Други статии от поредицата:
- История на релето
- История на електронните компютри
- История на транзистора
- Интернет история
Телефонът се появи случайно. Ако Благодарение на един век изследвания на възможностите за предаване на съобщения с помощта на електричество, хората се натъкнаха на телефона в търсене на подобрен телеграф. Следователно е доста лесно да се определи правдоподобна, макар и не напълно сигурна дата за изобретяването на телефона като годината на стогодишнината от основаването на Съединените щати, 1876 г.
И не може да се каже, че телефонът не е имал предшественици. От 1830 г. учените търсят начини да превърнат звука в електричество, а електричеството в звук.
електрически звук
В 1837 година , лекар и експериментатор в областта на електромагнетизма от Масачузетс, се натъкнал на странен феномен. Той постави изолиран навит проводник между краищата на постоянен магнит и след това спусна всеки край на проводника в контейнери с живак, свързани с батерия. Всеки път, когато отваряше или затваряше веригата, като повдигаше или спускаше края на жицата от контейнера, магнитът издаваше звук, който се чуваше от разстояние един метър. Пейдж го нарече галванична музика и предположи, че всичко е свързано с "молекулярното разстройство", което се случва в магнита. Пейдж стартира вълна от изследвания в два аспекта на това откритие: странното свойство на металните материали да променят формата си, когато са намагнетизирани, и по-очевидното генериране на звук от електричество.
Ние сме особено заинтересовани от две проучвания. Първият е дирижиран от Йохан Филип Рейс. Рейс преподава математика и точни науки на ученици в института Гарние близо до Франкфурт, но в свободното си време се занимава с електрически изследвания. По това време няколко електротехници вече са създали нови версии на галванична музика, но Рейс е първият, който овладява алхимията на двупосочното преобразуване на звука в електричество и обратно.
Рейс осъзна, че диафрагма, наподобяваща човешко тъпанче, може да затваря и отваря електрическа верига, когато вибрира. Първият прототип на устройството „телефон“ [„дълъг високоговорител“], построен през 1860 г., се състоеше от „ухо“, издълбано от дърво с мембрана, направена от пикочен мехур на прасе, опъната върху него. Към долната част на мембраната беше прикрепен платинен електрод, който при вибриране отваряше и затваряше веригата с батерията. Приемникът беше намотка от тел, навита около игла за плетене, прикрепена към цигулка. Корпусът на цигулката засили вибрациите на променящия формата си стилус, докато той последователно се магнетизираше и демагнетизираше.
Последният модел телефон на Reis
Рейс предложи много подобрения на ранния прототип и заедно с други експериментатори установи, че ако пеете или тананикате нещо в него, предаваният звук остава разпознаваем. Думите бяха по-трудни за разграничаване и често ставаха изкривени и неразбираеми. Много доклади за успешни гласови прехвърляния използват общи фрази като „добро утро“ и „как си“ и те лесно могат да бъдат отгатнати. Основният проблем остава, че предавателят на Reis само отваря и затваря веригата, но не регулира силата на звука. В резултат на това можеше да се предава само честота с фиксирана амплитуда и това не можеше да имитира всички тънкости на човешкия глас.
Рейс вярва, че работата му трябва да бъде призната от науката, но никога не постига това. Устройството му беше популярно любопитство сред научния елит и копия се появиха в повечето центрове на този елит: в Париж, Лондон, Вашингтон. Но научната му работа е отхвърлена от списанието на професор Погендорф Annalen der Physik [Анали на физиката] - едно от най-старите научни списания и най-влиятелното списание по това време. Опитите на Рейс да рекламира телефона чрез телеграфни компании също се провалят. Той страдаше от туберкулоза и влошаващото се заболяване го възпрепятства от по-нататъшни сериозни изследвания. В резултат на това през 1873 г. болестта отнема живота и амбициите му. И това не е последният път, когато тази болест ще попречи на развитието на историята на телефона.
