Aðrar greinar í seríunni:
- Saga gengisins
- Saga rafrænna tölva
- Saga smárisins
- Internet saga
Síminn birtist fyrir tilviljun. Ef Þökk sé aldar rannsóknum á möguleikum þess að senda skilaboð með rafmagni rakst fólk á símann í leit að endurbættum símasíma. Þess vegna er frekar auðvelt að úthluta trúverðugri, þó ekki alveg vissri, dagsetningu fyrir uppfinningu símans - aldarafmælisárið frá stofnun Bandaríkjanna, 1876.
Og það er ekki hægt að segja að síminn hafi ekki átt forvera. Frá 1830 hafa vísindamenn leitað leiða til að breyta hljóði í rafmagn og rafmagn í hljóð.
Rafmagns hljóð
Í 1837 ári , læknir og tilraunamaður á sviði rafsegulfræði frá Massachusetts, rakst á undarlegt fyrirbæri. Hann setti einangraðan spíralvír á milli enda varanlegs seguls og setti síðan hvern enda vírsins í kvikasilfursílát sem var tengt við rafhlöðu. Í hvert sinn sem hann opnaði eða lokaði hringrásinni, lyfti enda vírsins upp úr ílátinu eða lækkaði hann þar, gaf segullinn frá sér hljóð sem heyrðist úr metra fjarlægð. Page kallaði það galvaníska tónlist og gaf til kynna að þetta snerist allt um „sameindaröskunina“ sem átti sér stað í seglinum. Page hóf rannsóknarbylgju á tveimur hliðum þessarar uppgötvunar: hinn undarlega eiginleika málmefna að breyta lögun þegar þau eru segulmagnuð og augljósari myndun hljóðs með rafmagni.
Við höfum sérstakan áhuga á tveimur rannsóknum. Hið fyrra var stjórnað af Johann Philipp Reis. Reis kenndi skólabörnum stærðfræði og náttúrufræði við Garnier stofnunina nálægt Frankfurt, en í frítíma sínum stundaði hann rafmagnsrannsóknir. Á þeim tíma höfðu nokkrir rafvirkjar þegar búið til nýjar útgáfur af galvanískri tónlist, en Reis var fyrstur til að ná tökum á gullgerðarlistinni um tvíhliða þýðingu hljóðs í rafmagn og öfugt.
Reis áttaði sig á því að þind, sem líkist hljóðhimnu manna, gæti lokað og opnað rafrás þegar hún titrar. Fyrsta frumgerð símatækisins, smíðað árið 1860, samanstóð af eyra skorið úr viði með himnu úr svínablöðru teygð yfir það. Platínu rafskaut var fest við botn himnunnar sem, þegar titringur var, opnaði og lokaði hringrásinni með rafhlöðunni. Viðtækið var vírspóla sem var vafið utan um prjóna sem fest var á fiðlu. Líkami fiðlunnar magnaði upp titring formbreytandi pennans þar sem hún var til skiptis segulmagnuð og segulmagnuð.
Nýgerð Reis sími
Reis kom með margar endurbætur á fyrstu frumgerðinni og ásamt öðrum tilraunamönnum uppgötvaði að ef þú söngst eða raulaði eitthvað inn í hana, þá var hljóðið sem sent var auðþekkjanlegt. Erfiðara var að greina orð og oft urðu þau brengluð og óskiljanleg. Mörg raddárangursskilaboð notuðu algengar setningar eins og „góðan daginn“ og „hvernig hefurðu það“ og auðvelt var að giska á þær. Aðal vandamálið var eftir sem áður að sendir Reis opnaði og lokaði aðeins hringrásinni, en stjórnaði ekki hljóðstyrknum. Fyrir vikið var aðeins hægt að senda út tíðni með föstum amplitude og þetta gæti ekki líkt eftir öllum fíngerðum mannlegrar rödd.
Reis taldi að verk hans ættu að vera viðurkennd af vísindum, en náði því aldrei. Tækið hennar var vinsælt forvitni meðal vísindaelítunnar og afrit birtust í flestum miðstöðvum þessarar yfirstéttar: í París, London, Washington. En vísindastarfi hans var hafnað af prófessor Poggendorff tímaritinu Annalen der Physik [Annals of Physics], einu elsta vísindatímariti og áhrifamesta tímariti samtímans. Tilraunir Race til að auglýsa símann hjá vírfyrirtækjum mistókust líka. Hann þjáðist af berklum og versnandi veikindi hans komu í veg fyrir frekari alvarlegar rannsóknir. Þess vegna, árið 1873, tóku veikindi líf hans og metnað. Og þetta mun ekki vera í síðasta skipti sem þessi sjúkdómur mun hindra þróun sögu símans.
