บทความอื่น ๆ ในซีรีส์:
- ประวัติการถ่ายทอด
- ประวัติคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์
- ประวัติของทรานซิสเตอร์
- ประวัติอินเทอร์เน็ต
โทรศัพท์ปรากฏขึ้นโดยบังเอิญ ถ้า ต้องขอบคุณการวิจัยมานานนับศตวรรษเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการส่งข้อความโดยใช้ไฟฟ้า ผู้คนจึงบังเอิญไปพบโทรศัพท์เพื่อค้นหาโทรเลขที่ปรับปรุงใหม่ ดังนั้นจึงค่อนข้างง่ายที่จะกำหนดวันที่ประดิษฐ์โทรศัพท์ที่เป็นไปได้แม้ว่าจะไม่แน่นอนทั้งหมด - ปีครบรอบหนึ่งร้อยปีของการก่อตั้งสหรัฐอเมริกา พ.ศ. 1876
และไม่อาจกล่าวได้ว่าโทรศัพท์ไม่มีรุ่นก่อน ตั้งแต่ปี 1830 นักวิทยาศาสตร์วิจัยได้มองหาวิธีแปลงเสียงเป็นไฟฟ้า และไฟฟ้าเป็นเสียง
เสียงไฟฟ้า
ใน 1837 ปี แพทย์และนักทดลองด้านแม่เหล็กไฟฟ้าจากแมสซาชูเซตส์ สะดุดกับปรากฏการณ์ประหลาด เขาวางลวดเกลียวฉนวนไว้ระหว่างปลายของแม่เหล็กถาวร จากนั้นวางปลายแต่ละด้านของลวดไว้ในภาชนะปรอทที่เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ ทุกครั้งที่เปิดหรือปิดวงจร โดยยกปลายสายไฟขึ้นจากภาชนะหรือลดระดับลง แม่เหล็กจะปล่อยเสียงที่ได้ยินจากระยะไกลหนึ่งเมตร เพจเรียกมันว่าดนตรีกัลวานิก และแนะนำว่ามันเป็นเรื่องของ "ความผิดปกติของโมเลกุล" ที่เกิดขึ้นในแม่เหล็ก เพจเปิดตัวคลื่นแห่งการวิจัยในสองแง่มุมของการค้นพบนี้: คุณสมบัติแปลก ๆ ของวัสดุโลหะในการเปลี่ยนรูปร่างเมื่อถูกแม่เหล็ก และการสร้างเสียงที่ชัดเจนยิ่งขึ้นด้วยไฟฟ้า
เรามีความสนใจเป็นพิเศษในการศึกษาสองเรื่อง ครั้งแรกดำเนินการโดย Johann Philipp Reis Reis สอนคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ให้กับเด็กนักเรียนที่สถาบัน Garnier ใกล้แฟรงก์เฟิร์ต แต่ในเวลาว่างเขาทำงานวิจัยเกี่ยวกับไฟฟ้า เมื่อถึงเวลานั้น ช่างไฟฟ้าหลายคนได้สร้างดนตรีกัลวานิกเวอร์ชันใหม่ขึ้นมาแล้ว แต่ Reis เป็นคนแรกที่เชี่ยวชาญการเล่นแร่แปรธาตุของการแปลเสียงสองทางเป็นไฟฟ้าและในทางกลับกัน
Reis ตระหนักว่าไดอะแฟรมซึ่งมีลักษณะคล้ายแก้วหูของมนุษย์ สามารถปิดและเปิดวงจรไฟฟ้าได้เมื่อสั่น ต้นแบบแรกของอุปกรณ์โทรศัพท์ที่สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 1860 ประกอบด้วยหูที่แกะสลักจากไม้โดยมีเมมเบรนที่ทำจากกระเพาะปัสสาวะหมูขึงอยู่ อิเล็กโทรดแพลตตินัมติดอยู่ที่ด้านล่างของเมมเบรนซึ่งเมื่อสั่นจะเปิดและปิดวงจรด้วยแบตเตอรี่ เครื่องรับคือขดลวดพันรอบเข็มถักที่ติดอยู่กับไวโอลิน ตัวไวโอลินขยายการสั่นสะเทือนของสไตลัสเปลี่ยนรูปร่างในขณะที่มันถูกสลับกันเป็นแม่เหล็กและล้างอำนาจแม่เหล็ก
โทรศัพท์ Reis รุ่นปลาย
Reis มีการปรับปรุงหลายอย่างสำหรับต้นแบบในยุคแรกๆ และร่วมกับนักทดลองคนอื่นๆ ค้นพบว่าหากคุณร้องเพลงหรือฮัมเพลงบางอย่างในนั้น เสียงที่ส่งจะยังคงจดจำได้ คำศัพท์แยกแยะได้ยากขึ้น และบ่อยครั้งคำเหล่านั้นบิดเบี้ยวและไม่สามารถเข้าใจได้ ข้อความแสดงความสำเร็จหลายๆ ข้อความใช้วลีทั่วไป เช่น “อรุณสวัสดิ์” และ “สบายดีไหม” และง่ายต่อการเดา ปัญหาหลักยังคงอยู่ที่เครื่องส่งสัญญาณของ Reis เพียงเปิดและปิดวงจรเท่านั้น แต่ไม่ได้ควบคุมความแรงของเสียง เป็นผลให้สามารถส่งได้เฉพาะความถี่ที่มีแอมพลิจูดคงที่เท่านั้น และสิ่งนี้ไม่สามารถจำลองรายละเอียดปลีกย่อยของเสียงมนุษย์ได้ทั้งหมด
ไรส์เชื่อว่างานของเขาควรได้รับการยอมรับจากวิทยาศาสตร์ แต่ก็ไม่เคยบรรลุเป้าหมายนี้ อุปกรณ์ของมันเป็นที่สนใจในหมู่นักวิทยาศาสตร์ชั้นนำ และสำเนาก็ปรากฏในศูนย์กลางส่วนใหญ่ของชนชั้นสูงนี้: ในปารีส ลอนดอน วอชิงตัน แต่งานทางวิทยาศาสตร์ของเขาถูกปฏิเสธโดยวารสาร Annalen der Physik ของศาสตราจารย์ Poggendorff [พงศาวดารของฟิสิกส์] ซึ่งเป็นหนึ่งในวารสารทางวิทยาศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุดและเป็นวารสารที่ทรงอิทธิพลที่สุดในยุคนั้น ความพยายามของ Race ในการโฆษณาโทรศัพท์กับบริษัทสายโทรศัพท์ก็ล้มเหลวเช่นกัน เขาได้รับความทุกข์ทรมานจากวัณโรค และความเจ็บป่วยที่เลวร้ายลงทำให้เขาไม่สามารถวิจัยอย่างจริงจังต่อไปได้ ผลที่ตามมาคือในปี พ.ศ. 1873 ความเจ็บป่วยได้คร่าชีวิตและความทะเยอทะยานของเขา และนี่ไม่ใช่ครั้งสุดท้ายที่โรคนี้จะขัดขวางการพัฒนาประวัติของโทรศัพท์
ขณะที่เรซกำลังปรับปรุงโทรศัพท์ของเขา กำลังศึกษาสรีรวิทยาการได้ยินขั้นสุดท้าย: “The Doctrine of Auditory Sensations as a Physiological Basis for the Theory of Music” [Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik] ตีพิมพ์ในปี 1862 Helmholtz ซึ่งขณะนั้นเป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัย Heidelberg เป็นผู้ยิ่งใหญ่แห่งวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ XNUMX โดยทำงานเกี่ยวกับสรีรวิทยาของการมองเห็น ไฟฟ้าพลศาสตร์ อุณหพลศาสตร์ ฯลฯ