Докато Рейс подобряваше телефона си, нанася финалните щрихи на плодотворното си изследване на слуховата физиология: „Учението за слуховите усещания като физиологична основа за теорията на музиката“ [Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik], публикувано през 1862 г. Хелмхолц, по това време професор в университета в Хайделберг, е гигант на науката през XNUMX век, работещ върху физиологията на зрението, електродинамиката, термодинамиката и т.н.
Работата на Хелмхолц само бегло се позовава на нашата история, но е жалко да я пропуснем. В Учението за слуховите усещания Хелмхолц направи за музиката това, което Нютон направи за светлината - той показа как едно привидно едно усещане може да бъде разглобено на съставните си части. Той доказа, че разликите в тембрите, от цигулка до фагот, идват само от разликите в относителната сила на техните обертонове (тонове на двойна, тройна и т.н. честота по отношение на основната нота). Но за нашата история, най-интересното нещо в работата му се крие в забележителния инструмент, който е разработил за демонстрационни цели:
Хелмхолц синтезатор вариант
Хелмхолц поръчва първото устройство от работилница в Кьолн. Просто казано, това беше синтезатор, способен да произвежда звуци въз основа на композицията от прости тонове. Най-удивителната му способност беше необяснимата способност да възпроизвежда гласни звуци, които всеки е свикнал да чува само идващи от човешката уста.
Синтезаторът работеше от биенето на основната вилица за настройка, вибриране на основната нота, затваряне и отваряне на веригата, потапяне на платинената жица в съд с живак. Осем намагнетизирани камертона, всеки от които вибрираше със собствен обертон, бяха поставени между краищата на електромагнит, свързан към веригата. Всяко затваряне на веригата включваше електромагнитите и поддържаше камертоните във вибриращо състояние. До всеки камертон имаше цилиндричен резонатор, способен да усили бръмченето му до чуваемо ниво. В нормално състояние капакът на резонатора беше затворен и заглушаваше звука на камертона. Ако преместите корицата настрани, можете да чуете този обертон и по този начин да "пуснете" звука на тръба, пиано или гласна "о".
Това устройство ще играе малка роля в създаването на нов вид телефон.
хармоничен телеграф
Една от примамките за изобретателите от втората половина на 1870 век е мултителеграфът. Колкото повече телеграфни сигнали можеха да бъдат натъпкани в един проводник, толкова по-ефективна беше телеграфната мрежа. До началото на XNUMX г. са известни няколко различни метода за организиране на дуплексна телеграфия (изпращане на два сигнала в противоположни посоки едновременно). Малко след това Томас Едисън ги подобри, като създаде квадруплекс, комбинирайки дуплекс и диплекс (предаване на два сигнала едновременно в една и съща посока), така че проводникът да може да се използва четири пъти по-ефективно.
Но беше ли възможно допълнително да се увеличи броят на сигналите? Организирайте някакъв окторуплекс или дори повече? Това, че звуковите вълни могат да се преобразуват в електрически ток и обратно, предлага интересна възможност. Ами ако използвате тонове с различна височина, за да създадете акустичен, хармоничен или, поетично казано, музикален телеграф? Ако физическите вибрации с различни честоти могат да се преобразуват в електрически вибрации и след това да се разглобят отново в оригиналните им честоти от другата страна, тогава би било възможно да се изпращат много сигнали едновременно без взаимна намеса. Тогава самият звук би бил само средство за постигане на целта, междинна среда, формираща токове, така че няколко сигнала да могат да съществуват в един проводник. За по-голяма простота ще наричам това понятие хармоничен телеграф, въпреки че по това време са използвани различни варианти на термините.
Това не беше един от начините за създаване на мултиплексирани сигнали. Във Франция [на чието име е кръстена единицата за символна скорост - бод / прибл. прев.] до 1874 г. той измисли машина с въртящ се разпределител, който последователно събира сигнали от няколко телеграфни предавателя. Сега бихме го нарекли времеви мултиплекс, а не честотен мултиплекс. Но този подход имаше недостатък - нямаше да доведе до създаването на телефония.