Á meðan Race var að bæta símann sinn, var að leggja lokahönd á frumrannsókn sína á heyrnarlífeðlisfræði: „Kenningin um heyrnarskynjun sem lífeðlisfræðilegan grunn fyrir tónlistarkenninguna“ [Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik], gefin út árið 1862. Helmholtz, sem þá var prófessor við háskólann í Heidelberg, var risastór vísinda á XNUMX. öld og vann að lífeðlisfræði sjón, rafaflfræði, varmafræði o.fl.
Verk Helmholtz tengjast aðeins sögu okkar í stuttu máli, en það væri leitt að missa af því. Í The Doctrine of Auditory Sensations gerði Helmholtz fyrir tónlist það sem Newton gerði fyrir ljós - hann sýndi hvernig hægt er að taka eina skynjun í sundur í sundur í hluta hennar. Hann sannaði að munur á tónum, allt frá fiðlu til fagotts, stafar aðeins af mismun á hlutfallslegum styrk yfirtóna þeirra (tónar við tvöfalda, þrefalda o.s.frv. í tengslum við grunntón). En fyrir sögu okkar liggur það áhugaverðasta við verk hans í hinu merkilega verkfæri sem hann þróaði til að sýna:
Helmholtz hljóðgervillafbrigði
Helmholtz pantaði fyrsta tækið frá verkstæðinu í Köln. Einfaldlega sagt, það var hljóðgervill sem var fær um að framleiða hljóð byggð á samsetningu einfaldra tóna. Ótrúlegasti hæfileiki hans var óútskýranlegur hæfileiki til að endurskapa sérhljóð sem allir voru vanir að heyra aðeins koma úr munni manna.
Talgervillinn virkaði út frá því að slá á aðalstillinggafflinum, sem titraði á grunnnótunni, lokaði og opnaði hringrásina og dýfði platínuvír í kvikasilfursílát. Átta segulmagnaðir stilli gafflar, hver titrandi með sínum yfirtóni, hvíldu á milli enda rafseguls sem tengdur er hringrás. Hver hringrásarlokun kveikti á rafsegulunum og hélt stilli gafflunum í titringsástandi. Við hliðina á hverjum stilli gaffli var sívalur resonator sem var fær um að magna suð hans að heyranlegu stigi. Í venjulegu ástandi var lokinu á resonatornum lokað og deyfði hljóðið í stilli gafflinum. Ef þú færir lokið til hliðar geturðu heyrt þennan yfirtón og „spilað“ hljóðið úr trompeti, píanói eða sérhljóðastafnum „o“.
Þetta tæki mun gegna litlu hlutverki við að búa til nýja tegund síma.
Harmónískur símskeyti
Ein af tálbeitum uppfinningamanna á seinni hluta 1870. aldar var fjölteljarinn. Því fleiri símmerki sem hægt var að troða í einn vír, því meiri skilvirkni símkerfisins. Í byrjun áttunda áratugarins voru nokkrar mismunandi aðferðir við tvíhliða símritun (sendu tvö merki í gagnstæðar áttir á sama tíma) þekktar. Stuttu seinna bætti Thomas Edison við þá með því að búa til quadruplex, sem sameinaði tvíhliða og tvíhliða (sendi tvö merki í eina átt á sama tíma), þannig að hægt væri að nota vír fjórum sinnum á skilvirkari hátt.
En væri hægt að auka fjölda merkja enn frekar? Skipuleggja einhvers konar occtoruplex, eða jafnvel meira? Sú staðreynd að hægt væri að breyta hljóðbylgjum í rafstraum og aftur til baka bauð upp á áhugaverðan möguleika. Hvað ef við notuðum tóna með mismunandi tónhæðum til að búa til hljóðrænan, harmónískan eða, skáldlega séð, tónlistarsíma? Ef hægt væri að breyta líkamlegum titringi af mismunandi tíðni í raftitring og setja síðan aftur saman í upprunalegu tíðni sína hinum megin, þá væri hægt að senda mörg merki samtímis án gagnkvæmra truflana. Hljóðið sjálft væri þá aðeins leið að markmiði, millimiðill sem myndar strauma þannig að nokkur merki geti verið í einum vír. Til einföldunar mun ég vísa til þessa hugtaks sem harmonic telegraph, þó að ýmis afbrigði af hugtökum hafi verið notuð á þeim tíma.
Þetta var ekki eina leiðin til að búa til margföld merki. Í Frakklandi [þar sem eining táknræns hraða er nefnd - baud / u.þ.b. þýð.] árið 1874 kom hann upp með vél með snúningsdreifara sem safnaði til skiptis merkjum frá nokkrum símsendingum. Nú á dögum myndum við kalla þetta margfeldi deilt með tíma, ekki með tíðni. En þessi nálgun hafði galli - hún myndi ekki leiða til þess að símtækni yrði til.
