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1876 __ « Improvement in Electro-Harmonic Telegraphs » - U.S. Patent No. 173.618 & Caveat »
Elisha Gray (1835-1901)
French comment : Le problème de la transmission électrique de la parole continuait à occuper l'esprit de Gray. Quelques jours plus tard, alors qu'il se trouvait dans le Milwaukee, Gray vit un téléphone à ficelle ou « télégraphe des amoureux » : « ... je remarquai deux garçons qui tenaient chacun dans la main une boîte de conserve dont le fond était relié par un fil attaché au centre, tendu de part et d'autre de la rue... Ils semblaient discuter à voix basse, et mon intérêt fut immédiatement attiré. Je pris l'une des boîtes des mains du garçon et, en appliquant le côté ouvert contre mon oreille, j'entendis la voix de celui qui se trou- vait en face. J'échangeai quelques mots avec lui, puis je remarquai la façon dont la corde était attachée au fond des deux boîtes. Alors, brusquement, dans mon esprit, le problème de la transmission électrique de la parole se trouva résolu ». La solution de Gray, c'était un système analogue à celui-ci, mais électrique. Le téléphone acoustique se compose d'une caisse de résonance (les parois de la boîte), d'un diaphragme (le fond) et d'une ficelle reliée au diaphragme, qui transmet longitudinalement les ondes sonores. Le transmetteur électrique du téléphone se composerait donc d'une caisse de résonance semblable à la boîte, d'un diaphragme semblable à son fond et d'un fil relié au diaphragme qui réagirait à la voix en fluctuant en profondeur dans une solution liquide très résistante (de l'eau, par exemple). Bien que cette histoire du télégraphe des amoureux paraisse incroyable, il faut savoir que Gray avait déjà travaillé sur des systèmes du même genre. Au cours d'une série d'expériences sur la transmission électrique du son, il avait construit plusieurs récepteurs en forme de tambours munis de diaphragmes en peau, et s'était aperçu que ces diaphragmes étaient très sensibles aux sons. On comprend aussi pourquoi il songea à un fil plongé dans de l'eau pour modifier un signal électrique par la voix. Huit ans plus tôt, en 1867, il s'était servi d'appareils télégraphiques fonctionnant au moyen d'une bande de platine qui s'élevait et s'abaissait dans une solution liquide, ce qui faisait augmenter et diminuer la résistance du circuit électrique. En outre, du temps où il était directeur à la Western Union, Gray fabriquait des rhéostats à eau dont la résistance se modifiait par le réglage en profondeur d'une baguette de métal dans une solution liquide. Il savait que ce genre de transmetteur téléphonique marcherait un jour ou l'autre, et il voulut déposer une demande de brevet pour enregistrer son idée. Mais au lieu de déposer cette idée à l'Office des Brevets, Gray la relégua au fond de son esprit, du moins pour deux mois, c'est-à-dire jusqu'au 14 février 1876. Ensuite, au lieu de déposer une véritable demande de brevet, il remplit une simple demande provisoire. Cette procédure, appelée «caveat», qui n'est plus en usage aujourd'hui, consistait pour l'inventeur à remettre à l'Office un document par lequel il notifiait officiellement son idée. Il était entendu qu'ensuite, l'inventeur donnerait à son idée une forme concrète et déposerait alors une demande définitive. Le caveat servait à empêcher que l'idée d'un inventeur ne lui fût volée. Après que Gray eut déposé son caveat pour le téléphone, son autre conseiller William Baldwin fut averti que ce caveat empiétait sur une autre demande. Gray disposait alors d'un délai de trois mois pour transformer son caveat en demande définitive. Mais une semaine après cet incident, Baldwin fut informé que la notification d'interférence avait été annulée. Il apprit peu après que la demande avec laquelle interférait le caveat de Gray était celle de Bell, et que Bell devait se voir accorder un brevet dans les jours suivants. Gray avait quitté Washington une fois son caveat déposé. Il était parti à Philadelphie discuter de problèmes financiers avec son commanditaire S.S. White et préparer sa participation à l'Exposition du Centenaire qui allait se tenir dans cette ville. Sachant que Gray se trouvait à Philadelphie, Baldwin envoya à White le message suivant : «Le caveat de Gray sur le "téléphone parlant" interfère avec une demande de Bell, mais comme il a été déposé quelques heures après celle-ci, l'officier a décidé qu'il n'y avait pas interférence et a donné l'ordre de publier la demande de Bell... Nous pourrions bénéficier de l'interférence si Gray venait demain déposer une demande définitive. Si vous êtes d'accord, télégraphiez-moi le matin et je préparerai les papiers nécessaires pour empêcher la publication du brevet de