Дотогава американската телеграфия беше доминирана от Western Union, създадена през 1850 г. в опит да елиминира неблагоприятната конкуренция между няколко големи телеграфни компании - преди появата на антитръстовите закони подобно обяснение лесно можеше да се използва за оправдаване на подобни сливания. Един от героите в нашата история го описва като „вероятно най-голямата корпорация, съществувала някога“. С хиляди мили проводници и изразходване на огромни суми за изграждане и поддържане на мрежи, Western Union следи развитието на мултиплексната телеграфия с голям интерес.
Друг играч също чакаше пробиви в телеграфния бизнес. , бостънски адвокат и бизнесмен, беше един от основните защитници на поставянето на американския телеграф под контрола на федералното правителство. Хъбард вярваше, че телеграмите могат да бъдат толкова евтини, колкото писмата и беше решен да подкопае това, което той виждаше като циничен и изнудващ монопол на Western Union. Законопроектът на Хъбард не предлага пълната национализация на съществуващите телеграфни компании, както направиха почти всички европейски сили, но ще създаде спонсорирана от правителството телеграфна услуга под егидата на пощите. Но резултатът най-вероятно щеше да е същият и Western Union щеше да фалира. До средата на 1870-те напредъкът на законодателството е спрял, но Хъбард е уверен, че контролът върху критичния нов телеграфен патент ще му даде предимство да прокара предложението си в Конгреса.
Гардинър Грийн Хъбард
В САЩ има два уникални фактора: първо, континенталният мащаб на Western Union. Нито една от европейските телеграфни организации нямаше толкова разширени линии и следователно нямаше причина да развива мултиплексна телеграфия. Второ, отвореният въпрос за правителствения контрол върху телеграфа. Последната европейска крепост беше Великобритания, която национализира телеграфа през 1870 г. След това никъде не останаха места освен Съединените щати, където се очертаваше примамливата перспектива за технологичен пробив и подкопаване на монопола. Може би поради това голяма част от работата по хармоничния телеграф е извършена в САЩ.
Претендентите за наградата бяха общо трима. Двама от тях вече бяха почтени изобретатели - и . Третият беше професор по реторика и учител за глухи на име Бел.
сив
Елиша Грей е израснала във ферма в Охайо. Подобно на много свои съвременници, той си играе с телеграфията като тийнейджър, но на 12-годишна възраст, когато баща му умира, започва да търси професия, която да му осигури. Известно време е чирак на ковач, след това дърводелец на кораб, а на 22 научава, че може да получи образование в колежа Оберлин, без да спира да се занимава с дърводелство. След пет години обучение той се впуска в кариера като изобретател в областта на телеграфията. Първият му патент е самонастройващо се реле, което, използвайки втори електромагнит вместо връщаща котвата пружина, премахва необходимостта от регулиране на чувствителността на релето въз основа на тока във веригата.
Елиша Грей, ок. 1878 г
През 1870 г. той вече е съдружник във фирма за електрооборудване и работи там като главен инженер. През 1872 г. той и негов партньор преместват компанията в Чикаго и я преименуват на Western Electric Manufacturing Company. Скоро Western Electric става основният доставчик на телеграфно оборудване на Western Union. В резултат на това ще остави забележима следа в историята на телефонията.
В началото на 1874 г. Грей чул странен звук от банята си. Звучеше като вой на вибриращ реотом, само че много по-силен. Реотомът (буквално „прекъсвач на потока“) беше добре познато електрическо устройство, което използваше метална пластина за бързо отваряне и затваряне на верига. Поглеждайки към банята, Грей видя сина си да държи в едната си ръка индукционна бобина, свързана с реотома, и да търка цинковото покритие на ваната с другата ръка, която бръмчи със същата честота. Грей, заинтригуван от възможността, се оттегля от ежедневната си работа в Western Electric, за да се върне към изобретателството. До лятото той разработи музикален телеграф с пълна октава, с който е възможно да се възпроизвеждат звуци върху диафрагма, направена от метален леген, чрез натискане на клавишите на клавиатурата.
