Сериядағы басқа мақалалар:
- Эстафетаның шығу тарихы
- Электрондық есептеуіш машиналардың пайда болу тарихы
- Транзистордың пайда болу тарихы
- Интернет тарихы
Телефон кездейсоқ пайда болды. Егер Электр энергиясын пайдаланып хабарламаларды беру мүмкіндіктерін ғасырлық зерттеудің арқасында адамдар жақсартылған телеграфты іздеуде телефонға тап болды. Сондықтан телефонның ойлап табылу күнін анықтау өте оңай, бірақ толық анық болмаса да, Америка Құрама Штаттарының құрылғанына 1876 жыл, XNUMX ж.
Ал телефонның алдыңғылары жоқ деп айтуға болмайды. 1830 жылдан бастап зерттеуші ғалымдар дыбысты электрге, ал электр тогын дыбысқа айналдыру жолдарын іздестіруде.
Электрлік дыбыс
1837 жылда , Массачусетс штатындағы электромагнетизм саласындағы дәрігер және экспериментатор біртүрлі құбылысқа тап болды. Ол тұрақты магниттің ұштарының арасына оқшауланған ширатылған сымды орналастырды, содан кейін сымның әр ұшын аккумуляторға жалғанған сынап ыдысына орналастырды. Ол тізбекті ашқан немесе жапқан сайын, сымның ұшын контейнерден көтергенде немесе оны сол жерге түсіргенде, магнит метрлік қашықтықтан естілетін дыбыс шығарды. Пейдж оны гальваникалық музыка деп атады және мұның бәрі магнитте пайда болатын «молекулярлық бұзылыс» туралы екенін айтты. Пейдж осы ашылымның екі аспектісін зерттеу толқынын бастады: металдық материалдардың магниттелген кезде пішінін өзгертетін таңғаларлық қасиеті және электр тогы арқылы дыбыстың неғұрлым айқын пайда болуы.
Бізді екі зерттеу ерекше қызықтырады. Біріншісін Иоганн Филипп Рейс жүргізді. Рейс Франкфурт маңындағы Гарнье институтында мектеп оқушыларына математика мен жаратылыстану пәндерінен сабақ берді, бірақ бос уақытында ол электрлік зерттеулермен айналысты. Осы уақытқа дейін бірнеше электриктер гальваникалық музыканың жаңа нұсқаларын жасап қойған болатын, бірақ Рейс дыбысты электрге және керісінше екі жақты аударудың алхимиясын бірінші болып игерді.
Рейс адамның құлақ қалқанына ұқсайтын диафрагма дірілдеген кезде электр тізбегін жауып, аша алатынын түсінді. 1860 жылы жасалған телефон құрылғысының алғашқы прототипі ағаштан ойылған құлақшадан, оның үстіне шошқаның қуығынан жасалған қабықшадан тұрады. Мембрананың түбіне платина электрод бекітілді, ол дірілдеген кезде батареямен тізбекті ашып, жабады. Қабылдағыш скрипкаға бекітілген тоқылған иненің айналасына оралған сым орамы болды. Скрипканың корпусы магниттелетін және магнитсізденген кезде пішінді ауыстыратын қаламның тербелісін күшейтті.
Соңғы үлгідегі Reis телефоны
Рейс алғашқы прототипке көптеген жақсартулар енгізді және басқа экспериментаторлармен бірге, егер сіз оған бірдеңе ән шырқасаңыз немесе ызылдасаңыз, берілетін дыбыс танылатын болып қала беретінін анықтады. Сөздерді ажырату қиынырақ болды, көбінесе олар бұрмаланып, түсініксіз болды. Көптеген дауыстық табыс хабарларында «қайырлы таң» және «қалайсың» сияқты жалпы сөз тіркестері қолданылды және оларды табу оңай болды. Негізгі мәселе Рейс таратқышы тізбекті ашты және жауып тастады, бірақ дыбыс күшін реттемейді. Нәтижесінде тек тұрақты амплитудасы бар жиілік берілуі мүмкін және бұл адам дауысының барлық нәзіктіктерін имитациялай алмады.
Рейс оның еңбегін ғылым мойындауы керек деп есептеді, бірақ оған ешқашан қол жеткізе алмады. Оның құрылғысы ғылыми элита арасында танымал қызығушылық тудырды және көшірмелер осы элитаның көптеген орталықтарында пайда болды: Парижде, Лондонда, Вашингтонда. Бірақ оның ғылыми жұмысын профессор Поггендорфтың ең көне ғылыми журналдардың бірі және сол кездегі ең ықпалды журнал Аннален дер Физик [Физика жылнамасы] журналы қабылдамады. Race компаниясының телефонды сым компанияларымен жарнамалау әрекеттері де сәтсіз аяқталды. Ол туберкулезбен ауырды, оның нашарлауы оны одан әрі ауыр зерттеулерден қалдырды. Нәтижесінде 1873 жылы ауру оның өмірі мен амбицияларын алды. Бұл ауру телефон тарихының дамуына кедергі болатын соңғы рет емес.
Рэйс телефонын жақсартып жатқанда, 1862 жылы жарияланған «Есту сезімдері туралы ілім музыка теориясының физиологиялық негізі ретінде» [Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik] өзінің есту физиологиясы бойынша негізгі зерттеуіне соңғы нүктені қойды. Гейдельберг университетінің сол кездегі профессоры Гельмгольц XNUMX ғасырда көру физиологиясы, электродинамика, термодинамика және т.б.
