A sorozat további cikkei:
- A váltó története
- Az elektronikus számítógépek története
- A tranzisztor története
- Internet történelem
A telefon véletlenül jelent meg. Ha Egy évszázados kutatásnak köszönhetően az üzenetek elektromos árammal történő továbbításának lehetőségeivel kapcsolatban az emberek a telefonra bukkantak egy továbbfejlesztett távírót keresve. Ezért meglehetősen könnyű elfogadható, bár nem teljesen biztos dátumot rendelni a telefon feltalálásához - az Egyesült Államok alapításának századik évfordulója, 1876.
És azt sem lehet mondani, hogy a telefonnak nem voltak elődjei. A kutatók 1830 óta keresik a hangot elektromossággá, az elektromosságot pedig hanggá alakítására.
Elektromos hang
In 1837 évben , az elektromágnesesség területén dolgozó massachusettsi orvos és kísérletező különös jelenségre bukkant. Szigetelt spirálhuzalt helyezett egy állandó mágnes végei közé, majd a vezeték mindkét végét egy akkumulátorhoz csatlakoztatott higanytartályba helyezte. Valahányszor kinyitotta vagy bezárta az áramkört, a vezeték végét a tartályból kiemelve vagy oda leengedve, a mágnes egy méteres távolságból is hallható hangot bocsátott ki. Page galvánzenének nevezte, és azt javasolta, hogy az egész a mágnesben fellépő "molekuláris rendellenességről" szól. Page kutatási hullámot indított ennek a felfedezésnek a két aspektusában: a fémes anyagok furcsa tulajdonsága, hogy mágnesezéskor alakot változtatnak, és az elektromosság által nyilvánvalóbb hangképzés.
Különösen két tanulmány érdekel bennünket. Az elsőt Johann Philipp Reis vezényelte. Reis matematikát és természettudományt tanított iskolásoknak a Frankfurt melletti Garnier Intézetben, de szabadidejében villamossági kutatásokkal foglalkozott. Addigra már több villanyszerelő megalkotta a galvánzene új verzióit, de Reis volt az első, aki elsajátította a hang elektromossággá történő kétirányú fordításának alkímiáját és fordítva.
Reis rájött, hogy az emberi dobhártyára emlékeztető membrán rezgés közben bezárhat és kinyithat egy elektromos áramkört. Az 1860-ban épített telefonkészülék első prototípusa egy fából faragott fülből állt, amelyre sertéshólyagból készült membránt feszítettek ki. A membrán aljára platina elektródát rögzítettek, amely rezgéskor kinyitotta és lezárta az akkumulátorral ellátott áramkört. A vevő egy hegedűre erősített kötőtű köré tekercselt drót volt. A hegedű teste felerősítette az alakváltó toll rezgéseit, miközben váltakozva mágnesezett és lemágnesezett.
Késői modell Reis telefon
Reis számos fejlesztéssel előállt a korai prototípuson, és más kísérletezőkkel együtt felfedezte, hogy ha énekelsz vagy dúdolsz bele valamit, a továbbított hang felismerhető marad. A szavakat nehezebb volt megkülönböztetni, gyakran eltorzultak és érthetetlenek voltak. Sok sikeres hangüzenet olyan gyakori kifejezéseket használt, mint a „jó reggelt” és a „hogy vagy”, és könnyen kitalálható volt. A fő probléma továbbra is az maradt, hogy Reis adója csak az áramkört nyitotta és zárta, de a hangerőt nem szabályozta. Ennek eredményeként csak egy rögzített amplitúdójú frekvenciát lehetett továbbítani, és ez nem tudta szimulálni az emberi hang minden finomságát.
Reis úgy gondolta, hogy munkáját a tudománynak el kell ismernie, de ezt soha nem érte el. Készüléke népszerű érdekesség volt a tudományos elit körében, másolatai ennek az elitnek a legtöbb központjában jelentek meg: Párizsban, Londonban, Washingtonban. Tudományos munkáját azonban elutasította Poggendorff professzor Annalen der Physik [A fizika Évkönyvei] című folyóirata, amely az egyik legrégebbi tudományos folyóirat és a kor legbefolyásosabb folyóirata. A Race próbálkozásai is kudarcot vallottak, hogy vezetékes társaságokkal reklámozzák a telefont. Gümőkórban szenvedett, súlyosbodó betegsége visszatartotta a további komoly kutatásoktól. Ennek eredményeként 1873-ban a betegség elvette életét és ambícióit. És nem ez lesz az utolsó alkalom, hogy ez a betegség hátráltatja a telefon történetének fejlődését.