предавател
Приемник
Музикалният телеграф беше новост без очевидна търговска стойност. Но Грей осъзна, че способността да предава звуци с различни тоналности по един проводник му дава две възможности. С предавател с различен дизайн, способен да улавя звук от въздуха, беше възможно да се създаде гласов телеграф. С друг приемник, способен да разделя комбинирания сигнал на неговите компоненти, беше възможно да се направи хармоничен телеграф - тоест базиран на звук мултиплексен телеграф. Той реши да се съсредоточи върху втория вариант, тъй като телеграфната индустрия имаше очевидни изисквания. Той се потвърди в избора си, след като научи за телефона на Рейс, който изглеждаше като обикновена философска играчка.
Грей направи хармоничния телеграфен приемник от набор от електромагнити, свързани с метални ленти. Всяка лента беше настроена на определена честота и звучеше при натискане на съответния бутон на предавателя. Предавателят работеше на същия принцип като музикалния телеграф.
Грей подобрява апарата си през следващите две години и го занася на изложбата. Официалното заглавие на събитието беше". Това беше първото световно изложение, което се проведе в САЩ и съвпадна с честването на стогодишнината на нацията, във връзка с което се проведе т.нар. Столетна експозиция. Това се случи във Филаделфия през лятото на 1876 г. Там Грей демонстрира "октруплексна" връзка (т.е. предаване на осем съобщения едновременно) по специално подготвена телеграфна линия от Ню Йорк. Това постижение беше високо оценено от съдиите на изложбата, но скоро беше помрачено от още по-голямо чудо.
Едисон
, президентът на Western Union, научи за напредъка на Грей доста бързо, което го изнерви много. В най-добрия случай с успеха на Грей ситуацията ще се превърне в много скъпо патентно лицензиране. В най-лошия случай патентът на Грей ще стане основа за създаването на конкурентна компания, която ще разклати господството на Western Union.
Така през юли 1875 г. Ортън извади асо от ръкава си, а именно Томас Едисън. Едисън израства рамо до рамо с телеграфията, прекарва няколко години като телеграфен оператор и след това става изобретател. Най-големият му триумф по това време е квадруплексна връзка, финансирана от Western Union година по-рано. Сега Ортън се надяваше, че ще подобри изобретението си и ще надмине това, което Грей успя да направи. Той предостави на Едисън описание на телефона на Рейс; Едисън също изучава работата на Хелмхолц, наскоро преведена на английски.
Едисън беше на върха на своята форма и иновативните идеи се изсипваха от него като искри от наковалня. През следващата година той показва два различни подхода към акустичния телеграф - първият е подобен на телеграфа на Грей и използва камертони или вибриращи тръстики, за да създаде или възприеме желаната честота. Едисон не успя да накара такъв апарат да работи на приемливо ниво.
Вторият подход, който той нарече "акустичен предавател", беше напълно различен. Вместо да използва вибриращи тръстики за предаване на различни честоти, той ги използва за предаване на импулси на различни интервали. Той раздели използването на кабел между предавателите по време, а не по честота. Това изисква перфектна синхронизация на вибрациите във всяка двойка приемник-предавател, така че сигналите да не се припокриват. До август 1876 г. квадруплекс работи на този принцип, въпреки че сигналът става безполезен на разстояние повече от 100 мили. Той също имаше идеи за подобряване на телефона на Рейс, които временно остави настрана.
И тогава Едисън чува за сензацията, създадена на изложението за стогодишнината във Филаделфия от човек на име Бел.
Звънец
е роден в Единбург, Шотландия, и израства в Лондон под строгото ръководство на дядо си. Подобно на Грей и Едисон, в юношеството той проявява интерес към телеграфа, но след това следва стъпките на баща си и дядо си, избирайки човешката реч за своя основна страст. Дядо му Александър си създава име на сцената, а след това започва да преподава ораторско изкуство. Баща му Александър Мелвил също е учител и дори разработва и публикува фонетична система, която нарича „видима реч“. По-малкият Александър (Алек, както го наричаха в семейството) избра за свое занимание да учи глухите да говорят.