Þá var bandarískur símskeytaflutningur ríkjandi af Western Union, sem hafði myndast á fimmta áratug síðustu aldar til að reyna að uppræta óhagstæða samkeppni á milli nokkurra stórra símtækjafyrirtækja — skýring sem auðvelt var að nota til að réttlæta slíka samruna áður en samkeppnislagalögin komu til sögunnar. Ein persónan í sögu okkar lýsti því sem "líklega stærsta fyrirtæki sem nokkurn tíma hefur verið til." Þar sem Western Union átti þúsundir kílómetra af vírum og eyddi gífurlegum fjárhæðum í að byggja upp og viðhalda netkerfum fylgdist Western Union með þróuninni á sviði margfaldssímrita af miklum áhuga.
Annar leikmaður beið einnig eftir byltingum í símafyrirtækinu. , lögfræðingur og athafnamaður í Boston, var einn helsti talsmaður þess að færa bandaríska símritann undir stjórn alríkisstjórnarinnar. Hubbard trúði því að símskeyti gætu verið ódýr eins og bréf og var staðráðinn í að grafa undan því sem hann leit á sem tortrygginn og fjárkúgara einokun Western Union. Í frumvarpi Hubbards var ekki lagt til að alfarið þjóðnýtti núverandi símafyrirtæki, eins og næstum öll evrópsk stórveldi gerðu, heldur yrði stofnað til ríkisstyrktrar símaþjónustu á vegum póstdeildarinnar. En niðurstaðan hefði líklegast orðið sú sama og Western Union hefði yfirgefið þetta fyrirtæki. Um miðjan áttunda áratuginn höfðu framfarir í löggjöfinni stöðvast, en Hubbard var fullviss um að stjórn á nýju mikilvægu einkaleyfi á símariti gæti veitt honum forskot í að koma tillögu sinni í gegnum þingið.
Gardiner Green Hubbard
Það eru tveir einstakir þættir í Bandaríkjunum: Í fyrsta lagi meginlandskvarði Western Union. Engin evrópsk símsímafyrirtæki voru með jafn langar línur og því engin ástæða til að þróa margfalda símtækni. Í öðru lagi er það hin opna spurning um stjórn ríkisins á símanum. Síðasta vígi Evrópu var Bretland, sem þjóðnýtti símritann árið 1870. Eftir þetta voru engir staðir eftir nema í Bandaríkjunum þar sem freistandi horfur á að ná tæknibyltingum og grafa undan einokuninni blasti við. Kannski vegna þessa fór mest vinnan við harmonic telegraph fram í Bandaríkjunum.
Það voru aðallega þrír sem kepptu um verðlaunin. Tveir þeirra voru þegar virðulegir uppfinningamenn - и . Sá þriðji var prófessor í orðræðu og kennari heyrnarlausra að nafni Bell.
Grátt
Elisha Gray ólst upp á sveitabæ í Ohio. Eins og margir samtíðarmenn hans lék hann sér að símritun sem unglingur, en 12 ára þegar faðir hans lést fór hann að leita sér að starfi sem gæti staðið undir honum. Hann lærði um tíma sem járnsmiður, síðan sem skipasmiður og 22 ára gamall komst hann að því að hann gæti menntað sig við Oberlin College á meðan hann starfaði sem trésmiður. Eftir fimm ára nám hljóp hann út í feril sem uppfinningamaður á sviði símtækni. Fyrsta einkaleyfi hans var sjálfstillandi gengi, sem, með því að nota annan rafsegul í stað gorms til að skila armaturenu, útilokaði þörfina á að stilla næmni gengisins eftir straumstyrknum í hringrásinni.
Elisha Gray, ca. 1878
Árið 1870 var hann þegar meðeigandi í fyrirtæki sem framleiddi rafbúnað og starfaði þar sem yfirvélstjóri. Árið 1872 flutti hann og félagi fyrirtækið til Chicago og endurnefna það Western Electric Manufacturing Company. Western Electric varð fljótlega aðalbirgir símtækjabúnaðar til Western Union. Fyrir vikið mun það skilja eftir áberandi spor í sögu símatækninnar.
Snemma árið 1874 heyrði Gray undarlegt hljóð koma frá baðherberginu sínu. Það hljómaði eins og vælið í titrandi rheotome, bara miklu sterkara. Reotome (bókstaflega „straumbrjótur“) var vel þekkt rafmagnstæki sem notaði málmtungu til að opna og loka hringrás fljótt. Þegar hann leit inn á baðherbergið sá Gray son sinn halda á spólu sem var tengdur við rheotome í annarri hendi og með hinni hendinni nudda sinkhúðina á baðkarinu sem raulaði á sömu tíðni. Gray, forvitinn af möguleikunum, hætti störfum sínum hjá Western Electric til að snúa aftur til að finna upp. Um sumarið hafði hann þróað tónlistarsímritara í heila áttund, sem hann gat spilað hljóð á þind úr málmskálinni með því að ýta á takkana á hljómborði.