Bell ; mais, personnellement, je suis contre...» Vu la position de Baldwin et le désir de White de récolter les fruits de ses investissements dans le télégraphe multiplex, Gray n'avait aucune raison de partir déposer une demande de brevet pour ce que les experts appelaient un «jouet». Cette procédure en interférence aurait coûté très cher en temps et en argent. Jusqu'à la fin du printemps 1876, Gray employa toute son énergie à développer son système de télégraphie multiplex en prévision de l'Exposition du Centenaire. Ses projets pour cette exposition étaient d'une telle ampleur qu'en avril, il construisit une ligne télégraphique spéciale entre Philadelphie et New York sur les poteaux des Chemins de Fer de Pennsylvanie. Cette ligne devait servir à la démonstration du télégraphe multiplex. L'Exposition du Centenaire marquerait le point culminant des travaux de Gray sur la télégraphie multiplex ; Gray voulait faire la preuve de ses compétences devant toutes les autorités nationales de la télégraphie. Il effectua sa démontration en présence du jury le dernier samedi de juin15. La possibilité de transmettre simultanément huit messages sur un seul fil étonna beaucoup les juges, mais c'est à l'invention d'Alexander Graham Bell, le téléphone électromagnétique, que devaient aller finalement leurs éloges. Gray assista à la démonstration de Bell, qui réussit à trans- mettre avec succès une partie du monologue d'Hamlet. Après cela, il écrivit à son conseiller en brevet pour lui demander une copie de son caveat. Dès la réception du document, Gray chargea son fabricant d'instruments William Goodridge de construire un transmetteur analogue à celui décrit dans le caveat. Goodridge exécuta ce transmetteur en juillet et l'expérimenta à l'exposition en liaison avec un des transmetteur de Gray. Les expériences échouèrent, mais il est important de noter que c'était la première fois que Gray tentait de traduire concrètement ses anciennes idées sur la transmission de la voix. Et cette tentative venait après qu'il eut assisté à une démonstration réussie de Bell. [...] La démonstration de Bell à l'exposition ne modifia pas non plus les idées de Gray sur l'intérêt «pratique» du téléphone. Après avoir fait la démonstration de son système multiplex devant les responsables de la Western Union, Gray écrivit à Hayes : «Bell a dit tellement de choses et il en a réalisé si peu... Je travaille sur un octoplex entre Philadelphie et New York.quatre messages simultanés dans chaque sens, huit à la fois. Je voudrais bien voir Bell faire la même chose avec son appareil. » Plus tard, il écrivit à Baldwin : «Quant au télégraphe parlant de Bell, il ne suscite l'intérêt que dans les milieux scientifiques. En tant que jouet scientifique, il est beau ; mais avec un fil et dans le même temps, on peut déjà faire beaucoup plus de choses. Sa valeur commerciale est donc limitée, du moins en ce qui concerne le service télégraphique.» Le lendemain, il écrivait de nouveau à Hayes : «... le télégraphe parlant est un bel objet du point de vue scientifique... Mais si on le considère sous l'angle commercial, il n'a aucune valeur. Avec un fil, on peut faire actuellement beaucoup plus, et la vitesse est la seule chose qui nous intéresse. Bien sûr, une fois amélioré, il peut avoir un certain intérêt comme tube acoustique... Tel est le verdict des hommes qui ont la pratique du télégraphe. » Ce verdict fut traduit fin 1876 par le principal porte-parole des «hommes qui ont la pratique du télégraphe». 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. L'histoire de l'invention du téléphone, qui illustre la justesse de vue de l'amateur par rapport aux idées fausses du professionnel, soulève des questions importantes sur l'invention et les inventeurs au XIXe siècle. Elle soulève aussi des questions sur le changement technologique à notre époque, comme au siècle dernier. C'est une histoire qu'on ne peut négliger, car elle se situe largement en dehors de la courbe normale des inventions et de leurs développements. En l'étudiant attentivement, nous pouvons en déduire certaines généralisations. En effet, l'histoire de Bell nous montre très bien.ce qui peut paraître dépassé en ces temps de R-D scientifique.le rôle que peuvent jouer les « amateurs » dans l'invention de nouvelles techniques révolutionnaires. Qu'en est-il alors des professionnels ? L'histoire de Gray nous montre un inventeur professionnel, et un groupe d'autres professionnels qui, tout en prenant une part importante dans le développement du télégraphe, s'absorbèrent à tel point dans leur travail, dans le système qu'ils alimentaient eux-mêmes et dans leurs relations mutuelles qu'ils ne réalisèrent pas l'intérêt évident du téléphone.évident pour nous, bien entendu. Cette tendance des professionnels à dépendre des technologies sur lesquelles ils travaillent n'est pas propre à Gray ou au développement du téléphone. (David A. Hounshell, "Elisha Gray et le téléphone - à propos de l'inconvénient d'être un expert")