Miközben Race a telefonját javította, az utolsó simításokat tette a hallásfiziológiával foglalkozó alapvetô tanulmányához: „A hallási érzések tana mint a zeneelmélet fiziológiai alapja” [Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik], 1862-ben jelent meg. Helmholtz, aki akkor a Heidelbergi Egyetem professzora volt, a tudomány óriása volt a XNUMX. században, a látás élettanával, elektrodinamikával, termodinamikával stb.
Helmholtz munkája csak röviden kapcsolódik történelmünkhöz, de kár lenne kihagyni. A The Doctrine of Auditory Sensations című művében Helmholtz azt tette a zenével, amit Newton a fényért – megmutatta, hogyan lehet egy látszólag egyetlen szenzációt szétszedni alkotóelemeire. Bebizonyította, hogy a hangszínbeli különbségek a hegedűtől a fagottig csak a felhangok (az alaphanghoz viszonyított dupla, tripla stb. frekvenciájú hangok) relatív erősségéből fakadnak. De a mi történetünk szempontjából a legérdekesebb dolog munkájában a demonstrációhoz kifejlesztett figyelemre méltó eszközben rejlik:
Helmholtz szintetizátor változat
Helmholtz a kölni műhelytől rendelte meg az első készüléket. Egyszerűen fogalmazva, ez egy szintetizátor volt, amely egyszerű hangok kompozíciója alapján képes hangokat produkálni. Legcsodálatosabb képessége a magánhangzók hangjainak megmagyarázhatatlan reprodukálásának képessége volt, amelyet mindenki csak az emberi szájból hallott.
A szintetizátor a fő hangvilla ütésétől működött, ami az alaphangon vibrált, zárta és kinyitotta az áramkört, és egy platinahuzalt merített egy higanytartályba. Nyolc mágnesezett hangvilla, mindegyik saját felhanggal vibrált, egy áramkörhöz kapcsolt elektromágnes végei között pihent. Mindegyik áramköri zárás bekapcsolta az elektromágneseket, és rezgő állapotban tartotta a hangvillákat. Mindegyik hangvilla mellett volt egy hengeres rezonátor, amely a zümmögését hallható szintre tudta felerősíteni. Normál állapotban a rezonátor fedele le volt zárva, és tompította a hangvilla hangját. Ha a fedelet oldalra mozgatja, ezt a felhangot hallhatja, és így „lejátszhatja” a trombita, a zongora vagy a magánhangzó „o” betűjét.
Ez az eszköz kis szerepet fog játszani egy újfajta telefon létrehozásában.
Harmonikus távíró
A 1870. század második felének feltalálóinak egyik csábítása a multitelegráf volt. Minél több távírójelet lehetett egy vezetékbe zsúfolni, annál nagyobb a távíróhálózat hatékonysága. Az XNUMX-es évek elejére a duplex távírásnak (két ellentétes irányú jel egyidejű küldése) többféle módszere ismert. Nem sokkal ezután Thomas Edison továbbfejlesztett rajtuk azáltal, hogy létrehozta a quadruplexet, kombinálva a duplexet és a diplexet (két jel továbbítása egy irányban egyszerre), így a vezetéket négyszer hatékonyabban lehetett használni.
De lehet-e tovább növelni a jelzések számát? Valamilyen octoruplexet szervezni, vagy még többet? Érdekes lehetőséget kínált az a tény, hogy a hanghullámokat elektromos árammá és vissza lehetett alakítani. Mi lenne, ha változó hangmagasságú hangokat használnánk egy akusztikus, harmonikus vagy költőien szólva zenei távíró létrehozásához? Ha a különböző frekvenciájú fizikai rezgéseket elektromos rezgéssé lehetne alakítani, majd a másik oldalon visszaszerelni eredeti frekvenciájukra, akkor kölcsönös interferencia nélkül sok jelet lehetne egyszerre küldeni. Maga a hang tehát csak eszköz lenne a cél eléréséhez, köztes közeg, amely áramokat képez, így egy vezetékben több jel is létezhet. Az egyszerűség kedvéért ezt a fogalmat harmonikus távírónak fogom hivatkozni, bár akkoriban a kifejezések különféle változatait használták.
Nem ez volt az egyetlen módja a multiplex jelek létrehozásának. Franciaországban [amelyről a szimbolikus sebesség mértékegységét - baud / kb. ford.] 1874-re egy forgó elosztós géppel állt elő, amely felváltva gyűjtötte a jeleket több távíróadóról. Manapság ezt multiplexnek neveznénk, osztva idővel, nem pedig frekvenciával. De ennek a megközelítésnek volt egy hátránya – nem vezetne a telefonálás létrejöttéhez.
