Phonozoic Text Archive, Document 135
The French phonograph patent of Charles Cros
From the
printed record of American Graphophone Company vs. United States
Phonograph Company.
The French text has been corrected by comparison with the version given in
Charles Cros, Inédits & Documents (1992).
J’ai formulé le principe de la phonographie et décrit sa réalisation dans
une note, envoyée sous pli cacheté à l’academie des sciences de Paris le 30
avril 1877.
Le pli a été ouvert dans la séance du 3 décembre 1877, et la
note y contenue a été insérée aux comptes rendus, livraison de ladite
séance.
Antérieurement à l’ouverture et à la publication de ce pli, j’ai fait
publier à M. Leblanc (M. l’abbé Lenoir) un article de sa composition, où le
phonographe est décrit plus en détails. Cet article est dans la livraison
du 10 octobre 1877 de la Semaine du Clergé, journal qui se publie ici
à Paris.
Plus tard, dans le courant de décembre 1877, et au commencement de janvier
1878, le Rappel publia une série d’articles sur le même sujet et
d’après mes indications. J’inscris ici toute la reconnaissance que je dois
à M. Victor Meunier pour ses lumineux articles.
D’autres journaux, se sont, à la même époque, occupés de la même question,
toujours en mon nom.
On avait alors changé le nom de phonographe en celui de paléophone.
L’avenir décidera du meilleur des deux noms.
M. Thomas A. Edison, de New-Jersey (Etats-Unis d’Amérique) s’est occupé du
même problème. Il a pris un brevet à Paris le 19 décembre 1877. Dans ce
brevet, parmi beaucoup d’autres idées plus ou moins éloignées du sujet
présent, il est question de plusieurs projets et méthodes théoriques
d’enregistrement et de reproduction des sons. Ce n’est que dans un
Certificat d’additions au dit brevet, à la date du 15 janvier 1878 (année
courante), qu’est décrit le phonographe dont la présentation au public
français a fait tant d’impression.
Ce phonographe, sauf sa construction spéciale et particulièrement l’emploi
du papier d’étain, est conformé à la description et aux formules que j’ai
publiées ou fait publier en 1877 aux dates du 10 octobre, du 3 décembre et
suivantes.
Le brevet de M. Edison n’a donc pas d’effet pour ce qui est
conforme à ce que j’ai publié antérieurement : notamment l’emploi d’un index
solidaire d’un tympan vibrant, index traçant ses mouvements sur un cylindre
animé d’un double mouvement de rotation et de progression, de maniére à
obtenir un tracé hélicoïdal.
Il reste à M. Edison comme propriété exclusive : la cannelure hélicoïdale du
cylindre, le papier d’étain récepteur des traces et reproducteur des
vibrations, la construction spéciale du tympan.
En dehors de ces organes particuliers, tout le monde peut construire des
phonographes, de systèmes quelconques, puisque j’ai mis le phonographe à
enregistrement sur spirale plane ou sur hélice cylindrique dans le domaine
public, J’ai mieux publié divers procédés particuliers que la pratique peut
librement utiliser.
Comme le phonographe a
pris grande faveur dans le public et comme il est juste que j’y aie un
profit, je me réserve l’exploitation des procédés suivants y applicables que
j’ai imaginés.
Il s’agit d’enregister, par un tracé continu, les vibrations d’un
tympan.
Je vois trois espèces de tracés : le tracé ondulé transversal, le tracé
ondulé en profondeur, le tracé linéaire simple, curvé ou rectiligne que
j’appellerai le tracé droit. Je réalise ce dernier, pour n’en plus
parler, en faisant courir une surface contenant un sel décomposable au
courant électrique (sel d’argent, par exemple, dans une surface analogue à
celles que donne le collodium sec), en faisant courir cette surface sous une
pointe conductrice mise en rapport avec un corps plus ou moins conducteur
suisant les pressions plus ou moins fortes qu’il subit de la membrane
vibrante. Le graphite en crayons ou en série de disques, l’eau rendue
conductrice par des sels ou des acides appropriés, etc. sont dans ce cas et
ont été appliqués au téléphone à courant de pile. Tout dispositif analogue
applicable au téléphone convient.
