Artikel lain dalam siri ini:
- Sejarah relay
- Sejarah komputer elektronik
- Sejarah transistor
- sejarah internet
Telefon itu muncul secara kebetulan. Jika благодаря столетнему исследованию возможностей передачи сообщений при помощи электричества, то на телефон люди наткнулись в поисках улучшенного телеграфа. Поэтому довольно легко назначить правдоподобную, хотя и не совсем бесспорную, дату изобретения телефона – год столетия со дня образования США, 1876-й.
И нельзя сказать, чтобы у телефона не было предшественников. С 1830 года учёные-исследователи искали пути превращения звука в электричество, и электричества в звук.
Электрический звук
Pada tahun 1837 , seorang doktor dan penguji dalam bidang elektromagnetisme dari Massachusetts, terjumpa fenomena aneh. Dia meletakkan wayar lingkaran bertebat di antara hujung magnet kekal, dan kemudian meletakkan setiap hujung wayar di dalam bekas merkuri yang disambungkan kepada bateri. Setiap kali dia membuka atau menutup litar, mengangkat hujung wayar dari bekas atau menurunkannya di sana, magnet mengeluarkan bunyi yang boleh didengari dari jarak satu meter. Page memanggilnya muzik galvanik, dan mencadangkan bahawa ia adalah mengenai "gangguan molekul" yang berlaku dalam magnet. Page melancarkan gelombang penyelidikan ke dalam dua aspek penemuan ini: sifat aneh bahan logam untuk berubah bentuk apabila dimagnetkan, dan penjanaan bunyi yang lebih jelas melalui elektrik.
Kami amat berminat dalam dua kajian. Yang pertama dikendalikan oleh Johann Philipp Reis. Reis mengajar matematik dan sains kepada pelajar sekolah di Institut Garnier berhampiran Frankfurt, tetapi pada masa lapangnya dia terlibat dalam penyelidikan elektrik. Pada masa itu, beberapa juruelektrik telah pun mencipta versi baharu muzik galvanik, tetapi Reis adalah orang pertama yang menguasai alkimia terjemahan dua hala bunyi ke dalam elektrik dan sebaliknya.
Рейс понял, что диафрагма, напоминающая барабанную перепонку человека, может при вибрации замыкать и размыкать электрический контур. Первый прототип устройства «telephon» [«дальноговоритель»], построенный в 1860 году, состоял из вырезанного из дерева «уха» с растянутой на нём мембраной, сделанной из свиного мочевого пузыря. К нижней части мембраны был присоединён платиновый электрод, при вибрации размыкавший и замыкавший контур с батареей. Приёмником была катушка из провода, намотанного вокруг вязальной спицы, закреплённой на скрипке. Корпус скрипки усиливал вибрации изменяющей форму иглы, когда она поочерёдно намагничивалась и размагничивалась.
Поздняя модель телефона Рейса
Рейс придумывал множество усовершенствований для раннего прототипа, и вместе с другими экспериментаторами обнаружил, что если петь или напевать в него что-нибудь, то передаваемый звук оставался узнаваемым. Слова различить было тяжелее, и часто они искажались и становились непонятными. Во многих сообщениях об удачной передаче голоса использовались такие распространённые фразы, как «доброе утро» и «как дела», а их можно было легко угадать. Основной проблемой оставалось то, что передатчик Рейса только размыкал и замыкал контур, но не регулировал силу звука. В результате можно было передавать только частоту с фиксированной амплитудой, а это не могло имитировать все тонкости человеческого голоса.
Reis percaya bahawa karyanya harus diiktiraf oleh sains, tetapi tidak pernah mencapai ini. Perantinya adalah rasa ingin tahu yang popular di kalangan elit saintifik, dan salinan muncul di kebanyakan pusat elit ini: di Paris, London, Washington. Tetapi karya saintifiknya ditolak oleh jurnal Profesor Poggendorff Annalen der Physik [Annals of Physics], salah satu jurnal saintifik tertua dan jurnal paling berpengaruh pada masa itu. Percubaan Race untuk mengiklankan telefon dengan syarikat wayar juga gagal. Dia menderita tuberkulosis, dan penyakitnya yang semakin teruk menghalangnya daripada penyelidikan yang lebih serius. Akibatnya, pada tahun 1873, penyakit mengambil nyawa dan cita-citanya. Dan ini bukan kali terakhir penyakit ini akan menghalang perkembangan sejarah telefon.
Semasa Race memperbaiki telefonnya, sedang memberikan sentuhan akhir kepada kajian maninya tentang fisiologi pendengaran: “Doktrin Sensasi Auditori sebagai Asas Fisiologi bagi Teori Muzik” [Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik], diterbitkan pada tahun 1862. Helmholtz, ketika itu seorang profesor di Universiti Heidelberg, adalah gergasi sains pada abad ke-XNUMX, bekerja pada fisiologi penglihatan, elektrodinamik, termodinamik, dll.