Sendandi
Viðtakandi
Síminn var nýjung sem hafði ekkert augljóst viðskiptalegt gildi. En Gray áttaði sig á því að hæfileikinn til að senda hljóð af mismunandi tónum yfir einn vír gaf honum tvo möguleika. Með sendi af annarri hönnun, sem getur tekið upp hljóð úr loftinu, væri hægt að búa til raddsíma. Með öðrum móttakara sem var fær um að aðskilja sameinað merkið í íhluti þess var hægt að búa til harmonic telegraphy - það er multiplex símritun byggða á hljóði. Hann ákvað að einbeita sér að seinni kostinum, þar sem símtækniiðnaðurinn hafði augljósar kröfur. Hann var staðfestur í vali sínu eftir að hafa lært um símann Race, sem virtist vera einfalt heimspekilegt leikfang.
Gray gerði harmonic símskeyti úr rafsegulsetti sem var tengt við málmræmur. Hver ræma var stillt á ákveðna tíðni og hljómaði þegar ýtt var á samsvarandi takka á sendinum. Sendirinn virkaði á sömu reglu og tónlistarsímritinn.
Gray endurbætti tækið sitt á næstu tveimur árum og fór með það á sýninguna. Opinberlega hét viðburðurinn "". Þetta var fyrsta heimssýningin sem haldin var í Bandaríkjunum og var hún samhliða aldarafmæli þjóðarinnar og því var boðið upp á hina svokölluðu. "Aldarafmælissýning" Það átti sér stað í Fíladelfíu sumarið 1876. Þar sýndi Gray „octruplex“ tengingu (þ.e. sendingu átta skilaboða samtímis) á sérútbúinni símalínu frá New York. Þetta afrek hlaut mikið lof dómara sýningarinnar, en brátt myrkvaði það af enn stærra kraftaverki.
Edison
, forseti Western Union, frétti fljótt af framgangi Gray, sem gerði hann mjög kvíðin. Í besta falli, ef Gray tekst það, mun staðan leiða til mjög dýrra einkaleyfaleyfis. Í versta falli myndi einkaleyfi Gray verða grundvöllur að stofnun samkeppnisfyrirtækis sem myndi ögra yfirráðum Western Union.
Svo í júlí 1875 dró Orton fram ás upp í ermi: Thomas Edison. Edison ólst upp við símskeyti, var í nokkur ár sem símaritari og varð síðan uppfinningamaður. Mesti sigur hans á þeim tíma var fjórskipta samskiptin, búin til með Western Union peningum árið áður. Nú vonaði Orton að hann myndi bæta uppfinningu sína og fara fram úr því sem Gray hafði tekist að gera. Hann gaf Edison lýsingu á síma Race; Edison rannsakaði einnig verk Helmholtz, sem nýlega hafði verið þýtt á ensku.
Edison var á toppi formsins og nýstárlegar hugmyndir streymdu frá honum eins og neistar úr steðja. Árið eftir sýndi hann tvær mismunandi aðferðir við hljóðsímritun - sú fyrri var svipuð símriti Gray og notaði stilli gaffla eða titrandi reyr til að búa til eða skynja þá tíðni sem óskað er eftir. Edison tókst ekki að fá slíkt tæki til að virka á viðunandi stigi.
Önnur nálgunin, sem hann kallaði „hljóðsendinn“, var allt önnur. Í stað þess að nota titrandi reyr til að senda mismunandi tíðni, notaði hann þá til að senda púlsa með mismunandi millibili. Það skipti notkun vírsins á milli senda eftir tíma frekar en eftir tíðni. Þetta krafðist fullkominnar samstillingar á titringi í hverju móttakara-sendarpari svo að merkin skarast ekki. Í ágúst 1876 var hann kominn með quadruplex að vinna eftir þessari meginreglu, þó að í meira en 100 mílna fjarlægð varð merkið ónýtt. Hann hafði einnig hugmyndir um að bæta síma Race, sem hann lagði tímabundið til hliðar.
Og svo heyrði Edison um tilfinningu sem maður að nafni Bell skapaði á Centennial Exposition í Fíladelfíu.
Bell
fæddist í Edinborg í Skotlandi og ólst upp í London undir ströngri handleiðslu afa síns. Eins og Gray og Edison sýndi hann sjósímanum áhuga sem drengur, en fetaði síðan í fótspor föður síns og afa og valdi mannlegt tal sem aðaláhugamál. Afi hans, Alexander, skapaði sér nafn á sviðinu og byrjaði síðan að kenna ræðumennsku. Faðir hans, Alexander Melville, var einnig kennari og þróaði og gaf út hljóðkerfi sem hann kallaði „sýnilegt tal“. Hinn yngri Alexander (Alec, eins og hann var kallaður í fjölskyldunni), valdi sér starf að kenna heyrnarlausum ræðu.