งานของ Helmholtz เกี่ยวข้องกับประวัติศาสตร์ของเราเพียงช่วงสั้น ๆ เท่านั้น แต่ก็น่าเสียดายหากพลาดไป ใน The Doctrine of Auditory Sensations เฮล์มโฮลทซ์ทำเพื่อดนตรีเหมือนกับที่นิวตันทำเพื่อแสง เขาแสดงให้เห็นว่าความรู้สึกที่ดูเหมือนจะเป็นหนึ่งเดียวสามารถแยกออกเป็นส่วนประกอบต่างๆ ได้อย่างไร เขาพิสูจน์ให้เห็นว่าความแตกต่างของเสียงร้อง ตั้งแต่ไวโอลินไปจนถึงบาสซูน นั้นมาจากความแตกต่างในด้านความแรงของเสียงโอเวอร์โทนเท่านั้น (โทนเสียงที่ความถี่สองเท่า สามเท่า ฯลฯ ที่สัมพันธ์กับโน้ตเบส) แต่สำหรับเรื่องราวของเรา สิ่งที่น่าสนใจที่สุดเกี่ยวกับงานของเขาอยู่ที่เครื่องมืออันน่าทึ่งที่เขาพัฒนาขึ้นเพื่อการสาธิต:
ตัวแปรซินธิไซเซอร์ของ Helmholtz
Helmholtz สั่งซื้ออุปกรณ์ชิ้นแรกจากเวิร์กช็อปในเมืองโคโลญ พูดง่ายๆ ก็คือ มันคือซินธิไซเซอร์ที่สามารถสร้างเสียงจากองค์ประกอบของโทนเสียงธรรมดาๆ ได้ ความสามารถที่น่าทึ่งที่สุดของเขาคือความสามารถที่อธิบายไม่ได้ในการสร้างเสียงสระที่ทุกคนคุ้นเคยกับการได้ยินจากปากของมนุษย์เท่านั้น
ซินธิไซเซอร์ทำงานจากการตีส้อมเสียงหลักซึ่งสั่นสะเทือนบนโน้ตฐาน ปิดและเปิดวงจร โดยจุ่มลวดแพลตตินัมลงในภาชนะที่มีสารปรอท ส้อมเสียงแบบแม่เหล็กแปดอัน แต่ละอันสั่นสะเทือนด้วยโอเวอร์โทนของตัวเอง วางอยู่ระหว่างปลายแม่เหล็กไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับวงจร การปิดวงจรแต่ละครั้งจะเปิดแม่เหล็กไฟฟ้าและรักษาส้อมเสียงให้อยู่ในสถานะสั่น ถัดจากส้อมเสียงแต่ละอันจะมีเครื่องสะท้อนเสียงทรงกระบอกที่สามารถขยายเสียงหึ่งของมันให้อยู่ในระดับที่สามารถได้ยินได้ ในสภาวะปกติ ฝาปิดตัวสะท้อนกลับถูกปิด และทำให้เสียงของส้อมเสียงอู้อี้ หากคุณเลื่อนฝาไปด้านข้าง คุณจะได้ยินเสียงโอเวอร์โทนนี้ จึง "เล่น" เสียงแตร เปียโน หรือสระตัวอักษร "o"
อุปกรณ์นี้จะมีบทบาทเล็กๆ ในการสร้างโทรศัพท์รูปแบบใหม่
โทรเลขฮาร์มอนิก
สิ่งล่อใจอย่างหนึ่งสำหรับนักประดิษฐ์ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 1870 คือเครื่องส่งโทรเลข ยิ่งสัญญาณโทรเลขสามารถอัดแน่นอยู่ในสายเดียวได้มากเท่าใด ประสิทธิภาพของเครือข่ายโทรเลขก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ในช่วงต้นทศวรรษ XNUMX มีการรู้จักวิธีการโทรเลขแบบดูเพล็กซ์หลายวิธี (การส่งสัญญาณสองสัญญาณในทิศทางตรงกันข้ามในเวลาเดียวกัน) หลังจากนั้นไม่นาน โทมัส เอดิสัน ได้ปรับปรุงพวกมันด้วยการสร้างสี่เพล็กซ์ โดยรวมดูเพล็กซ์และไดเพล็กซ์ (ส่งสัญญาณสองตัวไปในทิศทางเดียวในเวลาเดียวกัน) เพื่อให้สามารถใช้สายได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นถึงสี่เท่า
แต่จำนวนสัญญาณจะเพิ่มขึ้นได้อีกหรือไม่? จัดระเบียบ octoruplex บางชนิดหรือมากกว่านั้น? ความจริงที่ว่าคลื่นเสียงสามารถแปลงเป็นกระแสไฟฟ้าและกลับมาอีกครั้งได้ทำให้เกิดความเป็นไปได้ที่น่าสนใจ จะเป็นอย่างไรถ้าเราใช้โทนเสียงที่แตกต่างกันเพื่อสร้างโทรเลขทางดนตรีแบบอะคูสติก ฮาร์โมนิก หรือเชิงกวี? หากการสั่นสะเทือนทางกายภาพของความถี่ที่แตกต่างกันสามารถแปลงเป็นการสั่นสะเทือนทางไฟฟ้าแล้วประกอบกลับเป็นความถี่เดิมที่อีกด้านหนึ่ง ก็เป็นไปได้ที่จะส่งสัญญาณจำนวนมากพร้อมกันโดยไม่มีการรบกวนซึ่งกันและกัน เสียงก็จะเป็นเพียงหนทางไปสู่จุดสิ้นสุด ซึ่งเป็นสื่อกลางที่สร้างกระแสเพื่อให้สัญญาณหลายสัญญาณสามารถอยู่ในสายเดียวได้ เพื่อความง่าย ฉันจะเรียกแนวคิดนี้ว่าโทรเลขฮาร์มอนิก แม้ว่าจะมีการใช้คำศัพท์ต่างๆ มากมายในขณะนั้นก็ตาม
นี่ไม่ใช่วิธีเดียวที่จะสร้างสัญญาณมัลติเพล็กซ์ ในประเทศฝรั่งเศส [หลังจากนั้นจึงตั้งชื่อหน่วยความเร็วเชิงสัญลักษณ์ - บอด / ประมาณ แปล] ในปี พ.ศ. 1874 เขาเกิดเครื่องที่มีตัวกระจายแบบหมุนซึ่งรวบรวมสัญญาณจากเครื่องส่งโทรเลขหลายเครื่องสลับกัน ทุกวันนี้เราจะเรียกสิ่งนี้ว่ามัลติเพล็กซ์หารตามเวลามากกว่าความถี่ แต่แนวทางนี้มีข้อเสียเปรียบ - มันจะไม่นำไปสู่การสร้างระบบโทรศัพท์
ถึงตอนนั้น โทรเลขของอเมริกาถูกครอบงำโดยเวสเทิร์น ยูเนี่ยน ซึ่งก่อตั้งขึ้นในทศวรรษที่ 1850 เพื่อพยายามขจัดการแข่งขันที่ไม่เอื้ออำนวยระหว่างบริษัทโทรเลขขนาดใหญ่สองสามแห่ง ซึ่งเป็นคำอธิบายที่สามารถใช้เพื่อพิสูจน์เหตุผลของการควบรวมกิจการดังกล่าวได้อย่างง่ายดาย ก่อนที่จะมีกฎหมายต่อต้านการผูกขาดเกิดขึ้น ตัวละครตัวหนึ่งในเรื่องราวของเราบรรยายว่า "อาจเป็นบริษัทที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมา" ด้วยสายไฟยาวหลายพันกิโลเมตรและใช้เงินจำนวนมหาศาลในการสร้างและบำรุงรักษาเครือข่าย Western Union ติดตามการพัฒนาในด้านระบบโทรเลขแบบมัลติเพล็กซ์ด้วยความสนใจอย่างมาก