Kerja Helmholtz hanya berkaitan secara ringkas dengan sejarah kita, tetapi sayang jika terlepas. Dalam The Doctrine of Auditory Sensations, Helmholtz lakukan untuk muzik seperti yang Newton lakukan untuk cahaya - dia menunjukkan bagaimana sensasi yang kelihatan tunggal boleh dirungkai ke bahagian komponennya. Dia membuktikan bahawa perbezaan dalam timbres, dari biola kepada bassoon, datang hanya daripada perbezaan dalam kekuatan relatif nada mereka (nada pada frekuensi dua kali ganda, tiga kali ganda, dsb. berkaitan dengan nota asas). Tetapi untuk kisah kami, perkara yang paling menarik tentang kerjanya terletak pada alat luar biasa yang dia bangunkan untuk demonstrasi:
Varian pensintesis Helmholtz
Первое устройство Гельмгольц заказал в мастерской Кёльна. Проше говоря, это был синтезатор, способный выдавать звуки на основе композиции простых тонов. Самой его удивительной возможностью была необъяснимая способность воспроизводить гласные звуки, которые все привыкли слышать только исходящими из человеческого рта.
Синтезатор работал от биения основного камертона, вибрировавшего на базовой ноте, замыкавшего и размыкавшего контур, погружая платиновый провод в ёмкость с ртутью. Восемь намагниченных камертонов, каждый из которых вибрировало со своим обертоном, покоились между концов электромагнита, связанного с контуром. Каждое замыкание контура включало электромагниты, и поддерживало камертоны в вибрирующем состоянии. Рядом с каждым камертоном находился цилиндрический резонатор, способный усиливать его жужжание до слышимого уровня. В обычном состоянии крышка на резонаторе была закрыта, и глушила звук камертона. Если отодвинуть крышку в сторону, можно было услышать этот обертон, и таким образом «сыграть» звук трубы, пианино или гласной буквы «о».
Peranti ini akan memainkan peranan kecil dalam mencipta telefon jenis baharu.
Telegraf harmonik
Salah satu gewang untuk pencipta pada separuh kedua abad ke-1870 ialah multitelegraf. Lebih banyak isyarat telegraf boleh dijejalkan ke dalam satu wayar, lebih besar kecekapan rangkaian telegraf. Menjelang awal XNUMX-an, beberapa kaedah telegrafi dupleks yang berbeza (menghantar dua isyarat ke arah yang bertentangan pada masa yang sama) telah diketahui. Tidak lama selepas itu, Thomas Edison menambah baiknya dengan mencipta quadruplex, menggabungkan dupleks dan dipleks (mengirim dua isyarat dalam satu arah pada masa yang sama), supaya wayar boleh digunakan empat kali lebih cekap.
Но можно ли было дальше увеличить количество сигналов? Организовать какой-нибудь окторуплекс, или ещё больше? То, что звуковые волны можно было превращать в электрический ток и обратно, предлагало интересную возможность. Что, если использовать тона различной высоты для создания акустического, гармонического, или, поэтически выражаясь, музыкального телеграфа? Если физические колебания различной частоты можно перевести в электрические, а затем вновь разобрать их на изначальные частоты с другой стороны, тогда можно было бы отправлять одновременно множество сигналов без взаимных помех. Сам звук был бы тогда только средством для достижения цели, промежуточной средой, формирующей токи для того, чтобы несколько сигналов могло существовать в одном проводе. Для простоты я буду называть эту концепцию гармоническим телеграфом, хотя в то время использовались различные варианты терминов.
Это был не один способ создания мультиплексных сигналов. Во Франции [selepas itu unit kelajuan simbolik dinamakan - baud / lebih kurang. transl.] menjelang 1874 dia menghasilkan mesin dengan pengedar berputar yang secara bergilir-gilir mengumpul isyarat daripada beberapa pemancar telegraf. Pada masa kini kita akan memanggil ini sebagai multipleks dibahagikan dengan masa, bukan dengan kekerapan. Tetapi pendekatan ini mempunyai kelemahan - ia tidak akan membawa kepada penciptaan telefon.