До края на 1860-те той изучава анатомия и физиология в Университетския колеж в Лондон. С него учи студентка Мари Екълстън, за която той щеше да се ожени. Но след това заряза и учението, и любовта. Двама от братята му умират от туберкулоза и бащата на Алек настоява той и останалата част от семейството му да емигрират в Новия свят, за да запазят здравето на единствения си син. Бел се подчини, въпреки че не беше склонен и негодуващ за това, и отплава през 1870 г.
След малък хак в Онтарио Александър, не без връзките на баща си, намери работа като учител в училище за глухи в Бостън. Там започват да се плетат нишките на неговото бъдеще.
Първо, той имаше ученичка, Мейбъл Хъбард, която загуби слуха си на петгодишна възраст поради скарлатина. Бел преподава частно дори след като става професор по вокална физиология и ораторско изкуство в Бостънския университет, а Мейбъл е сред първите му ученици. Тя беше малко под 16 по време на обучението, десет години по-млада от Бела и след няколко месеца той се влюби в това момиче. Ще се върнем към нейната история по-късно.
През 1872 г. Бел подновява интереса си към телеграфията. Няколко години по-рано, докато все още е в Лондон, Бел научава за експериментите на Хелмхолц. Но Бел не разбира постижението на Хелмхолц, вярвайки, че той не само създава, но и предава сложни звуци с помощта на електричество. Така Бел се заинтересува от хармоничната телеграфия - споделянето на проводник от няколко сигнала, предавани на няколко честоти. Може би вдъхновен от новината, че Western Union е придобила идеята за дуплексен телеграф от Джоузеф Стърнс, неговият колега от Бостън, Бел преразгледа идеите си и, подобно на Едисън и Грей, започна да се опитва да ги приложи.
Веднъж, докато гостува на Мейбъл, той докосва втората нишка на съдбата си - застанал до пианото, той показва на семейството й трик, който е научил в младостта си. Ако изпеете ясна нота на пианото, съответната струна ще иззвъни и ще ви я възпроизведе. Той каза на бащата на Мейбъл, че настроен телеграфен сигнал може да постигне същия ефект и обясни как това може да се използва в мултиплексната телеграфия. И Бел не би намерил слушател, по-добре настроен на неговата история: той резонира с радост и моментално разбра основната идея: „има един въздух за всички и е необходима само една жица“, тоест разпространението на вълната на тока в жица може да копира разпространението на миниатюрни въздушни вълни, генерирани от сложен звук. Слушател на Бел беше Гардинър Хъбард.
Телефон
И сега историята става много объркваща, така че се страхувам да изпитам търпението на читателите. Ще се опитам да проследя основните тенденции, без да се задълбочавам в подробности.
Бел, подкрепян от Хъбард и баща на друг негов ученик, усърдно работи върху хармоничния телеграф, без да разгласява напредъка си. Той редуваше яростна работа с периоди на почивка, когато здравето му го изневеряваше, докато се опитваше да изпълнява задълженията си в университета, да популяризира системата на баща си за „видима реч“ и да работи като учител. Той нае нов асистент , опитен механик от Бостънската механична работилница на Чарлз Уилямс - там се събираха хора, интересуващи се от електричество. Хъбард призова Бел и дори не се поколеба да използва ръката на дъщеря си като стимул, отказвайки да се ожени за нея, докато Бел не подобри своя телеграф.
През лятото на 1874 г., докато е на почивка близо до семейния дом в Онтарио, Бел получава прозрение. Няколко мисли, които съществуваха в подсъзнанието му, се сляха в една - телефонът. Мислите му бяха не на последно място повлияни - първото в света устройство за запис на звук, което рисува звукови вълни върху опушено стъкло. Това убеди Бел, че звукът от всякаква сложност може да бъде сведен до движенията на точка в пространството, като например движението на ток през проводник. Няма да се спираме на техническите подробности, тъй като те не са свързани с реално създадени телефони и практичността на тяхното приложение е съмнителна. Но те отведоха мисленето на Бел в нова посока.
Концептуална скица за оригиналния "хармоничен" телефон на Bell (не е създаден)
Бел остави тази идея настрана за известно време, за да преследва целта за създаване на хармоничен телеграф, както очакваха неговите партньори.