Гельмгольцтың еңбегі біздің тарихымызға қысқаша ғана қатысты, бірақ оны жіберіп алу өкінішті. «Есту түйсіктері туралы доктринада» Гельмгольц Ньютонның жарық үшін істегенін музыка үшін жасады - ол бір ғана көрінетін сезімді оның құрамдас бөліктеріне қалай бөлшектеуге болатындығын көрсетті. Ол скрипкадан фаготка дейінгі тембрлердегі айырмашылық тек олардың обертондарының салыстырмалы күшіндегі айырмашылықтардан (негізгі нотаға қатысты қос, үштік, т.б. жиіліктердегі тондар) туындайтынын дәлелдеді. Бірақ біздің әңгімеміз үшін оның жұмысының ең қызықты бөлігі оның көрсету үшін жасаған тамаша құралында жатыр:
Гельмгольц синтезаторының нұсқасы
Гельмгольц Кельн шеберханасынан бірінші құрылғыға тапсырыс берді. Қарапайым тілмен айтқанда, бұл қарапайым тондардың композициясына негізделген дыбыстарды шығаруға қабілетті синтезатор болды. Оның ең таңғажайып қабілеті – адам аузынан шыққан дыбыстарды әркім еститін дауысты дыбыстарды түсініксіз қайталау қабілеті болды.
Синтезатор негізгі нотада дірілдеп, контурды жабу және ашу, платина сымын сынап контейнеріне батыру арқылы негізгі камертонның соғуынан жұмыс істеді. Тізбекке қосылған электромагниттің ұштары арасында әрқайсысы өз үнімен дірілдеп тұратын сегіз магниттелген тюнинг шанышқысы орналасқан. Әрбір тізбекті жабу электромагниттерді қосып, тюнинг шанышқыларын діріл күйінде ұстады. Әрбір камертонның жанында оның дыбысын естілетін деңгейге дейін күшейте алатын цилиндрлік резонатор болды. Қалыпты жағдайда резонатордың қақпағы жабылып, камертонның дыбысын өшірді. Қақпақты бүйірге жылжытсаңыз, сіз бұл тонды естисіз, осылайша кернейдің, фортепианоның дыбысын немесе «o» дауысты әрпін «ойната аласыз».
Бұл құрылғы телефонның жаңа түрін жасауда шағын рөл атқарады.
Гармоникалық телеграф
1870 ғасырдың екінші жартысындағы өнертапқыштар үшін азғырудың бірі мультителеграф болды. Бір сымға неғұрлым көп телеграф сигналдарын сығуға болатын болса, телеграф желісінің тиімділігі соғұрлым жоғары болады. XNUMX жылдардың басында дуплексті телеграфтың бірнеше әртүрлі әдістері (бір уақытта қарама-қарсы бағытта екі сигнал жіберу) белгілі болды. Көп ұзамай Томас Эдисон оларды төрт есе тиімді пайдалану үшін дуплексті және диплексті (бір бағытта бір бағытта екі сигналды жіберу) біріктіріп, төрт жақты құру арқылы жетілдірді.
Бірақ сигналдар санын одан әрі көбейтуге бола ма? Октоплекстің қандай да бір түрін немесе одан да көп түрін ұйымдастырасыз ба? Дыбыс толқындарының электр тогына айналуы және қайтадан кері айналуы қызықты мүмкіндік берді. Акустикалық, гармоникалық немесе поэтикалық тілмен айтқанда, музыкалық телеграф жасау үшін әртүрлі биіктіктегі тондарды қолдансақ ше? Егер әртүрлі жиіліктегі физикалық тербелістерді электрлік тербелістерге айналдырып, сосын екінші жағындағы бастапқы жиіліктеріне қайта жинақтауға болатын болса, онда өзара кедергісіз бір уақытта көптеген сигналдарды жіберуге болатын еді. Сонда дыбыстың өзі тек мақсатқа жету құралы, бір сымда бірнеше сигнал болуы үшін токтарды құрайтын аралық орта болады. Қарапайымдылық үшін мен бұл ұғымды гармоникалық телеграф деп атаймын, дегенмен сол кезде терминдердің әртүрлі нұсқалары қолданылған.
Бұл мультиплекстелген сигналдарды жасаудың жалғыз жолы емес еді. Францияда [одан кейін символдық жылдамдық бірлігі аталды - boud / шамамен. 1874 жылға қарай ол бірнеше телеграф таратқыштарынан сигналдарды кезекпен жинайтын айналмалы таратушысы бар машинаны ойлап тапты. Қазір біз оны жиілікке емес, уақытқа бөлінген мультиплекс деп атайтын едік. Бірақ бұл тәсілдің кемшілігі болды - бұл телефонияны құруға әкелмейді.
