,
d’attendre que le son qui se manifeste instantanément ait
cessé, parler alors très distinctement et assez fort en
plaçant la bouche le plus près possible de l’évidement
conique, attendre la réponse en reportant l’appareil à
l’oreille et ainsi de suite. Lorsque l’entretien est terminé,
replacer l’appareil qui se met immédiatement à trompetter
et qui avertit ainsi le correspondant que la conversation a pris fin;
celui-ci, à son tour, remet son appareil à l’attente.
La trompette-téléphone automatique du capitaine Zigang
est très ingénieuse et destinée à rendre
de grands services comme application aux usages domestiques. L’intensité
du son est évidemment plus faible que si l’on fait usaged’un
microphone; de plus on est obligé de parler et d’écarter
alternativement, mais ces petits inconvénients sont largement
compensés par une très grande netteté d’articulation
et un maniement simple et commode.
La pratique a démontré que l’intensité du
son produit dans un récepteur téléphonique est
presque toujours obtenu au détriment de sa netteté ; dans
l’appareil ci-dessus c’est la netteté qui l’emporte
sur la puissance et c’est bien ce qu’il y a lieu de préférer
pour son application aux usages domestiques car dans une chambre fermée
ou un bureau, on se tiouve toujours dans des conditions telles que les
bruits extérieurs ne viennent pas troubler l’audition.
La trompette-téléphone automatique est donc bien l’appareil
qui convient pour la téléphonie domestique; sa place est
marquée dans les bureaux, administrations, pour les relations
du chef de la maison avec ses employés, etc., c’est un porte-voix
n’exigeant de la part de celui qui a à s’en servir
aucun déplacement ni aucune opération préliminaire
d’attaque, nouveaux avantages qui font réaliser une économie
de temps, facteur toujours précieux.
En résumé, M. le capitaine Zigang, en créant ses
postes légers a rendu des services à la téléphonie
domestique : grâce à lui cet appareil est à la portée
de tous car ces nouveaux instruments réunissent les conditions
indispensables à leur application courante, c’est-à-dire
: simplicité, légèretéet surtout bon marché.
P.-H. Ledeboer
Vu dans la presse

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Zigang réalisa aussi un heurtoir télégraphique
Le heurtoir de Zigang pour les télégraphes militaires
(Journal Polytechnique 8 juin 1887)
Les heurtoirs télégraphiques pour code Morse sont particulièrement
adaptés à la télégraphie militaire en raison
de leur grande simplicité et commodité. Bien que ces heurtoirs
soient généralement similaires aux télégraphes
Morse dans leur disposition, un tel heurtoir a récemment été
fabriqué par le capitaine d'infanterie J.P. Zigang et a reçu
le nom de trompette électrique, qui est plus étroitement
liée au téléphone.
Heurtoir pour télégraphes
militaires
Selon la "Lumière électrique", il s'agit d'un
tube en laiton R vissé sur la plaque de base G, qui fait office
de tweeter. On y fixe la plaque de base Q de l'électro-aimant E,
qui ne comporte qu'un seul rouleau, tandis que la deuxième branche
e du noyau de fer est déroulée. Devant les pôles de
l'électro-aimant se trouve la plaque P, qui porte l'armature a
qui la traverse. Tant qu'aucun courant électrique ne traverse l'électro-aimant,
la plaque P repose contre la pointe de la vis S et ferme ici le chemin
du courant n n. Le courant qui se produit provoque d'abord l'attraction
de l'armature a puis son auto-interruption S. le plateau P oscille ; le
choc de la plaque P contre la vis S chaque fois que le courant est interrompu
crée un son musical particulier, d'une force suffisante. On dit
que la force du son est bien supérieure à celle des réveils
vrombissants, qui sont également utilisés comme heurtoirs.
La hauteur et la netteté de ce ton peuvent être modifiées
à volonté à l'aide de la vis S.
La disposition choisie de l'électro-aimant E et de la plaque métallique
P, qui ne dépasse que de 0,3 mm des pôles, aboutit à
une combinaison de l'effet magnétique vers le centre de la plaque
et à une utilisation de toute la force magnétique de l'électro-aimant.
Deux éléments galvaniques, voire un seul, suffisent pour
le fonctionnement.
L'appareil peut bien sûr également être utilisé
à la place d'un hochet ordinaire et vous pouvez le régler
pour que le son ait la tendresse souhaitée ; oui, on pourrait très
facilement fabriquer un certain nombre de heurtoirs pour de plus grands
centraux télégraphiques ou téléphoniques,
qui se distingueraient facilement les uns des autres par leur son. En
modifiant de manière appropriée la taille de la plaque P,
on pourrait coordonner une séquence de tels dispositifs de telle
manière qu'ils forment un organe électrique.