On conçoit que le courant isole une quantité d’argent proportionnelle à son
intensité variable. Si donc on fait repasser la surface, après fixation (développement
et lavage à l’hyposulfite, par exemple) sous la pointe qui ferme un circuit
galvanique dans lequel on interpose un téléphone, on fera reparler ce
téléphone.
Le tracé ondulé en profondeur est celui auquel s’est attaché M.
Edison, après avoir abandonné divers projects basés sur le tracé droit. Ce
tracé exige un travail notable du style sur une substance obéissante. Le
papier d’étain a donné les premiers résultats. Malgré l’avantage séduisant
de la répétition immédiate, malgré la facilité et la simplicite de son
emploi, je ne crois pas à l’avenir du papier d’étain en phonographie. Dans
tous les cas, le papier d’étain a été proposé et employé avec succès pour la
première fois par M. Edison.
On verra plus loin que j’obtiens la répétition immédiate par un procédé
autre, qui donne en outre la faculté de répétition indéfinie.
Le tracé ondulé transversal est celui que j’ai tout d’abord proposé. Obtenu
sur le noir de fumée déposé à la surface du verre ou du papier lisse, il est
celui qui demande le moindre travail au style traçant. Par conséquent, il
donnera plus de détails, plus de finesses dans les résultats puisqu’il
oppose la moindre résistance aux petites vibrations qui sont aussi les plus
faibles. C’est ce procédé qui donnera, à mon avis, les résultats sérieux et
complets. Je vais le décrire, en m’attachant particulièrement aux détails
pratiques que j’ai découverts depuis ma note du 30 Avril 1877.
Si le tracé a été obtenu en spirale sur un verre plan, on verse doucement
sur le verre, de manière à ne pas déranger la couche de noir, une solution
chaude de gélatine bichromatée. On laisse coaguler, sécher, ou on sèche
immédiatement à l’étuve sur trépied nivelé.
Puis on expose à la lumière par le dos. On lave à l’eau chaude. Le tracé
reste en relief à l’état de ligne ondulée adhérente au verre, ligne
constituée par la gélatine insolubilisée, à la faveur du bichromate, par la
lumière passant là où le style a enlevé le noir. On peut se servir pour la répétition de ce verre même qu’on replace sur le plateau tournant. On dispose une petite lame de carte ou d’une autre substance résistante, de manière à ce qu’elle frotte la ligne sinueuse proéminente du tracé. Les sons se reproduisent ainsi par un mécanisme analogue à celui qu’on connaît en physique des roues dentées de Savart.
Par moulage simple ou double, on obtient le creux ou le relief en métal. Le
creux se prête à la répétition au moyen d’un bec d’air. Voici comment : un
petit tube terminé par une étroite fente est en rapport avec une soufflerie,
de manière qu’une mince lame d’air s’en échappe. Ce tube est maintenu en
regard et à une faible distance du tracé en creux. On fait tourner la
surface et l’air vient frapper les creux avec un bruit d’autant plus grand
qu’ils ont plus d’amplitude transversale et avec autant d’interruptions
qu’ils ont de rebroussements dans une étendue donnée.
Il en résulte donc la répétition des sons dans leurs deux caractères
vibratoires : amplitude et fréquence.
Lame solide ou bec d’air peuvent être mis en rapport matériel avec des
membranes, des cornets ou des caisses d’amplification.
Le noir de fumée peut être remplacé par un corps isolant une lame métallique
sous-jacente de l’action gravante d’un acide. Dans ce cas le travail du
style est augmenté par la cohésion de la substance isolante. Le suif, la
paraffine, le vernis d’eaux-fortes peuvent servir. Dans ce cas on n’obtient
qu’un creux, bon pour la répétition au bec d’air ou à la pointe solide
plongeant dans le creux et faisant vibrer un corps sonore.
Dans tous les procédés ci-dessus décrits, on peut employer le tracé spiral
plan ou le tracé hélicoïde cylindrique.
Le premier est commode pour la gravure ou autre transformation des traces
par l’action de la lumière. Il permet en outre l’emploi du verre dont la
surface lise (telle quelle ou moulée) reste silencieuse sous le frottement
d’une lame ou sous l’insufflation d’air; tandis que le tracé en relief ou en
creux rugueux produit facilement les bruits élémentaires.