Pada masa itu, telegrafi Amerika telah dikuasai oleh Western Union, yang telah dibentuk pada tahun 1850-an dalam usaha untuk menghapuskan persaingan yang tidak menguntungkan antara beberapa syarikat telegraf besar—penjelasan yang boleh digunakan dengan mudah untuk mewajarkan penggabungan sedemikian sebelum kemunculan undang-undang antitrust. Salah satu watak dalam cerita kami menggambarkannya sebagai "mungkin syarikat terbesar yang pernah wujud." Mempunyai beribu-ribu kilometer wayar dan membelanjakan sejumlah besar wang untuk membina dan menyelenggara rangkaian, Western Union mengikuti perkembangan dalam bidang telegrafi multipleks dengan minat yang tinggi.
Прорывов в телеграфном деле дожидался и другой игрок. , бостонский юрист и предприниматель был одним из главных сторонников перевода американского телеграфа под контроль федерального правительства. Хаббард считал, что телеграммы могут стоить так же дёшево, как письма, и был настроен подорвать, по его мнению, циничную и вымогательскую монополию Western Union. Законопроект Хаббарда не предлагал полностью национализировать существующие телеграфные компании, как поступили почти все европейские державы, а установил бы спонсируемую правительством телеграфную службу под покровительством почтового министерства. Но результат был бы, скорее всего, тем же, и Western Union ушла бы из этого бизнеса. К середине 1870-х продвижение закона застопорилось, но Хаббард был уверен, что контроль над критическим новым телеграфным патентом мог бы дать ему преимущество для проталкивания своего предложения в Конгрессе.
Гардинер Грин Хаббард
Terdapat dua faktor unik di Amerika Syarikat: pertama, skala benua Western Union. Tiada organisasi telegraf Eropah yang mempunyai talian yang begitu panjang, dan, oleh itu, tiada sebab untuk membangunkan telegrafi multipleks. Kedua, terdapat persoalan terbuka tentang kawalan kerajaan ke atas telegraf. Kubu kuat Eropah terakhir ialah Britain, yang menasionalisasikan telegraf pada tahun 1870. Selepas ini, tiada tempat yang tinggal di mana-mana kecuali Amerika Syarikat di mana prospek menggoda untuk membuat penemuan teknologi dan melemahkan monopoli muncul. Mungkin kerana ini, kebanyakan kerja pada telegraf harmonik dijalankan di Amerika Syarikat.
На приз претендовали в основном трое. Двое из них были уже маститыми изобретателями – и . Yang ketiga ialah seorang profesor retorik dan guru orang pekak bernama Bell.
kelabu
Элиша Грей вырос на ферме в Огайо. Как многие его современники, в отрочестве он игрался с телеграфией, но в 12 лет, когда умер его отец, он начал искать занятие, которое могло бы его обеспечить. Некоторое время он был учеником кузнеца, затем судовым плотником, а в 22 года он узнал, что может получить образование в Оберлинском колледже, не прекращая плотничать. После пяти лет обучения он погрузился в карьеру изобретателя в области телеграфии. Первым его патентом стало самоподстраивающееся реле, которое, используя второй электромагнит вместо пружины, возвращающей якорь, устранило необходимость подстройки чувствительности реле в зависимости от силы тока в контуре.
Elisha Gray, ca. 1878
Menjelang 1870, beliau sudah pun menjadi rakan kongsi dalam sebuah syarikat yang mengeluarkan peralatan elektrik, dan bekerja di sana sebagai ketua jurutera. Pada tahun 1872, beliau dan rakan kongsi memindahkan syarikat itu ke Chicago dan menamakannya sebagai Syarikat Pembuatan Elektrik Barat. Western Electric tidak lama kemudian menjadi pembekal utama peralatan telegraf kepada Western Union. Akibatnya, ia akan meninggalkan tanda yang ketara pada sejarah telefon.
Pada awal tahun 1874, Gray mendengar bunyi aneh yang datang dari bilik mandinya. Ia kedengaran seperti lolongan reotom yang bergetar, hanya lebih kuat. Reotome (harfiahnya "pemutus aliran") ialah peranti elektrik terkenal yang menggunakan lidah logam untuk membuka dan menutup litar dengan cepat. Melihat ke dalam bilik mandi, Gray melihat anaknya memegang gegelung aruhan yang disambungkan ke rheotome dalam satu tangan, dan dengan sebelah tangan lagi menggosok salutan zink tab mandi, yang berdengung pada frekuensi yang sama. Gray, tertarik dengan kemungkinan, meninggalkan pekerjaan hariannya di Western Electric untuk kembali mencipta. Menjelang musim panas, dia telah membangunkan telegraf muzik oktaf penuh, yang dengannya dia boleh memainkan bunyi pada diafragma yang diperbuat daripada besen logam dengan menekan kekunci papan kekunci.