Ол кезде американдық телеграфияда 1850 жылдары бірнеше ірі телеграф компаниялары арасындағы қолайсыз бәсекелестікті жою мақсатында құрылған Western Union үстемдік етті — бұл монополияға қарсы заңдар пайда болғанға дейін мұндай бірігулерді оңай негіздеу үшін қолданылатын түсініктеме. Біздің әңгімеміздегі кейіпкерлердің бірі оны «бәлкім, бұрыннан бар ең үлкен корпорация» деп сипаттады. Мыңдаған километр сымдарға ие және желілерді құру мен ұстауға орасан зор ақша жұмсайтын Western Union мультиплекстік телеграфия саласындағы жаңалықтарды үлкен қызығушылықпен бақылап отырды.
Тағы бір ойыншы телеграф бизнесіндегі серпілістерді күтті. , Бостондық заңгер және кәсіпкер, американдық телеграфты федералды үкіметтің бақылауына алудың жетекші жақтастарының бірі болды. Хаббард телеграммалар хаттар сияқты арзан болуы мүмкін деп сенді және Батыс Юнионның циник және бопсалау монополиясы деп санайтын нәрсеге нұқсан келтіруге бел буды. Хаббардтың заң жобасы барлық дерлік еуропалық державалар сияқты жұмыс істеп тұрған телеграф компанияларын толығымен мемлекет меншігіне алуды ұсынбайды, бірақ пошта бөлімшесінің қамқорлығымен үкіметтің қолдауымен телеграф қызметін құруды көздеді. Бірақ нәтиже бірдей болуы мүмкін және Western Union бұл бизнесті тастап кетер еді. 1870 жылдардың ортасына қарай заңнамадағы ілгерілеушілік тоқтап қалды, бірақ Хаббард маңызды жаңа телеграф патентін бақылау оның ұсынысын Конгресс арқылы өткізуде артықшылық бере алатынына сенімді болды.
Гардинер Грин Хаббард
Америка Құрама Штаттарында екі ерекше фактор бар: біріншіден, Western Union континенттік масштабы. Ешбір еуропалық телеграф ұйымында мұндай ұзын желілер болған жоқ, сондықтан мультиплекстік телеграфты дамытуға негіз жоқ. Екіншіден, телеграфты мемлекеттік бақылау мәселесі ашық. Еуропаның соңғы тірегі 1870 жылы телеграфты ұлттандырған Ұлыбритания болды. Осыдан кейін Америка Құрама Штаттарынан басқа еш жерде технологиялық серпіліс жасау және монополияға нұқсан келтіретін жер қалмады. Осыған байланысты, гармоникалық телеграф бойынша жұмыстың көп бөлігі АҚШ-та жүргізілді.
Жүлдеге негізінен үш үміткер болды. Олардың екеуі қазірдің өзінде құрметті өнертапқыштар болды - и . Үшіншісі риторика профессоры және Белл есімді саңыраулар мұғалімі болды.
Сұр
Элиша Грей Огайо штатындағы фермада өсті. Өзінің көптеген замандастары сияқты ол жасөспірім кезінде телеграфпен ойнаған, бірақ 12 жасында әкесі қайтыс болғаннан кейін ол өзін асырайтын кәсіп іздей бастады. Біраз уақыт темір ұстасы, кейін кеме ұстасы болып шәкірт болып, 22 жасында Оберлин колледжінде ағаш ұстасы болып жұмыс істей жүріп білім алуға болатынын білді. Бес жыл оқығаннан кейін ол телеграф саласында өнертапқыш ретінде мансап жолына түсті. Оның бірінші патенті өздігінен реттелетін реле болды, ол якорьді қайтару үшін серіппенің орнына екінші электромагнитті қолдану арқылы тізбектегі ток күшіне байланысты реле сезімталдығын реттеу қажеттілігін жойды.
Элиша Грей, шамамен. 1878
1870 жылға қарай ол электр жабдықтарын шығаратын компанияның серіктесі болды және сол жерде бас инженер болып жұмыс істеді. 1872 жылы ол серіктесімен бірге компанияны Чикагоға көшірді және оны Western Electric Manufacturing Company деп өзгертті. Көп ұзамай Western Electric Western Union-ға телеграфтық жабдықтың негізгі жеткізушісі болды. Нәтижесінде телефония тарихында елеулі із қалдырады.
1874 жылдың басында Грей ванна бөлмесінен біртүрлі дыбыс естіді. Бұл дірілдеген реотомның айқайына ұқсайтын, тек әлдеқайда күштірек. Реотома (сөзбе-сөз «ағынды ажыратқыш») тізбекті тез ашу және жабу үшін металл тілді пайдаланатын белгілі электр құрылғысы болды. Жуынатын бөлмеге қараған Грей ұлының бір қолында реотомға жалғанған индукциялық орамды ұстағанын, ал екінші қолымен ваннаның мырыш жабынын ысқылап жатқанын көрді, ол сол жиілікте ызылдаған. Мүмкіндіктерге қызығатын Грей өнертапқыштыққа қайта оралу үшін Western Electric-тегі күнделікті жұмысын тастап кетті. Жазға қарай ол толық октавалық музыкалық телеграфты жасап шығарды, оның көмегімен пернетақтаның пернелерін басу арқылы металл бассейннен жасалған диафрагмада дыбыстарды ойнай алады.
