Историја релеја: говорни телеграф

Историја релеја: говорни телеграф

Остали чланци из серије:

Случајно се појавио телефон. Ако појавиле су се телеграфске мреже 1840-их Захваљујући вековном истраживању могућности преношења порука помоћу електричне енергије, људи су наишли на телефон у потрази за побољшаним телеграфом. Стога је сасвим лако одредити вероватан, иако не сасвим сигуран датум проналаска телефона - стогодишњицу оснивања Сједињених Држава, 1876.

И не може се рећи да телефон није имао претходнике. Од 1830. научници-истраживачи траже начине да претворе звук у електричну енергију, а електричну енергију у звук.

Електрични звук

У КСНУМКС године Цхарлес Паге, лекар и експериментатор у области електромагнетизма из Масачусетса, наишао је на чудан феномен. Поставио је изоловану спиралну жицу између крајева трајног магнета, а затим ставио сваки крај жице у посуду са живом повезану са батеријом. Сваки пут када би отворио или затворио коло, подижући крај жице из посуде или га спуштајући тамо, магнет је емитовао звук који се могао чути са удаљености од једног метра. Пејџ је то назвао галванском музиком и сугерисао да се ради о "молекуларном поремећају" који се јавља у магнету. Пејџ је покренуо талас истраживања о два аспекта овог открића: чудној особини металних материјала да мењају облик када су магнетизовани и очигледнијем стварању звука струјом.

Посебно смо заинтересовани за две студије. Првим је дириговао Јохан Филип Рајс. Рајс је предавао математику и науку школарцима на Институту Гарније код Франкфурта, али се у слободно време бавио истраживањима електротехнике. До тада је неколико електричара већ створило нове верзије галванске музике, али Реис је био први који је савладао алхемију двосмерног превођења звука у електричну енергију и обрнуто.

Реис је схватио да дијафрагма, која личи на људску бубну опну, може да затвори и отвори електрични круг када вибрира. Први прототип телефонског апарата, изграђен 1860. године, састојао се од уха изрезбареног од дрвета преко које је навучена опна направљена од свињске бешике. На дно мембране била је причвршћена платинаста електрода, која је при вибрирању отварала и затварала коло са батеријом. Пријемник је био намотај жице намотан око игле за плетење причвршћене за виолину. Тело виолине појачавало је вибрације оловке која мења облик док је била наизменично магнетизована и демагнетизована.

Историја релеја: говорни телеграф
Каснији модел Реис телефона

Реис је смислио многа побољшања раног прототипа, и заједно са другим експериментаторима открио је да ако певате или певушете нешто у њега, звук који се преноси остаје препознатљив. Речи су се теже разликовале, а често су постале искривљене и неразумљиве. Многе гласовне поруке о успеху користиле су уобичајене фразе као што су „добро јутро“ и „како сте“ и било је лако погодити. Главни проблем је остао што је Реисов предајник само отварао и затварао коло, али није регулисао јачину звука. Као резултат тога, могла се преносити само фреквенција са фиксном амплитудом, а то није могло симулирати све суптилности људског гласа.

Реис је веровао да његов рад треба да буде признат од науке, али то никада није постигао. Његов уређај је био популаран куриозитет међу научном елитом, а копије су се појавиле у већини центара ове елите: у Паризу, Лондону, Вашингтону. Али његов научни рад је одбио часопис професора Погендорфа Аннален дер Пхисик [Анали физике], један од најстаријих научних часописа и најутицајнији часопис тог времена. Рејсови покушаји да рекламира телефон код жичаних компанија такође су пропали. Боловао је од туберкулозе, а погоршана болест га је спречила од даљих озбиљних истраживања. Као резултат тога, 1873. године болест му је одузела живот и амбиције. И ово неће бити последњи пут да ће ова болест ометати развој историје телефона.

Док је Раце побољшавао свој телефон, Херман Лудвиг Фердинанд Хелмхолц стављао је завршну обраду у своју суштинску студију о слушној физиологији: „Доктрина о слушним сензацијама као физиолошка основа за теорију музике“ [Дие Лехре вон ден Тонемпфиндунген алс пхисиологисцхе Грундлаге фур дие Тхеорие дер Мусик], објављена 1862. Хелмхолц, тада професор на Универзитету у Хајделбергу, био је гигант науке у XNUMX. веку, радећи на физиологији вида, електродинамици, термодинамици итд.