ผู้เล่นอีกคนกำลังรอความก้าวหน้าในธุรกิจโทรเลขเช่นกัน ซึ่งเป็นทนายความและผู้ประกอบการชาวบอสตัน เป็นหนึ่งในผู้เสนอชั้นนำในการนำโทรเลขอเมริกันมาอยู่ภายใต้การควบคุมของรัฐบาลกลาง ฮับบาร์ดเชื่อว่าโทรเลขอาจมีราคาถูกพอๆ กับจดหมาย และมุ่งมั่นที่จะบ่อนทำลายสิ่งที่เขาเห็นว่าเป็นการผูกขาดที่ดูถูกเหยียดหยามและกรรโชกทรัพย์ของเวสเทิร์น ยูเนี่ยน ร่างกฎหมายของฮับบาร์ดไม่ได้เสนอให้โอนบริษัทโทรเลขที่มีอยู่ให้เป็นของรัฐโดยสมบูรณ์ ดังที่มหาอำนาจยุโรปเกือบทั้งหมดเสนอ แต่จะจัดตั้งบริการโทรเลขที่รัฐบาลสนับสนุนภายใต้การอุปถัมภ์ของกรมไปรษณีย์ แต่ผลลัพธ์ก็น่าจะเหมือนเดิม และ Western Union คงจะออกจากธุรกิจนี้ไปแล้ว ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1870 ความคืบหน้าในการออกกฎหมายหยุดชะงัก แต่ฮับบาร์ดมั่นใจว่าการควบคุมสิทธิบัตรโทรเลขฉบับใหม่ที่สำคัญอาจทำให้เขาได้เปรียบในการผลักดันข้อเสนอของเขาผ่านสภาคองเกรส
การ์ดิเนอร์ กรีน ฮับบาร์ด
มีปัจจัยที่ไม่ซ้ำกันสองประการในสหรัฐอเมริกา ประการแรก ขนาดทวีปของ Western Union ไม่มีองค์กรโทรเลขแห่งใดในยุโรปที่มีสายยาวเช่นนั้น ดังนั้นจึงไม่มีเหตุผลที่จะพัฒนาระบบโทรเลขแบบมัลติเพล็กซ์ ประการที่สอง มีคำถามเปิดเกี่ยวกับการควบคุมโทรเลขของรัฐบาล ฐานที่มั่นสุดท้ายของยุโรปคืออังกฤษ ซึ่งโอนโทรเลขให้เป็นของกลางในปี พ.ศ. 1870 หลังจากนี้ ก็ไม่เหลือที่ใดอีกแล้ว ยกเว้นสหรัฐอเมริกาที่มีโอกาสอันน่าดึงดูดใจในการสร้างความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและบ่อนทำลายการผูกขาด อาจเป็นเพราะเหตุนี้งานส่วนใหญ่เกี่ยวกับโทรเลขฮาร์มอนิกจึงดำเนินการในสหรัฐอเมริกา
มีผู้เข้าแข่งขันชิงรางวัลหลักๆ สามคน พวกเขาสองคนเป็นนักประดิษฐ์ที่น่านับถืออยู่แล้ว - и . คนที่สามเป็นศาสตราจารย์ด้านวาทศิลป์และเป็นครูสอนคนหูหนวกชื่อเบลล์
สีเทา
เอลิชา เกรย์เติบโตในฟาร์มแห่งหนึ่งในรัฐโอไฮโอ เช่นเดียวกับคนรุ่นราวคราวเดียวกัน เขาเล่นโทรเลขตั้งแต่ยังเป็นวัยรุ่น แต่เมื่ออายุ 12 ปี เมื่อพ่อของเขาเสียชีวิต เขาเริ่มมองหาอาชีพที่สามารถเลี้ยงดูเขาได้ เขาฝึกหัดเป็นช่างตีเหล็กอยู่ช่วงหนึ่ง จากนั้นก็เป็นช่างไม้บนเรือ และเมื่ออายุ 22 ปี เขาได้เรียนรู้ว่าเขาสามารถได้รับการศึกษาที่วิทยาลัยโอเบอร์ลินในขณะที่ยังคงทำงานเป็นช่างไม้อยู่ หลังจากศึกษามาห้าปี เขาก็กระโจนเข้าสู่อาชีพนักประดิษฐ์ในสาขาโทรเลข สิทธิบัตรแรกของเขาคือรีเลย์แบบปรับได้เอง ซึ่งโดยการใช้แม่เหล็กไฟฟ้าตัวที่สองแทนสปริงเพื่อคืนกระดอง ทำให้ไม่จำเป็นต้องปรับความไวของรีเลย์โดยขึ้นอยู่กับความแรงของกระแสในวงจร
เอลิชา เกรย์, แคลิฟอร์เนีย พ.ศ. 1878
ในปี 1870 เขาเป็นหุ้นส่วนในบริษัทที่ผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้า และทำงานที่นั่นในตำแหน่งหัวหน้าวิศวกร ในปี 1872 เขาและหุ้นส่วนได้ย้ายบริษัทไปที่ชิคาโก และเปลี่ยนชื่อเป็น Western Electric Manufacturing Company ในไม่ช้า Western Electric ก็กลายเป็นซัพพลายเออร์หลักด้านอุปกรณ์โทรเลขให้กับ Western Union เป็นผลให้มันจะทิ้งร่องรอยที่เห็นได้ชัดเจนไว้ในประวัติความเป็นมาของโทรศัพท์
ต้นปี พ.ศ. 1874 เกรย์ได้ยินเสียงแปลกๆ ดังมาจากห้องน้ำของเขา มันฟังดูเหมือนเสียงหอนของไรโอโตมที่สั่น แต่แข็งแกร่งกว่ามากเท่านั้น รีโอโตม (แปลว่า "สตรีมเบรกเกอร์") เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่รู้จักกันดีซึ่งใช้ลิ้นโลหะเพื่อเปิดและปิดวงจรอย่างรวดเร็ว เมื่อมองเข้าไปในห้องน้ำ เกรย์เห็นลูกชายของเขาถือขดลวดเหนี่ยวนำที่เชื่อมต่อกับไรโอโตมในมือข้างหนึ่ง และมืออีกข้างกำลังถูเคลือบสังกะสีของอ่างอาบน้ำ ซึ่งมีเสียงฮัมด้วยความถี่เดียวกัน Grey รู้สึกทึ่งกับความเป็นไปได้ จึงลาออกจากงานประจำที่ Western Electric เพื่อกลับไปทำงานประดิษฐ์ เมื่อถึงฤดูร้อน เขาได้พัฒนาเครื่องโทรเลขดนตรีแบบเต็มอ็อกเทฟ ซึ่งเขาสามารถเล่นเสียงบนไดอะแฟรมที่ทำจากอ่างโลหะได้โดยการกดแป้นบนคีย์บอร์ด
เครื่องส่ง
ผู้รับ
โทรเลขเพลงเป็นสิ่งแปลกใหม่ที่ไม่มีคุณค่าทางการค้าที่ชัดเจน แต่เกรย์ตระหนักว่าความสามารถในการส่งเสียงที่มีโทนเสียงต่างกันผ่านสายเดียวทำให้เขามีทางเลือกสองทาง ด้วยเครื่องส่งสัญญาณที่มีการออกแบบแตกต่างกัน สามารถรับเสียงจากอากาศได้ จึงสามารถสร้างโทรเลขเสียงได้ ด้วยเครื่องรับอีกเครื่องหนึ่งที่สามารถแยกสัญญาณที่รวมกันออกเป็นส่วนประกอบต่างๆ ได้ จึงเป็นไปได้ที่จะสร้างระบบโทรเลขแบบฮาร์มอนิก นั่นคือ ระบบโทรเลขแบบมัลติเพล็กซ์โดยใช้เสียง เขาตัดสินใจที่จะมุ่งความสนใจไปที่ทางเลือกที่สอง เนื่องจากอุตสาหกรรมโทรเลขมีความต้องการที่ชัดเจน เขาได้รับการยืนยันในการเลือกของเขาหลังจากเรียนรู้เกี่ยวกับโทรศัพท์ของ Race ซึ่งดูเหมือนจะเป็นของเล่นเชิงปรัชญาที่เรียบง่าย