Таратқыш
Қабылдаушы
Музыкалық телеграф айқын коммерциялық құндылығы жоқ жаңалық болды. Бірақ Грей бір сым арқылы әртүрлі реңктегі дыбыстарды беру мүмкіндігі оған екі мүмкіндік беретінін түсінді. Ауадағы дыбысты қабылдауға қабілетті басқа дизайндағы таратқыш арқылы дауыстық телеграф жасауға болады. Біріктірілген сигналды оның құрамдас бөліктеріне бөлуге қабілетті басқа қабылдағыш арқылы гармоникалық телеграфты - яғни дыбысқа негізделген мультиплексті телеграфты жасауға болады. Ол екінші нұсқаға назар аударуды шешті, өйткені телеграф өнеркәсібінде айқын талаптар болды. Қарапайым философиялық ойыншық сияқты көрінген Райстың телефоны туралы білгеннен кейін ол өз таңдауын растады.
Грэй гармоникалық телеграф қабылдағышты металл жолақтарға қосылған электромагниттер жиынтығынан жасады. Әрбір жолақ белгілі бір жиілікке бапталды және таратқыштағы сәйкес түйме басылғанда дыбыс шығарылды. Таратқыш музыкалық телеграф сияқты принцип бойынша жұмыс істеді.
Грей келесі екі жыл ішінде құрылғысын жетілдіріп, көрмеге апарды. Оқиға ресми түрде ««. Бұл Америка Құрама Штаттарында өткен бірінші дүниежүзілік жәрмеңке болды және ол елдің жүз жылдық мерейтойымен тұспа-тұс келді, сондықтан аталған көрмені көрсетті. «Жүз жылдық көрме» Ол 1876 жылдың жазында Филадельфияда өтті. Онда Грей Нью-Йорктен арнайы дайындалған телеграф желісінде «октруплекстік» байланысты (яғни сегіз хабарламаны бір уақытта жіберу) көрсетті. Бұл жетістікті көрменің төрешілері жоғары бағалады, бірақ көп ұзамай ол одан да үлкен ғажайыпқа ұласты.
Эдисон
, Western Union президенті Грейдің ілгерілеуін тез білді, бұл оны қатты қобалжытты. Ең жақсы жағдайда, егер Грей сәтті болса, жағдай өте қымбат патенттік лицензияға әкеледі. Ең нашар жағдайда, Грейдің патенті Western Union-ның үстемдігіне қарсы болатын бәсекелес компанияны құруға негіз болады.
Осылайша, 1875 жылдың шілдесінде Ортон жеңін жоғары көтерді: Томас Эдисон. Эдисон телеграфпен өсті, бірнеше жыл телеграфшы болып жұмыс істеді, содан кейін өнертапқыш болды. Оның сол кездегі ең үлкен жеңісі бір жыл бұрын Western Union ақшасымен жасалған төрт жақты байланыс болды. Енді Ортон өзінің өнертабысын жетілдіріп, Грейдің қолынан келгеннен асып түседі деп үміттенді. Ол Эдисонға Race телефонының сипаттамасын берді; Эдисон жақында ғана ағылшын тіліне аударылған Гельмгольцтың жұмысын да зерттеді.
Эдисон өзінің пішінінің шыңында болды, ал одан жаңашыл идеялар аңнан шыққан ұшқын сияқты ағып жатты. Келесі жылы ол акустикалық телеграфқа екі түрлі тәсіл көрсетті - біріншісі Грейдің телеграфына ұқсас болды және қалаған жиілікті жасау немесе сезіну үшін камертондарды немесе діріл құрақтарды пайдаланды. Эдисон мұндай құрылғыны қолайлы деңгейде жұмыс істей алмады.
Ол «акустикалық таратқыш» деп атаған екінші тәсіл мүлдем басқаша болды. Әртүрлі жиіліктерді беру үшін дірілдеген құрақтарды пайдаланудың орнына ол импульстарды әртүрлі аралықтарда беру үшін пайдаланды. Ол таратқыштар арасындағы сымды пайдалануды жиілікке емес, уақытқа бөлді. Бұл сигналдар бір-біріне сәйкес келмеуі үшін әрбір қабылдағыш-таратқыш жұбындағы тербелістерді тамаша синхрондауды талап етті. 1876 жылдың тамызында ол осы принцип бойынша жұмыс істейтін төрт жақты болды, дегенмен 100 мильден астам қашықтықта сигнал пайдасыз болды. Сондай-ақ оның Race телефонын жақсарту туралы идеялары болды, ол оны уақытша шетке қалдырды.
Содан кейін Эдисон Филадельфиядағы жүзжылдық көрмеде Белл есімді адам жасаған сенсация туралы естіді.
Қоңырау
Шотландияның Эдинбург қаласында дүниеге келген және Лондонда атасының қатаң басшылығымен өскен. Грей мен Эдисон сияқты ол да бала кезінде телеграфқа қызығушылық танытты, бірақ кейін әкесі мен атасының жолын қуып, адамның сөйлеуін басты құмарлығы ретінде таңдады. Атасы Ескендір сахнада атын шығарып, кейін шешендік өнерден сабақ бере бастады. Оның әкесі Александр Мелвилл де мұғалім болған, тіпті «көрінетін сөйлеу» деп атаған фонетикалық жүйені жасап шығарды. Кіші Александр (Ол отбасында Алек деп аталды) саңырауларға сөйлеуді үйрету ісін таңдады.