Хелмхолцово дело се само укратко односи на нашу историју, али би било штета да га пропустимо. У Доктрини слушних сензација, Хелмхолц је за музику учинио оно што је Њутн урадио за светлост – показао је како се наизглед јединствен осећај може раставити на саставне делове. Доказао је да разлике у тембрима, од виолине до фагота, произилазе само из разлике у релативној јачини њихових призвука (тонови на двострукој, трострукој и сл. фреквенцији у односу на основну ноту). Али за нашу причу, најзанимљивија ствар у вези са његовим радом лежи у изванредном алату који је развио за демонстрацију:

Историја релеја: говорни телеграф
Варијанта Хелмхолц синтисајзера

Хелмхолц је наручио први уређај из радионице у Келну. Једноставно речено, то је био синтисајзер способан да производи звукове засноване на композицији једноставних тонова. Његова најневероватнија способност била је необјашњива способност да репродукује самогласнике које су сви навикли да чују само из људских уста.

Синтисајзер је радио од ударања главне виљушке за подешавање, која је вибрирала на базној ноти, затварајући и отварајући коло, урањајући платинасту жицу у посуду са живом. Осам магнетизованих виљушки за подешавање, од којих свака вибрира својим призвуком, лежало је између крајева електромагнета повезаног на коло. Свако затварање кола је укључивало електромагнете и држало виљушке за подешавање у вибрирајућем стању. Поред сваке виљушке за подешавање налазио се цилиндрични резонатор који је могао да појача своје зујање до звучног нивоа. У нормалном стању, поклопац на резонатору је био затворен и пригушио је звук виљушке за подешавање. Ако померите поклопац у страну, можете чути овај призвук и тако „одсвирати“ звук трубе, клавира или самогласничко слово „о“.

Овај уређај ће играти малу улогу у стварању нове врсте телефона.

Хармонични телеграф

Један од мамаца за проналазаче друге половине 1870. века био је мултителеграф. Што се више телеграфских сигнала може угурати у једну жицу, то је већа ефикасност телеграфске мреже. До раних XNUMX-их, било је познато неколико различитих метода дуплекс телеграфије (слање два сигнала у супротним смеровима у исто време). Убрзо након тога, Томас Едисон их је побољшао креирањем квадруплекса, комбинујући дуплекс и диплекс (преносећи два сигнала у једном правцу у исто време), тако да је та жица могла да се користи четири пута ефикасније.

Али може ли се број сигнала додатно повећати? Организовати неку врсту окторуплекса, или чак и више? Чињеница да су звучни таласи могли да се претворе у електричну струју и да се врате поново понудила је занимљиву могућност. Шта ако бисмо користили тонове различитих висина да бисмо створили акустични, хармонични или, поетски речено, музички телеграф? Када би се физичке вибрације различитих фреквенција могле претворити у електричне вибрације и затим поново саставити у њихове првобитне фреквенције на другој страни, онда би било могуће слати много сигнала истовремено без међусобних сметњи. Сам звук би тада био само средство за постизање циља, посредни медиј који формира струје тако да неколико сигнала може постојати у једној жици. Ради једноставности, овај концепт ћу назвати хармонијским телеграфом, иако су у то време коришћене различите варијације термина.

Ово није био једини начин стварања мултиплексираних сигнала. У Француској Жан Морис Емил Бодо [по коме је јединица симболичке брзине названа - бауд / прибл. прев.] до 1874. смислио је машину са ротирајућим разводником која је наизменично прикупљала сигнале са неколико телеграфских предајника. Данас бисмо ово назвали мултиплекс подељен временом, а не фреквенцијом. Али овај приступ је имао недостатак - не би довео до стварања телефоније.