L’inconvénient de ce tracé est dans la perte de surface vers le centre de
rotation où les arcs de spirale deviennent trop courts pour le temps moyen
de vitesse.
Le tracé hélicoïde cylindrique est préférable à ce dernier point de vue,
puisque toute la surface du cylindre est utilisée. Mais il y faut remplacer
le verre par du papier noirci à la flamme ou par la surface métallique
enduite d’un isolant. Ces surfaces sont moins lisses que le verre et
l’isolant par sa cohésion diminue la liberté du style.
Avec la papier noirci j’emploie l’artifice suivant pour obtenir la gravure.
Je commence par enduire le cylindre, ou plutôt le tube métallique poli qui
revêt le cylindre, de bitume de Judée. Le bitume de Judée dissous dans la
benzine est mis dans une cuve où on fait tremper le cylindre porté sur un
axe horizontal. On tourne rapidement le cylindre et on le retire en
tournant toujours. Avec de l’habitude on obtient ainsi une couverture
suffisamment exacte. L’opération doit se faire à la lumière jaune non
actinique.
D’autre part, on prend une feuille de papier mince et translucide, qu’on
humecte d’un côté et qu’on applique par ce côté à une glace ou à un simple
verre. On promène le papier ainsi adhérent au-dessus d’une flamme
fuligineuse, en vérifiant par transparence si le noircissement est
sensiblement égal.
On a ménagé une marge blanche, au moyen d’une bande de papier, collée à
l’eau sur un des bords de la grande feuille, coupée pour faire le tour du
cylindre plus cette marge. On enlève la feuille noircie, on l’applique
humide sur le cylindre, la marge blanche d’abord. On passe un trait de
gomme au pinceau sur cette marge et on y applique l’autre bout de la feuille,
en s’efforçant de la tendre. On laisse sécher dans le laboratoire à la
lumière non actinique. Le papier se rétracte et recouvre exactement le
cylindre.
Une fois le tracé obtenu sur ce papier, on expose le cylindre à la lumière,
au soleil, en le faisant tourner d’un mouvement régulier. Au bout du temps
de pose, déterminé par des essais préalables, on enlève le papier : on lave
à l’éther. Le tracé se trouve reproduit par une ligne de bitume insoluble.
On dore le métal nu : on enlève le bitume par une action dissolvante
appropriée (ammoniaque liquide par exemple) et on grave à l’acide.
Voici maintenant un procédé très différent de ceux qui viennent d’être
décrits. Tout l’avenir de la phonographie est, à mon avis, dans l’emploi de
ce procédé, au moins pour ce qui est de la répétition des phénomènes sonores.
L’enregistrement sera immédiat ou médiat selon ce que
l’expérience décidera et ce que le degré de précision exigera. Cet
enregistrement se fait sur un fil métallique continu. Soit un fil
d’acier, une corde à piano, d’une longueur indéfinie enroulée sur une bobine
folle. Deux petits cylindres en laminoir pincent ce fil et l’entraînent en
le déroulant de sa bobine : ces cylindres sont mus par la puissance
régulière d’un mouvement d’horlogerie ou simplement par la main, commandant
leur engrenage.
Une portion convenablement longue de la partie du fil qui marche entre la
bobine et le laminoir de traction, est pincée à ses deux bouts par deux
conducteurs en laminoir, aussi en rotation libre, en cuivre, communiquant
avec les pôles d’une pile énergique. Cette portion s’échauffe, rougit, peut
même être ainsi chauffée à blanc. Elle glisse sur une agate ou une autre
pierre réfractaire à la chaleur développée. La pierre porte un sillon
directeur dans lequel est creusé un petit trou. En face de ce petit trou
est le style solidaire du tympan vibrant. Ce style est un éclat aigu de
quartz ou d’une autre pierre, éclat monté sur ressort et s’appliquant par
l’intermédiaire d’un coussinet contre le tympan vibrant. Un écran, troué
pour laisser passer cette pointe, protège le tympan contre l’échauffement
que produirait le fil d’acier rougi.
On parle, on chante, etc, contre le tympan et la pointe qui en est solidaire
imprime les vibrations plus ou moins intenses sur ce fil qu’on peut amollir,
par l’action du courant, jusqu’auprès du point de fusion. Immédiatement
après est disposée une roue à gorge entraînant un liquide qui refroidit le
fil et solidifie définitivement les impressions. Les vibrations plus ou
moins intenses sont ainsi traduites par des aplatissements et des courbures
plus ou moins accusés dans un fil d’acier trempé.