Addigra az amerikai távírást a Western Union uralta, amely az 1850-es években alakult meg azzal a céllal, hogy felszámolja a néhány nagy távirati cég közötti kedvezőtlen versenyt – ez a magyarázat könnyen igazolható volt az ilyen egyesülések igazolására a trösztellenes törvények megjelenése előtt. Történetünk egyik szereplője "valószínűleg a valaha létezett legnagyobb vállalatként" írta le. A több ezer kilométeres vezeték birtokában és a hálózatok építésére és karbantartására hatalmas összegeket költő Western Union nagy érdeklődéssel követte a multiplex távirati fejleményeket.
Egy másik szereplő is áttörésekre várt a távíró üzletágban. , bostoni ügyvéd és vállalkozó, egyike volt annak, hogy az amerikai távírót a szövetségi kormány irányítása alá vonják. Hubbard úgy gondolta, hogy a táviratok olyan olcsók lehetnek, mint a levelek, és elhatározta, hogy aláássa a Western Union cinikus és zsaroló monopóliumát. Hubbard törvényjavaslata nem javasolta a meglévő távirati cégek teljes államosítását, ahogy azt szinte minden európai hatalom tette, hanem a Posta Osztály égisze alatt kormány által támogatott távirati szolgálatot hozna létre. De az eredmény nagy valószínűséggel ugyanaz lett volna, és a Western Union kiszállt volna ebből az üzletből. Az 1870-es évek közepére a törvényhozás előrehaladása megtorpant, de Hubbard bízott benne, hogy a kritikus új távírószabadalom ellenőrzése előnyt jelenthet számára abban, hogy javaslatát a Kongresszuson keresztül továbbítsa.
Gardiner Green Hubbard
Két egyedi tényező van az Egyesült Államokban: először is a Western Union kontinentális léptéke. Egyetlen európai távíró szervezetnek sem volt ilyen hosszú sora, és ezért nem volt oka a multiplex távírás fejlesztésére. Másodszor, ott van a távíró feletti kormányzati ellenőrzés nyitott kérdése. Az utolsó európai fellegvár Nagy-Britannia volt, amely 1870-ben államosította a távírót. Ezek után az Egyesült Államokon kívül nem maradt más hely, ahol a technológiai áttörés és a monopólium aláaknázásának csábító lehetősége fenyegetett. Talán emiatt a harmonikus távíróval kapcsolatos munka nagy részét az Egyesült Államokban végezték.
A díjra főként hárman pályáztak. Közülük ketten már tiszteletreméltó feltalálók voltak - и . A harmadik a retorika professzora és a siketek tanára volt, Bell.
Szürke
Elisha Gray egy ohiói farmon nőtt fel. Sok kortársához hasonlóan tinédzserként távíróval játszott, de 12 évesen, amikor édesapja meghalt, elkezdett olyan foglalkozás után nézni, amely eltarthatná. Egy ideig kovácsnak, majd hajóácsnak tanult, és 22 évesen megtanulta, hogy az Oberlin College-ban tanulhat, miközben asztalosként dolgozott. Öt év tanulás után feltalálói karrierbe csöppent a távírás területén. Első szabadalma egy önbeállító relé volt, amely rugó helyett egy második elektromágnes alkalmazásával az armatúra visszaállítására kiküszöbölte a relé érzékenységének az áramkörben lévő áramerősség függvényében történő beállítását.
Elisha Gray, kb. 1878
1870-ben már egy elektromos berendezéseket gyártó cég partnere volt, ott dolgozott főmérnökként. 1872-ben egy partnerével Chicagóba költöztette a céget, és átkeresztelte Western Electric Manufacturing Company-ra. A Western Electric hamarosan a Western Union távíróberendezéseinek fő szállítója lett. Ennek eredményeként észrevehető nyomot hagy a telefonálás történetében.
1874 elején Gray furcsa hangot hallott a fürdőszobájából. Úgy hangzott, mint egy vibráló reotóm üvöltése, csak sokkal erősebben. A reotóm (szó szerint "folyammegszakító") egy jól ismert elektromos eszköz volt, amely fémnyelvet használt az áramkör gyors nyitására és zárására. A fürdőszobába nézve Gray látta, hogy fia egyik kezében egy reotómhoz csatlakoztatott indukciós tekercset tart, a másik kezével pedig a fürdőkád cinkbevonatát dörzsöli, ami ugyanolyan frekvencián zúgott. Gray, akit érdekeltek a lehetőségek, elhagyta napi munkáját a Western Electricnél, hogy visszatérjen a feltaláláshoz. Nyárra kifejlesztett egy teljes oktávos zenei távírót, mellyel egy fémmedencéből készült membránon lehetett hangokat lejátszani a billentyűzet billentyűit lenyomva.