До тада је америчком телеграфијом доминирао Вестерн Унион, који се формирао 1850-их у покушају да елиминише неповољну конкуренцију између неколико великих телеграфских компанија – објашњење које се лако могло користити да оправда таква спајања пре појаве антимонополских закона. Један од ликова у нашој причи описао ју је као „вероватно највећу корпорацију која је икада постојала“. Имајући хиљаде километара жица и трошећи огромне количине новца на изградњу и одржавање мрежа, Вестерн Унион је са великим интересовањем пратио дешавања у области мултиплекс телеграфије.

Још један играч је такође чекао продоре у телеграфском послу. Гардинер Греен Хуббард, бостонски адвокат и предузетник, био је један од водећих заговорника стављања америчког телеграфа под контролу савезне владе. Хабард је веровао да телеграми могу бити јефтини као писма, и био је одлучан да поткопа оно што је видео као цинични и изнуђивачки монопол Вестерн Униона. Хабардов предлог закона није предложио да се постојеће телеграфске компаније у потпуности национализују, као што су то учиниле скоро све европске силе, већ би се успоставила телеграфска служба коју спонзорише влада под окриљем Поштанског одељења. Али резултат би највероватније био исти, и Вестерн Унион би напустио овај посао. До средине 1870-их, напредак у законодавству је заустављен, али Хабард је био уверен да би му контрола критичног новог телеграфског патента могла дати предност у гурању свог предлога у Конгрес.

Историја релеја: говорни телеграф
Гардинер Греен Хуббард

Постоје два јединствена фактора у Сједињеним Државама: прво, континентална размера Вестерн Униона. Ниједна европска телеграфска организација није имала тако дуге линије, а самим тим ни разлога да развија мултиплекс телеграфију. Друго, отворено је питање државне контроле над телеграфом. Последње европско упориште била је Британија, која је национализовала телеграф 1870. године. После овога, нигде није преостало места осим Сједињених Држава где се назирала примамљива перспектива да се направи технолошки искорак и подрива монопол. Можда је због тога већина радова на хармонском телеграфу обављена у Сједињеним Државама.

Углавном су била три кандидата за награду. Двојица од њих су већ били угледни проналазачи - Елисха Греи и Тхомас Едисон. Трећи је био професор реторике и учитељ глувих по имену Бел.

Греи

Елиша Греј је одрасла на фарми у Охају. Као и многи његови савременици, као тинејџер се играо телеграфијом, али је са 12 година, када му је умро отац, почео да тражи занимање које би га могло издржати. Једно време је био шегрт као ковач, затим као бродски столар, а са 22 године је сазнао да може да се образује на Оберлин колеџу док је још радио као столар. Након пет година студија, заронио је у каријеру проналазача у области телеграфије. Његов први патент био је самоподешавајући релеј, који је коришћењем другог електромагнета уместо опруге за враћање арматуре елиминисао потребу за подешавањем осетљивости релеја у зависности од јачине струје у колу.

Историја релеја: говорни телеграф
Елиша Греј, ца. 1878

До 1870. већ је био партнер у предузећу за производњу електричне опреме и тамо је радио као главни инжењер. Године 1872. он и партнер преместили су компанију у Чикаго и преименовали је у Вестерн Елецтриц Мануфацтуринг Цомпани. Вестерн Елецтриц је убрзо постао главни добављач телеграфске опреме за Вестерн Унион. Као резултат тога, оставиће приметан траг у историји телефоније.

Почетком 1874. Греј је чуо чудан звук који је долазио из његовог купатила. Звучало је као завијање вибрирајућег реотома, само много јаче. Реотом (буквално „прекидач струје“) је био добро познати електрични уређај који је користио метални језик за брзо отварање и затварање струјног кола. Гледајући у купатило, Греј је видео свог сина како у једној руци држи индукциони калем повезан са реотомом, а другом руком трља цинк премаз каде, који је брујао на истој фреквенцији. Греј, заинтригиран могућностима, одступио је од свог свакодневног посла у Вестерн Елецтрицу да би се вратио проналазању. До лета је развио музички телеграф пуне октаве, помоћу којег је могао да пушта звукове на дијафрагми направљеној од металног базена притиском на тастере на клавијатури.