Pemancar
Penerima
Музыкальный телеграф был новинкой без очевидной коммерческой ценности. Но Грей понял, что возможность передачи звуков разной тональности по одному проводу давала ему две возможности. С передатчиком другой конструкции, способным улавливать звук из воздуха, можно было создать голосовой телеграф. С другим приёмником, способным разделять комбинированный сигнал на компоненты, можно было сделать гармонический телеграф – то есть, мультиплексный телеграф на основе звука. Он решил сконцентрироваться на втором варианте, поскольку у телеграфной индустрии были очевидные запросы. Он утвердился в своём выборе, узнав о телефоне Рейса, который, как казалось, был простой философской игрушкой.
Приёмник гармонического телеграфа Грей изготовил из набора электромагнитов, сопряжённых с металлическими полосками. Каждая полоска была настроена на конкретную частоту, и звучала, когда на передатчике нажимали соответствующую кнопку. Передатчик работал на том же принципе, что и музыкальный телеграф.
Грей улучшал своё аппарат последующие два года и повёз его на выставку. Официально мероприятие именовалось «". Ia adalah pameran dunia pertama yang diadakan di Amerika Syarikat, dan ia bertepatan dengan perayaan seratus tahun negara itu, dan oleh itu menampilkan apa yang dipanggil. "Pameran Centennial" Ia berlaku di Philadelphia pada musim panas 1876. Di sana, Gray menunjukkan sambungan "octruplex" (iaitu, penghantaran lapan mesej serentak) pada talian telegraf yang disediakan khas dari New York. Pencapaian ini sangat dipuji oleh para hakim pameran, tetapi ia tidak lama kemudian dikalahkan oleh keajaiban yang lebih hebat.
Edison
, президент Western Union, довольно быстро узнал о прогрессе Грея, что заставило его сильно понервничать. В лучшем случае при успехе Грея ситуация обернётся очень дорогим лицензированием патента. В худшем случае патент Грея станет основой для создания конкурирующей компании, которая пошатнёт господство Western Union.
Поэтому в июле 1875 года Ортон достал туза из рукава, а именно Томаса Эдисона. Эдисон рос бок о бок с телеграфией, провёл несколько лет в роли оператора телеграфа, а затем стал изобретателем. Его наивысшим триумфом на то время была квадруплексная связь, созданная на деньги Western Union годом ранее. Теперь Ортон надеялся, что тот улучшит своё изобретение и превзойдёт то, что удалось сделать Грею. Он предоставил Эдисону описание телефона Рейса; также Эдисон проштудировал работу Гельмгольца, недавно переведённую на английский.
Эдисон был на пике формы, и инновационные идеи сыпались из него, как искры с наковальни. В последовавшем году он показал два различных подхода к акустическому телеграфу – первый был похож на телеграф Грея, и использовал камертоны или вибрирующие язычки для создания или восприятия нужной частоты. Эдисону не удалось заставить такой аппарат работать на приемлемом уровне.
Pendekatan kedua, yang dipanggilnya "pemancar akustik", adalah berbeza sama sekali. Daripada menggunakan buluh bergetar untuk menghantar frekuensi yang berbeza, dia menggunakannya untuk menghantar denyutan pada selang yang berbeza. Ia membahagikan penggunaan wayar antara pemancar mengikut masa dan bukannya kekerapan. Ini memerlukan penyegerakan getaran yang sempurna dalam setiap pasangan penerima-pemancar supaya isyarat tidak bertindih. Menjelang Ogos 1876, dia mempunyai quadruplex bekerja pada prinsip ini, walaupun pada jarak lebih daripada 100 batu isyarat menjadi tidak berguna. Dia juga mempunyai idea untuk menambah baik telefon Race, yang dia ketepikan buat sementara waktu.
А затем Эдисон услышал о сенсации, произведённой на Столетней экспозиции в Филадельфии человеком по имени Белл.
loceng
dilahirkan di Edinburgh, Scotland, dan dibesarkan di London di bawah bimbingan ketat datuknya. Seperti Gray dan Edison, dia menunjukkan minat dalam telegraf sebagai seorang budak lelaki, tetapi kemudian mengikut jejak langkah bapa dan datuknya, memilih ucapan manusia sebagai minat utamanya. Datuknya, Alexander, mencipta nama di atas pentas dan kemudian mula mengajar pengucapan awam. Bapanya, Alexander Melville, juga seorang guru, dan juga membangunkan dan menerbitkan sistem fonetik, yang dipanggilnya "ucapan yang kelihatan." Alexander yang lebih muda (Alec, sebagaimana dia dipanggil dalam keluarga), memilih sebagai pekerjaan mengajar ucapan kepada orang pekak.