Seint á sjöunda áratugnum var hann að læra líffærafræði og lífeðlisfræði við University College London. Nemandi Marie Eccleston lærði hjá honum, sem hann ætlaði að giftast. En svo hætti hann bæði lærdómi og ást. Bræður hans tveir dóu úr berklum og faðir Alec krafðist þess að hann og fjölskylda hans, sem eftir var, flyttu til Nýja heimsins til að varðveita heilsu einkasonar síns. Bell varð við því, þó að hann hafi staðið gegn því og angra það, og lagði af stað árið 1860.
Eftir stutt innbrot í Ontario fann Alexander, sem notaði tengsl föður síns, vinnu sem kennari við heyrnarlausaskóla í Boston. Þar fóru að vefjast þræðir framtíðar hans.
Fyrst átti hann nemanda, Mabel Hubbard, sem missti heyrnina fimm ára að aldri vegna skarlatssóttar. Bell hélt áfram að kenna einslega, jafnvel eftir að hafa orðið prófessor í raddlífeðlisfræði og ræðumennsku við Boston háskóla, og Mabel var meðal fyrstu nemenda hans. Þegar hún var þjálfuð var hún rétt tæplega 16 ára, tíu árum yngri en Bell, og innan fárra mánaða hafði hann orðið ástfanginn af þessari stúlku. Við munum koma aftur að sögu hennar síðar.
Árið 1872 endurnýjaði Bell áhuga sinn á símskeyti. Nokkrum árum áður, þegar hann var enn í London, lærði Bell um tilraunir Helmholtz. En Bell misskildi afrek Helmholtz og taldi að hann hafi ekki aðeins búið til, heldur einnig sent flókin hljóð með rafmagni. Þannig að Bell fékk áhuga á harmonic telegraphy - samsettri notkun vír með nokkrum merkjum send á nokkrum tíðnum. Kannski innblásin af fréttum um að Western Union hefði eignast tvíhliða símritahugmyndina frá félaga í Boston, Joseph Stearns, endurskoðaði Bell hugmyndir sínar og, eins og Edison og Gray, byrjaði hann að reyna að hrinda þeim í framkvæmd.
Dag einn, þegar hann heimsótti Mabel, snerti hann annan þráð örlaga sinnar - þar sem hann stóð við hlið píanósins sýndi hann fjölskyldu hennar bragð sem hann hafði lært í æsku. Ef þú syngur hreinan tón á píanóið mun samsvarandi strengur hringja og spila hann aftur fyrir þig. Hann sagði föður Mabel að stillt símskeyti gæti náð sömu áhrifum og útskýrði hvernig hægt væri að nota það í multiplex-símaritun. Og Bell hefði ekki getað fundið hlustanda sem væri betur í takt við sögu hans: hann ómaði af gleði og skildi samstundis meginhugmyndina: „það er eitt loft fyrir alla, og það þarf aðeins einn vír,“ það er að segja ölduútbreiðslu straums í vír getur í litlum mynd afritað útbreiðslu í loftbylgjum sem myndast af flóknu hljóði. Hlustandi Bell var Gardiner Hubbard.
síminn
Og nú er sagan að verða mjög ruglingsleg, svo ég er hræddur um að láta reyna á þolinmæði lesenda. Ég mun reyna að fylgjast með helstu straumum án þess að festast í smáatriðum.
Bell, studdur af Hubbard og faðir annars nemenda hans, vann ötullega að harmonic telegraph án þess að kynna framfarir hans. Hann skipti á trylltu starfi og hvíldartímabilum þegar heilsan brást honum, á meðan hann reyndi að sinna háskólaskyldum sínum, efla kerfi föður síns um „sýnilegt tal“ og starfa sem kennari. Hann réð nýjan aðstoðarmann , reyndur vélvirki frá vélaverkstæði Charles Williams í Boston - þar var samankomið fólk sem hafði áhuga á rafmagni. Hubbard hvatti Bell áfram og var ófeiminn við að nota hönd dóttur sinnar sem hvatningu og neitaði að gifta hana fyrr en Bell bætti símskeyti sínu.
Sumarið 1874, þegar Bell var í fríi nálægt fjölskylduheimilinu í Ontario, átti Bell uppljóstrun. Nokkrar hugsanir sem voru til í undirmeðvitund hans runnu saman í eina - símann. Hugsanir hans höfðu ekki síst áhrif - fyrsta hljóðupptökutæki í heimi sem málaði hljóðbylgjur á reykt gler. Þetta sannfærði Bell um að hægt væri að minnka hljóð af hvaða flóknu sem er í hreyfingar punkts í geimnum, svo sem hreyfingu straums í gegnum vír. Við munum ekki dvelja við tæknilegar upplýsingar, vegna þess að þær hafa ekkert með raunverulega búna til síma að gera og hagkvæmni notkunar þeirra er vafasöm. En þeir tóku hugsun Bells í nýjan farveg.
Hugmyndaskissur af upprunalega Bell símanum með "harmonics" (var ekki smíðaður)
Bell lagði þessa hugmynd til hliðar um stund til að ná því markmiði, eins og félagar hans bjuggust við af honum, að búa til harmonic telegraph.