Историја релеја: говорни телеграф
Предајник

Историја релеја: говорни телеграф
Пријемник

Музички телеграф је био новина без очигледне комерцијалне вредности. Али Греј је схватио да му способност да преноси звукове различитих тонова преко једне жице даје две могућности. Са предајником другачијег дизајна, способном да ухвати звук из ваздуха, могао би се направити гласовни телеграф. Са још једним пријемником способним да раздвоји комбиновани сигнал на његове компоненте, било је могуће направити хармонску телеграфију – односно мултиплекс телеграфију засновану на звуку. Одлучио је да се концентрише на другу опцију, пошто је телеграфска индустрија имала очигледне захтеве. Потврдио је свој избор након што је сазнао за Рацеов телефон, који је изгледао као једноставна филозофска играчка.

Греј је направио хармонски телеграфски пријемник од сета електромагнета спојених на металне траке. Свака трака је била подешена на одређену фреквенцију и озвучала када је притиснуто одговарајуће дугме на предајнику. Предајник је радио на истом принципу као и музички телеграф.

Греј је побољшао свој уређај у наредне две године и однео га на изложбу. Званично се догађај звао „Међународна изложба уметности, индустријских производа и производа земљишта и рудника„. Био је то први светски сајам одржан у Сједињеним Америчким Државама, а поклопио се са прославом стогодишњице нације, па је због тога представљен тзв. "Стогодишња изложба" Десило се у Филаделфији у лето 1876. године. Тамо је Греј демонстрирао „октруплекс” везу (односно пренос осам порука истовремено) на посебно припремљеној телеграфској линији из Њујорка. Ово достигнуће су високо оцениле судије изложбе, али га је убрзо помрачило још веће чудо.

Едисон

Вилијам Ортон, председник Вестерн Униона, брзо је сазнао за Грејов напредак, што га је учинило веома нервозним. У најбољем случају, ако Греј успе, ситуација ће резултирати веома скупим лиценцирањем патената. У најгорем случају, Грејев патент би постао основа за стварање конкурентске компаније која би оспорила доминацију Вестерн Униона.

Тако је у јулу 1875. Ортон извукао кеца из рукава: Томаса Едисона. Едисон је одрастао уз телеграфију, провео неколико година као телеграфиста, а затим постао проналазач. Његов највећи тријумф у то време била је квадруплекс комуникација, створена новцем Вестерн Унион-а годину дана раније. Сада се Ортон надао да ће побољшати свој изум и надмашити оно што је Греј успео да уради. Дао је Едисону опис Рејсовог телефона; Едисон је такође проучавао Хелмхолцово дело, које је недавно преведено на енглески.

Историја релеја: говорни телеграф

Едисон је био на врхунцу своје форме, а иновативне идеје су текле из њега као искре из наковња. Следеће године показао је два различита приступа акустичној телеграфији – први је био сличан Грејевом телеграфу и користио је виљушке за подешавање или вибрирајуће трске да створи или осети жељену фреквенцију. Едисон није успео да натера такав уређај да ради на прихватљивом нивоу.

Други приступ, који је назвао "акустични предајник", био је потпуно другачији. Уместо да користи вибрирајуће трске за пренос различитих фреквенција, он их је користио за пренос импулса у различитим интервалима. Поделио је употребу жице између предајника по времену, а не по фреквенцији. Ово је захтевало савршену синхронизацију вибрација у сваком пару пријемник-предајник тако да се сигнали не преклапају. До августа 1876. имао је квадруплекс који је радио на овом принципу, иако је на удаљености већој од 100 миља сигнал постао бескористан. Имао је и идеје за побољшање Рацеовог телефона, које је привремено оставио по страни.

А онда је Едисон чуо за сензацију коју је створио човек по имену Бел на Центенниал Екпоситион-у у Филаделфији.

Белл

Александар Грејем Бел рођен је у Единбургу у Шкотској, а одрастао у Лондону под строгим вођством свог деде. Као и Греј и Едисон, показивао је интересовање за телеграф још као дечак, али је потом кренуо стопама свог оца и деде, одабравши људски говор као своју главну страст. Његов деда, Александар, стекао је име на сцени, а затим је почео да подучава говор. Његов отац, Александар Мелвил, такође је био учитељ, па је чак развио и објавио фонетски систем, који је назвао „видљивим говором“. Млађи Александар (Алек, како су га у породици звали) изабрао је за своје занимање подучавање говора глувих.