Menjelang akhir 1860-an dia belajar anatomi dan fisiologi di University College London. Pelajar Marie Eccleston belajar dengannya, yang dia merancang untuk berkahwin. Tetapi kemudian dia meninggalkan kedua-dua pembelajaran dan cinta. Dua saudara lelakinya meninggal dunia akibat batuk kering, dan bapa Alec menuntut dia dan keluarganya yang tinggal berhijrah ke Dunia Baru untuk memelihara kesihatan anak lelaki tunggalnya. Bell mematuhinya, walaupun dia menentang dan membencinya, dan berlayar pada tahun 1870.
После небольшой халтурки в Онтарио Александр не без связей отца нашёл работу преподавателя школы глухих в Бостоне. Там начали заплетаться нити его будущего.
Mula-mula dia mempunyai seorang pelajar, Mabel Hubbard, yang kehilangan pendengarannya pada usia lima tahun akibat demam merah. Bell terus mengajar secara persendirian walaupun selepas menjadi profesor fisiologi vokal dan pengucapan awam di Universiti Boston, dan Mabel adalah antara pelajar pertamanya. Pada masa latihan, dia hanya berumur di bawah 16 tahun, sepuluh tahun lebih muda daripada Bell, dan dalam beberapa bulan dia telah jatuh cinta dengan gadis ini. Nanti kita sambung cerita dia.
Pada tahun 1872 Bell memperbaharui minatnya dalam telegrafi. Beberapa tahun sebelum itu, semasa masih di London, Bell mengetahui tentang eksperimen Helmholtz. Tetapi Bell salah faham pencapaian Helmholtz, percaya bahawa dia bukan sahaja mencipta, tetapi juga menghantar bunyi kompleks menggunakan elektrik. Jadi Bell mula berminat dengan telegrafi harmonik - penggunaan gabungan wayar dengan beberapa isyarat yang dihantar pada beberapa frekuensi. Mungkin diilhamkan oleh berita bahawa Western Union telah memperoleh idea telegraf dupleks daripada rakan Boston Joseph Stearns, Bell mempertimbangkan semula ideanya dan, seperti Edison dan Gray, mula cuba melaksanakannya.
Однажды в гостях у Мэйбл он задел вторую нить своей судьбы – стоя рядом с фортепьяно, он показал её семье трюк, которому научился в юности. Если пропеть в фортепьяно чистую ноту, то соответствующая струна зазвенит и проиграет её вам в ответ. Он рассказал отцу Мейбл, что настроенный телеграфный сигнал может достичь того же эффекта, и объяснил, как это можно использовать в мультиплексной телеграфии. И Белл не нашёл бы слушателя, лучше настроенного на его историю: тот резонировал с радостью и мгновенно понял главную мысль: «воздух для всех один, и провод нужен только один», то есть, волновое распространение тока в проводе может в миниатюре копировать распространение в воздухе волн, порождённых сложным звуком. Слушателем Белла был Гардинер Хаббард.
Telefon
Dan sekarang ceritanya semakin mengelirukan, jadi saya takut untuk menguji kesabaran pembaca. Saya akan cuba menjejaki arah aliran utama tanpa terperangkap dalam butirannya.
Bell, disokong oleh Hubbard dan bapa kepada seorang lagi pelajarnya, bekerja dengan tekun pada telegraf harmonik tanpa mengumumkan kemajuannya. Dia menggantikan kerja marah dengan tempoh rehat apabila kesihatannya merosot, semasa cuba memenuhi tugas universitinya, mempromosikan sistem "pertuturan yang kelihatan" bapanya dan bekerja sebagai tutor. Dia mengupah pembantu baru , seorang mekanik berpengalaman dari bengkel mekanikal Boston Charles Williams - orang yang berminat dengan elektrik berkumpul di sana. Hubbard menggesa Bell, dan tidak segan menggunakan tangan anak perempuannya sebagai insentif, enggan mengahwininya sehingga Bell memperbaiki telegrafnya.
Pada musim panas 1874, semasa bercuti berhampiran rumah keluarga di Ontario, Bell mendapat pencerahan. Beberapa pemikiran yang wujud di bawah sedarnya bergabung menjadi satu - telefon. Pemikirannya tidak terpengaruh – первое в мире звукозаписывающее устройство, рисовавшее звуковые волны на закопчённом стекле. Это убедило Белла, что звук любой сложности можно низвести до движений точки в пространстве, такой, как движение тока по проводу. На технических подробностях задерживаться не будем, ибо они не имеют отношения к реально созданным телефонам и практичность их применения сомнительна. Но они направили мышление Белла в новом направлении.
Lakaran konsep telefon Bell asal dengan "harmonik" (tidak dibina)
Bell mengetepikan idea ini buat seketika untuk meneruskan, seperti yang diharapkan oleh rakan kongsinya, matlamat mencipta telegraf harmonik.