1860 жылдардың аяғында ол Лондон университеттік колледжінде анатомия мен физиологияны зерттеді. Студент Мари Экклстон онымен бірге оқыды, ол үйленуді жоспарлады. Бірақ кейін ол оқудан да, махаббаттан да бас тартты. Оның екі ағасы туберкулезден қайтыс болды, ал Алектің әкесі жалғыз ұлының денсаулығын сақтау үшін оның қалған отбасымен Жаңа әлемге қоныс аударуын талап етті. Белл қарсылық танытып, ренжісе де, 1870 жылы жолға шықты.
Онтариодағы қысқа шабуылдан кейін Александр әкесінің байланысын пайдаланып, Бостондағы саңыраулар мектебіне мұғалім болып жұмысқа орналасты. Онда оның болашағының жіптері тоқыла бастады.
Алдымен оның студенті Мэйбель Хаббард болды, ол бес жасында скарлатинаның салдарынан есту қабілетінен айырылды. Белл Бостон университетінде вокалдық физиология және шешендік өнер профессоры болғаннан кейін де жеке оқытушылық жұмысын жалғастырды, ал Мэйбель оның алғашқы студенттерінің бірі болды. Жаттығу кезінде оның жасы 16-ға толмаған, Беллден он жас кіші еді және бірнеше айдың ішінде ол бұл қызды жақсы көрді. Оның әңгімесіне кейінірек ораламыз.
1872 жылы Белл телеграфқа деген қызығушылығын қайта бастады. Бірнеше жыл бұрын, Лондонда болған кезде Белл Гельмгольцтың тәжірибелері туралы білді. Бірақ Белл Гельмгольцтың жетістігін дұрыс түсінбеді, ол электр тогы арқылы күрделі дыбыстарды жасап қана қоймай, таратады деп есептеді. Осылайша, Белл гармоникалық телеграфияға - бірнеше жиілікте берілетін бірнеше сигналдары бар сымды біріктіруге қызығушылық танытты. Бәлкім, Western Union дуплексті телеграф идеясын бостондық Джозеф Стернстен алғаны туралы хабардан шабыттанған Белл өз идеяларын қайта қарастырып, Эдисон мен Грей сияқты оларды жүзеге асыруға тырысты.
Бір күні Мэйбельге қонаққа барған кезде ол тағдырының екінші иіріміне тоқталды - фортепиано жанында тұрып, оның отбасына жас кезінде үйренген қулығын көрсетті. Егер сіз фортепианода таза нотаны шырқасаңыз, сәйкес ішек шырылдап, оны сізге қайтарады. Ол Мэйбельдің әкесіне бапталған телеграф сигналы дәл осындай әсерге қол жеткізе алатынын айтты және оны мультиплекстік телеграфта қалай қолдануға болатынын түсіндірді. Белл өз әңгімесіне жақсырақ бейімделген тыңдаушы таба алмады: ол қуаныштан резонанс тудырып, негізгі идеяны бірден түсінді: «Барлығына бір ауа бар, тек бір сым керек», яғни токтың толқынның таралуы. сым миниатюрада күрделі дыбыс тудыратын ауа толқындарындағы таралуды көшіре алады. Беллдің тыңдаушысы Гардинер Хаббард болды.
Телефон
Ал қазір оқиға өте түсініксіз болып барады, сондықтан мен оқырмандардың шыдамдылығын сынауға қорқамын. Мен негізгі трендтерді егжей-тегжейлі түсінбей бақылауға тырысамын.
Хаббардтың және оның тағы бір шәкіртінің әкесінің қолдауымен Белл өзінің жетістіктерін жарияламай, гармоникалық телеграфта мұқият жұмыс істеді. Ол университеттегі міндеттерін орындауға, әкесінің «көрінетін сөйлеу» жүйесін алға жылжытуға және тәрбиеші болып жұмыс істеуге тырысып, денсаулығы сыр бергенде, қызу жұмысты демалыспен ауыстырды. Ол жаңа көмекші жалдады , Чарльз Уильямстың Бостон механикалық шеберханасының тәжірибелі механигі - онда электр энергиясына қызығушылық танытқан адамдар жиналды. Хаббард Беллді шақырды және тіпті қызының қолын ынталандыру ретінде пайдаланудан ұялмады, Белл телеграфын жақсартқанға дейін оны күйеуге беруден бас тартты.
1874 жылдың жазында, Онтариодағы отбасылық үйдің жанында демалыста жүргенде, Белл эпифанияға ұшырады. Оның санасында болған бірнеше ой бір-біріне - телефонға біріктірілді. Оның ойлары аз емес әсер етті - ысталған шыныға дыбыс толқындарын салған әлемдегі алғашқы дыбыс жазу құрылғысы. Бұл Беллді кез келген күрделі дыбысты сым арқылы токтың қозғалысы сияқты кеңістіктегі нүктенің қозғалысына дейін азайтуға болатынына сендірді. Біз техникалық мәліметтерге тоқталмаймыз, өйткені олардың нақты жасалған телефондарға ешқандай қатысы жоқ және оларды пайдаланудың практикалық екендігі күмәнді. Бірақ олар Беллдің ойлауын жаңа бағытта қабылдады.
«Гармоникасы» бар түпнұсқа Bell телефонының концепциялық эскизі (салынбаған)
Белл бұл идеяны серіктестері күткендей, гармоникалық телеграф жасау мақсатын жүзеге асыру үшін біраз уақытқа қалдырды.
