Iba pang mga artikulo sa serye:
- Kasaysayan ng relay
- Kasaysayan ng mga elektronikong kompyuter
- Kasaysayan ng transistor
- Kasaysayan sa Internet
Nagkataon na lumitaw ang telepono. Kung Salamat sa isang siglo ng pananaliksik sa mga posibilidad ng pagpapadala ng mga mensahe gamit ang kuryente, ang mga tao ay natitisod sa telepono sa paghahanap ng isang pinahusay na telegraph. Samakatuwid, napakadaling magtalaga ng isang makatwiran, bagaman hindi lubos na tiyak, na petsa para sa pag-imbento ng telepono - ang sentenaryo na taon ng pagkakatatag ng Estados Unidos, 1876.
At hindi masasabi na ang telepono ay walang mga nauna. Mula noong 1830, ang mga siyentipiko sa pananaliksik ay naghahanap ng mga paraan upang i-convert ang tunog sa kuryente, at ang kuryente sa tunog.
Tunog ng kuryente
Sa 1837 taon , isang manggagamot at eksperimento sa larangan ng electromagnetism mula sa Massachusetts, ay natisod sa isang kakaibang kababalaghan. Naglagay siya ng insulated spiral wire sa pagitan ng mga dulo ng isang permanenteng magnet, at pagkatapos ay inilagay ang bawat dulo ng wire sa isang lalagyan ng mercury na konektado sa isang baterya. Sa tuwing bubuksan o isasara niya ang circuit, itinataas ang dulo ng wire mula sa lalagyan o ibinababa doon, naglalabas ang magnet ng tunog na maririnig mula sa layo na isang metro. Tinawag ito ng Page na galvanic music, at iminungkahi na ito ay tungkol sa "molecular disorder" na nagaganap sa magnet. Naglunsad si Page ng isang alon ng pananaliksik sa dalawang aspeto ng pagtuklas na ito: ang kakaibang katangian ng mga metal na materyales na nagbabago ng hugis kapag na-magnetize, at ang mas malinaw na henerasyon ng tunog sa pamamagitan ng kuryente.
Kami ay partikular na interesado sa dalawang pag-aaral. Ang una ay isinagawa ni Johann Philipp Reis. Itinuro ni Reis ang matematika at agham sa mga mag-aaral sa Garnier Institute malapit sa Frankfurt, ngunit sa kanyang libreng oras siya ay nakikibahagi sa electrical research. Sa oras na iyon, maraming mga electrician ang nakagawa na ng mga bagong bersyon ng galvanic music, ngunit si Reis ang unang nakabisado ang alchemy ng two-way na pagsasalin ng tunog sa kuryente at vice versa.
Napagtanto ni Reis na ang isang dayapragm, na kahawig ng isang eardrum ng tao, ay maaaring magsara at magbukas ng isang de-koryenteng circuit kapag nag-vibrate. Ang unang prototype ng telephon device, na binuo noong 1860, ay binubuo ng isang tainga na inukit sa kahoy na may lamad na gawa sa pantog ng baboy na nakaunat sa ibabaw nito. Ang isang platinum electrode ay nakakabit sa ilalim ng lamad, na, kapag nag-vibrate, binuksan at isinara ang circuit gamit ang baterya. Ang receiver ay isang likaw ng kawad na sugat sa paligid ng isang karayom ββsa pagniniting na nakakabit sa isang biyolin. Pinalakas ng katawan ng violin ang mga vibrations ng shape-shifting stylus habang ito ay salit-salit na na-magnetize at na-demagnetize.
Huling modelong Reis na telepono
Gumawa si Reis ng maraming pagpapabuti sa unang prototype, at kasama ng iba pang mga eksperimento ay natuklasan na kung kumanta ka o nag-hum ng isang bagay dito, ang tunog na ipinadala ay nanatiling nakikilala. Ang mga salita ay mas mahirap tukuyin, at kadalasan sila ay nagiging baluktot at hindi maintindihan. Maraming voice success message ang gumamit ng mga karaniwang parirala gaya ng "magandang umaga" at "kumusta ka" at madaling hulaan. Ang pangunahing problema ay nanatili na ang transmiter ni Reis ay nagbukas at nagsara lamang ng circuit, ngunit hindi kinokontrol ang lakas ng tunog. Bilang isang resulta, isang dalas lamang na may isang nakapirming amplitude ang maaaring mailipat, at hindi ito maaaring gayahin ang lahat ng mga subtleties ng boses ng tao.