เกรย์สร้างเครื่องรับโทรเลขฮาร์มอนิกจากชุดแม่เหล็กไฟฟ้าที่ประกอบเข้ากับแถบโลหะ แต่ละแถบได้รับการปรับให้เป็นความถี่เฉพาะ และเสียงจะดังขึ้นเมื่อกดปุ่มที่เกี่ยวข้องบนเครื่องส่งสัญญาณ เครื่องส่งทำงานบนหลักการเดียวกันกับเครื่องโทรเลขดนตรี
เกรย์ปรับปรุงอุปกรณ์ของเขาในอีกสองปีข้างหน้าและนำไปจัดแสดงที่นิทรรศการ อย่างเป็นทางการงานนี้เรียกว่า "". เป็นงานแสดงสินค้าโลกครั้งแรกที่จัดขึ้นในสหรัฐอเมริกา และตรงกับการเฉลิมฉลองครบรอบหนึ่งร้อยปีของประเทศ จึงให้ความสำคัญกับสิ่งที่เรียกว่า “นิทรรศการร้อยปี” เกิดขึ้นในฟิลาเดลเฟียในฤดูร้อนปี พ.ศ. 1876 ที่นั่น เกรย์สาธิตการเชื่อมต่อแบบ "octruplex" (นั่นคือการส่งข้อความแปดข้อความพร้อมกัน) บนสายโทรเลขที่เตรียมไว้เป็นพิเศษจากนิวยอร์ก ความสำเร็จนี้ได้รับการยกย่องอย่างสูงจากคณะกรรมการนิทรรศการ แต่ไม่นานก็ถูกบดบังด้วยปาฏิหาริย์ที่ยิ่งใหญ่กว่านั้นอีก
เอดิสัน
ประธานเวสเทิร์น ยูเนี่ยน ทราบความคืบหน้าของเกรย์อย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้เขากังวลมาก หากเกรย์ประสบความสำเร็จ สถานการณ์ดังกล่าวจะส่งผลให้ค่าลิขสิทธิ์สิทธิบัตรมีราคาแพงมาก ที่แย่ที่สุด สิทธิบัตรของ Grey จะกลายเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างบริษัทคู่แข่งที่จะท้าทายการครอบงำของ Western Union
ดังนั้นในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 1875 ออร์ตันจึงดึงแขนเสื้อของเขาออกมา: โทมัส เอดิสัน เอดิสันเติบโตมากับวิชาโทรเลข โดยใช้เวลาหลายปีในการเป็นผู้ดำเนินการโทรเลข และต่อมาก็กลายเป็นนักประดิษฐ์ ชัยชนะที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเขาในเวลานั้นคือการสื่อสารสี่ทางซึ่งสร้างขึ้นด้วยเงินของ Western Union เมื่อปีก่อน ตอนนี้ออร์ตันหวังว่าเขาจะปรับปรุงสิ่งประดิษฐ์ของเขาและเหนือกว่าสิ่งที่เกรย์ทำได้ เขาให้คำอธิบายเกี่ยวกับโทรศัพท์ของ Race แก่ Edison; เอดิสันยังศึกษางานของเฮล์มโฮลทซ์ซึ่งได้รับการแปลเป็นภาษาอังกฤษเมื่อเร็วๆ นี้
เอดิสันอยู่ในจุดสูงสุดของฟอร์มของเขา และความคิดสร้างสรรค์ก็ไหลออกมาจากเขาราวกับประกายไฟจากทั่ง ในปีต่อมา เขาได้แสดงแนวทางที่แตกต่างกันสองวิธีในการส่งสัญญาณโทรเลขแบบอะคูสติก วิธีแรกคล้ายกับโทรเลขของเกรย์ และใช้ส้อมเสียงหรือกกสั่นเพื่อสร้างหรือรับรู้ความถี่ที่ต้องการ เอดิสันไม่สามารถทำให้อุปกรณ์ดังกล่าวทำงานในระดับที่ยอมรับได้
แนวทางที่สองซึ่งเขาเรียกว่า "เครื่องส่งสัญญาณเสียง" นั้นแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง แทนที่จะใช้กกสั่นเพื่อส่งความถี่ที่แตกต่างกัน เขาใช้มันเพื่อส่งพัลส์ในช่วงเวลาที่ต่างกัน โดยแบ่งการใช้สายไฟระหว่างเครื่องส่งสัญญาณตามเวลามากกว่าความถี่ สิ่งนี้จำเป็นต้องมีการซิงโครไนซ์การสั่นสะเทือนอย่างสมบูรณ์แบบในแต่ละคู่ตัวรับ-ตัวส่งสัญญาณ เพื่อไม่ให้สัญญาณทับซ้อนกัน ภายในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 1876 เขามีสี่เพล็กซ์ที่ทำงานบนหลักการนี้ แม้ว่าสัญญาณจะไร้ประโยชน์ในระยะทางมากกว่า 100 ไมล์ก็ตาม เขายังมีแนวคิดในการปรับปรุงโทรศัพท์ของ Race ซึ่งเขาพักไว้ชั่วคราว
จากนั้นเอดิสันก็ได้ยินเกี่ยวกับความรู้สึกที่เกิดขึ้นที่งาน Centennial Exposition ในฟิลาเดลเฟียโดยชายชื่อเบลล์
กระดิ่ง
เกิดที่เมืองเอดินบะระ ประเทศสกอตแลนด์ และเติบโตในลอนดอนภายใต้คำแนะนำที่เข้มงวดของปู่ของเขา เช่นเดียวกับเกรย์และเอดิสัน เขาแสดงความสนใจในโทรเลขเมื่อตอนเป็นเด็ก แต่หลังจากนั้นก็เดินตามรอยพ่อและปู่ของเขา โดยเลือกคำพูดของมนุษย์เป็นความหลงใหลหลักของเขา อเล็กซานเดอร์ปู่ของเขาสร้างชื่อให้ตัวเองบนเวทีและเริ่มสอนการพูดในที่สาธารณะ อเล็กซานเดอร์ เมลวิลล์ พ่อของเขายังเป็นครูอีกด้วย และแม้กระทั่งพัฒนาและตีพิมพ์ระบบสัทศาสตร์ซึ่งเขาเรียกว่า "คำพูดที่มองเห็นได้" อเล็กซานเดอร์ที่อายุน้อยกว่า (อเล็กซ์ตามที่เขาเรียกในครอบครัว) เลือกอาชีพสอนการพูดแก่คนหูหนวกเป็นอาชีพของเขา
ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1860 เขากำลังศึกษากายวิภาคศาสตร์และสรีรวิทยาที่มหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอน นักเรียน Marie Eccleston เรียนกับเขาซึ่งเขาวางแผนจะแต่งงานด้วย แต่แล้วเขาก็ละทิ้งทั้งการเรียนรู้และความรัก พี่ชายสองคนของเขาเสียชีวิตด้วยวัณโรค และพ่อของอเล็คเรียกร้องให้เขาและครอบครัวที่เหลืออพยพไปยังโลกใหม่เพื่อรักษาสุขภาพของลูกชายคนเดียวของเขา เบลล์ปฏิบัติตาม แม้ว่าเขาจะต่อต้านและไม่พอใจก็ตาม และออกเดินทางในปี พ.ศ. 1870
หลังจากการแฮ็กช่วงสั้นๆ ในออนแทรีโอ Alexander ใช้ความสัมพันธ์ของพ่อเขา และได้งานเป็นครูที่โรงเรียนสอนคนหูหนวกในบอสตัน ที่นั่นเส้นด้ายแห่งอนาคตของเขาเริ่มทอขึ้น