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LE POLYPHONE DU CAPITAINE ZIGANG
II est facile d’établir à l’aide d’expériences
directes que le son est produit par des vibrations d’un système
flexible cordes, plaques, etc., et que ces vibrations se transmettent
jusqu’à notre oreille par l’intermédiaire de l’air.
Le son est plus ou moins musical, selon la nature des vibrations. Les
sons musicaux simples sont produits par des vibrations régulières,
comme on le montre à l’aide d’un diapason pourvu d’un
miroir, qui permet d’analyser le mouvement des branches métalliques.
Quant à la parole humaine, elle est produite par des vibrations
d’une extrême complication, dont la théorie est encore
loin d’être définitivement établie.
Peur produire des sons musicaux, il faut donc provoquer les vibrations
de l’air, soit par l’intermédiaire de cordes, comme on
le fait dans le violon et le piano, soit en agissant directement sur l’air,
comme on le fait dans les orgues et les instruments à vent.
Les applications du téléphone ont montré, non seulement
qu’une mince plaque de fer, placée dans un milieu où
il existe des vibrations sonores, vibre exactement comme l’air environnant,
mais encore que ces vibrations, quelque compliquées qu’elles
soient, peuvent être transmises par l’intermédiaire
de l’electricité.
D’autre part le courant électrique fournit un moyen simple
de produire des vibrations rapides, qu’on utilise, par exemple, pour
entretenir le mouvement d’un électro-diapason, pour les sonneries
trèmbleuses, etc. ; mais nous ne croyons pas qu’on ait eu
l’idée, avant le capitaine Zigang, d’appliquer le courant
électrique à la production directe du son.
Nous avons décrit dans ce journal (La Lumière Électrique
du 16 avril 1887) comment l’inventeur est arrivé
à réaliser cette idée à l’aide de sa
trompette électrique.
Avant d’aller plus foin et de nous occuper de la production électrique
de la musique, qui forme le fond de cet article, nous dirons quelques
mots des derniers perfectionnements de ce curieux appareil.
Comme nous avons donné, dans l’article cité, la description
et les principes sur lesquels repose le fonctionnement de la trompette
électrique, nous n’y reviendrons pas aujourd’hui. Nous
nous contenterons de constater qu’à l’époque où
nous avons parlé de ce nouveau signal, l’appareil venait d’être
créé et n’était guère qu’un appareil
de démonstration. Depuis, le capitaine Zigang est arrivé
à donner à sa trompette une forme pratique et à lui
faire produire un son très net et beaucoup plus musical.
La monture du nouveau système
est entièrement métallique, ce qui rend l’appareil
indéréglable (fig. 1).
Le son obtenu est plus musical que primitivement à cause ne l’inertie
des pièces métalliques qui ne s’assimilent pas les
vibrations de la membrane comme les montures en bois.
Examinons rapidement les qualités du son obtenu par cet instrument;
cet examen est indispensable à l’intelligence de ce qui va
suivre.
L’inventeur est arrivé à donner une hauteur dé
finie au son musical émis par l’instrument, grâce à
la détermination exacte des éléments qui peuvent
faire varier cette hauteur et qui sont les suivants :
l° L’épaisseur de la plaque-armature;
2° Son serrage périphérique ;
3° Son diamètre;
4° Le poids de l’armature;
5° La capacité du résonnateur dans lequel se produisent
les vibrations de la plaque;
6° La tension du courant électrique.
Les noyaux des électro -aimants sont de petit diamètre;
on a donné aux bobines une résistance bien inférieure
à la résistance totale du circuit parce que la rapidité
des interruptions empêche l’électro-aimant de se saturer
et de se désaimanter à chaque fermeture et à chaque
rupture du circuit.
On a trouvé expérimentalement que les proportions qui donnent
les meilleurs résultats sont celles donnéos par la formule
(R + n r) /4 , R étant la résistance de la ligne et r la
résistance intérieuie de chaque élément.
Dans les modèles ordinaires de la trompette, la hauteur du son
donné par l’appareil de 40 millimètres de diamètre
se rapproche sensiblement du la (diapason normal) et les interruptions
de courant se produisent environ 450 fois par seconde.
L’intensité du son obtenu par la trompette électrique
est, jusqu’à une certaine limite, sensiblement proportionnelle
à la tension du courant électrique c’est-à-dire
à la force électromotrice de la pile ; elle augmente même
encore avec des forces électromotrices et des intensités
de courant supérieures celles qui sont nécessaires pour
saturer l’électro-aimant; c’est parce que, vu les interruptions
multiples dans l’unité de temps, le courant n’atteint
pas sa valeur finale.