Naniniwala si Reis na ang kanyang trabaho ay dapat kilalanin ng agham, ngunit hindi ito nakamit. Ang aparato nito ay isang popular na pag-usisa sa mga siyentipikong elite, at ang mga kopya ay lumitaw sa karamihan ng mga sentro ng elite na ito: sa Paris, London, Washington. Ngunit ang kanyang gawaing pang-agham ay tinanggihan ng journal ni Propesor Poggendorff na Annalen der Physik [Annals of Physics], isa sa mga pinakalumang siyentipikong journal at ang pinaka-maimpluwensyang journal noong panahong iyon. Nabigo rin ang mga pagtatangka ni Race na i-advertise ang telepono sa mga kumpanya ng wire. Nagdusa siya ng tuberculosis, at ang kanyang lumalalang sakit ay nagpapigil sa kanya mula sa karagdagang seryosong pananaliksik. Bilang resulta, noong 1873, kinuha ng sakit ang kanyang buhay at mga ambisyon. At hindi ito ang huling pagkakataong hahadlang ang sakit na ito sa pag-unlad ng kasaysayan ng telepono.
Habang inaayos ni Race ang kanyang telepono, ay naglalagay ng pagtatapos sa kanyang seminal na pag-aaral ng auditory physiology: βThe Doctrine of Auditory Sensations as a Physiological Basis for the Theory of Musicβ [Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage fΓΌr die Theorie der Musik], na inilathala noong 1862. Si Helmholtz, noon ay isang propesor sa Unibersidad ng Heidelberg, ay isang higante ng agham noong ika-XNUMX na siglo, nagtatrabaho sa pisyolohiya ng paningin, electrodynamics, thermodynamics, atbp.
Ang gawain ni Helmholtz ay nauugnay lamang sa ating kasaysayan, ngunit nakakalungkot na makaligtaan ito. Sa The Doctrine of Auditory Sensations, ginawa ni Helmholtz para sa musika ang ginawa ni Newton para sa liwanag - ipinakita niya kung paano maaaring i-disassemble ang isang tila nag-iisang sensasyon sa mga bahagi nito. Pinatunayan niya na ang mga pagkakaiba sa timbre, mula sa violin hanggang sa bassoon, ay nagmumula lamang sa mga pagkakaiba sa relatibong lakas ng kanilang mga overtone (tono sa doble, triple, atbp. na mga frequency na may kaugnayan sa base note). Ngunit para sa aming kuwento, ang pinaka-kagiliw-giliw na bagay tungkol sa kanyang trabaho ay nakasalalay sa kahanga-hangang tool na ginawa niya para sa pagpapakita:
Helmholtz synthesizer variant
Inutusan ni Helmholtz ang unang device mula sa Cologne workshop. Sa madaling salita, ito ay isang synthesizer na may kakayahang gumawa ng mga tunog batay sa isang komposisyon ng mga simpleng tono. Ang kanyang pinakakahanga-hangang kakayahan ay ang hindi maipaliwanag na kakayahang magparami ng mga tunog ng patinig na nakasanayan ng lahat na marinig lamang mula sa bibig ng tao.
Ang synthesizer ay gumana mula sa pagkatalo ng pangunahing tuning fork, na nag-vibrate sa base note, pagsasara at pagbubukas ng circuit, paglubog ng isang platinum wire sa isang lalagyan ng mercury. Ang walong magnetized tuning forks, bawat isa ay nag-vibrate na may sarili nitong overtone, ay nakapatong sa pagitan ng mga dulo ng isang electromagnet na konektado sa isang circuit. Ang bawat pagsasara ng circuit ay nakabukas ang mga electromagnet at pinananatiling nanginginig ang estado ng mga tuning fork. Sa tabi ng bawat tuning fork ay mayroong cylindrical resonator na may kakayahang palakasin ang paghiging nito sa isang maririnig na antas. Sa normal na estado, ang takip sa resonator ay sarado at pinigilan ang tunog ng tuning fork. Kung ililipat mo ang takip sa gilid, maririnig mo ang overtone na ito, at sa gayon ay "tutugtog" ang tunog ng isang trumpeta, piano, o ang titik ng patinig na "o".
