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Le téléphone de Philipp Reis (1860-1864)

Un précurseur dont l'invention stimula l'imagination de quelques commentateurs

 

Le succès industriel du téléphone de Graham Bell et la gloire de l'inventeur ont longtemps occulté les travaux de ses prédécesseurs, et notamment ceux du professeur allemand Philip Reis. Celui-ci était pourtant connu en Allemagne, en France et e Angleterre. Il peut être considéré comme le premier à avoir transmis des sons en recourant à l'électricité. Par ailleurs, dès 1863 en France mais aussi aux Etats-Unis en 1876, son téléphone a suscité l'imagination de quelques commentateurs qui ont, dès cette époque, imaginé la transmission d'opéras par téléphone.

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Un inventeur autodidacte

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Johann-Philipp Reis (parfois orthographié Reiss et erronnément Reuss en 1876), était un inventeur prussien, né en 1834 à Geinhausen, localité prés de Francfort, dans ce qui est aujourd'hui le Land de Hesse). En grande partie autodiacte, avant de devenir enseignant à Friedrichsdorf,  il s'est fait connaître en 1861 par de premières démonstrations à Francfort d'un premier téléphone électrique. Il démontra ainsi, contre le verdict de Puggendorff, le directeur des prestigieuses Annalen der Physik,  que les sons (Töne en allemand) peuvent être transmis par l'électricité. Ses travaux avaient été stimulés par ceux de Page sur la "musique galvanique" (1837). 

 

Pour la conception de l'émetteur (le microphone), Reis s'inspira du système auditif humain, notamment du pavillon, du conduit auditif et du tympan. Les osselets correspondent à la conduction électrique, tandis que le labyrinthe, avec ses nerfs auditifs, est représenté par le récepteur. Les sons atteignent un diaphragme dans l'émetteur via le pavillon et le font vibrer. Ceci ouvre ou ferme un circuit électrique. Dans le récepteur, les signaux entrants font vibrer une aiguille à tricoter. 

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Les propositions de Reis avaient été refusées par Poggendorff pour une insertion dans les  Annalen der Physik. Les travaux de Reis obtinrent cependant un certain crédit dans les cercles scientifiques allemands, notamment au sein de la Société de physique de Francfort, dont il était membre.  

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Expérimentations, démonstrations et améliorations successives (1861-1864)

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L'historien Patrick Feaster a retrouvé trois articles dans les journaux de Francfort à l'automne 1861 qui témoignent "à chaud" de la première démonstration de Ries et de l'intérêt qu'elle a suscité.  La musique transmise était interprétée au piano et au cor anglais.  Le premier article est publié par  Die Zeit, le 29 octobre 1861, trois jours après la première conférence :

Samedi dernier, le 26 octobre, les nombreux membres de la Société de Physique ont eu le plaisir d'assister aux résultats concluants d'une invention révolutionnaire, d'une importance théorique capitale. Elle promet d'éclairer des domaines de la physique jusqu'alors obscurs et pourrait avoir de multiples applications pratiques, encore imprévisibles. Il s'agit ni plus ni moins que de transmettre des sons musicaux, des mélodies entières, voire des progressions d'accords, et, espérons-le, même des paroles, par fil télégraphique sur n'importe quelle distance. L'inventeur, M. Ph. Reis, professeur à Friedrichsdorf, a présenté son appareil, fruit de neuf années de travail, à l'assemblée. Une oreille artificielle capte le son à une station; son tympan, dont la vitesse de vibration varie selon la hauteur du son, actionne un marteau en platine, provoquant ainsi le nombre d'interruptions correspondant sur la ligne électrique. Ces interruptions font vibrer un fil d'acier enfermé dans la bobine d'induction à l'autre station, à une vitesse proportionnellement élevée, produisant ainsi un son. Le son, comparable au chant d'une théière, était discret mais parfaitement audible pour les personnes se trouvant à proximité. Il révélait clairement non seulement le rythme et la mélodie, mais aussi, dans une certaine mesure, le timbre du chant. Ces expériences permettent à l'acoustique d'espérer progresser vers la résolution de certaines de ses questions les plus complexes, qui ont fait l'objet de nombreux débats récemment.

Un article plus détaillé dans Neues Frankfurter Museum, Beiblatt der “Zeit", 3 novembre 1861, témoigne de ce que non seulement les mélodies mais les harmoniques étaient perçues : 

"Il est d'autant plus remarquable que non seulement les mélodies d'une partie, mais aussi l'harmonie puissent être reproduites dans une certaine mesure et, grâce à un appareil encore perfectionné, peut-être même intégralement. Lors d'expériences préliminaires menées avec M. R. sur une série d'accords joués au piano, l'auteur de ces lignes a correctement identifié la grande majorité des notes, ce qui lui a permis de les déterminer en notant immédiatement ce qu'il entendait."