ในตอนแรกเขามีนักเรียนคนหนึ่งชื่อ Mabel Hubbard ซึ่งสูญเสียการได้ยินเมื่ออายุได้ห้าขวบเนื่องจากไข้อีดำอีแดง เบลล์ยังคงสอนพิเศษเป็นการส่วนตัวแม้ว่าจะเป็นศาสตราจารย์ด้านสรีรวิทยาเสียงพูดและการพูดในที่สาธารณะที่มหาวิทยาลัยบอสตันแล้วก็ตาม และ Mabel ก็เป็นหนึ่งในนักเรียนกลุ่มแรกๆ ของเขา ตอนที่ฝึกเธออายุต่ำกว่า 16 ปี อายุน้อยกว่าเบลล์สิบปี และภายในไม่กี่เดือนเขาก็ตกหลุมรักผู้หญิงคนนี้ เราจะกลับมาที่เรื่องราวของเธอในภายหลัง
ในปีพ.ศ. 1872 เบลล์เริ่มสนใจเรื่องโทรเลขอีกครั้ง เมื่อไม่กี่ปีก่อน ขณะที่ยังอยู่ในลอนดอน เบลล์ได้เรียนรู้เกี่ยวกับการทดลองของเฮล์มโฮลทซ์ แต่เบลล์เข้าใจผิดถึงความสำเร็จของเฮล์มโฮลทซ์โดยเชื่อว่าเขาไม่เพียงสร้างเท่านั้น แต่ยังส่งเสียงที่ซับซ้อนโดยใช้ไฟฟ้าอีกด้วย ดังนั้นเบลล์จึงเริ่มสนใจระบบโทรเลขฮาร์มอนิกซึ่งเป็นการใช้ลวดร่วมกับสัญญาณหลายตัวที่ส่งผ่านความถี่หลายความถี่ บางทีอาจได้รับแรงบันดาลใจจากข่าวที่ว่าเวสเทิร์น ยูเนี่ยนได้รับแนวคิดด้านโทรเลขแบบดูเพล็กซ์จากเพื่อนชาวบอสตัน โจเซฟ สเติร์นส์ เบลล์จึงทบทวนแนวคิดของเขาอีกครั้ง และก็เริ่มพยายามนำไปใช้เช่นเดียวกับเอดิสันและเกรย์
วันหนึ่ง ขณะที่ไปเยี่ยม Mabel เขาได้สัมผัสกับเส้นด้ายที่สองของโชคชะตาของเขา โดยยืนอยู่ข้างเปียโน เขาได้แสดงเคล็ดลับที่เขาได้เรียนรู้ในวัยเด็กให้ครอบครัวของเธอดู หากคุณร้องเพลงโน้ตที่สะอาดบนเปียโน สายที่เกี่ยวข้องจะดังขึ้นและเล่นกลับมาหาคุณ เขาบอกพ่อของ Mabel ว่าสัญญาณโทรเลขที่ได้รับการปรับแต่งสามารถบรรลุผลเช่นเดียวกัน และอธิบายว่าจะสามารถนำไปใช้ในโทรเลขมัลติเพล็กซ์ได้อย่างไร และเบลล์ไม่สามารถพบผู้ฟังที่ปรับให้เข้ากับเรื่องราวของเขาได้ดีกว่านี้ เขาสะท้อนด้วยความดีใจและเข้าใจแนวคิดหลักในทันที: "มีอากาศเดียวสำหรับทุกคน และต้องใช้ลวดเส้นเดียวเท่านั้น" นั่นคือการแพร่กระจายคลื่นของกระแสใน ลวดสามารถคัดลอกการแพร่กระจายในคลื่นอากาศที่เกิดจากเสียงที่ซับซ้อนได้ ผู้ฟังของเบลล์คือการ์ดิเนอร์ ฮับบาร์ด
โทรศัพท์
และตอนนี้เรื่องราวเริ่มสับสนมาก เลยไม่กล้าทดสอบความอดทนของผู้อ่าน ฉันจะพยายามติดตามแนวโน้มหลักโดยไม่ให้จมอยู่กับรายละเอียด
เบลล์ ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากฮับบาร์ดและเป็นพ่อของนักเรียนอีกคน ทำงานอย่างขยันขันแข็งกับระบบโทรเลขฮาร์มอนิกโดยไม่เปิดเผยความก้าวหน้าของเขา เขาสลับงานโกรธจัดกับการพักผ่อนช่วงหนึ่งเมื่อสุขภาพของเขาแย่ลง ขณะเดียวกันก็พยายามทำหน้าที่ในมหาวิทยาลัยให้สำเร็จ ส่งเสริมระบบ "คำพูดที่มองเห็นได้" ของบิดา และทำงานเป็นครูสอนพิเศษ เขาจ้างผู้ช่วยคนใหม่ ช่างเครื่องผู้มากประสบการณ์จากเวิร์กช็อปเครื่องจักรกลในบอสตันของ Charles Williams ผู้ที่สนใจเรื่องไฟฟ้ามารวมตัวกันที่นั่น ฮับบาร์ดเร่งเร้าเบลล์ และไม่อายที่จะใช้มือของลูกสาวเป็นสิ่งจูงใจ โดยปฏิเสธที่จะแต่งงานกับเธอจนกว่าเบลล์จะปรับปรุงโทรเลขของเขา
ในฤดูร้อนปี พ.ศ. 1874 ขณะไปพักร้อนใกล้บ้านของครอบครัวในออนแทรีโอ เบลล์มีความศักดิ์สิทธิ์ ความคิดหลายอย่างที่มีอยู่ในจิตใต้สำนึกของเขารวมเป็นหนึ่งเดียว - โทรศัพท์ ความคิดของเขาได้รับอิทธิพลไม่น้อย - อุปกรณ์บันทึกเสียงเครื่องแรกของโลกที่วาดคลื่นเสียงบนกระจกรมควัน สิ่งนี้ทำให้เบลล์เชื่อว่าเสียงที่มีความซับซ้อนใดๆ ก็ตามสามารถลดลงได้จนถึงการเคลื่อนที่ของจุดหนึ่งในอวกาศ เช่น การเคลื่อนที่ของกระแสผ่านเส้นลวด เราจะไม่อาศัยรายละเอียดทางเทคนิคเนื่องจากไม่เกี่ยวข้องกับโทรศัพท์ที่สร้างขึ้นจริงและการใช้งานจริงยังเป็นที่น่าสงสัย แต่พวกเขาเปลี่ยนความคิดของเบลล์ไปในทิศทางใหม่
ภาพร่างแนวคิดของโทรศัพท์เบลล์รุ่นดั้งเดิมที่มี "ฮาร์โมนิกส์" (ไม่ได้ถูกสร้างขึ้น)
เบลล์พักความคิดนี้ไว้ระยะหนึ่งเพื่อบรรลุเป้าหมายในการสร้างโทรเลขฮาร์มอนิกตามที่หุ้นส่วนของเขาคาดหวังจากเขา
แต่ในไม่ช้าเขาก็เริ่มเบื่อหน่ายกับกิจวัตรในการปรับแต่งเครื่องดนตรีอย่างละเอียด และหัวใจของเขาก็เบื่อหน่ายกับอุปสรรคในทางปฏิบัติมากมายที่ขัดขวางไม่ให้ต้นแบบการทำงานกลายเป็นระบบที่ใช้งานได้จริง และหันมาสนใจโทรศัพท์มากขึ้นเรื่อยๆ เสียงของมนุษย์คือความหลงใหลครั้งแรกของเขา ในฤดูร้อนปี พ.ศ. 1875 เขาค้นพบว่าลิ้นสั่นไม่เพียงแต่ปิดและเปิดวงจรอย่างรวดเร็วในลักษณะเดียวกับกุญแจโทรเลขเท่านั้น แต่ยังสร้างกระแสคล้ายคลื่นต่อเนื่องขณะเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กอีกด้วย เขาบอกความคิดของเขาเกี่ยวกับโทรศัพท์กับวัตสันและพวกเขาร่วมกันสร้างโทรศัพท์รุ่นแรกตามหลักการนี้ - ไดอะแฟรมที่สั่นในสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระตุ้นกระแสคล้ายคลื่นในวงจรแม่เหล็ก อุปกรณ์นี้สามารถส่งสัญญาณเสียงอู้อี้บางอย่างได้ ฮับบาร์ดไม่ประทับใจกับอุปกรณ์ดังกล่าวจึงสั่งให้เบลล์กลับไปสู่ปัญหาที่แท้จริง
ร่องรอยของเบลล์โทรศัพท์จากฤดูร้อนปี พ.ศ. 1875