En hann varð fljótt þreyttur á venjunni við að fínstilla hljóðfærin, og hjarta hans, þreyttur á hinum mörgu hagnýtu hindrunum sem stóðu í vegi fyrir starfandi frumgerð að hagnýtu kerfi, þráði sífellt meira að símanum. Mannsröddin var hans fyrsta ástríða. Sumarið 1875 komst hann að því að titrandi reyr gat ekki aðeins lokað og opnað hringrás hratt eins og símskeyti, heldur einnig búið til samfelldan bylgjulíkan straum þegar þeir hreyfðust í segulsviði. Hann sagði Watson hugmynd sína um síma og saman byggðu þeir fyrsta símalíkanið á þessari meginreglu - þind sem titraði á sviði rafseguls örvaði bylgjulíkan straum í segulrásinni. Þetta tæki var fær um að senda ákveðin deyfð raddhljóð. Hubbard var ekki hrifinn af tækinu og skipaði Bell að snúa aftur til raunverulegra vandamála.
Gálgasími Bell frá sumrinu 1875
En Bell sannfærði samt Hubbard og aðra samstarfsaðila um að hugmyndina ætti að fá einkaleyfi, þar sem hægt væri að nota hana í margfalda símritun. Og ef þú sækir um einkaleyfi mun enginn banna þér að nefna í því möguleikann á að nota tækið fyrir talfjarskipti. Síðan í janúar bætti Bell við nýju kerfi til að búa til bylgjustraum við einkaleyfisdrög: breytilegt viðnám. Hann vildi tengja titrandi þind, sem tók á móti hljóði, við platínusnertingu, sem lækkaði og hækkaði upp úr íláti með sýru, þar sem önnur, kyrrstæð snerting var í. Þegar hreyfanlegur snerting sökk dýpra kom stærra yfirborðsflatarmál í snertingu við sýruna, sem minnkaði viðnám gegn straumnum sem flæðir á milli snertanna - og öfugt.
Skissa Bell af hugmyndinni um vökvabreytilegt viðnámsenda
Hubbard, sem vissi að Gray var heitur á hæla Bell, sendi öldu núverandi einkaleyfisumsókn til einkaleyfastofunnar að morgni 14. febrúar, án þess að bíða eftir endanlegri staðfestingu frá Bell. Og síðdegis sama dag kom lögfræðingur Gray með einkaleyfið sitt. Það innihélt einnig tillögu um að mynda bylgjustraum með því að nota vökvabreytilegt viðnám. Þar var einnig minnst á möguleikann á að nota uppfinninguna fyrir bæði síma- og raddsendingar. En hann var nokkrum klukkustundum of seinn til að trufla einkaleyfi Bell. Ef komuröðin hefði verið önnur hefði farið í langan forgangsrétt áður en einkaleyfi var veitt. Fyrir vikið, þann 7. mars, fékk Bell útgefið einkaleyfi númer 174, „Umbætur í telegraphy“, sem lagði hornsteininn að framtíðaryfirráðum Bell kerfisins.
En þessi dramatíska saga er ekki án kaldhæðni. Því 14. febrúar 1876 höfðu hvorki Bell né Gray smíðað vinnulíkan af símanum. Enginn hefur einu sinni reynt þetta, fyrir utan stutta tilraun Bell í júlí síðastliðnum, þar sem engin breytileg viðnám var. Því ætti ekki að líta á einkaleyfi sem tímamót í tæknisögunni. Þetta mikilvæga augnablik í þróun símafjarskipta sem atvinnufyrirtækis hafði lítið með símann að gera sem tæki.
Það var fyrst eftir að þeir höfðu sent inn einkaleyfið sem Bell og Watson fengu tækifæri til að snúa aftur í símann, þrátt fyrir stöðugar kröfur Hubbard um áframhaldandi vinnu við margfaldasímritann. Bell og Watson eyddu nokkrum mánuðum í að reyna að láta hugmyndina um vökvabreytilegt viðnám virka og sími byggður á þessari reglu var notaður til að senda fræga setninguna: "Herra Watson, komdu hingað, ég vil sjá þig."
En uppfinningamennirnir áttu stöðugt í vandræðum með áreiðanleika þessara senda. Þannig að Bell og Watson byrjuðu að vinna að nýjum sendum með segulreglunni sem þeir höfðu gert tilraunir með sumarið 1875 — með því að nota hreyfingu þindar í segulsviði til að örva straum beint. Kostirnir voru einfaldleiki og áreiðanleiki. Ókosturinn var sá að lítill styrkur símamerkisins var afleiðing af titringi í loftinu sem rödd hátalarans myndaði. Þetta takmarkaði virka notkunarfjarlægð segulsendisins. Og í tæki með breytilegu viðnám, stýrði röddin straumnum sem skapaðist af rafhlöðunni, sem hægt var að gera eins sterkan og óskað var eftir.