Бірақ ол көп ұзамай аспаптарды дәл баптаудан шаршады, ал оның жүрегі жұмыс істейтін прототиптің практикалық жүйеге жолында тұрған көптеген практикалық кедергілерден шаршап, телефонға көбірек тартылды. Адам дауысы оның алғашқы құмарлығы болды. 1875 жылдың жазында ол дірілдеген қамыс телеграф кілті сияқты контурды тез жауып, ашып қана қоймай, магнит өрісінде қозғалған кезде үздіксіз толқын тәрізді ток тудыратынын анықтады. Ол телефон туралы идеясын Уотсонға айтты және олар бірігіп осы принцип бойынша бірінші телефон моделін құрастырды - электромагнит өрісінде тербелетін диафрагма магнит тізбегіндегі толқын тәрізді токты қоздырды. Бұл құрылғы белгілі бір күңгірт дауысты дыбыстарды жіберуге қабілетті болды. Хаббард құрылғыға таңданбады және Беллге нақты мәселелерге оралуды бұйырды.
1875 жылдың жазындағы Беллдің ескі асқабақ телефоны
Бірақ Белл әлі де Хаббардты және басқа серіктестерді идеяны патенттеу керек деп сендірді, өйткені оны мультиплекстік телеграфта қолдануға болады. Ал егер сіз патент алуға өтініш білдірсеңіз, онда құрылғыны дауыстық байланыс үшін пайдалану мүмкіндігін айтуға ешкім тыйым салмайды. Содан кейін қаңтарда Белл патент жобасына толқындық ток генерациялаудың жаңа механизмін қосты: айнымалы қарсылық. Ол дыбысты қабылдайтын тербелмелі диафрагманы платина контактісімен байланыстырғысы келді, қышқыл бар ыдыстан түсірілген және көтерілген, оның ішінде басқа, тұрақты контакт болған. Қозғалыстағы контакт тереңірек батып кеткенде, қышқылмен үлкенірек беттің ауданы жанасады, бұл контактілер арасында өтетін токқа қарсылықты азайтты - және керісінше.
Беллдің сұйық айнымалы кедергі таратқышының концепциясының нобайы
Хаббард Грейдің Беллдің өкшесіне ыстық екенін біле тұра, 14 ақпан күні таңертең патенттік кеңсеге толқынды ағымдағы патенттік өтінімді Беллден соңғы растауды күтпестен жіберді. Сол күні түстен кейін Грейдің адвокаты патентімен келді. Ол сондай-ақ сұйық айнымалы кедергіні пайдаланып толқындық токты құру туралы ұсынысты қамтиды. Ол сондай-ақ өнертабысты телеграфтық және дауыстық хабар тарату үшін пайдалану мүмкіндігі туралы айтты. Бірақ ол Беллдің патентіне кедергі жасау үшін бірнеше сағатқа кешігіп қалды. Егер келу реті басқаша болса, патент берілмес бұрын ұзақ уақыт басымдықты тыңдау болатын еді. Нәтижесінде, 7 наурызда Беллге № 174 «Телеграфиядағы жетілдірулер» патенті берілді, бұл Bell жүйесінің болашақ үстемдігінің негізін қалады.
Бірақ бұл драмалық оқиға ирониясыз емес. 14 жылы 1876 ақпанда Белл де, Грей де телефонның жұмыс істейтін үлгісін жасамады. Беллдің өткен шілдеде айнымалы қарсылық болмаған қысқа әрекетін қоспағанда, ешкім мұны сынап көрмеді. Сондықтан патенттерді технология тарихындағы маңызды кезең ретінде қарастыруға болмайды. Бизнес-кәсіпорын ретінде телефонияны дамытудағы бұл маңызды сәт телефон ретінде құрылғы ретінде аз болды.
Патент тапсырғаннан кейін ғана Белл мен Уотсон Хаббардтың мультиплекстік телеграфта жұмысты жалғастыру туралы тұрақты талаптарына қарамастан, телефонға оралу мүмкіндігіне ие болды. Белл мен Уотсон сұйық айнымалы қарсылық идеясын іске асыруға бірнеше ай уақыт жұмсады және осы принципке негізделген телефон әйгілі фразаны беру үшін пайдаланылды: «Мистер Уотсон, мұнда келіңіз, мен сізді көргім келеді».
Бірақ өнертапқыштар бұл таратқыштардың сенімділігімен үнемі проблемаларға тап болды. Осылайша, Белл мен Уотсон 1875 жылдың жазында тәжірибе жасаған магниттік принципті қолдана отырып, жаңа таратқыштармен жұмыс істей бастады - токты тікелей қоздыру үшін магнит өрісіндегі диафрагманың қозғалысы. Артықшылықтары қарапайымдылық пен сенімділік болды. Кемшілігі телефон сигналының төмен күші динамиктің дауысынан туындаған ауадағы тербелістердің салдары болды. Бұл магниттік таратқыштың тиімді жұмыс қашықтығын шектеді. Ал айнымалы кедергісі бар құрылғыда дауыс батареямен жасалған токты модуляциялады, оны қалағаныңызша күшті етуге болады.