Но рутината на фина настройка на инструментите скоро го отегчи и сърцето му, уморено от многото практически пречки, които стояха на пътя от работещ прототип до практична система, гравитира все повече и повече към телефона. Човешкият глас беше първата му страст. През лятото на 1875 г. той открива, че вибриращите тръстики могат не само бързо да затварят и отварят верига по начина на телеграфен ключ, но и да създават непрекъснат вълнообразен ток, докато се движат в магнитно поле. Той споделя идеята си за телефон с Уотсън и заедно построяват първия модел телефон на този принцип - диафрагма, вибрираща в полето на електромагнит, възбужда вълнообразен ток в магнитната верига. Това устройство можеше да предава някои приглушени звуци на глас. Хъбард не беше впечатлен от устройството и нареди на Бел да се върне към реална работа.
Елементарният бесилен телефон на Бел през лятото на 1875 г
Но въпреки това Бел убеждава Хъбард и останалите партньори, че идеята трябва да бъде патентована, тъй като може да се използва в мултиплексната телеграфия. И ако вече кандидатствате за патент, никой няма да забрани да споменете в него възможността за използване на устройство за гласова комуникация. След това през януари Бел добави нов механизъм за генериране на вълнов ток към проекта на патента: променливо съпротивление. Той искаше да свърже вибрираща диафрагма, която приема звук, с платинен контакт, който се издига и пада от контейнер с киселина, който съдържа друг, фиксиран контакт. Тъй като движещият се контакт потъва по-дълбоко, по-голяма повърхност влиза в контакт с киселината, което намалява съпротивлението на тока, протичащ между контактите - и обратно.
Скица на Бел на концепцията за предавател с променливо съпротивление
Хъбард, знаейки, че Грей е по петите на Бел, подава актуална заявка за патент в патентното ведомство сутринта на 14 февруари, без да чака окончателното потвърждение от Бел. И следобед на същия ден адвокатът на Грей пристигна с патента си. Той също така съдържаше предложение за генериране на вълнов ток, използвайки променливо съпротивление на течност. Също така се споменава възможността за използване на изобретението както за телеграф, така и за гласово предаване. Но той пристигна с няколко часа закъснение, за да попречи на патента на Бел. Ако редът на пристигане беше различен, щеше да има дълги изслушвания относно приоритетите, преди патентът да бъде предоставен. В резултат на това на 7 март Бел получи патент номер 174 465, „Подобрения в телеграфията“, който постави крайъгълния камък за бъдещото господство на системата Bell.
Но тази драматична история не беше лишена от ирония. Защото на 14 февруари 1876 г. нито Бел, нито Грей създават работещ модел на телефона. Никой дори не го е опитвал, с изключение на краткия опит на Бел през юли миналата година, в който нямаше променливо съпротивление. Следователно не бива да разглеждате патентите като крайъгълен камък в историята на технологиите. Този критичен момент в развитието на телефонията като бизнес предприятие няма много общо с телефона като устройство.
Едва когато патентът беше изпратен, Бел и Уотсън успяха да се върнат към телефона, въпреки постоянните искания на Хъбард да продължат работата по мултиплексния телеграф. Бел и Уотсън прекараха месеци, опитвайки се да накарат идеята за променлива устойчивост на течности да работи и телефон, изграден на този принцип, беше използван за предаване на известната фраза: "Г-н Уотсън, елате тук, искам да ви видя."
Но изобретателите постоянно имаха проблеми с надеждността на тези предаватели. Така Бел и Уотсън започват да работят върху нови предаватели, използвайки магнитния принцип, с който са експериментирали през лятото на 1875 г., използвайки движението на диафрагма в магнитно поле за директно възбуждане на ток. Предимството беше простотата и надеждността. Недостатъкът беше, че ниската мощност на телефонния сигнал беше резултат от въздушни вибрации, създадени от гласа на говорещия. Това ограничава ефективното работно разстояние на магнитния предавател. И с устройство с променливо съпротивление, гласът модулира тока, създаден от батерията, който може да бъде направен произволно силен.