Ang device na ito ay gaganap ng maliit na papel sa paglikha ng bagong uri ng telepono.
Harmonic telegraph
Isa sa mga pang-akit para sa mga imbentor ng ikalawang kalahati ng ika-1870 na siglo ay ang multitelegraph. Ang mas maraming mga telegraph signal ay maaaring crammed sa isang wire, mas ang kahusayan ng telegraph network. Noong unang bahagi ng XNUMXs, maraming iba't ibang paraan ng duplex telegraphy (nagpapadala ng dalawang signal sa magkasalungat na direksyon sa parehong oras) ay kilala. Di-nagtagal, pinagbuti ni Thomas Edison ang mga ito sa pamamagitan ng paglikha ng quadruplex, pagsasama-sama ng duplex at diplex (pagpapadala ng dalawang signal sa isang direksyon nang sabay-sabay), upang magamit ang wire nang apat na beses nang mas mahusay.
Ngunit maaari bang madagdagan pa ang bilang ng mga signal? Ayusin ang ilang uri ng octoruplex, o higit pa? Ang katotohanan na ang mga sound wave ay maaaring ma-convert sa electrical current at bumalik muli ay nag-aalok ng isang kawili-wiling posibilidad. Paano kung gumamit kami ng mga tono ng iba't ibang mga pitch upang lumikha ng isang acoustic, harmonic, o, sa pagsasalita ng patula, musikal na telegraph? Kung ang mga pisikal na vibrations ng iba't ibang mga frequency ay maaaring ma-convert sa mga electrical vibrations at pagkatapos ay muling buuin sa kanilang orihinal na mga frequency sa kabilang panig, kung gayon posible na magpadala ng maraming mga signal nang sabay-sabay nang walang interference sa isa't isa. Ang tunog mismo ay magiging isang paraan lamang sa isang dulo, isang intermediate medium na bumubuo ng mga alon upang ang ilang mga signal ay maaaring umiral sa isang wire. Para sa pagiging simple, tutukuyin ko ang konseptong ito bilang harmonic telegraph, bagama't iba't ibang variation ng mga termino ang ginamit noong panahong iyon.
Hindi ito ang tanging paraan upang lumikha ng mga multiplex na signal. Sa France [pagkatapos nito ay pinangalanan ang yunit ng simbolikong bilis - baud / approx. transl.] noong 1874 ay nakabuo siya ng isang makina na may umiikot na distributor na salit-salit na nangongolekta ng mga signal mula sa ilang telegraph transmitters. Sa ngayon, tatawagin natin itong multiplex na hinati sa oras kaysa sa dalas. Ngunit ang diskarte na ito ay may sagabal - hindi ito hahantong sa paglikha ng telephony.
Noong panahong iyon, ang telegraphy ng Amerika ay pinangungunahan ng Western Union, na nabuo noong 1850s sa pagtatangkang alisin ang di-kanais-nais na kompetisyon sa pagitan ng ilang malalaking kumpanya ng telegrapoβisang paliwanag na madaling magamit upang bigyang-katwiran ang mga naturang pagsasanib bago ang pagdating ng mga batas sa antitrust. Inilarawan ito ng isa sa mga tauhan sa aming kuwento bilang "marahil ang pinakamalaking korporasyon na umiral." Sa pagkakaroon ng libu-libong kilometro ng mga wire at paggastos ng malaking halaga sa pagtatayo at pagpapanatili ng mga network, sinundan ng Western Union ang mga pag-unlad sa larangan ng multiplex telegraphy na may malaking interes.
Ang isa pang manlalaro ay naghihintay din ng mga tagumpay sa negosyo ng telegrapo. , isang abogado at negosyante sa Boston, ay isa sa mga nangungunang tagapagtaguyod ng pagdadala ng telegrapo ng Amerika sa ilalim ng kontrol ng pederal na pamahalaan. Naniniwala si Hubbard na ang mga telegrama ay maaaring kasing mura ng mga liham, at determinado siyang pahinain ang kanyang nakita bilang mapang-uyam at extortionist na monopolyo ng Western Union. Ang panukalang batas ni Hubbard ay hindi nagmungkahi na ganap na gawing nasyonalisasyon ang mga umiiral na kumpanya ng telegrapo, gaya ng ginawa ng halos lahat ng kapangyarihan sa Europa, ngunit magtatatag ng serbisyong telegrapo na itinataguyod ng gobyerno sa ilalim ng pamumuno ng Post Office Department. Ngunit ang resulta ay malamang na pareho, at ang Western Union ay umalis sa negosyong ito. Noong kalagitnaan ng 1870s, natigil ang pag-unlad sa batas, ngunit kumpiyansa si Hubbard na ang kontrol sa kritikal na bagong telegraph patent ay maaaring magbigay sa kanya ng kalamangan sa pagtulak ng kanyang panukala sa pamamagitan ng Kongreso.