Adó
Vevő
A zenei távíró újdonság volt, nyilvánvaló kereskedelmi érték nélkül. De Gray rájött, hogy az a képesség, hogy egy vezetéken keresztül különböző hangokat továbbítson, két lehetőséget ad neki. Egy eltérő kialakítású, a levegőből hangot felvenni képes adóval hangtávírót lehetne létrehozni. Egy másik vevőkészülékkel, amely képes volt a kombinált jelet alkatrészeire bontani, harmonikus távírást - azaz hangalapú multiplex távírást - lehetett készíteni. Úgy döntött, hogy a második lehetőségre koncentrál, mivel a távíróiparnak nyilvánvaló igényei voltak. Miután megismerte Race telefonját, amely egy egyszerű filozófiai játéknak tűnt, megerősítette a választását.
Gray fémszalagokhoz csatlakoztatott elektromágnesekből készítette a harmonikus távíró-vevőt. Mindegyik sáv egy adott frekvenciára volt hangolva, és az adó megfelelő gombjának megnyomásakor szólal meg. Az adó ugyanazon az elven működött, mint a zenetávíró.
Gray a következő két évben továbbfejlesztette készülékét, és elvitte a kiállításra. Hivatalosan a rendezvény neve "". Ez volt az első világkiállítás, amelyet az Egyesült Államokban rendeztek meg, és egybeesett a nemzet centenáriumi ünnepségével, ezért szerepelt az ún. "százados kiállítás" Philadelphiában 1876 nyarán került sor. Ott Gray egy "octruplex" kapcsolatot (vagyis nyolc üzenet egyidejű továbbítását) mutatta be egy speciálisan előkészített New York-i távíróvonalon. Ezt a teljesítményt a kiállítás bírái igen nagyra értékelték, de hamarosan egy ennél is nagyobb csoda elhomályosította.
Edison
, a Western Union elnöke gyorsan értesült Gray fejlődéséről, ami nagyon idegessé tette. A legjobb esetben is, ha Gray sikerrel jár, a helyzet nagyon drága szabadalmi licencet eredményez. A legrosszabb esetben Gray szabadalma egy rivális vállalat létrehozásának alapja lesz, amely megkérdőjelezi a Western Union dominanciáját.
Így 1875 júliusában Orton előhúzott egy ászt, Thomas Edisont. Edison a távírással nőtt fel, több évet töltött távíróként, majd feltaláló lett. Legnagyobb diadala akkoriban a Western Union pénzéből egy évvel korábban létrehozott quadruplex kommunikáció volt. Orton most abban reménykedett, hogy továbbfejleszti találmányát, és felülmúlja azt, amit Graynek sikerült elérnie. Leírást adott Edisonnak Race telefonjáról; Edison tanulmányozta Helmholtz művét is, amelyet nemrégiben fordítottak le angolra.
Edison formája csúcsán volt, és az innovatív ötletek úgy áradtak belőle, mint a szikra az üllőből. A következő évben két különböző megközelítést mutatott be az akusztikus távírás terén – az első Gray távírójához hasonlított, és hangvillákat vagy rezgő nádszálakat használt a kívánt frekvencia létrehozására vagy érzékelésére. Edison képtelen volt egy ilyen eszközt elfogadható szinten működésre bírni.
A második megközelítés, amelyet „akusztikus adónak” nevezett, teljesen más volt. Ahelyett, hogy rezgő nádszálakat használt volna különböző frekvenciák továbbítására, azokat használta különböző időközönkénti impulzusok továbbítására. Az adók közötti vezeték használatát inkább időre, mint frekvenciára osztotta fel. Ehhez minden vevő-adó párban a rezgések tökéletes szinkronizálására volt szükség, hogy a jelek ne fedjék egymást. 1876 augusztusára egy kvadruplexe működött ezen az elven, bár több mint 100 mérföldes távolságban a jel használhatatlanná vált. Voltak ötletei Race telefonjának fejlesztésére is, amit átmenetileg félretett.
És akkor Edison hallott egy szenzációról, amelyet egy Bell nevű férfi keltett a philadelphiai Centennial Exposition-on.
Harang
Edinburgh-ben, Skóciában született, és Londonban nőtt fel nagyapja szigorú irányítása alatt. Grayhez és Edisonhoz hasonlóan ő is fiúként érdeklődött a távíró iránt, de aztán apja és nagyapja nyomdokaiba lépett, és az emberi beszédet választotta fő szenvedélyének. Nagyapja, Alexander a színpadon szerzett hírnevet, majd nyilvános beszédet kezdett tanítani. Apja, Alexander Melville szintén tanár volt, sőt kifejlesztett és kiadott egy fonetikai rendszert, amelyet „látható beszédnek” nevezett. Az ifjabb Alexander (Alec, ahogy a családban hívták) a siketek tanítását választotta foglalkozásul.