Новите магнити работеха много по-добре от миналото лято и Гардинър реши, че все пак може да има нещо в идеята за телефон. Наред с други забавления, той беше член на Изложбения комитет за образование и наука в Масачузетс в предстоящото изложение за стогодишнината. Той използва влиянието си, за да даде на Бел място в изложба и в състезание, където съдиите оценяваха електрическите изобретения.
Магнитен предавател Bell/Watson. Вибриращата метална диафрагма D се движи в магнитното поле на магнита H и индуцира ток във веригата
Приемник
Съдиите пристигнаха в Бел веднага след като проучиха хармоничния телеграф на Грей. Остави ги при приемника и се премести към един от предавателите, разположен на стотина метра по-надолу в галерията. Събеседниците на Бел били изумени да чуят пеенето и думите му да излизат от малка метална кутия. Един от съдиите беше сънародникът на Бел, шотландец (който по-късно получава титлата лорд Келвин). Развълнуван, той изтича през коридора до Бел, за да го информира, че е чул думите му, и по-късно обяви телефона за „най-удивителното нещо, което е виждал в Америка“. Присъства и императорът на Бразилия, който първо притисна кутията до ухото си, а след това скочи от стола си с вик: „Чувам, чувам!“
Шумът, предизвикан от Бел на изложението, накара Едисън да преследва предишните си идеи за телефонно предаване. Той веднага се нахвърли върху основния недостатък на устройството на Бел - крехкия магнитен предавател. От експериментите си с квадруплекса той знаеше, че съпротивлението на въглищните стърготини се променя с натиск. След много експерименти с различни конфигурации, той разработи предавател с променливо съпротивление, работещ на този принцип. Вместо вълните на налягане, движещи се в контактната течност, гласът на говорещия натисна въглищния „бутон“, промени съпротивлението му и следователно силата на тока във веригата. Беше много по-надежден и по-лесен за изпълнение от течните предаватели, замислени от Бел и Грей, и беше решаващ принос за дългосрочния успех на телефона.
Все пак Бел е първият, който прави телефона, въпреки очевидните предимства в опита и уменията, които неговите съперници имат. Той беше първият не защото беше посетен от прозрение, до което другите не достигнаха - те също се сетиха за телефона, но го смятаха за нищожно в сравнение с подобрения телеграф. Бел беше първият, защото харесваше човешкия глас повече от телеграфа, толкова много, че се съпротивляваше на желанията на партньорите си, докато не докаже работата на телефона си.
А какво да кажем за хармоничния телеграф, върху който Грей, Едисон и Бел отделиха толкова много усилия и мисли? Досега нищо не е проработило. Поддържането на механичните вибратори в двата края на жицата перфектно настроени се оказа много трудно и никой не знаеше как да усили комбинирания сигнал, така че да работи на големи разстояния. Едва в средата на XNUMX-ти век, след като електрическата технология, която започна с радиото, позволи фина настройка на честотите и усилване с нисък шум, идеята за наслагване на множество сигнали, които да се предават по един проводник, се превърна в реалност.
Сбогом на Бел
Въпреки успеха на телефона на изложението, Хъбард не се интересуваше от изграждането на телефонна система. Следващата зима той предложи на Уилям Ортън, президент на Western Union, да закупи всички права върху телефона по патента на Бел за $100 000. Ортън отказа, повлиян от комбинация от неприязън към Хъбард и неговите пощенски телеграфни схеми, самоувереност и Работата на Едисон върху телефона, както и вярата, че телефонът, в сравнение с телеграфа, означава много малко. Други опити да се продаде идеята за телефон се провалиха, до голяма степен поради страховете от огромните разходи за съдебни спорове за патентни права, ако се комерсиализира. Затова през юли 1877 г. Бел и партньори основават телефонната компания Bell, за да организират сами телефонните услуги. Същия месец Бел най-накрая се жени за Мейбъл Гардинър в дома на семейството си, като става достатъчно успешен, за да спечели благословията на баща си.