Le timbre du son dépend surtout de la pointe platinée de
la vis de réglage contre laquelle la plaque vient buter après
chaque attraction. Ce timbre varie avec le milieu dans lesquels les sons
se produisent. Un résonnateur et une monture métalliques
donnent le timbre d’une trompette à lame vibrante fonctionnant
à l’air comprimé. Lorsque la monture est en bois ou
lorsque le socle est placé sur une caisse sonore le timbre est
plus doux. Les resonnateurs de grandes capacités
rendent le son sourd. La réduction du diamètre, en modifiant
la hauteur du son, rend aussi celui-ci plus clair et d’une grande
netteté.
Dans le but d’étendre l’application de la trompette électrique
comme signal intense d’appel, il a paru nécessaire, dès
le début, de chercher à renforcer le son. Pour arriver à
ce résultat il paraissait naturel d’augmenter la dimension
des organes; en effet, une augmentation de diamètre permet d’employer
un électro-aimant plus puissant et le son devient plus intense
; mais l’augmentation du diamètre de la surface vibrante conduit
à une limite qu’on ne saurait dépasser, parceque les
plaques de grande surface émettent des sons graves qui se propagent
moins bien que les notes aigües. Il a donc fallu trouver un autre
moyen pour atteindre le but proposé.
Or, en examinant la manière dont les vibrations de la plaque se
transmettent à l’extérieur, on remarque que ses vibrations
se produisent dans un espace très restreint, réduit encore
par la présence de l’électro-aimant.
Les instruments qui donnent des sons musicaux ont tous des résonnateurs
spacieux dans lesquels ils s’amplifient comme dans tous les instruments
à piston en cuivre.
En augmentant la capacité du résonnateur de la trompette
électrique on arrive aux mêmes résultats ; la présence
d’un pavillon métallique donne au son une intensité
qui le rend perceptible alors à plusieurs centaines de mètres.
Nous pouvons ajouter qu’aujourd’hui la trompette Zigang remplace
couramment la sonnerie trembleuse dans la plupart de ses applications
et souvent elle est employée concuramment avec cette dernière
pour donner des signaux bien distincts les uns des autres. La fixité
de ses organes la rend précieuse pour son application dans les
trains en marche, ou bien dans les voitures de télégraphie
de campagne où elle reste indéréglable et muette,
quels que soient les mouvements plus ou moins brusques des corps instables
auxquels elle peut être attachée.
Lorsqu'une trompette électrique peu résistante fait partie
du circuit primaire d’une bobine d’induction, et qu’on
relie le fil induit de cette bobine à une ligne de plusieurs milliers
d’ohms de résistance, passant par un téléphone
magnétique, le son émis par celui-ci est suffisant pour
servir de signal d’appel. C’est encore une application qui permet
d’éviter des complications pour les installations de téléphonie
à grandes distances. Considérée à ce point
de vue la trompette électrique peut remplacer avantageusement les
diapasons dans les expériences de télégraphie harmonique.
LE POLYPHONE ZIGANG
Revenons maintenant au polyphone ; c’est une trompette électrique
qui vient de recevoir, de la part de son inventeur une destination spéciale
sur laquelle nous appelons toute l’attention de nos lecteurs parce
qu’elle présente un intérêt scientifique bien
caractérisé en ouvrant, pour l’électricité,
la perspective toute nouvelle de produire directement de la musique, tandis
que le téléphone ne fait que répéter les sons
qu’il a reçus.
Nons avons dit plus haut, à propos de la hauteur des sons, que
l’augmentation ou la diminution de la surface vibrante rendait la
note plus grave ou plus aigüe. Or, on peut mécaniquement réduire
cette surface en appuyantsur la plaque un corps rigide quelconque.
Pour cela on dispose une trompette électrique de façon que
le résonnateur soit en dessous et la plaque au-dessus et bien à
portée de la main.
 
Si on applique la pointe d’un crayon métallique au point a
(fig. 2) de la plaque supposée en mouvement, on immobilise une
certaine partie de la surface et la hauteur du son varie dans une proportion
qui dépend de la surface immobilisée.
Quand on applique le style au point b, le son devient encore plus aigu,
et ainsi de suite jusqu’à ce que le crayon touche l’armature.
En graduant convenablement le rayon mx par des divisions correspondant
aux notes de la gamme chromatique, on obtient ainsi environ une octave
de notes, suivant les conditions d’homogénéité
et d'élasticité de la plaque-armature.