La répétition peut s’obtenir immédiatement en faisant repasser le fil par le
même chemin, l’action de la pile étant supprimée. Pour cette répétition on
remplacera la pointe de quartz par une pointe métallique qui n’entame pas
l’acier. Tel est l’enregistrement immédiat. Si le travail de la pointe traçante sur le métal chauffé est trop grand pour donner les détails et finesses exigés, on emploiera l’enregistrement médiat. On prend un tracé, obtenu sur noir de fumée et gravé, spiral plan ou hélicoïde cylindrique. Ce tracé est gravé, en creux; une pointe plonge dans le chemin ondulé, pointe qui est solidaire d’un levier pouvant peser par son autre extrémité sur le fil appuyé contre l’agate à sillon dont j’ai parlé et en face du petit trou. On chauffe le fil, soit à la pile, soit simplement au chalumeau à gaz. Le fil est entraîné avec une vitesse aliquote de la vitesse de rotation de la surface gravée. Le levier faisant son office, chaque ondulation de la ligne gravée se traduit par un aplatissement et une courbure correspondants dans le fil d’acier, qui, refroidi comme il est déjà dit, garde ces traces d’une manière définitive. La répétition se fait comme pour l’enregistrement immédiat. Cette répétition peut en outre se faire d’une manière continue quoique les traces proviennent de moments ou d’appareils enregistreurs différents. Cela permet d’avoir plusieurs phonographes toujours prêts à fonctionner et à se relayer les uns les autres dans le cas de longues périodes sonores à enregistrer. L’enregistrement sur fil continu est tout à fait conforme au but que se propose la phonographie : fixer les phénomènes sonores sans interrompre le fil d’un discours, quelque long qu’il soit, le déroulement d’une action parlée, la suite d’une chanson, d’une symphonie, etc. Les phonogrammes obtenus ainsi sont, de tous points, préférables à ceux des premières méthodes décrites. Les phonogrammes en spirale plane ont une surface centrale inutile; d’où encombrement, quantité de métal inemployé. Les phonogrammes hélicoïdes sur tube cylindrique en métal sont non moins encombrants et difficiles à repérer pour la répétition : ils se faussent facilement par écrasement. Seuls, les phonogrammes filiformes, ont l’exactitude absolue, la résistance aux accidents; ils n’exigent aucun repérage, aucun centrage. Ils ont la continuité indéfinie. Ils occuperont le minimum de place (ce seront des bobines de fils) dans les collections : ils emploieront le minimum de métal. Ils seront l’image exacte du temps qui s’écoule, pendant que la nature ou l’homme font du bruit, parlent ou chantent. Il me reste quelques observations à faire sur la structure du tympan. Dans les téléphones à ficelle, les téléphones électro-magnétiques, enfin dans le phonographe de M. Edison, tout le monde a remarqué que la voix prend un timbre spécial, dit voix de polichinelle. Cet effet est dû au son propre de la membrane réceptrice : il en résulte une teune, une pédale comme disent les harmonistes, analogue aux sons continus produits par la pratique des bateleurs qui font parler Polichinelle, ou encore aux sons tenus de la vielle et de la cornemuse. Ce son propre peut être atténué par une très petite dimension donnée au tympan. Le son propre, devenant ainsi très aigu, est très faible. L’épaississement du tympan produit un effet analogue. Donc des tympans de faible surface et d’épaisseur relativement considérable sont ceux qui conviennent le mieux. Aussi, en combinant la cavité du tambour et la grandeur du tympan, ainsi que sa tension, de manière à ce que la note renforcée par la cavité soit autre que celle qui est renforcée par le tympan et différente aussi des harmoniques de cette dernière, on atténuera ce défaut. De même on peut employer un tambour à deux membranes, de dimensions convenables réalisant cette différence. Je crois que la rapport à chercher sera celui d’ut à fa dièze qui dans la gamme tempérée est √2 / 1, c’est-à-dire incommensurable. Une tranche de cône creux, peu épaisse, sera la caisse d’un tel tambour. |
copy of the patent of invention for 15 years I formulated the principle of phonography and described its realization in a note, sent under sealed cover to the Academy of Sciences, of Paris, on the 30th of April, 1877. The cover was opened in the sitting of the 2d of December, 1877, and the note contained therein was inserted in the "Comptes Rendus," copy of the same sitting. Previous to the opening and publication of this paper, I had Mr. Leblanc (the Abbè Lenoir) publish an article he set up, in which the phonograph is described in more detail. This article is in the number for the 10th of October, 1877, of the "Semaine du Clèrgè," [sic] a journal published at Paris. Later, during December, 1877, and in the beginning of January, 1878, "Le Rappel" published a series of articles on the same subject and according to my indications. I inscribe here all the thanks I owe Mr. Victor Meunier for his bright articles. Other papers have occupied themselves at the same period with the same question, always in my name. The name of phonograph had then been changed to paleophone. The future will decide as to the best