Жаңа магниттер өткен жаздағыларға қарағанда әлдеқайда жақсы жұмыс істеді, ал Гардинер телефон идеясына бір нәрсе болуы мүмкін деп шешті. Басқа қызметтердің қатарында ол жақында өтетін жүзжылдық көрмеге арналған Массачусетс білім және ғылым көрме комитетінде қызмет етті. Ол өзінің ықпалын Беллге электр өнертабыстарын бағалайтын көрме мен байқауда орын алу үшін пайдаланды.
Bell/Watson магниттік таратқышы. Дірілдейтін металл диафрагма D магнитінің магнит өрісінде қозғалады және контурдағы токты қоздырады.
Қабылдаушы
Судьялар Грэйдің гармоникалық телеграфын зерттегеннен кейін бірден Беллге келді. Ол оларды қабылдағышқа қалдырып, галереяның бойында жүз метр қашықтықта орналасқан таратқыштардың біріне барды. Беллдің әңгімелесушілері оның ән айтып, шағын темір жәшіктен шыққан сөздерін естіп, таң қалды. Төрешілердің бірі Беллдің әріптесі шотландиялық болды (кейін оған лорд Келвин атағы берілді). Қуанышты толқуда ол оның сөздерін естігенін айту үшін дәліз арқылы Беллге жүгірді, содан кейін телефонды «Америкада көрген ең таңғажайып нәрсе» деп жариялады. Бразилия императоры да болды, ол алдымен қорапты құлағына қысты, содан кейін орындықтан секіріп: «Естідім, естимін!» деп айқайлады.
Көрмеде пайда болған «Белл» жарнамасы Эдисонды телефон арқылы жіберу туралы бұрынғы идеяларын жүзеге асыруға итермеледі. Ол бірден Белл құрылғысының негізгі кемшілігіне - әлсіз магниттік таратқышқа шабуыл жасады. Квадроплекспен жасаған тәжірибелерінен ол көмір жоңқаларының кедергісі қысымның өзгеруіне байланысты өзгеретінін білді. Әртүрлі конфигурациялары бар көптеген тәжірибелерден кейін ол осы принцип бойынша жұмыс істейтін айнымалы кедергі таратқышын жасады. Сұйықтықта қозғалатын контактінің орнына динамик дауысының қысым толқындары көміртегі «түймесін» қысып, оның кедергісін, демек, тізбектегі ток күшін өзгертеді. Бұл Белл және Грей ойлап тапқан сұйық таратқыштарға қарағанда әлдеқайда сенімді және оңайырақ болды және телефонның ұзақ мерзімді табысына шешуші үлес болды.
Бірақ бәсекелестерінің тәжірибесі мен дағдыларының айқын артықшылығына қарамастан, Белл әлі де телефонды бірінші жасады. Ол бірінші болды, өйткені ол басқалар жете алмаған түсінікке ие болды - олар да телефонды ойлады, бірақ олар оны жетілдірілген телеграфпен салыстырғанда елеусіз деп санады. Белл бірінші болды, өйткені оған телеграфтан гөрі адам дауысы көбірек ұнады, сондықтан ол өз телефонының функционалдығын дәлелдей алмайынша, серіктестерінің тілектеріне қарсы тұрды.
Грей, Эдисон және Белл көп күш жұмсап, ойлаған гармоникалық телеграф туралы не деуге болады? Әзірге еш нәтиже шықпады. Механикалық дірілдеткіштерді сымның екі ұшындағы мінсіз туралау өте қиын болды және ұзақ қашықтықта жұмыс істеу үшін біріктірілген сигналды күшейтуді ешкім білмеді. XNUMX ғасырдың ортасында ғана, радиодан басталатын электрлік технология дәл жиілікті реттеуге және төмен шуды күшейтуге мүмкіндік бергеннен кейін, бір сымға беру үшін бірнеше сигналдарды жинақтау идеясы шындыққа айналды.
Беллмен қоштасу
Көрмеде телефонның сәтті болғанына қарамастан, Хаббард телефон жүйесін құруға қызығушылық танытпады. Келесі қыста ол Western Union президенті Уильям Ортонға Беллдің патенті бойынша телефонға барлық құқықтарды 100 000 долларға сатып алуды ұсынды.Ортон Хаббард пен оның пошталық телеграф схемаларын ұнатпауы, өзіне деген сенімділігі және оның әсерінен бас тартты. Эдисонның телефондағы жұмысы, сондай-ақ телефонның телеграфпен салыстырғанда өте аз мағына беретініне сену. Телефон идеясын сатудың басқа әрекеттері, негізінен, коммерцияланатын болса, патенттік құқықтар бойынша сот ісін жүргізудің үлкен құнынан қорқу салдарынан сәтсіз аяқталды. Сондықтан, 1877 жылдың шілдесінде Белл және оның серіктестері өздерінің телефон қызметін ұйымдастыру үшін Bell телефон компаниясын құрды. Сол айда Белл өзінің отбасының үйінде Мэйбель Гардинерге үйленіп, әкесінің батасын алу үшін жеткілікті табысты болды.
Алек әйелі Мэйбельмен және тірі қалған екі баласымен - оның екі ұлы сәби кезінде қайтыс болды (шамамен 1885 ж.)