Voici maintenant comment l’inventeur a disposé son
pétit appareil musical auquel il a donné le nom. àt
polyphone.
Une trompette électrique, montée métalliquement,
est fixée sur une planchette en acajou de façon que la plaque
soit extérieure (fig. 3).
Le tube résonnateur fait saillie de l’autre côté
et permet à l’appareil de prendre une position iclinée
à 430 en prenant appui sur la tranche inférieure du socle
et sur le pourtour du tube cylindrique (fig. 4).
Deux bornes sont placées à la partie supérieure du
socle et communiquent: l’une avec la vis de réglage, l’autre
avec le fil libre de l’électro-aimant par l’intermédiaire
d'un petit bouton de contact avec ressort. Ces deux bornes sont attachées
aux deux pôles d’une pile (3 à 5 éléments
Leclanché en tension).
Le polyphone repose sur une table devant laquelle la personne qui doit
se servir de l’appareil est assise. Elle tient la planchette en acajou
de façon que l’intérieur de la main gauche se trouve
en fiice du bouton de contact (fig. 5).
Si l’on
presse ce bouton, l’appareil donnera le son fondamental, que l’on
peut d’ailleurs faire varier d’une tierce en plus ou en moins
par la simple manœuvre do l’anneau à pas de vis qui serre
la plaque sur le tube résonnateur.
En appliquant la pointe du crayon métallique au point x (fig. 5)
on obtient la même note que celle que donne le son fondamental,
mais à l’octave aigue ; toutes les notes de la gamme chromatique
se trouvent ainsi contenues entre m et x à dés intervalles
de plus en plus petits à mesure qu’on se rapproche du centre
de la membrane. En déplaçant la pointe du crayon métallique
d’une façon méthodique, comme on ferait pour raccourcir
ou allonger une corde de violon, on arrive facilement à jouer une
grande quantité d’airs de musique.
Le timbre de l’instrument se rapproche de la clarinette et du hautbois.
L’appareil se prête assez facilement à l’exécution
des modulations de la musique. Pour les notes piquées on place
le style sur l’emplacement qui correspond à la note à
obtenir et on abaisse ensuite le bouton de contact ; au contraire pour
les notes coulées, celui-ci reste abaissé et un déplacement
rapide de la pointe de crayon métallique donne la nuance; pour
donner de l’expression à une note soutenue il suffit de faire
tremblotter un peu la main droite dont les mouvements se communiquent
à la plaque pour donner naissance à des battements très
agréables à l’oreille.
Le polyphone du capitaine Zigang n’a pas, vu son peu d’étendue,
la prétention d’être un instrument de musique; mais
c’est'un appareil intéressant qui réalise l’exécution
d’une nouvelle idée : l’application de l’électricité
à la production directe de la musique.
L’inventeur, en créant le polyphone, n’a pas seulement
voulu prendre date. Il a fait faire un grand pas à la question
en démontrant la possibilité de produire électriquement
des sons musicaux accordés, d’une étendue de plusieurs
octaves.
Voici sur quoi repose la démonstration de ce principe :
Nous savons que le polyphone donne une octave de notes. Si, au lieu du
crayon métallique (qui sert à réduire ou à
augmenter la surface vibrante de la plaque pour obtenir ces notes), on
emploie un organe fixe qui limite cette surface toujours au même
point, la note obtenue sera toujours la même pour un même
courant.
L’appareil de démonstration du capitaine Zigang est constitué
par une planche en acajou portant 36 appareils élémentaires
donnant 3 octaves complètes de notes. Comme avec un même
diamètre on peut produire une octave entière, les résonnateurs
ne sont que de 3 calibres différents : le diamètre pour
l’octave grave est de 66 mm. ; pour l’octave aiguë il est
de 25 mm. et pour l’octave intermédiaire de 40 mm. ; les électro-aimants
des appareils élémentaire ont une résistance uniforme
de 0,8 ohm.
Pour immobiliser une partie de la plaque de chaque trompette, l’auteur
se sert d’une petite traverse métallique en laiton portant
à l'une de ses extrémités une vis dont la pointe
vient s’appliquer sur la plaque (fig. 6).

Deux vis à bois,qui s’engagent dans la planche en acajou,
permettent de fixer cet accessoire tout en lui laissant un jeu longitudinal
pour faciliter le réglage.
Chaque trompette est reliée au mécanisme transmetteur, qui
se compose d’un clavier de piano dont chaque touche est un commutateur;
deux éléments au bichromate fournissent le courant.