of the two names. Mr. Thomas A. Edison, of New Jersey (United States of America), occupied himself with the same problem. He took out a patent at Paris the 19th of December, 1877. In this patent, amongst other ideas more or less distant from the present subject, there is question of several theoretical projects and methods of registering and reproducing sounds. It is only in a certificate of addition to the said patent, under date of the 15th of January, 1878 (current year), that the phonograph is described, the presentation of which to the French public made such an impression. This phonograph, except its special construction, and especially the use of tinfoil, is in accordance with the description and formulas which I published or had published in 1877 under the dates of October 10th, December 3d and following. The patent of Mr. Edison is therefore ineffective with regard to what I have previously published; notably the use of an index closely connected with a vibrating disk, an index cutting its movements on a cylinder having a double, rotary and progressive movement, in a manner to obtain a helicoidal tracing. There remains as the exclusive property of Mr. Edison, the helicoidal grooving of the cylinder, the tinfoil receiving the tracings and reproducing the vibrations, the special construction of the disk. Outside of these particular parts, everybody can construct phonographs of any system, since I have put the phonograph registering on a flat spiral or cylindrical helix into the public domain. I have further published divers special methods which may be freely utilized in practice. As the phonograph has greatly gained the favor of the public, and as it is just that I should profit thereby, I reserve the exploitations of the following methods applicable to the same, which I have invented. The question is of registering, by a continuous tracing, the vibrations of a drum. I see three kinds of tracings; the transversely undulated tracing, the tracing undulated in depth, the simple lineal tracing, straight or rectilinear which I will call the straight tracing. I realize this latter so as not to further mention it, by causing a surface containing a salt which can be decomposed by the electric current (silver salt, for instance, on a surface similar to that given by dry resin) to pass below a conducting point put into connection with a more or less conductive body according to the greater or lesser pressions [sic] it is subjected to by the vibrating membrane. Graphite in crayons or in a series of disks, water rendered conductive by suitable salts or acids, etc., are and have been employed in the telephone with a battery current. Any similar arrangement applicable to the telephone is suitable. It is seen that the current separates a quantity of silver proportionate to its variable intensity. If, then, the surface is made to repass, after being fixed (development and washing in hyposulphite, for instance), below the point which closes a galvanic circuit in which a telephone is interposed, this telephone will be made to speak back. The tracing undulated in depth is that which Mr. Edison adopted, after having abandoned diverse projects based on the straight tracing. This tracing requires a notable force of the stylus on a yielding substance. Tinfoil gave the first results. Despite the reducing advantage of the immediate repetition, despite the facility and the simplicity of its use, I do not believe in the future of tinfoil in phonography. However, tinfoil has been proposed and used with success for the first time by Mr. Edison. It will be seen further on that I obtain the immediate repetition by another process which gives, moreover, the facility of indefinite reproduction. The transversely undulated tracing is that which I proposed first. Obtained by lampblack deposited on the surface of glass or smooth paper, it is that which requires the least force of the tracing stylus. Consequently it will give more details, more fineness in the results, since it opposes the slightest resistance to the small vibrations which are also the weakest ones. It is this process which will give, in my opinion, serious and complete results. I will describe it, specially keeping to the practical details which I have discovered since my note of April 30th, 1877. If the tracing was obtained in a spiral on a flat glass, a hot solution of bichromated gelatine is softly poured on the glass, in a manner as not to disturb the layer of lampblack. This is allowed to coagulate, dry, or it is immediately dried in a drying chamber on a leveled tripod. Then it is exposed to the light by the back. It is then washed in warm water. The raised tracing in the state of an undulating line adhering to the glass, which line is formed by the non-dissolvable gelatine, on account of the bichromate, by the light passing there, where the stylus eliminated the lampblack. This plate itself can be used for the repetition, when placed on the turning-plate. A small strip of cardboard, or of another resisting substance, is so arranged that it rubs the projecting sinuous line of the tracing. The sounds are thus