Nýju segulmagnarnir virkuðu mun betur en þeir frá síðasta sumri og Gardiner ákvað að það gæti verið eitthvað að símahugmyndinni eftir allt saman. Meðal annarra athafna starfaði hann í mennta- og vísindanefnd Massachusetts fyrir aldarafmælissýninguna sem er að nálgast. Hann beitti áhrifum sínum til að fá Bell sæti á sýningu og keppni þar sem dómarar dæmdu rafmagnsuppfinningar.
Bell/Watson segulsendir. Titrandi málmþind D hreyfist í segulsviði seguls H og örvar straum í hringrásinni
Viðtakandi
Dómararnir komu til Bell strax eftir að hafa rannsakað harmonic telegraph Gray. Hann skildi þá eftir við viðtækið og fór að einum af sendunum sem staðsettur var hundrað metrum lengra meðfram galleríinu. Viðmælendur Bell voru undrandi að heyra hann syngja og orð koma upp úr litlum málmkassa. Einn dómaranna var Skoti Bells (sem fékk síðar titilinn Lord Kelvin). Í glöðu geði hljóp hann yfir salinn til Bell til að segja honum að hann hefði heyrt orð hans og sagði síðar símann „ótrúlegasta sem hann hefði séð í Ameríku. Brasilíukeisari var líka viðstaddur, sem þrýsti kassanum fyrst að eyra sér og stökk síðan upp úr stólnum hrópandi: „Ég heyri, ég heyri!
Umfjöllunin sem Bell vakti á sýningunni varð til þess að Edison fylgdi fyrri hugmyndum sínum um símaflutning. Hann réðst strax á aðalgalla tækis Bells - veikburða segulsendirinn. Af tilraunum sínum með quadruplex vissi hann að viðnám kolaflísanna breyttist með breytingum á þrýstingi. Eftir margar tilraunir með mismunandi stillingar þróaði hann breytilegan viðnámssendi sem starfaði á þessari meginreglu. Í stað þess að snerting hreyfðist í vökva þjappuðu þrýstibylgjur rödd hátalarans saman kolefnis „hnappinn“ og breyttu viðnám hans og þar með straumstyrknum í hringrásinni. Þetta var mun áreiðanlegra og auðveldara í framkvæmd en fljótandi sendarnir sem Bell og Gray hugsuðu og var afgerandi framlag til langtíma velgengni símans.
En Bell var samt fyrstur til að búa til síma, þrátt fyrir augljósa kosti í reynslu og færni sem keppinautar hans höfðu. Hann var fyrstur ekki vegna þess að hann hafði innsýn sem aðrir höfðu ekki náð - þeir hugsuðu líka um símann, en þeir töldu það ómerkilegt miðað við endurbætta símann. Bell var fyrstur vegna þess að honum líkaði meira við mannlega rödd en símskeyti, svo mikið að hann stóð gegn óskum félaga sinna þar til hann gat sannað virkni símans síns.
Hvað með harmonic telegraph, sem Gray, Edison og Bell eyddu svo mikilli fyrirhöfn og hugsun í? Hingað til hefur ekkert gengið upp. Það reyndist mjög erfitt að halda vélrænu titrunum á báðum endum vírsins í fullkominni röðun og enginn vissi hvernig á að magna upp sameinað merkið til að vinna yfir langar vegalengdir. Það var ekki fyrr en um miðja XNUMX. öld, eftir að raftækni sem hófst með útvarpi leyfði nákvæma tíðnistillingu og lághljóða mögnun, að hugmyndin um að leggja mörg merki fyrir sendingu á einum vír varð að veruleika.
Kveðja Bell
Þrátt fyrir velgengni símans á sýningunni hafði Hubbard ekki áhuga á að byggja upp símakerfi. Veturinn eftir lagði hann til við William Orton, forseta Western Union, að kaupa allan réttinn á símanum samkvæmt einkaleyfi Bells fyrir $ 100. Orton neitaði, undir áhrifum af samblandi óþokka á Hubbard og póstsímakerfi hans, sjálfstrausts og Vinna Edison í símanum og einnig sú trú að síminn, samanborið við símskeyti, þýddi mjög lítið. Aðrar tilraunir til að selja símahugmyndina hafa mistekist, að miklu leyti vegna ótta við gífurlegan kostnað við málaferli vegna einkaleyfaréttar ef þær verða settar á markað. Þess vegna, í júlí 000, stofnuðu Bell og félagar hans Bell Telephone Company til að skipuleggja sína eigin símaþjónustu. Sama mánuð giftist Bell loksins Mabel Gardiner á heimili fjölskyldu sinnar, og varð nógu vel til að hljóta blessun föður síns.