Le fonctionnement du système se comprend aisément : lorsqu’on
abaisse une touche on lance le courant dans l’appareil qui correspondant
à cette touche, et l’instrument rend la note musicale pour
laquelle il a été accordé. L’abaissement de
plusieurs touches à la fois a pour effet de fournir aux électro-aimants
des courants dérivés sur le circuit principal.
L’instrument se comporte comme un orgue dont les sons ont un timbre
uniforme qui est ici celui du hautbois.
Voici donc un nouveau principe établi : II est possible, avec des
organes entièrement électriques, de produire des sons musicaux
accordés.
Le système que nous avons vu fonctionner dans le Palais des Machines
(classe 62), où M. le capitaine Zigang a exposé tous ses
travaux n’est pas,
à proprement parler, un orgue, ni même un élément
d’orgue électrique, mais un appareil de ; démonstration
indiquant la possibilité de résoudre le problème
dans un sens plus large. C’est que la réalisation d’une
conception de la première heure présentait inévitablement
des défectuosités; aussi, l’auteur, tout en nous mettant
au courant des imperfections le son système, nous a-t-il indiqué
les moyens d’y remédier.
En effet, il ressort de l’examen détaillé du système
producteur du son que celui-ci n’est pas identique, comme timbre
et comme intensité d’un élément à l’autre
; cela tient à ce que la vis, qui réduit la surface vibrante
d’une plaque, a pour effet d’assourdir le timbre du son en limitant
l’amplitude de ses vibrations. Il en est de même d’une
corde de violon vibrant à vide, qui donne un son plus harmonieux
que celle dont la longueur est réduite par l’abaissement du
doigt de l’instrumentiste. En outre, dans l’appareil original
présenté par l’inventeur, la vis de réglage,
produisant les interruptions du courant, et les traverses métalliques
portant les vis de réduction de la surface sont montées
directement sur le socle commun, ce qui est un inconvénient grave
et a pour conséquence le désaccordage des notes lorsque
le bois joue quelque peu.
Le remède proposé par M. le capitaine Zigang, et qui nous
parait d’une efficacité certaine, consiste à monter
métalliquement tous les organes de chaque appareil élémentaire
ainsi qu’il l’a fait d’ailleurs depuis pour la construction
de son po-lyphone.
II y a lieu de supprimer aussi l’accessoire qui sert à réduire
la surface de vibration de la plaque, celle-ci devant produire tout son
effet sans que l’intensité du son soit diminué. Pour
arriver à ce résultat l’auteur à recours à
la modification des autres éléments qui font varier la hauteur
du son, savoir : l’épaisseur de la plaque, son serrage et
le poids de son armature.
Avec ces perfectionnements, la question de la production électrique
de sons musicaux accordés ne nous parait pas loin d’être
résolue dans un sens favorable, mais pour un timbre de son unique
se rapprochant de celui que donne le hautbois. Toutefois, l’inventeur
nous a laissé entrevoir la possibilité de reproduire fidèlement
les timbres de la plupart de nos instruments de musique, tels . que le
violon, la violoncelle et la basse, la flûte, le saxophone, etc.
Ces timbres seraient donnés par l’adjonction
de caisses sonores et de résonnateurs appropriés.
Dans cet ordre d’idées un clavier ordinaire ne suffirait pas
à rendre les effets combinés de ces différents instruments
de musique; aussi l’auteur se propose-t-il de mettre automatiquement
tous ces éléments en action et de produire ainsi électriquement
les effets d’un orchestre ou d’une musique d’harmonie.
Le distributeur automatique serait constitué par une bande de parchemin
perforée à la Jacquard, qui se déroulerait sur un
cylindre métallique, animé d’un mouvement lent de rotation
par un petit moteur électrique. Sur ce cylindre s’appuieraient
des petites lames d’acier dont les extrémités libres
seraient mises en contact métallique avec lui, chaque fois qu’une
perforation de la bande se présenterait devant elles.
Ce transmetteur automatique pourrait se trouver dans une pièce
séparée de celle où seraient réunis les différents
organes de réception représentant les différents
instruments de musique, ce qui ajouterait beaucoup à l’illusion
qu’un instrument de ce genre serait appelé à provoquer
par son originalité et sa nouveauté.
Nous sommes persuadés que l’auteur arrivera à surmonter
les dernières difficultés qui ne manqueront pas de se produire
dans un travail pour l’exécution duquel il est nécessaire
de trouver, chez le même inventeur, des connaissances étendues
en mécanique, en électricité et en art musical.
P.-H. Lkdeboer
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