Az 1860-as évek végén anatómiát és fiziológiát tanult a londoni University College-ban. Nála tanult Marie Eccleston diák, akit feleségül tervezett. De aztán felhagyott a tanulással és a szerelemmel is. Két testvére tuberkulózisban halt meg, Alec apja pedig azt követelte tőle és megmaradt családjától, hogy emigráljanak az Újvilágba, hogy megőrizzék egyetlen fia egészségét. Bell eleget tett ennek, bár ellenállt és neheztelt rá, és 1870-ben útnak indult.
Egy rövid ontariói hackelés után Alexander apja kapcsolatait felhasználva tanári állást talált egy bostoni siketiskolában. Ott kezdtek szövődni jövőjének szálai.
Először volt egy tanítványa, Mabel Hubbard, aki ötéves korában skarlát miatt elvesztette a hallását. Bell még azután is magánoktatást folytatott, hogy a Bostoni Egyetem énekfiziológia és nyilvános beszéd professzora lett, és Mabel az első tanítványai között volt. A képzés idején alig volt 16 éves, tíz évvel fiatalabb Bellnél, és néhány hónapon belül beleszeretett ebbe a lányba. A történetére később visszatérünk.
1872-ben Bell újra érdeklődött a távírás iránt. Néhány évvel korábban, még Londonban, Bell értesült Helmholtz kísérleteiről. Bell azonban félreértette Helmholtz teljesítményét, mert azt hitte, hogy nemcsak létrehozta, hanem elektromosság segítségével összetett hangokat is továbbított. Így Bell érdeklődni kezdett a harmonikus távírás iránt – egy vezeték kombinált használata több, több frekvencián továbbított jellel. Talán attól a hírtől inspirálva, hogy a Western Union megszerezte a duplex távíró ötletet egy másik bostoni Joseph Stearnstől, Bell átgondolta elképzeléseit, és Edisonhoz és Grayhez hasonlóan megpróbálta megvalósítani azokat.
Egy nap, amikor Mabelben járt, megérintette sorsának második fonalát – a zongora mellett állva megmutatta a családjának azt a trükköt, amit fiatalkorában tanult meg. Ha tiszta hangot énekel a zongorán, a megfelelő húr megszólal, és visszajátssza neked. Elmondta Mabel apjának, hogy a hangolt távírójel ugyanazt a hatást érheti el, és elmagyarázta, hogyan használható fel a multiplex távírásban. Bell pedig nem is találhatott volna olyan hallgatót, aki jobban ráhangolódott a történetére: rezonált az örömtől, és azonnal megértette a fő gondolatot: „mindenki számára egy levegő van, és csak egy vezetékre van szükség”, vagyis az áram hullámterjedéséről egy vezeték miniatűrben képes lemásolni az összetett hang által generált léghullámok terjedését. Bell hallgatója Gardiner Hubbard volt.
Telefonszám
És most kezd nagyon zavaros lenni a történet, úgyhogy félek próbára tenni az olvasók türelmét. Megpróbálom nyomon követni a főbb trendeket anélkül, hogy belemerülnék a részletekbe.
Bell, akit Hubbard és egy másik tanítványának apja támogat, szorgalmasan dolgozott a harmonikus távírón, anélkül, hogy nyilvánosságra hozta volna fejlődését. A dühös munkát felváltotta pihenőidőkkel, amikor egészsége megromlott, miközben egyetemi feladatait próbálta teljesíteni, apja „látható beszéd” rendszerét népszerűsíteni és oktatóként dolgozni. Felvett egy új asszisztenst , Charles Williams bostoni gépészeti műhelyének tapasztalt szerelője - ott gyűltek össze az elektromosság iránt érdeklődők. Hubbard sürgette Bellt, és nem félt attól sem, hogy a lánya kezét használja ösztönzésül, és nem volt hajlandó feleségül venni, amíg Bell meg nem javítja a távíróját.
1874 nyarán, miközben az ontariói családi ház közelében nyaralt, Bellnek vízkeresztje volt. A tudatalattijában létező több gondolat egybeolvadt - a telefonba. Gondolatait nem utolsósorban befolyásolta - a világ első hangrögzítő eszköze, amely füstölt üvegre festette hanghullámokat. Ez meggyőzte Bell-t arról, hogy bármilyen bonyolult hangot le lehet redukálni a tér egy pontjának mozgására, például az áram mozgására egy vezetéken. A technikai részleteken nem térünk ki, mert ezeknek semmi közük a ténylegesen megalkotott telefonokhoz, használatuk praktikussága pedig megkérdőjelezhető. De új irányba terelték Bell gondolkodását.
Az eredeti Bell telefon koncepcióvázlata "harmonikusokkal" (nem épült)
Bell egy időre félretette ezt az ötletet, hogy – ahogy azt partnerei elvárták tőle – egy harmonikus távíró létrehozásának célját követhesse.