Келесі жылы Ортон телефон туралы пікірін өзгертті және Эдисон, Грей және басқалардың патенттері компанияны Беллдің заңды шабуылдарынан қорғайды деп үміттеніп, Американдық сөйлесетін телефон компаниясын құрды. Ол Беллдің мүдделеріне қауіп төндірді. Western Union екі негізгі артықшылығы болды. Біріншіден, үлкен қаржылық ресурстар. Bell компаниясына ақша қажет болды, өйткені ол өз тұтынушыларына жабдықты жалға берді, оның құнын өтеу үшін көп айлар қажет болды. Екіншіден, Эдисонның жетілдірілген таратқышына қол жеткізу. Оның таратқышын Bell құрылғысымен салыстырған кез келген адам бұрынғының дауысының жақсырақ анықтығы мен қаттылығын байқамай қала алмады. Белл компаниясының бәсекелесін патенттік құқықты бұзғаны үшін сотқа беруден басқа амалы қалмады.
Егер Western Union қол жетімді жалғыз жоғары сапалы таратқышқа нақты құқықтары болса, келісімге жету үшін күшті рычагқа ие болар еді. Бірақ Беллдің командасы неміс эмигрантының алған ұқсас құрылғыға бұрынғы патентін тапты , және оны сатып алды. Көптеген жылдар бойы жалғасқан құқықтық шайқастардан кейін ғана Эдисонның патентіне басымдық берілді. Іс жүргізудің сәтсіз болғанын көріп, 1879 жылдың қарашасында Western Union телефонға, жабдыққа және қолданыстағы абоненттік базаға (55 000 адам) барлық патенттік құқықтарды Bell компаниясына беруге келісті. Оның орнына олар келесі 20 жыл ішінде телефонды жалға алудың тек 17% ғана сұрады, сонымен қатар Белл телеграф бизнесінен аулақ болуды сұрады.
Bell компаниясы тез арада Bell құрылғыларын алдымен Берлинер патентіне, содан кейін Western Union компаниясынан алынған патенттерге негізделген жетілдірілген үлгілерге ауыстырды. Сот процесі аяқталған кезде, Беллдің негізгі кәсібі патенттік сот ісін жүргізуде куәлік ету болды, оның ішінде көп болды. 1881 жылы ол толығымен зейнетке шықты. Морзе сияқты және Эдисоннан айырмашылығы ол жүйені жасаушы емес еді. Гардинер пошта қызметінен алшақтап кеткен жігерлі менеджер Теодор Вейл компанияны өз қолына алып, оны елдегі үстем жағдайға әкелді.
Бастапқыда телефон желісі телеграф желісінен мүлдем басқаша өсті. Соңғысы бір уақытта 150 км жолды басып, құнды тұтынушылардың ең жоғары шоғырлануын іздеп, содан кейін ғана кішігірім жергілікті нарықтарға қосылу арқылы желіні толықтыра отырып, бір сауда орталығынан екіншісіне секіріп дамыды. Телефон желілері шағын өсу нүктелерінен, әр қалада және оған жақын аумақта тәуелсіз кластерлерде орналасқан бірнеше тұтынушылардан кристалдар сияқты өсіп, баяу, ондаған жылдар бойы аймақтық және ұлттық құрылымдарға біріктірілді.
Кең ауқымды телефонияға екі кедергі болды. Біріншіден, қашықтық мәселесі болды. Эдисонның идеясына негізделген күшейтілген айнымалы кедергісі бар таратқыштардың өзінде телеграф пен телефонның жұмыс ауқымы салыстыруға келмейтін. Неғұрлым күрделі телефон сигналы шуға бейім болды, ал өзгермелі токтардың электрлік қасиеттері телеграфта қолданылатын тұрақты токқа қарағанда аз белгілі болды.
Екіншіден, байланыс мәселесі болды. Беллдің телефоны бір-бір байланыс құрылғысы болды, ол бір сым арқылы екі нүктені қоса алады. Телеграф үшін бұл проблема емес еді. Бір кеңсе көптеген клиенттерге қызмет көрсете алады және хабарламаларды орталық кеңседен басқа желі арқылы оңай бағыттауға болады. Бірақ телефонмен сөйлесудің оңай жолы болмады. Телефонның бірінші іске асырылуында үшінші және одан кейінгі адамдар кейінірек «жұптастырылған телефон» деп аталатын екі адам арқылы сөйлесетін адамдармен ғана байланыса алды. Яғни, егер барлық абоненттік құрылғылар бір желіге қосылған болса, онда олардың әрқайсысы басқалармен сөйлесе алады (немесе тыңдай алады).
Қашықтық мәселесіне уақыты келгенде қайта ораламыз. IN Біз релелердің дамуына әсер еткен қосылымдар мәселесін және оның салдарын қарастырамыз.
Не оқу керек
- Роберт В. Брюс, Белл: Александр Грэм Белл және жалғыздықты жеңу (1973)
- Дэвид А. Хоншелл, «Элиша Грей және телефон: сарапшы болудың кемшіліктері туралы», технология және мәдениет (1975).
- Пол Израиль, Эдисон: Өнертабыс өмірі (1998)
- Джордж Б.Прескотт, «Сөйлейтін телефон», «сөйлейтін фонограф және басқа жаңалықтар» (1878)
Ақпарат көзі: www.habr.com