Alec ásamt eiginkonu sinni Mabel og tveimur eftirlifandi börnum - tveir synir hans dóu í frumbernsku (um 1885)
Árið eftir skipti Orton um skoðun á símanum og stofnaði sitt eigið fyrirtæki, American Speaking Telephone Company, í von um að einkaleyfi Edison, Gray og fleiri myndu vernda fyrirtækið fyrir löglegum árásum Bell. Hún varð banvæn ógn við hagsmuni Bell. Western Union hafði tvo megin kosti. Í fyrsta lagi mikið fjármagn. Fyrirtæki Bell þurfti peninga vegna þess að það leigði viðskiptavinum sínum búnað sem tók marga mánuði að borga sig upp. Í öðru lagi aðgangur að endurbættum sendi Edison. Sá sem líkti sendinum sínum saman við tæki Bells gat ekki annað en tekið eftir betri skýrleika og hljóðstyrk rödd þess fyrrnefnda. Fyrirtæki Bell átti ekki annarra kosta völ en að lögsækja keppinaut sinn fyrir einkaleyfisbrot.
Ef Western Union hefði skýran rétt á eina hágæða sendinum sem völ er á, þá myndi það hafa sterka lyftistöng til að ná samkomulagi. En teymi Bell fann upp fyrra einkaleyfi fyrir svipað tæki, sem þýskur brottfluttur fékk , og keypti það. Aðeins eftir margra ára lagabaráttu var einkaleyfi Edison settur í forgang. Þegar sá að málsmeðferðin var árangurslaus samþykkti Western Union í nóvember 1879 að flytja allan einkaleyfisrétt til símans, búnaðarins og núverandi áskrifendahóps (55 manns) til fyrirtækis Bell. Í staðinn báðu þeir um að fá aðeins 000% af símaleigunni næstu 20 árin, og einnig að Bell yrði frá símtækjaviðskiptum.
The Bell Company skipti fljótt út tækjum Bell fyrir endurbættum gerðum sem byggðust fyrst á einkaleyfi Berliner og síðan á einkaleyfum sem fengust frá Western Union. Þegar málaferlum lauk var aðalstarf Bell að bera vitni í einkaleyfismálum, sem nóg var af. Árið 1881 var hann alveg kominn á eftirlaun. Eins og Morse, og ólíkt Edison, var hann ekki kerfishöfundur. Theodore Vail, ötull stjórnandi sem Gardiner hafði tælt burt frá póstþjónustunni, tók við stjórn fyrirtækisins og leiddi það til yfirburðastöðu í landinu.
Upphaflega stækkaði símakerfið á annan hátt en símakerfið. Hið síðarnefnda þróaðist með stökkum og mörkum frá einni verslunarmiðstöð til annarrar, fór yfir 150 km í einu, leitaði að hæsta styrki verðmætra viðskiptavina og bætti aðeins við netið með tengingum við smærri staðbundna markaði. Símakerfi óx eins og kristallar úr litlum vaxtarstöðum, frá fáum viðskiptavinum sem staðsettir voru í sjálfstæðum klösum í hverri borg og nærliggjandi svæði, og sameinuðust hægt og rólega, í áratugi, í svæðisbundið og landsskipulag.
Tvær hindranir voru í vegi fyrir stórfelldri símtækni. Í fyrsta lagi var fjarlægðarvandamálið. Jafnvel með mögnuðum sendum með breytilegum viðnámum sem byggðir voru á hugmynd Edisons var rekstrarsvið símans og símans óviðjafnanlegt. Flóknara símamerkið var næmari fyrir hávaða og rafeiginleikar sveiflustrauma voru minna þekktir en jafnstraumurinn sem notaður er í símanum.
Í öðru lagi var samskiptavandamál. Sími Bell var einn-í-mann samskiptatæki; hann gat tengt tvo punkta yfir einn vír. Fyrir símann var þetta ekki vandamál. Ein skrifstofa gæti þjónað mörgum viðskiptavinum og skilaboð gætu auðveldlega verið flutt frá aðalskrifstofunni yfir aðra línu. En það var engin auðveld leið til að senda símtal. Í fyrstu útfærslu símans gátu þriðji og síðari fólkið aðeins tengst þeim tveimur sem töluðu í gegnum það sem síðar myndi kallast „paraður sími“. Það er að segja, ef öll áskrifendatæki væru tengd við eina línu, þá gæti hvert þeirra talað (eða hlera) við hin.
Við munum snúa aftur að vandamálinu um fjarlægð þegar fram líða stundir. IN Farið verður yfir tengingarvandann og afleiðingar hans sem höfðu áhrif á þróun liða.
Hvað á að lesa
- Robert V. Bruce, Bell: Alexander Graham Bell and the Conquest of Solitude (1973)
- David A. Hounshell, „Elisha Gray and the Telephone: On the Disadvantages of Being an Expert,“ Technology and Culture (1975).
- Paul Israel, Edison: A Life of Invention (1998)
- George B. Prescott, The Speaking Telephone, Talking Phonograph, and Other Novelties (1878)
Heimild: www.habr.com