До касних 1860-их студирао је анатомију и физиологију на Универзитетском колеџу у Лондону. Са њим је студирала студенткиња Мари Еклстон, са којом је планирао да се ожени. Али онда је напустио и учење и љубав. Његова два брата су умрла од туберкулозе, а Алеков отац је захтевао да он и његова преостала породица емигрирају у Нови свет како би сачували здравље свог сина јединца. Бел је послушао, иако се опирао и негодовао, и отпловио је 1870.

Након кратког хаковања у Онтарију, Александар је, користећи очеве везе, нашао посао као наставник у школи за глуве у Бостону. Ту су почеле да се ткају нити његове будућности.

Прво је имао ученицу Мејбел Хабард, која је са пет година изгубила слух због шарлаха. Бел је наставио да приватно подучава чак и након што је постао професор вокалне физиологије и јавног говора на Универзитету у Бостону, а Мејбел је била међу његовим првим студентима. У време тренинга имала је нешто мање од 16 година, десет година млађа од Бела, а за неколико месеци он се заљубио у ову девојку. Касније ћемо се вратити на њену причу.

Године 1872. Бел је обновио интересовање за телеграфију. Неколико година раније, док је још био у Лондону, Бел је сазнао за Хелмхолцове експерименте. Али Бел је погрешно схватио Хелмхолцово достигнуће, верујући да он не само да ствара, већ и преноси сложене звукове користећи електричну енергију. Тако се Бел заинтересовао за хармонску телеграфију - комбиновану употребу жице са неколико сигнала који се преносе на неколико фреквенција. Можда инспирисан вестима да је Вестерн Унион добио идеју о дуплекс телеграфу од колеге из Бостона Џозефа Стернса, Бел је преиспитао своје идеје и, попут Едисона и Греја, почео да покушава да их спроведе.

Једног дана, док је био у посети Мејбл, дотакао се друге нити своје судбине – стојећи поред клавира, показао је њеној породици трик који је научио у младости. Ако отпевате чисту ноту на клавиру, одговарајућа жица ће зазвонити и одсвирати вам је. Рекао је Мабелином оцу да подешени телеграфски сигнал може постићи исти ефекат и објаснио како се може користити у мултиплекс телеграфији. А Бел није могао да нађе слушаоца боље усклађеног са његовом причом: одјекнуо је од радости и одмах схватио главну идеју: „постоји један ваздух за све, а потребна је само једна жица“, односно таласно ширење струје у жица може, у минијатури, да копира ширење ваздушних таласа које генерише сложен звук. Белов слушалац је био Гардинер Хабард.

Телефон

А сада прича постаје веома збуњујућа, па се плашим да тестирам стрпљење читалаца. Покушаћу да пратим главне трендове без да се заглавим у детаљима.

Бел је, уз подршку Хабарда и оца још једног његовог ученика, марљиво радио на хармонском телеграфу, не објављујући свој напредак. Бесни рад је смењивао са периодима одмора када га је здравље изневерило, док је покушавао да испуни своје универзитетске обавезе, промовише очев систем „видљивог говора” и ради као тутор. Ангажовао је новог помоћника Тхомас Ватсон, искусни механичар из бостонске механичке радионице Чарлса Вилијамса – окупили су се заинтересовани за струју. Хабард је подстицао Бела, и није се стидео чак ни да искористи руку своје ћерке као подстицај, одбијајући да је ожени све док Бел не побољша свој телеграф.

У лето 1874, док је био на одмору у близини породичне куће у Онтарију, Бел је имао богојављење. Неколико мисли које су постојале у његовој подсвести спојиле су се у једну – телефон. На његове мисли утицало је не најмање важно фонаутограф - први уређај за снимање звука на свету који је сликао звучне таласе на димљеном стаклу. Ово је уверило Бела да се звук било које сложености може свести на кретање тачке у простору, као што је кретање струје кроз жицу. Нећемо се задржавати на техничким детаљима, јер они немају никакве везе са стварно креираним телефонима, а практичност њихове употребе је упитна. Али су Беллово размишљање одвели у новом правцу.