Но рутина по точной подстройке инструментов ему вскоре надоела, и его сердце, уставшее от множества практических препятствий, стоящих на пути от рабочего прототипа до практической системы, всё более тяготело в сторону телефона. Человеческий голос был его первой страстью. Летом 1875 года он обнаружил, что вибрирующие язычки могут не только быстро замыкать и размыкать контур на манер ключа телеграфа, но и создавать непрерывный волнообразный ток, двигаясь в магнитном поле. Он рассказал свою идею телефона Уотсону, и вместе они построили первую модель телефона на таком принципе – вибрирующая в поле электромагнита диафрагма возбуждала волнообразный ток в контуре магнита. Это устройство способно было передавать некие приглушённые звуки голоса. Хаббард не был впечатлён устройством и приказал Беллу вернуться к реальным задачам.
Рудиментарный телефон-«виселица» Белла лета 1875 года
Tetapi Bell masih meyakinkan Hubbard dan rakan kongsi lain bahawa idea itu harus dipatenkan, kerana ia boleh digunakan dalam telegrafi multipleks. Dan jika anda memohon paten, tiada siapa yang akan melarang anda untuk menyebut di dalamnya kemungkinan menggunakan peranti untuk komunikasi suara. Kemudian pada bulan Januari, Bell menambah mekanisme baharu untuk menjana arus gelombang kepada draf paten: rintangan berubah-ubah. Dia ingin menyambungkan diafragma yang bergetar, yang menerima bunyi, dengan sentuhan platinum, diturunkan dan dinaikkan dari bekas dengan asid, di mana terdapat satu lagi sentuhan pegun. Apabila sentuhan bergerak tenggelam lebih dalam, kawasan permukaan yang lebih besar bersentuhan dengan asid, yang mengurangkan rintangan kepada arus yang mengalir di antara kenalan - dan sebaliknya.
Набросок Белла концепции передатчика с жидкостным переменным сопротивлением
Хаббард зная, что Грей наступает Беллу на пятки, отправил заявку на патент волнового тока в патентное ведомство утром 14 февраля, не дожидаясь финального подтверждения от Белла. А днём того же дня прибыл адвокат Грея с его патентом. В нём тоже содержалось предложение о генерации волнового тока при помощи жидкостного переменного сопротивления. В нём тоже упоминались возможности применения изобретения как для телеграфа, так и для передачи голоса. Но он опоздал на несколько часов для того, чтобы помешать патенту Белла. Если бы порядок прибытия был другим, то перед выдачей разрешения на патент нужно было бы проводить долгие слушания по поводу приоритетов. В результате 7 марта Беллу был выдан патент за номером 174 465, «Улучшения в телеграфии», что и заложило краеугольный камень в будущее доминирование системы Белла.
Tetapi kisah dramatik ini bukan tanpa ironi. Pada 14 Februari 1876, Bell mahupun Grey tidak membina model telefon yang berfungsi. Tiada sesiapa pun yang mencuba ini, kecuali percubaan ringkas Bell pada Julai lalu, di mana tiada rintangan berubah-ubah. Oleh itu, paten tidak boleh dilihat sebagai peristiwa penting dalam sejarah teknologi. Detik kritikal dalam pembangunan telefoni sebagai perusahaan perniagaan ini tidak mempunyai kaitan dengan telefon sebagai peranti.
Hanya selepas menyerahkan paten, Bell dan Watson berpeluang untuk kembali ke telefon, walaupun Hubbard menuntut berterusan untuk kerja berterusan pada telegraf multipleks. Bell dan Watson menghabiskan beberapa bulan cuba untuk membuat idea rintangan berubah-ubah cecair berfungsi, dan telefon yang dibina berdasarkan prinsip ini digunakan untuk menghantar frasa terkenal: "Encik Watson, ke sini, saya ingin berjumpa dengan anda."
Tetapi pencipta sentiasa menghadapi masalah dengan kebolehpercayaan pemancar ini. Oleh itu, Bell dan Watson mula bekerja pada pemancar baru menggunakan prinsip magneto yang telah mereka uji pada musim panas 1875-menggunakan pergerakan diafragma dalam medan magnet untuk merangsang arus secara langsung. Kelebihannya ialah kesederhanaan dan kebolehpercayaan. Kelemahannya ialah kekuatan rendah isyarat telefon adalah akibat daripada getaran di udara yang dihasilkan oleh suara pembesar suara. Ini mengehadkan jarak operasi berkesan pemancar magneto. Dan dalam peranti dengan rintangan berubah-ubah, suara memodulasi arus yang dicipta oleh bateri, yang boleh dibuat sekuat yang dikehendaki.