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En 1862, Legat, inspecteur du télégraphe royal à Casel publie un article soulignant l'importance du travail de Reis, mais en indiquant que beaucoup de traail reste nécessaire avant que l'appareil de soi opérationnel. 

"Il convient toutefois de noter que, bien que l'appareil présenté ici reproduise le même nombre de vibrations générées, l'intensité de ces vibrations n'a pas encore été atteinte et sa génération reste à perfectionner ultérieurement.

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L'une des conséquences de cette imperfection actuelle de l'appareil est que les plus petites différences dans les vibrations originales sont plus difficiles à percevoir ; autrement dit, la voix apparaît plus ou moins indéterminée, d'autant plus que chaque note dépend non seulement du nombre de vibrations du milieu, mais aussi de sa compression ou de sa raréfaction.

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Ceci explique également pourquoi, lors des expériences pratiques menées jusqu'à présent, si les accords et les mélodies étaient transmis avec une précision étonnante, les mots isolés étaient moins clairement perceptibles à la lecture, à la prononciation, etc. Néanmoins, les intonations de la voix et les intonations interrogatives, exclamations, étonnement et appel sont clairement exprimées. Il ne fait aucun doute que ce qui a été présenté ici nécessitera des développements considérables avant toute application pratique, et notamment la mise au point du mécanisme de l'appareil utilisé. Cependant, après de nombreuses expériences pratiques, je suis convaincu que l'étude de ce sujet, d'un intérêt théorique majeur, et son application pratique ne manqueront pas en ce siècle intelligent !"

Ses expériences et démonstrations durent jusqu'en 1864. Reis a fait des expériences avec différents types de transmetteurs : une "oreille en bois", un tuyau en fer blanc, une boîte à collier, un bloc alésé, un cône en bois, un transmetteur en forme "Hochstift" (du nom de l'institut où il fut présenté le 11 mai 1862), en forme de levier pour finalement se fixer sur la boîte cubique, forme sur laquelle il sera commercialisé en 1864 et il est le splus souvent représenté.

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Pour le récepteur, Reis a successivement utilisé un violon, une boîte de type boîte à cigares, un électroaimant et une aiguille à tricoter. 

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Les versions ultérieures de ses appareils furent considérablement améliorées et permirent effectivement de transmettre la parole, mais même celles-ci étaient encore loin de répondre aux exigences d'une utilisation pratique. Il ne commercialisa des exemplaires qu'à destination des curieux et investigateurs, sans qu'aucune idée de réseau fut proposée.

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Reconnaissance et abandon

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Le 6 septembre 1863, Reiss a eu l'occasion de présenter son appareil au roi de Prusse Guillaume Ier et à l'Empereur d'Autriche, François Joseph Ier, qui étaient en visite à Francfort.

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En 1864, Reis commercialise son appareil auprès de différentes institutions en diffusant un prospectus de présentation. Des exemplaires seront achetés en Angleterre, en Irlande, aux Etats-Unis et en Russie.

 

Frappé par la maladie, Reiss a  cependant du abandonner ses travaux et meur en 1874, à l'âge de quarante ans.  

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En France, après un premier article dans Le Temps (1er juillet 1863), dû au chimiste Louis Grandeau mentionne la création d'un société visant à développer le téléphone de Reis. En 1865, l'inventeur britanno-américain David Edward Hughes (1831-1900) obtint d'excellents résultats avec le téléphone allemand et en fit la démonstration au tsar Alexandre II de Russie dans sa résidence d'été, Tsarskoïe Selo, durant l'été 1865[. À l'automne de la même année, Stephen M. Yeates (1832-1901), un fabricant d'instruments dublinois, présenta avec succès l'invention de Reis à un groupe restreint, parmi lequel figurait également le physicien irlandais William Frazer (1824-1899), qui confirma par écrit les performances du téléphone.