Историја релеја: говорни телеграф
Концепт скице оригиналног Белл телефона са "хармоницима" (није направљен)

Белл је ову идеју оставио по страни на неко време како би остварио, како су његови партнери очекивали од њега, циљ стварања хармонског телеграфа.

Али убрзо се уморио од рутине финог подешавања инструмената, а његово срце, уморно од многих практичних препрека које су стајале на путу прототипа у раду до практичног система, све је више гравитирало ка телефону. Људски глас је био његова прва страст. У лето 1875. открио је да вибрирајуће трске не само да могу брзо да затворе и отворе струјно коло на начин телеграфског кључа, већ и да стварају континуирану таласасту струју док се крећу у магнетном пољу. Своју идеју о телефону испричао је Вотсону и заједно су направили први модел телефона на овом принципу - дијафрагма која је вибрирала у пољу електромагнета побуђивала је таласасту струју у магнетном колу. Овај уређај је био способан да преноси одређене пригушене гласовне звукове. Хабард није био импресиониран уређајем и наредио је Белу да се врати правим проблемима.

Историја релеја: говорни телеграф
Белов румени телефон на вешала из лета 1875

Али Белл је ипак убедио Хабарда и остале партнере да идеју треба патентирати, јер би се могла користити у мултиплекс телеграфији. А ако се пријавите за патент, нико вам неће забранити да у њему наведете могућност коришћења уређаја за говорну комуникацију. Затим је у јануару Белл нацрту патента додао нови механизам за генерисање таласне струје: варијабилни отпор. Желео је да споји вибрирајућу дијафрагму, која је примала звук, са платинским контактом, спуштеним и подигнутим из посуде са киселином, у којој је био још један, стационарни контакт. Када је покретни контакт тонуо дубље, већа површина је дошла у контакт са киселином, што је смањило отпор струји која тече између контаката - и обрнуто.

Историја релеја: говорни телеграф
Беллова скица концепта течног предајника променљивог отпора

Хабард, знајући да је Греј врео за Белом, послао је талас актуелне пријаве патента у патентни завод 14. фебруара ујутру, не чекајући коначну потврду од Бела. А поподне истог дана стигао је Грејев адвокат са својим патентом. Такође је садржао предлог за генерисање таласне струје коришћењем течног променљивог отпора. Такође је поменута могућност коришћења проналаска и за телеграфски и за гласовни пренос. Али каснио је неколико сати да би ометао Беллов патент. Да је редослед пристизања био другачији, требало би да буде дуготрајног приоритетног саслушања пре него што је патент одобрен. Као резултат тога, 7. марта, Беллу је издат патент број 174, „Побољшања у телеграфији“, који је поставио камен темељац за будућу доминацију Белл система.

Али ова драматична прича није без ироније. Јер 14. фебруара 1876. ни Бел ни Греј нису направили радни модел телефона. Ово нико није ни покушао, осим Беловог кратког покушаја прошлог јула, у којем није било променљивог отпора. Стога, патенте не треба посматрати као прекретнице у историји технологије. Овај критични тренутак у развоју телефоније као пословног предузећа није имао много везе са телефоном као уређајем.

Тек након подношења патента, Бел и Вотсон су имали прилику да се врате на телефон, упркос Хабардовим сталним захтевима за наставак рада на мултиплекс телеграфу. Бел и Вотсон су провели неколико месеци покушавајући да остваре идеју о променљивом отпору течности, а телефон изграђен на овом принципу је коришћен за преношење чувене фразе: „Господине Вотсон, дођите овамо, желим да вас видим“.

Али проналазачи су стално имали проблема са поузданошћу ових предајника. Тако су Бел и Вотсон почели да раде на новим предајницима користећи магнето принцип са којим су експериментисали у лето 1875. — користећи кретање дијафрагме у магнетном пољу за директно побуђивање струје. Предности су биле једноставност и поузданост. Недостатак је био што је слаба јачина телефонског сигнала била последица вибрација у ваздуху које је стварао глас говорника. Ово је ограничило ефективну радну удаљеност магнето предајника. А у уређају са променљивим отпором, глас је модулирао струју коју ствара батерија, која је могла бити јака по жељи.