De hamar elege lett a hangszerek finomhangolásának rutinjából, és szíve, belefáradva abba a sok gyakorlati akadályba, amely egy működő prototípus útjában állt egy gyakorlati rendszer felé, egyre inkább a telefon felé húzódott. Az emberi hang volt az első szenvedélye. 1875 nyarán felfedezte, hogy a vibráló nád nemcsak gyorsan zárhat és nyithat egy áramkört, mint egy távírókulcs, hanem folyamatos hullámszerű áramot is létrehozhat, miközben mágneses térben mozog. Elmondta a telefon ötletét Watsonnak, és közösen megépítették az első telefonmodellt ezen az elven - egy elektromágneses mezőben vibráló membrán hullámszerű áramot gerjesztett a mágneskörben. Ez az eszköz képes volt bizonyos tompa hangok továbbítására. Hubbardot nem nyűgözte le az eszköz, és megparancsolta Bellnek, hogy térjen vissza a valódi problémákhoz.
Bell akasztófás telefonja 1875 nyaráról
Bell azonban továbbra is meggyőzte Hubbardot és a többi partnert, hogy az ötletet szabadalmaztatni kell, mivel a multiplex távírásban is használható. Ha pedig szabadalmat kér, senki sem tiltja meg, hogy abban megemlítse az eszköz hangkommunikációra való felhasználásának lehetőségét. Januárban aztán Bell egy új hullámáram generálására szolgáló mechanizmust adott a szabadalomtervezethez: a változó ellenállást. Egy rezgő membránt akart csatlakoztatni, amely hangot fogadott, platina érintkezővel, leengedett és savval felemelt tartályból, amelyben volt egy másik, álló érintkező. Amikor a mozgó érintkező mélyebbre süllyedt, nagyobb felület érintkezett a savval, ami csökkentette az érintkezők között folyó áram ellenállását - és fordítva.
Bell vázlata a folyadék változó ellenállású távadó koncepciójáról
Hubbard, tudván, hogy Gray Bell nyomában dögös, február 14-én reggel elküldte a szabadalmi bejelentést a szabadalmi hivatalnak, anélkül, hogy megvárta volna Bell végső megerősítését. És ugyanazon a napon délután megérkezett Gray ügyvédje a szabadalmával. Javaslatot is tartalmazott hullámáram generálására folyadék változó ellenállással. Megemlítette azt a lehetőséget is, hogy a találmányt távíró- és hangátvitelre egyaránt felhasználják. De több órát késett, hogy beleavatkozzon Bell szabadalmába. Ha a beérkezési sorrend eltérő lett volna, a szabadalom megadása előtt hosszadalmas elsőbbségi tárgyalásra került volna sor. Ennek eredményeként március 7-én a Bell 174 465 számú szabadalmat bocsátott ki „Improvements in Telegraphy”, amely lefektette a Bell rendszer jövőbeli dominanciájának alapkövét.
De ez a drámai történet nem nélkülözi az iróniát. 14. február 1876-én ugyanis sem Bell, sem Gray nem építette meg a telefon működőképes modelljét. Ezt még senki sem próbálta, kivéve Bell tavaly júliusi rövid próbálkozását, amelyben nem volt változó ellenállás. Ezért a szabadalmakat nem szabad mérföldköveknek tekinteni a technológia történetében. A telefonálás, mint üzleti vállalkozás fejlődésének e kritikus pillanatának nem sok köze volt a telefonhoz mint eszközhöz.
Bellnek és Watsonnak csak a szabadalom benyújtása után volt lehetősége visszatérni a telefonhoz, annak ellenére, hogy Hubbard folyamatosan követelte, hogy folytassa a munkát a multiplex távírón. Bell és Watson több hónapot töltött azzal, hogy működőképessé tegyék a folyékony, változó ellenállású ötletet, és egy erre az elvre épített telefonnal továbbították a híres mondatot: "Mr. Watson, gyere ide, látni akarom."
De a feltalálóknak folyamatosan problémáik voltak ezeknek az adóknak a megbízhatóságával. Így Bell és Watson új adókon kezdett dolgozni, az általuk 1875 nyarán kikísérletezett magneto-elvet használva – a membrán mágneses térben történő mozgását használva az áram közvetlen gerjesztésére. Az előnyök az egyszerűség és a megbízhatóság voltak. Hátránya, hogy a telefonjel alacsony erőssége a beszélő hangja által keltett levegő rezgések következménye. Ez korlátozta a magneto adó effektív működési távolságát. A változó ellenállású készülékben pedig a hang modulálta az akkumulátor által keltett áramot, amit tetszőlegesen erőssé lehetett tenni.