แต่เบลล์ยังคงโน้มน้าวฮับบาร์ดและหุ้นส่วนคนอื่นๆ ว่าแนวคิดนี้ควรได้รับการจดสิทธิบัตร เนื่องจากสามารถนำมาใช้ในเครื่องโทรเลขแบบมัลติเพล็กซ์ได้ และหากคุณยื่นขอรับสิทธิบัตรจะไม่มีใครห้ามไม่ให้คุณพูดถึงความเป็นไปได้ในการใช้อุปกรณ์เพื่อการสื่อสารด้วยเสียง จากนั้นในเดือนมกราคม เบลล์ได้เพิ่มกลไกใหม่ในการสร้างกระแสคลื่นให้กับร่างสิทธิบัตร: ความต้านทานแบบแปรผัน เขาต้องการเชื่อมต่อไดอะแฟรมแบบสั่นซึ่งรับเสียงโดยมีหน้าสัมผัสแพลตตินัม ลดลงและยกขึ้นจากภาชนะที่มีกรด ซึ่งมีอีกหน้าสัมผัสที่อยู่กับที่ เมื่อหน้าสัมผัสที่กำลังเคลื่อนที่จมลึกลงไป พื้นที่ผิวที่ใหญ่ขึ้นก็จะสัมผัสกับกรด ซึ่งทำให้ความต้านทานต่อกระแสที่ไหลระหว่างหน้าสัมผัสลดลง และในทางกลับกัน
ภาพร่างของเบลล์เกี่ยวกับแนวคิดของเครื่องส่งสัญญาณความต้านทานแปรผันของของเหลว
ฮับบาร์ดรู้ว่าเกรย์กำลังตามใจเบลล์ จึงส่งคำขอรับสิทธิบัตรปัจจุบันของ Wave ไปยังสำนักงานสิทธิบัตรในเช้าวันที่ 14 กุมภาพันธ์ โดยไม่รอการยืนยันขั้นสุดท้ายจากเบลล์ และในช่วงบ่ายของวันเดียวกันนั้น ทนายของเกรย์ก็มาถึงพร้อมกับสิทธิบัตรของเขา นอกจากนี้ยังมีข้อเสนอเพื่อสร้างกระแสคลื่นโดยใช้ความต้านทานแปรผันของของเหลว นอกจากนี้ยังกล่าวถึงความเป็นไปได้ในการใช้สิ่งประดิษฐ์นี้สำหรับทั้งการส่งโทรเลขและเสียง แต่เขามาสายหลายชั่วโมงเพื่อแทรกแซงสิทธิบัตรของเบลล์ หากลำดับการมาถึงแตกต่างออกไป จะต้องมีการพิจารณาคดีเป็นลำดับความสำคัญเป็นเวลานานก่อนที่จะได้รับสิทธิบัตร ด้วยเหตุนี้ เมื่อวันที่ 7 มีนาคม เบลล์จึงได้รับสิทธิบัตรหมายเลข 174 เรื่อง “การปรับปรุงระบบโทรเลข” ซึ่งวางรากฐานที่สำคัญสำหรับการครอบงำระบบเบลล์ในอนาคต
แต่เรื่องราวที่น่าทึ่งนี้ก็ไม่ได้ไร้การประชด ในวันที่ 14 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 1876 ทั้งเบลล์และเกรย์ยังไม่ได้สร้างแบบจำลองการทำงานของโทรศัพท์ ไม่มีใครลองทำเช่นนี้ ยกเว้นความพยายามช่วงสั้น ๆ ของ Bell เมื่อเดือนกรกฎาคมปีที่แล้ว ซึ่งไม่มีการต่อต้านแบบแปรผัน ดังนั้นไม่ควรมองว่าสิทธิบัตรเป็นเหตุการณ์สำคัญในประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยี ช่วงเวลาสำคัญนี้ในการพัฒนาระบบโทรศัพท์ในฐานะองค์กรธุรกิจแทบไม่เกี่ยวข้องกับโทรศัพท์ในฐานะอุปกรณ์เลย
หลังจากยื่นสิทธิบัตรแล้วเท่านั้น เบลล์และวัตสันก็มีโอกาสกลับมาใช้โทรศัพท์อีกครั้ง แม้ว่าฮับบาร์ดจะเรียกร้องอย่างต่อเนื่องให้ทำงานด้านโทรเลขมัลติเพล็กซ์ต่อไปก็ตาม เบลล์และวัตสันใช้เวลาหลายเดือนในการพยายามทำให้แนวคิดเรื่องความต้านทานแบบแปรผันของของเหลวใช้งานได้ และใช้โทรศัพท์ที่สร้างตามหลักการนี้เพื่อส่งวลีอันโด่งดัง: "คุณวัตสัน มานี่ ฉันอยากเจอคุณ"
แต่นักประดิษฐ์มักมีปัญหากับความน่าเชื่อถือของเครื่องส่งสัญญาณเหล่านี้อยู่ตลอดเวลา ดังนั้น เบลล์และวัตสันจึงเริ่มทำงานกับเครื่องส่งสัญญาณใหม่โดยใช้หลักการแมกนีโตที่พวกเขาทดลองในฤดูร้อนปี พ.ศ. 1875 โดยใช้การเคลื่อนที่ของไดอะแฟรมในสนามแม่เหล็กเพื่อกระตุ้นกระแสโดยตรง ข้อดีคือความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือ ข้อเสียคือความแรงของสัญญาณโทรศัพท์ต่ำเป็นผลมาจากการสั่นสะเทือนในอากาศที่เกิดจากเสียงของผู้พูด สิ่งนี้จำกัดระยะการทำงานที่มีประสิทธิภาพของเครื่องส่งสัญญาณแมกนีโต และในอุปกรณ์ที่มีความต้านทานแบบแปรผัน เสียงจะปรับกระแสที่สร้างขึ้นโดยแบตเตอรี่ ซึ่งสามารถทำให้แรงได้ตามต้องการ
เครื่องแมกนีโตตัวใหม่ทำงานได้ดีกว่าอันที่แล้วเมื่อฤดูร้อนที่แล้วมาก และการ์ดิเนอร์ก็ตัดสินใจว่าอาจมีบางอย่างในแนวคิดทางโทรศัพท์ ในบรรดากิจกรรมอื่นๆ เขาดำรงตำแหน่งเป็นคณะกรรมการนิทรรศการวิทยาศาสตร์และการศึกษาแมสซาชูเซตส์สำหรับนิทรรศการครบรอบร้อยปีที่กำลังจะมาถึง เขาใช้อิทธิพลของเขาเพื่อให้เบลล์ได้เข้าร่วมนิทรรศการและการแข่งขันที่กรรมการตัดสินสิ่งประดิษฐ์ทางไฟฟ้า
เครื่องส่งแม๊กนีโต Bell/Watson ไดอะแฟรมโลหะแบบสั่น D เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กของแม่เหล็ก H และกระตุ้นกระแสในวงจร
ผู้รับ
ผู้พิพากษามาที่เบลล์ทันทีหลังจากศึกษาโทรเลขฮาร์มอนิกของเกรย์ เขาทิ้งพวกเขาไว้ที่เครื่องรับและไปที่เครื่องส่งสัญญาณเครื่องหนึ่งซึ่งอยู่ห่างจากแกลเลอรีไปหนึ่งร้อยเมตร คู่สนทนาของเบลล์ต้องประหลาดใจเมื่อได้ยินเขาร้องเพลงและคำพูดออกมาจากกล่องโลหะเล็กๆ กรรมการคนหนึ่งคือเพื่อนชาวสกอตของเบลล์ (ซึ่งต่อมาได้รับบรรดาศักดิ์เป็นลอร์ดเคลวิน) ด้วยความตื่นเต้นดีใจ เขาวิ่งข้ามห้องโถงไปหาเบลล์เพื่อบอกเขาว่าเขาได้ยินคำพูดของเขา และต่อมาก็ประกาศว่าโทรศัพท์เป็น “สิ่งมหัศจรรย์ที่สุดที่เขาเคยเห็นในอเมริกา” จักรพรรดิแห่งบราซิลก็ปรากฏตัวด้วย โดยทรงวางกล่องแนบหูก่อน แล้วจึงทรงกระโดดขึ้นจากเก้าอี้และตะโกนว่า “ฉันได้ยิน ฉันได้ยิน!”
ระฆังประชาสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นในนิทรรศการทำให้เอดิสันติดตามแนวคิดการส่งผ่านโทรศัพท์ก่อนหน้านี้ เขาโจมตีข้อเสียเปรียบหลักของอุปกรณ์ของเบลล์ทันที - เครื่องส่งสัญญาณแมกนีโตที่อ่อนแอ จากการทดลองกับควอดูเพล็กซ์ เขารู้ว่าความต้านทานของชิปถ่านหินเปลี่ยนไปตามการเปลี่ยนแปลงของแรงกดดัน หลังจากการทดลองหลายครั้งด้วยการกำหนดค่าที่แตกต่างกัน เขาได้พัฒนาเครื่องส่งสัญญาณความต้านทานแบบแปรผันที่ทำงานบนหลักการนี้ แทนที่จะเป็นหน้าสัมผัสที่เคลื่อนที่ในของเหลว คลื่นความดันของเสียงของผู้พูดจะบีบอัด "ปุ่ม" คาร์บอน ซึ่งเปลี่ยนความต้านทาน และความแรงของกระแสในวงจรด้วย สิ่งนี้มีความน่าเชื่อถือมากกว่าและใช้งานง่ายกว่าเครื่องส่งสัญญาณของเหลวที่ Bell และ Grey คิดค้นขึ้นมาก และเป็นส่วนสำคัญต่อความสำเร็จในระยะยาวของโทรศัพท์
แต่เบลล์ก็ยังเป็นคนแรกที่ผลิตโทรศัพท์ แม้ว่าคู่แข่งจะมีข้อได้เปรียบอย่างเห็นได้ชัดในด้านประสบการณ์และทักษะก็ตาม เขาเป็นคนแรกไม่ใช่เพราะเขามีความเข้าใจที่คนอื่นมาไม่ถึง - พวกเขาคิดถึงโทรศัพท์เช่นกัน แต่พวกเขาคิดว่ามันไม่สำคัญเลยเมื่อเทียบกับโทรเลขที่ปรับปรุงใหม่ เบลล์เป็นคนแรกเพราะเขาชอบเสียงของมนุษย์มากกว่าโทรเลข มากจนเขาขัดขืนความปรารถนาของคู่หูของเขาจนกระทั่งเขาสามารถพิสูจน์การทำงานของโทรศัพท์ของเขาได้
แล้วเครื่องโทรเลขฮาร์มอนิกที่เกรย์ เอดิสัน และเบลล์ใช้ความพยายามและคิดอย่างมากล่ะ? จนถึงขณะนี้ไม่มีอะไรทำงานออก การเก็บเครื่องสั่นเชิงกลไว้ที่ปลายทั้งสองข้างของเส้นลวดให้อยู่ในแนวที่สมบูรณ์แบบนั้นเป็นเรื่องยากมาก และไม่มีใครรู้วิธีขยายสัญญาณที่รวมกันเพื่อให้ทำงานในระยะทางไกลได้ มันเป็นเพียงช่วงกลางศตวรรษที่ XNUMX เท่านั้น หลังจากที่เทคโนโลยีไฟฟ้าที่เริ่มต้นด้วยวิทยุอนุญาตให้ปรับความถี่ได้อย่างแม่นยำและขยายสัญญาณรบกวนต่ำ ความคิดในการซ้อนสัญญาณหลาย ๆ อันสำหรับการส่งสัญญาณบนสายเส้นเดียวก็กลายเป็นความจริง
ลาก่อนเบลล์
แม้ว่าโทรศัพท์จะประสบความสำเร็จในนิทรรศการ แต่ฮับบาร์ดก็ไม่สนใจที่จะสร้างระบบโทรศัพท์ ในฤดูหนาวถัดมา เขาเสนอให้วิลเลียม ออร์ตัน ประธานของเวสเทิร์น ยูเนี่ยน ซื้อสิทธิ์ทั้งหมดในโทรศัพท์ภายใต้สิทธิบัตรของเบลล์ในราคา 100 ดอลลาร์ ออร์ตันปฏิเสธโดยได้รับอิทธิพลจากความไม่ชอบฮับบาร์ดและแผนการส่งโทรเลขไปรษณีย์ของเขา ความมั่นใจในตนเอง และ งานทางโทรศัพท์ของเอดิสัน และความเชื่อที่ว่าโทรศัพท์เมื่อเปรียบเทียบกับโทรเลขนั้นมีความหมายน้อยมาก ความพยายามอื่นๆ ในการขายแนวคิดเกี่ยวกับโทรศัพท์ล้มเหลว ส่วนใหญ่เนื่องมาจากความกลัวว่าจะมีค่าใช้จ่ายมหาศาลในการดำเนินคดีเกี่ยวกับสิทธิบัตรหากทำในเชิงพาณิชย์ ดังนั้นในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 000 เบลล์และหุ้นส่วนจึงก่อตั้งบริษัทโทรศัพท์เบลล์ขึ้นเพื่อจัดระเบียบบริการโทรศัพท์ของตนเอง ในเดือนเดียวกันนั้นเอง ในที่สุดเบลล์ก็แต่งงานกับมาเบล การ์ดิเนอร์ที่บ้านของครอบครัวเธอในที่สุด และประสบความสำเร็จมากพอที่จะได้รับพรจากพ่อของเธอ
อเล็คกับมาเบล ภรรยาของเขา และลูกสองคนที่รอดชีวิต - ลูกชายสองคนของเขาเสียชีวิตตั้งแต่ยังเป็นทารก (ประมาณปี พ.ศ. 1885)
ในปีต่อมา ออร์ตันเปลี่ยนใจเกี่ยวกับโทรศัพท์และก่อตั้งบริษัท American Speaking Telephone Company ขึ้นมา โดยหวังว่าสิทธิบัตรของ Edison, Gray และบริษัทอื่นๆ จะช่วยปกป้องบริษัทจากการโจมตีทางกฎหมายของ Bell เธอกลายเป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อผลประโยชน์ของเบลล์ Western Union มีข้อได้เปรียบหลักสองประการ ประการแรก ทรัพยากรทางการเงินขนาดใหญ่ บริษัทของเบลล์ต้องการเงินเนื่องจากบริษัทเช่าอุปกรณ์ให้กับลูกค้า ซึ่งใช้เวลาหลายเดือนในการจ่ายเอง ประการที่สอง เข้าถึงเครื่องส่งสัญญาณที่ได้รับการปรับปรุงของ Edison ใครก็ตามที่เปรียบเทียบเครื่องส่งสัญญาณของเขากับอุปกรณ์ของเบลล์อดไม่ได้ที่จะสังเกตเห็นความชัดเจนและระดับเสียงที่ดีขึ้นของอดีต บริษัทของเบลล์ไม่มีทางเลือกอื่นนอกจากฟ้องร้องคู่แข่งในข้อหาละเมิดสิทธิบัตร