Нови магнети су радили много боље од оних од прошлог лета, а Гардинер је одлучио да ипак постоји нешто у телефонској идеји. Између осталих активности, служио је у одбору за образовање и науку Масачусетса за приближавање стогодишње изложбе. Искористио је свој утицај да Белу обезбеди место на изложби и такмичењу где су судије оцењивале електричне изуме.

Историја релеја: говорни телеграф
Белл/Ватсон магнето предајник. Вибрирајућа метална дијафрагма Д креће се у магнетном пољу магнета Х и побуђује струју у колу

Историја релеја: говорни телеграф
Пријемник

Судије су дошле код Бела одмах након што су проучиле Грејев хармонијски телеграф. Оставио их је код пријемника и отишао до једног од предајника који се налазио стотинак метара даље дуж галерије. Белови саговорници су били задивљени када су чули како пева и речи излазе из мале металне кутије. Један од судија био је Белов колега Шкот Виллиам Тхомсон (који је касније добио титулу Лорд Келвин). У радосном узбуђењу, отрчао је преко ходника до Бела да му каже да је чуо његове речи, а касније је телефон прогласио „најневероватнијом ствари коју је видео у Америци“. Присуствовао је и цар Бразила, који је прво прислонио кутију на ухо, а затим скочио са столице вичући: „Чујем, чујем!“

Публицитет који је Белл створио на изложби навео је Едисона да настави са својим претходним идејама за телефонски пренос. Одмах је напао главни недостатак Белловог уређаја - слабашни магнето предајник. Из својих експеримената са квадруплексом знао је да се отпор комадића угља мења са променама притиска. После многих експеримената са различитим конфигурацијама, развио је предајник променљивог отпора који ради на овом принципу. Уместо контакта који се креће у течности, таласи притиска говорниковог гласа компресују угљенично „дугме“, мењајући његов отпор, а самим тим и јачину струје у колу. Ово је било много поузданије и лакше за имплементацију од течних предајника које су осмислили Бел и Греј, и био је одлучујући допринос дугорочном успеху телефона.

Историја релеја: говорни телеграф

Али Белл је ипак био први који је направио телефон, упркос очигледним предностима у искуству и вештинама које су имали његови ривали. Био је први не зато што је имао увид до којег други нису дошли – мислили су и на телефон, али су га сматрали безначајним у поређењу са побољшаним телеграфом. Бел је био први јер му се више допао људски глас него телеграф, толико да се опирао жељама својих партнера док није могао да докаже функционалност свог телефона.

Шта је са хармонијским телеграфом, на који су Греј, Едисон и Бел потрошили толико труда и размишљања? До сада ништа није успело. Одржавање механичких вибратора на оба краја жице у савршеном поравнању показало се веома тешким и нико није знао како да појача комбиновани сигнал да би радио на великим удаљеностима. Тек средином 20. века, након што је електрична технологија почевши од радија омогућила прецизно подешавање фреквенције и нискошумно појачање, идеја о слагању више сигнала за пренос на једној жици постала је стварност.

Збогом Беллу

Упркос успеху телефона на изложби, Хабард није био заинтересован за изградњу телефонског система. Следеће зиме, предложио је Вилијаму Ортону, председнику Вестерн Унион-а, да купи сва права на телефон према Беловом патенту за 100 000 долара. Ортон је то одбио, под утицајем комбинације несклоности Хабарду и његових поштанско-телеграфских шема, самопоуздања и Едисонов рад на телефону, а такође и уверење да је телефон, у поређењу са телеграфом, значио врло мало. Други покушаји да се прода идеја о телефону су пропали, углавном због страха од огромних трошкова парница око патентних права ако се комерцијализују. Стога су у јулу 1877. Белл и његови партнери основали Белл Телепхоне Цомпани да организују сопствену телефонску услугу. Истог месеца, Бел се коначно удала за Мејбел Гардинер у кући њене породице, поставши довољно успешна да добије благослов свог оца.

Историја релеја: говорни телеграф
Алек са супругом Мејбл и двоје преживеле деце - његова два сина умрла су у детињству (око 1885.)