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Certains auteurs allemands affirment qu'Alexander Melville Bell aurait montré à son fils Graham un exemplaire du téléphone de Reis et lui aurait promis une récompense s'il arrivait à l'améliorer. Cette histoire suscite des doutes. Il est établi qu'un exemplaire de l'appareil de Reis a été montré à Edimbourg en décembre 1862, comme en témoigne le physicien Lawson Tait dans le Scientific American du 2 janvier 1886. L'appareil faisait l'objet de démonstration dans le magasin de M. Kemp par son assistant Shearer et Tait atteste de ce qu'il y avait bien transmission de paroles articulées. Il indique également que Alexander Melville Bell était un client régulier du magasin de Kemp. Il est donc possible que lui et son fils Alexander aient vu l'appareil de Reis, très discuté à l'époque à Edimbourg,  selon Tait. L'histoire de la promesse du père semble être le résulat d'une interpolation avec une promesse relative à l'automate parlant de Charles Wheatstone, adaptation de celui de Kempelen. 

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Le malentendu sur le "télégraphe musical"

 

Suite à de mauvaises compréhensions de ses textes, le téléphone de Reis a souvent été présenté, dans les anées 1860 et 1870 comme un "télégraphe musical", permettant de transmettre des mélodies, mais non la parole humaine. La perception du téléphone de Reis comme téléphone musical s'inscrit notamment dans sa désignation comme "télégraphe musical". Cette désignation est notamment utilisée par le chimiste français Louis Grandeau qui lui consacre un article dans Le Temps le 1er juillet 1863 avec cette expression comme titre. De même, en décembre 1863, le magazine familial allemand présentera l'appareil sous le titre "Der Musiktelegraph".

 

Mais l'objectif de Reis était bien de concevoir un "téléphone d'articulation" et, selon les témoignages, il y est partiellement parvenu. Sylvanus Thompson, qui en 1883 a publié un livre de défense de Reis, pour montrer qu'il avait inventé non pas un téléphone mais le téléphone (en tant que concept) avançait l'idée que le téléphone de Reiss était bien un téléphone parlant, mais que la difficulté à transmettre les voyelles lui a fait utiliser la transmission de musique pour les démonstrations.

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Une notoriété maintenue dans les années 1870​

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En dépit de son abandon et de sa dispartion précices, Reis est resté une référence pour diverses expérimentateurs et pour les chroniqueurs scientfiques.

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​Un des meilleurs exemple de cette notoriété est le fait que en mars 1876, alors que le télégraphe acoustique d'Elisha Gray retient l'attention de la presse spécialsiée, le physicien néerlandais P.H. Van der Weyde publie dans Scientific American (4 March 1876) un article pour contextualiser l'invention de Gray par rapport à celle de Reis (où le nom est malencontreusement orthographié Reuss).  Et lorsque Henri de Parville, un des principaux chroniqueurs scientifiques, reçoit les premiers échos de la démonstration d'un téléphone présenté à l'Exposition de Philadelphie (celui de Graham Bell), sa première réaction est de rappeler dans le Journal des débats du 5 octobre 1876 le téléphone de Reis dont il a donné une description dans ses Causeries scientifiques en 1864.

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Le téléphone Reis dans la guerre des brevets

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Après le brevet et les démonstrations du téléphone de Graham Bell, le téléphone de Reis va se retouver pris dans la guerre des brevets, laquelle va durer pendant vingt-cinq ans, jusqu'à la victoire finale de l'American Bell Company en 1901. 

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Dans le cadre de la plainte introduite par Edison en 1877, une traduction de l'article de Legat de 1862 fut produite.

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Le succès du téléphone de Bell éclipsa celui de Reis, mais en 1878, des scientifiques européens firent ériger un monument à la mémoire de Reis, le considérant comme le premier inventeur du téléphone.

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En 1881, dans le procès American Bell Telephone Comany contre Spencer, les avocats de Spencer tentèrent de faire une démonstration du téléphone de Reiss devant la cour, mais n'arrivèrent pas à le faire parler. Mais dans son opinion expliquant sa décision en faveur de la Bell Company, le juge Lowell mit en cause le principe même de l'appareil, le condamnant semon lui à ne jamais permettre la transmission des paroles. ​​​​​​​

Un appareil fabriqué par Reis, en Allemagne, en 1860 et décrit dans plusieurs publications antérieures à 1876, est utilisé pour limiter la portée de l'invention de Bell. Reis semble avoir été un homme érudit et ingénieux. Il utilisait une membrane et des électrodes pour transmettre des sons, et son appareil était bien connu des chercheurs curieux. Le regret de tous ses admirateurs était qu'il ne permette pas d'émettre et de recevoir une parole intelligible. Ce défaut était inhérent au principe de la machine. Elle peut transmettre des ondes électriques le long d'un fil, dans des conditions très favorables, non pas du mode prévu par l'inventeur, mais d'un mode suggéré par la découverte de Bell ; mais elle ne peut pas les transformer en sons intelligibles à l'autre extrémité, car elle est construite sur une théorie erronée, et la délicatesse d'utilisation requise pour
lui faire exécuter une partie de l'opération compromet son exécution de l'autre partie. Il faut utiliser un récepteur Bell pour capter le son avant même que l'appareil puisse être adapté à un usage pratique, même limité. C'était comme ces élèves sourds-muets du professeur Bell, à qui l'on pouvait apprendre à parler, mais pas à entendre. C'était tout, mais c'était suffisant. Un siècle de Reis n'aurait jamais permis de produire un téléphone parlant par simple amélioration de sa construction. (American Bell Telecompany and others vs Spencer and others, Circuit Court D, Massachusetts, June 27, 1881)