Magneto baharu berfungsi jauh lebih baik daripada yang ada pada musim panas lalu, dan Gardiner memutuskan bahawa mungkin ada sesuatu dalam idea telefon itu. Antara aktiviti lain, beliau berkhidmat dalam Jawatankuasa Pameran Pendidikan dan Sains Massachusetts untuk Eksposisi Centennial yang semakin hampir. Dia menggunakan pengaruhnya untuk mendapatkan tempat Bell dalam pameran dan pertandingan di mana hakim menilai ciptaan elektrik.
Pemancar magneto Bell/Watson. Diafragma logam yang bergetar D bergerak dalam medan magnet magnet H dan mengujakan arus dalam litar
Penerima
Судьи прибыли к Беллу сразу после изучения гармонического телеграфа Грея. Он оставил их у приёмника и отошёл к одному из передатчиков, расположенных в ста метрах дальше по галерее. Собеседники Белла были поражены, услышав его пение и слова, выходящие из маленькой металлической коробочки. Одним из судей был земляк Белла, шотландец (которому позже даровали титул лорд Кельвин). Он в радостном возбуждении побежал в другой конец зала к Беллу, чтобы сообщить ему, что услышал его слова, а позже объявил телефон «самой удивительной штукой, виденной им в Америке». Там же присутствовал император Бразилии, который сначала прижал коробку к уху, а затем вскочил со стула с криками: «Я слышу, я слышу!»
Loceng publisiti yang dihasilkan pada pameran itu menyebabkan Edison meneruskan idea penghantaran telefonnya sebelum ini. Dia segera menyerang kelemahan utama peranti Bell - pemancar magneto yang lemah. Daripada eksperimennya dengan quadruplex, dia tahu bahawa rintangan cip arang batu berubah dengan perubahan tekanan. Selepas banyak eksperimen dengan konfigurasi yang berbeza, dia membangunkan pemancar rintangan berubah yang beroperasi pada prinsip ini. Daripada sesentuh yang bergerak dalam cecair, gelombang tekanan suara pembesar suara memampatkan "butang" karbon, menukar rintangannya, dan oleh itu kekuatan semasa dalam litar. Ini adalah lebih dipercayai dan lebih mudah untuk dilaksanakan daripada pemancar cecair yang diilhamkan oleh Bell dan Grey, dan merupakan sumbangan penting kepada kejayaan jangka panjang telefon.
Но всё же Белл первым сделал телефон, несмотря на очевидные преимущества в опыте и навыках, имевшиеся у его соперников. Он был первым не потому, что его посетило озарение, до которого не дошли другие – до телефона додумались и они, но они посчитали его малозначительным по сравнению с улучшенным телеграфом. Белл был первым, потому что ему больше нравился человеческий голос, чем телеграф, нравился настолько, что он сопротивлялся желанию своих партнёров, пока не сумел доказать работоспособность своего телефона.
Bagaimana pula dengan telegraf harmonik, di mana Gray, Edison dan Bell menghabiskan begitu banyak usaha dan pemikiran? Setakat ini tiada apa yang berjaya. Memastikan penggetar mekanikal pada kedua-dua hujung wayar dalam penjajaran sempurna terbukti sangat sukar, dan tiada siapa yang tahu cara untuk menguatkan isyarat gabungan untuk berfungsi pada jarak yang jauh. Hanya menjelang pertengahan abad ke-XNUMX, selepas teknologi elektrik bermula dengan radio membenarkan penalaan frekuensi yang tepat dan penguatan hingar rendah, idea untuk menyusun berbilang isyarat untuk penghantaran pada satu wayar menjadi kenyataan.
Selamat tinggal Bell
Несмотря на успех телефона на выставке, Хаббард не был заинтересован в построении телефонной системы. Следующей зимой он предложил Уильяму Ортону, президенту Western Union, приобрести все права на телефон согласно патенту Белла за $100 000. Ортон отказался, под влиянием комбинации из неприязни к Хаббарду и его схемам с почтовым телеграфом, уверенности в своих силах и работе Эдисона над телефоном, а также веры в то, что телефон по сравнению с телеграфом значил очень мало. Другие попытки продать идею телефона не увенчались успехом, в основном из-за страхов перед огромными расходами на тяжбы по поводу прав на патент в случае коммерциализации. Поэтому в июле 1877 года Белл с партнёрами основали Bell Telephone Company, чтобы организовать телефонный сервис самостоятельно. В том же месяце Белл наконец женился на Мэйбл Гардинер в доме её семьи, став достаточно успешным, чтобы завоевать благословление её отца.