reproduced by a mechanism similar to that known in physics as the toothed wheels of Savart. By simple or double casting, the sunken or raised plate is obtained in metal. The sunken plate is suitable for repetition by means of a mouthpiece. This is how: a small tube ending in a narrow slot is in connection with a blowing device, in a manner that a thin sheet of air escapes therefrom. This tube is kept opposite and at a slight distance from the sunken plate. The surface is caused to turn and the air strikes the drepressions [sic] with a noise so much the greater as they have a greater transverse amplitude and wish as many interruptions as they have returns within a given limit. From this thus results the repetition of the sounds in their two vibrating characteristics, amplitude and frequency. The solid strips in the mouthpiece can be put into solid connection with the membranes of the cornets or engrossing means. The lampblack can be replaced by a body insulating an underlying metallic plate from the engraving action of an acid. In this case the work of the stylus is increased by the cohesion of the insulating substance. Tallow, paraffine, the varnish of aquæ fortis can serve. In this case an indentation is obtained which is only good for the repetition with a mouthpiece, or with a solid joint entering into the indentation and causing a sonorous body to vibrate. In all the methods above described the flat spiral tracing or the helicoidal cylindrical tracing can be used. The firs is convenient for the engraving or other transformation of the tracings by the action of the light. It permits, moreover, of the use of glass, the smooth surface of which (such as it is or ground), remains silent under the friction of a plate or under the blowing-in of air; whilst the tracing, in relief or roughly cut out, easily produces elementary noises. The inconvenience of this tracing is in the loss of surface towards the center of rotation where the arcs of the spiral become too short for the medium rate of speed. The helicoidal cylindrical tracing is preferable from this latter point of view, since the entire surface of the cylinder is utilized. But the glass must then be replaced by paper blackened by a flame, or by the metallic surface coated with an insulating substance. These surfaces are less smooth than the glass, and the insulating substance decreases the liberty of the stylus by its cohesion. With the blackened paper I employ the following means to obtain the engraving: I begin by coating the cylinder, or rather the polished metal tube covering this cylinder, with bitumen of Judea. The bitumen of Judea dissolved in benzine is put into a receptacle into which the cylinder carried by a horizontal shaft is submerged. The cylinder is turned rapidly and withdrawn, always turning it. With practice a sufficiently exact coating is obtained. The operation must be done under a yellow non-actinic light. Then a thin and translucid [sic] sheet of paper is taken, which is dampened on one side and is applied on this side to a looking-glass or to a plain glass. The paper thus adhering is then passed up and down over a smoky flame, verifying, by the transparency, whether the blackening is sensibly equal. A white margin was left, by means of a strip of paper, pasted by water to one of the borders of the large sheet, cut to go around the cylinder plus this margin. The blackened sheet is taken off; it is applied when damp to the cylinder, the white margin first. A strip of gum is put on this margin by a brush and the other end of the sheet is applied thereto, trying to stretch it. This is allowed to dry in the laboratory with the non-actinic light. The paper retracts and exactly covers the cylinder. Once the tracing [is] obtained by this paper, the cylinder is exposed to the light, to the sun, turning it with a regular movement. At the end of the time of exposure, determined by previous experiments, the paper is taken off; it is washed in ether. The tracing is then reproduced by a line of insoluble bitume [sic]. The empty metal is coated; the bitume is taken off by a suitable dissolving action (liquid ammonia for instance) and the engraving is done by an acid. Here, now, is a very different method from those which have just been described. The entire future of phonography lies, in my opinion, in the use of this process, at least as far as the repetition of the sonorous phenomena is concerned. The registering will be direct or indirect according as to what experience will decide and as to what the degree of precision will require. This registering is done on a continuous metallic wire, either a steel wire, a piano string of indefinite length rolled on a loose bobbin. Two small laminating cylinders press this wire and draw it, unwinding it from its spool; these cylinders are actuated by the regular power of a clock movement or simply by hand to control their gearing. A suitably long portion of the part of the wire running between the spool and the traction roller, is pressed at its two ends by two roller conductors, rotating freely, of copper connecting with the poles of a strong