Il faudra attendre la publication du livre enquête de Sylvanus T. Thompson en 1883 pour que le nom de Reis commence à réémerger comme un des précurseurs de Bell et d'Edison. Comme le montre Thompson, ces deux inventeurs avaient reconnu l'importance des travaux de Reis pour susciter leur propre démarche.

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Lorsque la Western Union intenta un procès contre l'American Bell Telephone Company pour essayer de faire révoquer le brevet d'Alexander Bell, elle utilisa les travaux de  Daniel Drawbaugh, Elisha Gray, Antonio Meucci, Charles Bourseul et Philipp Reis pour essayer d'invalider la priorité de Bell. Les principaux articles de Reis et de ses commentateurs furent traduits de l'allemand en anglais et publiés en recueil en 1887. Mais, en définitive, la Bell Company gagna tous ses procès.

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Le débat sur l'importance du téléphone de Reis a été relancé en octobre 2003 lorsque le directeur du Science Museum de Londres a révélé qu'en 1947 une expérience de la société britannique Standard Telephones and Cables (STC) avait démontré la capacité du téléphone de Reiss à transmettre et recevoir des sons. À l'époque, STC avait confié les résultats de ses tests au conservateur du Science Museum, Gerald Garratt, à condition qu'il ne les divulgue pas sans l'autorisation de l'entreprise.

Bibliographie 

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  • SCHENK, Philipp Reis, der Erfinder des Telephon, Johannes Alt, 1878

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  • BERNZEN, Rolf, Philipp Reis. Formen, Phasen und Motivationen der Auseinandersetzungen mit dem Telephon. Versuch einer Bestandsaufnahme. Berliner Beiträge zur Geschichte der Naturwissenschaften und der Technik, Band 16. ERS-Verlag, Berlin 1992.

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  • BERNZEN, Rolf, Das Telephon von Philipp Reis. Eine Apparategeschichte, Marburg 1999

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Sur ce site

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A.L., 24 août 2026

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Johann-Philipp Reiss (1834-1874)

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Le premier transmetteur de l'appareil de Reis : une oreille en bois (Source : Thompson, 1883). 

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Transmetteur en tuyau de fer blanc

(Source : Thompson 1883).

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Transmetteur "boîte à collier"

Source : Thompson, 1883

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Transmetteur en "bloc alésé"

Source : Reis, 1862

Transmetteur en "bloc alésé" (en coupe)

Source : Thompson, 1883

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Transmetteur en cône 
Source : Thompson, 1883

Transmetteur  Hochstift

Source : Thompson, 1883

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Reis avec son transmetteur "Hochstift", présenté le 11 mai 1862 - Source : Thompson, 1883

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Transmetteur "en forme de levier"

Source : Legat, 1862

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Transmetteur en boîte cubique. 

Source : Science Museum

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Transmetteur en boîte cubique tel que présenté dans le prospectus de Reis

Source : Thompson, 1883

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Le premier récepteur dans lequel un violon est utilisé comem caisse de résonance 

(Source / Thompson, 1883)

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Le récepteur "boîte à cigares"

Source : Thompson, 1883

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Récepteur électroaimant

Source : Legat, 1862

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Récepteur "aiguille à tricoter"

Source : Thompson, 1883

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Le téléphone de Reis in MÜLLER, J., Lehrbuch der Physik und Meteorologie, Vol. II, 1863

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Ensemble du téléphone "en cube" avec récepteur "aiguille à tricoter"

Source : Deutsches Museum

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Le physicien Sylvanus P. Thompson (1851-1913) qui prit la défense de Philipp Reis comme 

premier inventeur du téléphone électrique.

Article du Scientific American, 28 November 1885 présentant le téléphone de Reiss avec des témoignages de démonstration de transùission de voix articulée et contestant les prétentions de l'American Bell Telephone Company.

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Articles et témoignages sur le téléphone de Reis (1861-1864)

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