Az új magnetók sokkal jobban működtek, mint a tavaly nyáriak, és Gardiner úgy döntött, hogy mégis lehet valami a telefonötletben. Többek között a közelgő Centennial Exposition Massachusetts Oktatási és Tudományos Kiállítási Bizottságának tagja volt. Befolyását arra használta, hogy Bell helyet szerezzen egy kiállításon és versenyen, ahol a bírák bírálták el az elektromos találmányokat.
Bell/Watson mágneses jeladó. A rezgő fémmembrán D mozog a H mágnes mágneses mezőjében, és áramot gerjeszt az áramkörben
Vevő
A bírák azonnal megérkeztek Bellhez, miután tanulmányozták Gray harmonikus távíróját. A vevőnél hagyta őket, és a galéria mentén száz méterrel távolabb lévő egyik adóhoz ment. Bell beszélgetőpartnerei elképedtek, amikor hallották, ahogy énekel, és egy kis fémdobozból kiszűrődnek a szavak. Az egyik bíró Bell skót társa volt (aki később a Lord Kelvin címet kapta). Örömteli izgalomban átszaladt a folyosón Bellhez, hogy elmondja neki, hogy hallotta a szavait, majd később kijelentette, hogy a telefon „a legcsodálatosabb dolog, amit Amerikában látott”. Jelen volt Brazília császára is, aki először a füléhez nyomta a dobozt, majd felugrott a székről, és azt kiáltozta: „Hallom, hallom!”
A kiállításon Bell által keltett nyilvánosság arra késztette Edisont, hogy folytassa korábbi telefonátviteli ötleteit. Azonnal megtámadta Bell készülékének fő hátrányát - a törékeny magneto adót. A kvadrupplexszel végzett kísérleteiből tudta, hogy a szénforgács ellenállása a nyomás változásával változik. Különböző konfigurációkkal végzett sok kísérlet után kifejlesztett egy ezen az elven működő változó ellenállású távadót. A folyadékban mozgó érintkező helyett a beszélő hangjának nyomáshullámai összenyomták a szén „gombját”, megváltoztatva annak ellenállását, és ezáltal az áramerősséget is. Ez sokkal megbízhatóbb és könnyebben kivitelezhető volt, mint a Bell és Gray által kitalált folyadékadók, és döntően hozzájárult a telefon hosszú távú sikeréhez.
De még mindig Bell volt az első, aki telefont készített, annak ellenére, hogy riválisai nyilvánvaló előnyökkel jártak a tapasztalatban és a képességekben. Nem azért volt az első, mert olyan rálátása volt, amit mások nem értek el - gondoltak a telefonra is, de a továbbfejlesztett távíróhoz képest jelentéktelennek tartották. Bell volt az első, mert jobban szerette az emberi hangot, mint a távírót, olyannyira, hogy ellenállt partnerei kívánságának, amíg be nem tudta bizonyítani telefonja működőképességét.
Mi a helyzet a harmonikus távíróval, amelyre Gray, Edison és Bell annyi erőfeszítést és gondolatot fordított? Eddig semmi sem sikerült. Nagyon nehéznek bizonyult a vezeték mindkét végén lévő mechanikus vibrátorok tökéletes igazítása, és senki sem tudta, hogyan erősítse fel a kombinált jelet, hogy nagy távolságokon működjön. Csak a XNUMX. század közepe felé, miután a rádióval kezdődő elektromos technika lehetővé tette a precíz frekvenciahangolást és az alacsony zajszintű erősítést, valóra vált az ötlet, hogy több jelet egymásra helyezzenek átvitel céljából egyetlen vezetéken.
Búcsú Belltől
Annak ellenére, hogy a telefon a kiállításon sikeres volt, Hubbard nem volt érdekelt a telefonrendszer kiépítésében. A következő télen azt javasolta William Ortonnak, a Western Union elnökének, hogy vásárolja meg a telefon összes jogát Bell szabadalma alapján 100 000 dollárért. Orton visszautasította a Hubbarddal és postai távíróval szembeni ellenszenv, az önbizalom és az önbizalom kombinációját. Edison munkája a telefonon, valamint az a meggyőződés, hogy a telefon a távíróhoz képest nagyon keveset jelent. A telefonötlet egyéb eladási kísérletei kudarcot vallottak, nagyrészt a szabadalmi jogok miatti peres eljárások hatalmas költségeitől való félelem miatt, ha kereskedelmi forgalomba kerülnének. Ezért 1877 júliusában Bell és partnerei megalapították a Bell Telephone Company-t, hogy saját telefonszolgáltatást szervezzenek. Ugyanebben a hónapban Bell végül feleségül vette Mabel Gardinert a családja otthonában, és elég sikeres lett ahhoz, hogy elnyerje apja áldását.