battery. This portion becomes heated, reddens, can even thus be heated to white heat. It slides on an agate, or another stone refractory to the heat developed. The stone has a guiding groove in which is dug a small hole. Opposite to this small hole is the stylus solidly connected with the vibrating drum. This stylus is a sharp splinter of quartz or of another stone, a splinter mounted on springs and bearing by the intermediary of a bearing against the vibrating drum. A screen, perforated to allow this point to pass, protects the drum against being heated, which might be produced by the reddened steel wire. The talking, singing, &c., is done against the drum, and the point, which is solidly connected therewith, imprints the more or less intense vibrations on this wire, which can be softened, by the action of the current, until close to the melting point. Directly behind is arranged a grooved wheel carrying a liquid which cools off the wire and definitely solidifies the impressions. The more or less intense vibrations are thus represented by depressions or curves more or less accentuated in the hardened steel wire. The repetition can be immediately obtained by causing the wire to pass over the same road, the action of the battery being suppressed. For this repetition the quartz point will be replaced by a metallic point which does not affect the steel. Such is the direct registering. If the work of the cutting point on the heated metal is too great to give the required details and fineness, the indirect registering will be employed. A tracing, obtained on lampblack, and cut flat, spirally or helicoidal cylindrically, is taken. The tracing is an indented one, a point runs along the undulating road, which point is solidly connected with a lever which can bear with its other end on the wire resting on the agate with the groove, of which I have spoken, and opposite the small hole. The wire is heated, either by a battery or simply by a gas blower. The wire is drawn along at a speed adequate to the speed of rotation of the engraved surface. The lever doing its work, every undulation of the engraved line is reproduced in a corresponding flattening and bending in the steel wire, which, cooled off as already said, retains these traces definitely. The repetition is effected like for the direct registering. This repetition can, moreover, be made in a continuous manner, although the tracings are from another time or different registering apparatus. This permits of always having several phonographs ready to operate and to act as relays to each other in case of long sound periods to be registered. The registering on a continuous wire is entirely in conformity with the purposes of phonography--to fix the sound phenomena without breaking the thread of the discourse, however long it may be, the development of a spoken action, the continuance of a song, a symphony, &c. The phonograms thus obtained are preferable in all points to those of the first methods described. The phonograms in flat spiral have a useless central surface, therefore encumbering, and a quantity of unemployed metal. The helicoidal phonograms on a metallic cylindrical tube are not less encumbering and difficult to arrange for the repetition; they easily become false by crushing. Only the thread-like phonograms have an absolute exactness, resistance to accidents; they require no arranging, no centering; they have an indefinite continuity; they will occupy the smallest possible space in the collections; there will be spools of wire; they will require the minimum of metal. They will be the exact image of the time which passes whilst nature or man make a sound or sing. There are still a few remarks for me to make on the construction of the drum. In the thread telephones, the electromagnetic telephones, then in the phonograph of Mr. Edison, everybody has remarked that the voice takes on a special tone quality called quavering voice. This effect is due to the sound proper of the receiving membrane; from this results a stop, a pedal as the harmonists say, similar to the continuous sounds produced by the profession of jugglers who use Punch and Judy talk, or also to the sounds of the lyre or bagpipe. This peculiar sound can be attenuated by a very small dimension given the drum. The sound proper, thus becoming very high, is very weak. The thickening of the drum produces a similar effect. Thus the drum with a small surface and a relatively considerable thickness are those which are best suited. Thus by combining the cavity of the drum and the size of the tympanum, as also its tension, in such a manner that the note reinforced by the cavity is different from the one reinforced by the tympanum, and also different from the harmonic qualities of this latter, this defect will be attenuated. A drum with two membranes can also be employed, of suitable dimensions, realizing this difference. I believe that the relation to be looked for will be that from C to sharp, which in the modified scale is √2 / 1 that is to say, incommensurable. A cut of a hollow cone, quite thin, will be the casing of such a drum. [Court translation] |