Gardiner Green Hubbard
Mayroong dalawang natatanging salik sa United States: una, ang continental scale ng Western Union. Walang European telegraph organization ang may ganoong kahabaan na linya, at, samakatuwid, walang dahilan upang bumuo ng multiplex telegraphy. Pangalawa, mayroong bukas na tanong ng kontrol ng gobyerno sa telegraph. Ang huling kuta ng Europa ay ang Britain, na nagsabansa ng telegrapo noong 1870. Pagkatapos nito, wala nang mga lugar na natitira saanman maliban sa Estados Unidos kung saan ang mapang-akit na pag-asa ng paggawa ng isang teknolohikal na pambihirang tagumpay at pagpapahina sa monopolyo ay nagbabadya. Marahil dahil dito, ang karamihan sa mga gawain sa harmonic telegraph ay isinasagawa sa Estados Unidos.
Mayroong higit sa tatlong contenders para sa premyo. Dalawa sa kanila ay kagalang-galang na mga imbentor - ΠΈ . Ang pangatlo ay isang propesor ng retorika at guro ng bingi na nagngangalang Bell.
Grey
Si Elisha Gray ay lumaki sa isang bukid sa Ohio. Tulad ng marami sa kanyang mga kontemporaryo, naglaro siya ng telegraphy bilang isang tinedyer, ngunit sa edad na 12, nang mamatay ang kanyang ama, nagsimula siyang maghanap ng trabaho na maaaring sumuporta sa kanya. Nag-aprentis siya ng ilang panahon bilang panday, pagkatapos ay bilang karpintero ng barko, at sa edad na 22 nalaman niya na maaari siyang makapag-aral sa Oberlin College habang nagtatrabaho pa rin bilang karpintero. Pagkatapos ng limang taon ng pag-aaral, pumasok siya sa karera bilang isang imbentor sa larangan ng telegraphy. Ang kanyang unang patent ay isang self-adjusting relay, na, sa pamamagitan ng paggamit ng pangalawang electromagnet sa halip na isang spring upang ibalik ang armature, inalis ang pangangailangan na ayusin ang sensitivity ng relay depende sa kasalukuyang lakas sa circuit.
Elisha Gray, ca. 1878
Noong 1870, naging kasosyo na siya sa isang kumpanyang gumagawa ng mga kagamitang elektrikal, at nagtrabaho doon bilang punong inhinyero. Noong 1872, inilipat niya at ng isang kasosyo ang kumpanya sa Chicago at pinangalanan itong Western Electric Manufacturing Company. Ang Western Electric ay naging pangunahing tagapagtustos ng kagamitan sa telegrapo sa Western Union. Bilang resulta, mag-iiwan ito ng kapansin-pansing marka sa kasaysayan ng telephony.
Noong unang bahagi ng 1874, narinig ni Gray ang isang kakaibang tunog na nagmumula sa kanyang banyo. Parang alulong ito ng nanginginig na rheotome, mas malakas lang. Ang reotome (literal na "stream breaker") ay isang kilalang de-koryenteng aparato na gumamit ng metal na dila upang mabilis na buksan at isara ang isang circuit. Pagtingin ni Gray sa banyo, nakita ni Gray ang kanyang anak na may hawak na induction coil na konektado sa rheotome sa isang kamay, at sa kabilang kamay ay hinihimas ang zinc coating ng bathtub, na umuugong sa parehong frequency. Si Gray, na interesado sa mga posibilidad, ay umalis sa kanyang trabaho sa Western Electric upang bumalik sa pag-imbento. Noong tag-araw, nakabuo siya ng isang full-octave musical telegraph, kung saan makakapatugtog siya ng mga tunog sa isang diaphragm na gawa sa metal basin sa pamamagitan ng pagpindot sa mga key ng keyboard.