Alec feleségével, Mabellel és két életben maradt gyermekével – két fia csecsemőkorában meghalt (1885 körül)
A következő évben Orton meggondolta magát a telefonnal kapcsolatban, és létrehozta saját cégét, az American Speaking Telephone Company-t, abban a reményben, hogy Edison, Gray és mások szabadalmai megvédik a céget Bell jogi támadásaitól. Halálos fenyegetést jelentett Bell érdekeire nézve. A Western Unionnak két fő előnye volt. Először is nagy pénzügyi források. Bell cégének pénzre volt szüksége, mert berendezéseket bérelt ügyfeleinek, aminek megtérülése több hónapig tartott. Másodszor, hozzáférés Edison továbbfejlesztett adójához. Aki összehasonlította adóját Bell készülékével, nem tudta nem észrevenni az előbbi hangjának jobb tisztaságát és hangerejét. Bell cégének nem volt más választása, mint szabadalombitorlás miatt beperelni versenytársát.
Ha a Western Union egyértelmű jogokkal rendelkezne az egyetlen elérhető kiváló minőségű adóhoz, akkor komoly befolyása lenne a megállapodásra. Bell csapata azonban feltárt egy korábbi szabadalmat egy hasonló eszközre, amelyet egy német emigráns szerzett , és megvettem. Edison szabadalma csak sok évnyi jogi harc után kapott elsőbbséget. Látva, hogy az eljárás sikertelen volt, 1879 novemberében a Western Union beleegyezett, hogy a telefon, a berendezés és a meglévő előfizetői bázis (55 000 fő) összes szabadalmi jogát Bell cégére ruházza át. Cserébe csak a telefonbérlet 20%-át kérték a következő 17 évre, és azt is, hogy Bell maradjon ki a távíró üzletből.
A Bell Company gyorsan lecserélte a Bell készülékeit továbbfejlesztett modellekre, amelyek először Berliner, majd a Western Union szabadalmain alapultak. Mire a pereskedés véget ért, Bell fő foglalkozása a szabadalmi perek tanúskodása volt, amiből rengeteg volt. 1881-re teljesen nyugdíjba vonult. Morse-hoz hasonlóan és Edisonnal ellentétben ő sem volt rendszeralkotó. Theodore Vail, egy energikus menedzser, akit Gardiner elcsábított a postai szolgálattól, átvette a cég irányítását, és domináns pozícióba vezette az országban.
Kezdetben a telefonhálózat egészen másképp fejlődött, mint a távíró hálózat. Utóbbi ugrásszerűen fejlődött egyik kereskedelmi központból a másikba, egyszerre 150 km-t tett meg, megkeresve az értékes ügyfelek legmagasabb koncentrációját, és csak ezt követően egészítette ki a hálózatot kisebb helyi piacok kapcsolataival. A telefonhálózatok kristályokként nőttek ki kis növekedési pontokból, néhány, független klaszterben lévő ügyfélből minden városban és a környező területeken, és lassan, évtizedek alatt egyesültek regionális és országos struktúrákká.
A nagyszabású telefonálásnak két akadálya volt. Először is a távolság problémája volt. A távíró és a telefon működési hatótávolsága még Edison ötlete alapján erősített változó ellenállású adókkal is összehasonlíthatatlan volt. Az összetettebb telefonjel érzékenyebb volt a zajra, és az ingadozó áramok elektromos tulajdonságai kevésbé voltak ismertek, mint a távíróban használt egyenáramoké.
Másodszor kommunikációs probléma volt. Bell telefonja egy-egy kommunikációs eszköz volt; egyetlen vezetéken keresztül két pontot tudott összekötni. A távíró számára ez nem jelentett problémát. Egy iroda több ügyfelet is ki tud szolgálni, és az üzenetek könnyen átirányíthatók a központi irodából egy másik vonalon. De nem volt egyszerű módja a telefonbeszélgetés továbbításának. A telefon első megvalósításában a harmadik és az azt követő személyek csak a később „párosított telefonnak” nevezett két emberrel tudtak kapcsolatba lépni. Vagyis ha az összes előfizetői eszköz egy vonalhoz csatlakozik, akkor mindegyik beszélhet (vagy lehallgathat) a többivel.
A távolság problémájára még időben visszatérünk. BAN BEN Kitérünk a kapcsolatok problémájára és annak következményeire, amelyek hatással voltak a relék fejlesztésére.
Mit kell olvasni
- Robert V. Bruce, Bell: Alexander Graham Bell és a magány meghódítása (1973)
- David A. Hounshell: Elisha Gray és a telefon: A szakértői lét hátrányairól, Technológia és kultúra (1975).
- Paul Israel, Edison: A találmány élete (1998)
- George B. Prescott, A beszélő telefon, a beszélő fonográf és más újdonságok (1878)
Forrás: will.com