Алек с женой Мейбл и двумя выжившими детьми – двое его сыновей умерли в младенчестве (ок. 1885 года)
В следующем году Ортон поменял своё отношение к телефону и создал свою компанию, American Speaking Telephone Company, рассчитывая, что патенты Эдисона, Грея и других защитят компанию от юридических нападок Белла. Она стала смертельной угрозой интересам Белла. У Western Union было два главных преимущества. Во-первых, большие финансовые средства. Компания Белла нуждалась в деньгах, поскольку сдавала оборудование своим клиентам в аренду, из-за чего для его окупаемости требовались многие месяцы. Во-вторых, доступ к улучшенному передатчику Эдисона. Любой, кто сравнивал его передатчик с устройством Белла, не мог не отметить лучшую чёткость и громкость голоса у первого. Компании Белла не оставалось ничего, кроме как подать на конкурента в суд, обратившись с иском о нарушении патента.
Jika Western Union mempunyai hak yang jelas untuk satu-satunya pemancar berkualiti tinggi yang tersedia, ia akan mempunyai leverage yang kuat untuk mencapai persetujuan. Tetapi pasukan Bell telah menemui paten sebelumnya untuk peranti serupa, yang diperoleh oleh seorang emigran Jerman , dan membelinya. Hanya selepas bertahun-tahun pertempuran undang-undang, paten Edison diberi keutamaan. Melihat bahawa prosiding itu tidak berjaya, pada November 1879 Western Union bersetuju untuk memindahkan semua hak paten kepada telefon, peralatan, dan pangkalan pelanggan sedia ada (55 orang) kepada syarikat Bell. Sebagai pertukaran, mereka meminta hanya 000% daripada penyewaan telefon untuk 20 tahun akan datang, dan juga untuk Bell untuk tidak menyertai perniagaan telegraf.
Syarikat Bell dengan pantas menggantikan peranti Bell dengan model yang dipertingkatkan berdasarkan pertama pada paten Berliner dan kemudian pada paten yang diperoleh daripada Western Union. Pada masa litigasi berakhir, pekerjaan utama Bell adalah memberi keterangan dalam litigasi paten, yang mana terdapat banyak. Menjelang tahun 1881 beliau telah bersara sepenuhnya. Seperti Morse, dan tidak seperti Edison, dia bukan pencipta sistem. Theodore Vail, seorang pengurus yang bertenaga yang telah dipikat oleh Gardiner daripada perkhidmatan pos, mengawal syarikat itu dan membawanya ke kedudukan dominan di negara ini.
Pada mulanya, rangkaian telefon berkembang agak berbeza daripada rangkaian telegraf. Yang terakhir ini berkembang pesat dari satu pusat komersial ke pusat komersil yang lain, meliputi 150 km pada satu masa, mencari kepekatan tertinggi pelanggan berharga, dan hanya kemudian melengkapkan rangkaian dengan sambungan ke pasaran tempatan yang lebih kecil. Rangkaian telefon berkembang seperti kristal dari titik pertumbuhan kecil, daripada beberapa pelanggan yang terletak dalam kelompok bebas di setiap bandar dan kawasan sekitarnya, dan perlahan-lahan, selama beberapa dekad, bergabung menjadi struktur serantau dan nasional.
Препятствий для крупномасштабной телефонии было два. Во-первых, существовала проблема расстояния. Даже с усиленными передатчиками переменного сопротивления, созданными на базе идеи Эдисона, дальность работы телеграфа и телефона была несравнимой. Более сложный сигнал телефона был больше подвержен шуму, а электрические свойства флуктуирующих токов были известны хуже, чем свойства постоянного тока, используемого в телеграфе.
Во-вторых, существовала проблема связи. Телефон Белла был устройством связи один на один, он мог соединять две точки по одному проводу. Для телеграфа это не было проблемой. Один офис мог обслуживать множество клиентов, и сообщения можно было легко перенаправлять из центрального офиса по другой линии. Но не было простого способа передать телефонный разговор. В первом варианте реализации телефона третий и последующие люди могли соединиться с двумя беседовавшими людьми только через то, что позже назовут «спаренным телефоном». То есть, если все аппараты подписчиков были присоединены к одной линии, то каждый из них мог говорить (или подслушивать) с остальными.
К проблеме расстояния мы вернёмся в своё время. В мы углубимся в проблему соединений и её последствия, имевшие влияние на развитие реле.
Apa yang perlu dibaca
- Robert V. Bruce, Bell: Alexander Graham Bell dan Penaklukan Kesendirian (1973)
- David A. Hounshell, "Elisha Gray dan Telefon: Mengenai Kelemahan Menjadi Pakar," Teknologi dan Budaya (1975).
- Paul Israel, Edison: A Life of Invention (1998)
- George B. Prescott, The Speaking Telephone, Talking Phonograph, and Other Novelties (1878)
Sumber: www.habr.com