Tagapaghatid
Tagatanggap
Ang musikal na telegraph ay isang bagong bagay na walang halatang komersyal na halaga. Ngunit napagtanto ni Gray na ang kakayahang magpadala ng mga tunog ng iba't ibang tono sa isang wire ay nagbigay sa kanya ng dalawang pagpipilian. Sa pamamagitan ng isang transmitter ng ibang disenyo, na may kakayahang kunin ang tunog mula sa himpapawid, isang voice telegraph ay maaaring malikha. Sa isa pang receiver na may kakayahang paghiwalayin ang pinagsamang signal sa mga bahagi nito, posible na gumawa ng harmonic telegraphy - iyon ay, multiplex telegraphy batay sa tunog. Siya ay nagpasya na tumutok sa pangalawang opsyon, dahil ang industriya ng telegrapo ay may malinaw na mga pangangailangan. Siya ay nakumpirma sa kanyang pagpili pagkatapos malaman ang tungkol sa telepono ni Race, na tila isang simpleng pilosopikal na laruan.
Ginawa ni Gray ang harmonic telegraph receiver mula sa isang set ng mga electromagnet na pinagsama sa mga metal strip. Ang bawat strip ay nakatutok sa isang tiyak na dalas, at tumunog kapag pinindot ang kaukulang pindutan sa transmitter. Ang transmitter ay nagtrabaho sa parehong prinsipyo tulad ng telegraph ng musika.
Pinahusay ni Gray ang kanyang device sa susunod na dalawang taon at dinala ito sa eksibisyon. Opisyal na tinawag ang kaganapan na "". Ito ang unang world's fair na ginanap sa Estados Unidos, at ito ay kasabay ng pagdiriwang ng sentenaryo ng bansa, at samakatuwid ay itinampok ang tinatawag na. "Centennial Exhibition" Naganap ito sa Philadelphia noong tag-araw ng 1876. Doon, ipinakita ni Gray ang isang "octruplex" na koneksyon (iyon ay, ang paghahatid ng walong mensahe nang sabay-sabay) sa isang espesyal na inihandang linya ng telegrapo mula sa New York. Ang tagumpay na ito ay lubos na pinuri ng mga hukom ng eksibisyon, ngunit sa lalong madaling panahon ito ay nalampasan ng isang mas malaking himala.
Edison
, ang presidente ng Western Union, ay mabilis na nalaman ang pag-unlad ni Gray, na nagpakaba sa kanya. Sa pinakamaganda, kung magtagumpay si Grey, magreresulta ang sitwasyon sa napakamahal na paglilisensya ng patent. Sa pinakamasama, ang patent ni Gray ay magiging batayan para sa paglikha ng isang karibal na kumpanya na hahamon sa pangingibabaw ng Western Union.
Kaya noong Hulyo 1875, inilabas ni Orton ang isang alas sa kanyang manggas: si Thomas Edison. Si Edison ay lumaki sa telegraphy, gumugol ng ilang taon bilang isang telegraph operator, at pagkatapos ay naging isang imbentor. Ang kanyang pinakamalaking tagumpay sa oras na iyon ay ang quadruplex na komunikasyon, na nilikha gamit ang pera ng Western Union noong nakaraang taon. Ngayon umaasa si Orton na pagbutihin niya ang kanyang imbensyon at malampasan ang nagawa ni Gray. Binigyan niya si Edison ng paglalarawan ng telepono ni Race; Pinag-aralan din ni Edison ang gawa ni Helmholtz, na kamakailan ay isinalin sa Ingles.
Si Edison ay nasa tuktok ng kanyang anyo, at ang mga makabagong ideya ay dumaloy mula sa kanya tulad ng mga spark mula sa isang anvil. Sa sumunod na taon nagpakita siya ng dalawang magkaibang diskarte sa acoustic telegraphy - ang una ay katulad ng telegraph ni Gray, at gumamit ng tuning forks o vibrating reed upang lumikha o makaramdam ng gustong frequency. Hindi nagawa ni Edison na gumana ang ganoong device sa isang katanggap-tanggap na antas.