Следеће године, Ортон се предомислио о телефону и основао сопствену компанију, Америцан Спеакинг Телепхоне Цомпани, надајући се да ће патенти Едисона, Греја и других заштитити компанију од Белових легалних напада. Постала је смртна претња Белловим интересима. Вестерн Унион је имао две главне предности. Прво, велика финансијска средства. Беловој компанији је био потребан новац јер је изнајмљивала опрему својим купцима, за шта је требало много месеци да се исплати. Друго, приступ Едисоновом побољшаном предајнику. Свако ко је упоредио његов предајник са Беловим уређајем није могао а да не примети бољу јасноћу и јачину гласа првог. Белова компанија није имала избора него да тужи свог конкурента због повреде патента.

Када би Вестерн Унион имао јасна права на једини доступан висококвалитетни предајник, имао би јак утицај да постигне договор. Али Белов тим је ископао претходни патент за сличан уређај, који је добио немачки емигрант Емил Берлинер, и купио га. Тек након много година правних битака Едисонов патент је добио приоритет. Видевши да је поступак био неуспешан, Вестерн Унион је у новембру 1879. пристао да пренесе сва патентна права на телефон, опрему и постојећу базу претплатника (55 људи) на Белову компанију. У замену су тражили само 000% изнајмљивања телефона у наредних 20 година, а такође и да Белл остане ван телеграфског посла.

Компанија Белл је брзо заменила Беллове уређаје побољшаним моделима заснованим прво на Берлинеровом патенту, а затим на патентима добијеним од Вестерн Униона. У време када се парница завршила, Белово главно занимање било је сведочење у патентним парницама, којих је било доста. До 1881. године био је потпуно пензионисан. Као и Морсе, и за разлику од Едисона, он није био креатор система. Теодор Вејл, енергични менаџер којег је Гардинер намамио из поштанске службе, преузео је контролу над компанијом и довео је до доминантне позиције у земљи.

У почетку је телефонска мрежа расла сасвим другачије од телеграфске мреже. Потоњи се у скоковима развијао од једног комерцијалног центра до другог, прелазећи по 150 км, тражећи највећу концентрацију вредних купаца, а тек онда допуњавајући мрежу повезивањем са мањим локалним тржиштима. Телефонске мреже су расле попут кристала из малих тачака раста, од неколико корисника лоцираних у независним кластерима у сваком граду и околини, и полако, деценијама, спајале се у регионалне и националне структуре.

Постојале су две препреке за масовну телефонију. Прво, постојао је проблем удаљености. Чак и са појачаним предајницима променљивог отпора заснованим на Едисоновој идеји, радни домет телеграфа и телефона био је неупоредив. Сложенији телефонски сигнал био је подложнији шуму, а електрична својства флуктуирајућих струја била су мање позната од оних једносмерне струје која се користи у телеграфу.

Друго, дошло је до проблема у комуникацији. Белов телефон је био комуникациони уређај један на један; могао је да повеже две тачке преко једне жице. За телеграф то није био проблем. Једна канцеларија би могла да опслужује много клијената, а поруке би се могле лако преусмерити из централне канцеларије преко друге линије. Али није било лаког начина да се пренесе телефонски разговор. У првој имплементацији телефона, трећи и следећи људи могли су да се повежу само са двоје људи који су разговарали преко онога што ће се касније назвати „упарени телефон“. То јест, ако би сви претплатнички уређаји били повезани на једну линију, онда би сваки од њих могао разговарати (или прислушкивати) са осталима.

Вратићемо се на проблем удаљености у догледно време. ИН следећи део Удубићемо се у проблем веза и његове последице које су утицале на развој релеја.

Шта читати

  • Роберт В. Бруце, Бел: Александар Грејем Бел и освајање самоће (1973)
  • Дејвид А. Хауншел, „Елиша Греј и телефон: о недостацима бити стручњак“, Технологија и култура (1975).
  • Пол Израел, Едисон: Живот инвенције (1998)
  • Џорџ Б. Прескот, Телефон који говори, фонограф који говори и друге новине (1878)

Извор: ввв.хабр.цом

Додај коментар