Original excerpt 1 : « Specification forming part of Letters Patent No. 173,618, dated February 15, 1876 ; application filed January 27, 1876.To all whom it may concern : Be it known that I, Elisha Gray, of Chicago, in the county of Cook, and State of Illinois, have invented a new and useful Art of Producing Musical Impressions or Sounds and Transmitting said Sounds Telegraphically, as well as improved apparatus for so transmitting said sounds, of which the following is a specification : In Letters Patent of the United States granted me July 27, 1875, and numbered, respectively, 166.095 and 166.096, I have shown and described methods of transmitting musical impressions or sounds telegraphically. My present invention relates to means whereby tunes may be played by a single operator, and reproduced, if desired, at a distance station by apparatus described in the patents above mentioned, or in other ways, for which applications for Letters Patent filed by me and now pending. My invention consists in a novel art of producing musical impressions or sounds by means of a series of properly tuned vibrating reeds or bars thrown into action by means of a series of keys opening or closing electric circuits. It also consists in a novel art of transmitting tunes so produced through an electric circuit and reproducing them at the receiving end of the line. My improvements further consist in novel apparatus for the production and transmission of such tunes. [...] The drawings show an electrical organ of a single octave embodying my improvements in the best way now known to me ; obviously, however, the number of keyx may be increased, and the details of construction of the instrument may be varied in many well-known ways withotu departing from the principle of my invention. The mechanism is shown as inclosed in a box or frame A. A series of vibrating reeds or electrotomes, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, each tuned to produce a note of different pitch, is shown in a bar, B, secured upon a stout frame. [...] The keys are in other respects like those of an ordinary melodeon. To counteract the tendency of one reed to be thrown into sympathetic vibrations by another when sounded, I mount a series of stops, f, each on its respective lever F, rocking on a pivot F', and provided with a spring, f2, by each stope is normally pressed against the end of its vibrating reed after the manner of the dampers of a piano. [...] By the mechanism above described, the operator is enabled to play any desired tune, which will be reproduced audibly at a distant station by means of the mechanism described in the Letters Patent of July 27, 1875, hereinbefore mentioned, as well as by other mechanism which forms the subject-matter of applications for Letters Patent filed by me February 23, 1875, and January 8, 1876. I claim as my invention - 1) The improvement in the art of producing musical impressions or sounds telegraphically, hereinbefore set forth, which consists in controlling a series of automatically and electrically vibrated reeds, producing tones of different pitch, by a series of keys arranged organ-fashion and adapted for manipulation by a single operator. 2) The improvement in the art of producing and transmitting tunes telegraphically, which consists in controlling a series of automatically and electrically vibrated reed, producing tones of different pitch, by a series of keys arranged organ-fashion and adapted for manipulation by a single operator, transmitting the tune thus produced through an electric circuit and reproducing it at the receiving end of the line, substantially in the manner described. 3) The combination, substantially as hereinbefore set forth, of a series of electrically vibrated reeds and a corresponding series of keyx for controlling them, arranged organ-fashion and adapted for manipulation by a single operator. 4) The combination, substantially as hereinbefore set forth, of the vibrating reeds, the keys, and the stops actuated by the keys to control the reeds. 5) The combination, substantially as hereinbefore set forth, of an electrical organ, an electric circuit, and a receiver in said circuit which reproduces the tune played by the organ. In testimony whereof I have hereunto subscribed my name. Elisha Gray. » (.Instruments for Transmitting and Receiving Vocal Sounds Telegraphically - CAVEAT filed February 14th 1876). »