Алек със съпругата си Мейбъл и две оцелели деца - двама от синовете му умират в ранна детска възраст (ок. 1885)
На следващата година Ортън промени решението си за телефона и създаде своя собствена компания, American Speaking Telephone Company, надявайки се, че патентите на Едисън, Грей и други ще защитят компанията от правните атаки на Бел. Тя се превърна в смъртоносна заплаха за интересите на Бел. Western Union имаше две основни предимства. Първо, големи финансови средства. Компанията на Бел се нуждаеше от пари, защото даваше оборудване на лизинг на своите клиенти, което изискваше много месеци, за да се изплати. Второ, достъп до подобрен предавател на Edison. Всеки, който сравняваше неговия предавател с устройството на Бел, не можеше да не забележи по-добрата яснота и обем на гласа на първия. Компанията на Бел нямаше друг избор, освен да съди конкурент за нарушение на патент.
Ако Western Union имаше недвусмислени права върху единствения наличен висококачествен предавател, той щеше да има мощен лост за постигане на споразумение. Но екипът на Бел откри предишен патент за подобно устройство от немски имигрант. и го изкупи. Едва след дълги години съдебни битки патентът на Едисън получава приоритет. Виждайки, че процедурата не е успешна, през ноември 1879 г. Western Union се съгласява да прехвърли всички патентни права върху телефона, оборудването и съществуващата абонатна база (55 000 души) на компанията на Бел. В замяна те поискаха само 20% от телефонния лизинг за следващите 17 години, както и Бел да не влиза в телеграфния бизнес.
Компанията Bell бързо заменя устройствата на Bell с подобрени модели, базирани първо на патента на Берлин, а след това на патенти, получени от Western Union. По времето, когато съдебният спор приключи, основното занимание на Бел беше да свидетелства в патентни дела, които имаше много. До 1881 г. той е напълно пенсиониран. Подобно на Морз и за разлика от Едисон, той не е бил системен конструктор. Теодор Вейл, енергичен мениджър, отвлечен от пощенската служба от Гардинър, пое компанията и я доведе до национално господство.
Първоначално телефонната мрежа не се разраства по същия начин като телеграфната мрежа. Последният се разви чрез прескачане от един търговски център на друг, покривайки 150 км наведнъж, търсейки най-високата концентрация на клиенти с висока стойност и едва след това допълвайки мрежата с връзки към по-малки местни пазари. Телефонните мрежи израснаха като кристали от малки точки на растеж, от няколко клиента, разположени в независими клъстери във всеки град и квартал, и бавно, в продължение на десетилетия, се сляха в регионални и национални структури.
Имаше две пречки пред широкомащабната телефония. Първо, имаше проблем с разстоянието. Дори и с усилени предаватели с променливо съпротивление, създадени по идея на Едисън, обхватът на телеграфа и телефона беше несравним. По-сложният телефонен сигнал беше по-податлив на шум и електрическите свойства на променливите токове бяха по-малко известни от тези на постоянния ток, използван в телеграфа.
Второ, имаше проблем с комуникацията. Телефонът на Бел беше устройство за комуникация "един към един", можеше да свърже две точки с един проводник. За телеграфа това не беше проблем. Един офис може да обслужва много клиенти и съобщенията могат лесно да се насочват от централния офис към друга линия. Но нямаше лесен начин за прехвърляне на телефонен разговор. В първото изпълнение на телефона, третият и следващите хора можеха да се свържат само с двамата души, които разговаряха чрез това, което по-късно ще бъде наречено "сдвоен телефон". Тоест, ако устройствата на всички абонати бяха свързани към една линия, тогава всяко от тях можеше да говори (или да подслушва) с останалите.
След време ще се върнем към проблема с разстоянието. IN ще се задълбочим в проблема с връзките и неговите последствия, които оказаха влияние върху развитието на релето.
Какво да чета
- Робърт В. Брус, Бел: Александър Греъм Бел и завладяването на самотата (1973)
- Дейвид А. Хауншел, „Елиша Грей и телефонът: За недостатъците да бъдеш експерт“, Технологии и култура (1975 г.).
- Пол Израел, Едисон: Живот на изобретения (1998)
- Джордж Б. Прескот, Говорещият телефон, говорещият фонограф и други новости (1878)
Източник: www.habr.com