หาก Western Union มีสิทธิ์ที่ชัดเจนในเครื่องส่งสัญญาณคุณภาพสูงเพียงเครื่องเดียวที่มีอยู่ ก็คงจะมีประโยชน์อย่างมากในการบรรลุข้อตกลง แต่ทีมงานของเบลล์ได้ค้นพบสิทธิบัตรก่อนหน้านี้สำหรับอุปกรณ์ที่คล้ายกันซึ่งได้รับจากผู้อพยพชาวเยอรมัน และซื้อมัน หลังจากการต่อสู้ทางกฎหมายมานานหลายปี สิทธิบัตรของ Edison ก็ได้รับความสำคัญเป็นอันดับแรก เมื่อเห็นว่าการดำเนินการไม่ประสบผลสำเร็จ ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 1879 เวสเทิร์น ยูเนี่ยน จึงตกลงที่จะโอนสิทธิในสิทธิบัตรทั้งหมดไปยังโทรศัพท์ อุปกรณ์ และฐานสมาชิกที่มีอยู่ (55 คน) ให้กับบริษัทของเบลล์ ในการแลกเปลี่ยน พวกเขาขอค่าเช่าโทรศัพท์เพียง 000% ในอีก 20 ปีข้างหน้า และขอให้เบลล์เลิกทำธุรกิจโทรเลขด้วย
The Bell Company เปลี่ยนอุปกรณ์ของ Bell อย่างรวดเร็วด้วยโมเดลที่ได้รับการปรับปรุงโดยอิงสิทธิบัตรของ Berliner เป็นครั้งแรก จากนั้นจึงใช้สิทธิบัตรที่ได้รับจาก Western Union เมื่อการดำเนินคดีสิ้นสุดลง อาชีพหลักของเบลล์คือการเป็นพยานในการดำเนินคดีด้านสิทธิบัตร ซึ่งมีอยู่มากมาย เมื่อถึงปี พ.ศ. 1881 เขาก็เกษียณอย่างสมบูรณ์ เช่นเดียวกับมอร์ส และต่างจากเอดิสัน เขาไม่ใช่ผู้สร้างระบบ Theodore Vail ผู้จัดการที่กระตือรือร้นซึ่งการ์ดิเนอร์ล่อลวงให้ออกจากบริการไปรษณีย์ เข้าควบคุมบริษัทและนำบริษัทขึ้นสู่ตำแหน่งที่โดดเด่นในประเทศ
ในตอนแรก เครือข่ายโทรศัพท์มีการเติบโตค่อนข้างแตกต่างไปจากเครือข่ายโทรเลข อย่างหลังได้รับการพัฒนาอย่างก้าวกระโดดจากศูนย์กลางการค้าแห่งหนึ่งไปยังอีกศูนย์กลางการค้าหนึ่ง โดยครอบคลุมระยะทาง 150 กม. ต่อครั้ง โดยค้นหาลูกค้าที่มีค่าที่มีความเข้มข้นสูงสุด จากนั้นจึงเสริมเครือข่ายด้วยการเชื่อมต่อกับตลาดท้องถิ่นขนาดเล็กเท่านั้น เครือข่ายโทรศัพท์เติบโตราวกับผลึกจากจุดเติบโตเล็กๆ จากลูกค้าเพียงไม่กี่รายที่ตั้งอยู่ในคลัสเตอร์อิสระในแต่ละเมืองและพื้นที่โดยรอบ และค่อยๆ รวมกันเป็นโครงสร้างระดับภูมิภาคและระดับประเทศอย่างช้าๆ เป็นเวลาหลายทศวรรษ
มีอุปสรรคสองประการในการโทรศัพท์ขนาดใหญ่ ประการแรกมีปัญหาเรื่องระยะทาง แม้จะมีเครื่องส่งที่มีความต้านทานผันแปรแบบขยายตามแนวคิดของเอดิสัน ระยะการทำงานของเครื่องโทรเลขและโทรศัพท์ก็ยังไม่มีใครเทียบได้ สัญญาณโทรศัพท์ที่ซับซ้อนกว่าจะไวต่อสัญญาณรบกวนมากกว่า และคุณสมบัติทางไฟฟ้าของกระแสที่ผันผวนก็ยังเป็นที่รู้จักน้อยกว่าคุณสมบัติทางไฟฟ้าของกระแสตรงที่ใช้ในโทรเลข
ประการที่สองมีปัญหาในการสื่อสาร โทรศัพท์ของเบลล์เป็นอุปกรณ์สื่อสารแบบหนึ่งต่อหนึ่งซึ่งสามารถเชื่อมต่อจุดสองจุดผ่านสายเส้นเดียวได้ สำหรับโทรเลขนี่ไม่ใช่ปัญหา สำนักงานแห่งหนึ่งสามารถให้บริการลูกค้าได้จำนวนมาก และสามารถส่งข้อความจากสำนักงานกลางไปยังอีกสายหนึ่งได้อย่างง่ายดาย แต่ไม่มีวิธีที่ง่ายในการส่งการสนทนาทางโทรศัพท์ ในการใช้งานโทรศัพท์ครั้งแรก คนที่สามและคนถัดมาสามารถเชื่อมต่อกับคนสองคนที่พูดคุยผ่านสิ่งที่ต่อมาเรียกว่า "โทรศัพท์ที่จับคู่" เท่านั้น นั่นคือหากอุปกรณ์สมาชิกทั้งหมดเชื่อมต่อกับสายเดียว แต่ละอุปกรณ์ก็สามารถพูดคุย (หรือแอบฟัง) กับผู้อื่นได้
เราจะกลับไปสู่ปัญหาเรื่องระยะทางในเวลาที่กำหนด ใน เราจะเจาะลึกปัญหาการเชื่อมต่อและผลที่ตามมาซึ่งมีผลกระทบต่อการพัฒนารีเลย์
สิ่งที่ต้องอ่าน
- Robert V. Bruce, Bell: Alexander Graham Bell และการพิชิตความสันโดษ (1973)
- David A. Hounshell, “Elisha Grey และโทรศัพท์: เกี่ยวกับข้อเสียของการเป็นผู้เชี่ยวชาญ,” เทคโนโลยีและวัฒนธรรม (1975)
- พอล อิสราเอล, เอดิสัน: ชีวิตแห่งการประดิษฐ์ (1998)
- George B. Prescott, The Speaking Phone, Talking Phonograph และ Novelties อื่น ๆ (1878)
ที่มา: will.com