Original excerpt 2 : « To all whom it may concern: Be it known that I, Elisha Gray, of Chicago, in the County of Cook, and State of Illinois, have invented a new art of transmitting vocal sounds telegraphically, of which the following is a specification: It is the object of my invention to transmit the tones of the human voice through a telegraphic circuit, and reproduce them at the receiving end of the line, so that actual conversations can be carried on by persons at long distances apart. I have invented and patented methods of transmitting musical impressions or sounds telegraphically, and my present invention is based upon a modification of the principle of said invention, which is set forth and described in letters patent of the United States, granted to me July 27th, 1875, respectively numbered 166,095, and 166,096, and also in an application for letters patent of the United States, filed by me, February 23d, 1875. To attain the objects of my invention, I devised an instrument capable of vibrating responsively to all tones of the human voice, and by which they are rendered audible. In the accompanying drawings I have shown an apparatus embodying my improvements in the best way now known to me, but I contemplate various other applications, and also changes in the details of construction of the apparatus, some of which would obviously suggest themselves to a skillful electrician, or a person in the science of acoustics, in seeing this application. My present belief is, that the most effective method of providing an apparatus capable of responding to the various tones of the human voice, is a tympanum, drum or diaphragm, stretched across one end of the chamber, carrying an apparatus for producing fluctuations in the potential of the electric current, and consequently varying in its power. In the drawings, the person transmitting sounds is shown as talking into a box, or chamber, A, across the outer end of which is stretched a diaphragm, a, of some thin substance, such as parchment or gold-beaters' skin, capable of responding to all the vibrations of the human voice, whether simple or complex. Attached to this diaphragm is a light metal rod, A', or other suitable conductor of electricity, which extends into a vessel B, made of glass or other insulating material, having its lower end closed by a plug, which may be of metal, or through which passes a conductor b, forming part of the circuit. This vessel is filled with some liquid possessing high resistance, such, for instance, as water, so that the vibrations of the plunger or rod A', which does not quite touch the conductor b, will cause variations in resistance, and, consequently, in the potential of the current passing through the rod A'. Owing to this construction, the resistance varies constantly in response to the vibrations of the diaphragm, which, although irregular, not only in their amplitude, but in rapidity, are nevertheless transmitted, and can, consequently, be transmitted through a single rod, which could not be done with a positive make and break of the circuit employed, or where contact points are used. I contemplate, however, the use of a series of diaphragm in a common vocalizing chamber, each diaphragm carrying and independent rod, and responding to a vibration of different rapidity and intensity, in which case contact points mounted on other diaphragms may be employed. The vibrations thus imparted are transmitted through an electric circuit to the receiving station, in which circuit is included an electro-magnet of ordinary construction, acting upon a diaphragm to which is attached a piece of soft iron, and which diaphragm is stretched across a receiving vocalizing chamber c, somewhat similar to the corresponding vocalizing chamber A. The diaphragm at the receiving end of the line is this thrown into vibration corresponding with those at the transmitting end, and audible sounds or words are produced. The obvious practical application of my improvement will be to enable persons at a distance to converse with each other through a telegraphic circuit, just as they do now in each other's presence, or through a speaking tube. I claim as my invention the art of transmitting vocal sounds or conversations telegraphically through an electric circuit. Elisha Gray. » (.Instruments for Transmitting and Receiving Vocal Sounds Telegraphically - CAVEAT filed February 14th 1876). »
Urls : http://www.google.com/patents?vid=173618 (last visited ) http://0.tqn.com/d/inventors/1/7/r/X/graypatent.gif (last visited ) http://www.acmi.net.au/AIC/GRAY_PATENT.html (last visited ) http://documents.irevues.inist.fr/bitstream/handle/2042/30882/C%26T_1983_10_61.pdf?sequence=1 (last visited )

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