Ang pangalawang diskarte, na tinawag niyang "acoustic transmitter", ay ganap na naiiba. Sa halip na gumamit ng mga nanginginig na tambo upang magpadala ng iba't ibang mga frequency, ginamit niya ang mga ito upang magpadala ng mga pulso sa iba't ibang mga pagitan. Hinati nito ang paggamit ng wire sa pagitan ng mga transmitters ayon sa oras kaysa sa dalas. Nangangailangan ito ng perpektong pag-synchronize ng mga vibrations sa bawat pares ng receiver-transmitter upang hindi mag-overlap ang mga signal. Noong Agosto 1876, mayroon siyang quadruplex na nagtatrabaho sa prinsipyong ito, bagaman sa layo na higit sa 100 milya ang signal ay naging walang silbi. Nagkaroon din siya ng mga ideya para sa pagpapabuti ng telepono ni Race, na pansamantala niyang isinantabi.
At pagkatapos ay narinig ni Edison ang tungkol sa isang sensasyon na nilikha sa Centennial Exposition sa Philadelphia ng isang lalaking nagngangalang Bell.
kampana
ay ipinanganak sa Edinburgh, Scotland, at lumaki sa London sa ilalim ng mahigpit na patnubay ng kanyang lolo. Tulad nina Gray at Edison, nagpakita siya ng interes sa telegrapo bilang isang batang lalaki, ngunit pagkatapos ay sumunod sa mga yapak ng kanyang ama at lolo, na pinili ang pagsasalita ng tao bilang kanyang pangunahing hilig. Ang kanyang lolo, si Alexander, ay gumawa ng isang pangalan para sa kanyang sarili sa entablado at pagkatapos ay nagsimulang magturo ng pampublikong pagsasalita. Ang kanyang ama, si Alexander Melville, ay isa ring guro, at kahit na bumuo at naglathala ng isang phonetic system, na tinawag niyang "nakikitang pananalita." Ang nakababatang Alexander (Alec, kung paano siya tinawag sa pamilya), ay pinili bilang kanyang trabaho sa pagtuturo ng pagsasalita sa mga bingi.
Sa huling bahagi ng 1860s siya ay nag-aaral ng anatomy at physiology sa University College London. Ang estudyanteng si Marie Eccleston ay nag-aral sa kanya, na plano niyang pakasalan. Ngunit pagkatapos ay tinalikuran niya ang pag-aaral at pagmamahal. Ang kanyang dalawang kapatid na lalaki ay namatay sa tuberculosis, at hiniling ng ama ni Alec na siya at ang kanyang natitirang pamilya ay lumipat sa New World upang mapanatili ang kalusugan ng kanyang nag-iisang anak. Si Bell ay sumunod, bagaman siya ay lumaban at nagalit dito, at tumulak noong 1870.
Matapos ang isang maikling hack sa Ontario, si Alexander, gamit ang mga koneksyon ng kanyang ama, ay nakahanap ng trabaho bilang isang guro sa isang paaralan para sa mga bingi sa Boston. Doon nagsimulang ihabi ang mga sinulid ng kanyang kinabukasan.
Una, nagkaroon siya ng isang estudyante, si Mabel Hubbard, na nawalan ng pandinig sa edad na lima dahil sa scarlet fever. Nagpatuloy si Bell sa pagtuturo nang pribado kahit na naging propesor ng vocal physiology at pampublikong pagsasalita sa Boston University, at si Mabel ay kabilang sa kanyang mga unang estudyante. Sa oras ng pagsasanay, siya ay wala pang 16 taong gulang, sampung taon na mas bata kay Bell, at sa loob ng ilang buwan ay nahulog ang loob niya sa babaeng ito. Babalik tayo sa kwento niya mamaya.
Noong 1872, binago ni Bell ang kanyang interes sa telegraphy. Ilang taon bago nito, habang nasa London pa, nalaman ni Bell ang tungkol sa mga eksperimento ni Helmholtz. Ngunit hindi naintindihan ni Bell ang tagumpay ni Helmholtz, sa paniniwalang hindi lamang siya lumikha, ngunit nagpadala din ng mga kumplikadong tunog gamit ang kuryente. Kaya naging interesado si Bell sa harmonic telegraphy - ang pinagsamang paggamit ng wire na may ilang signal na ipinadala sa ilang frequency. Marahil dahil sa inspirasyon ng balita na nakuha ng Western Union ang ideya ng duplex telegraph mula sa kapwa Bostonian na si Joseph Stearns, muling isinaalang-alang ni Bell ang kanyang mga ideya at, tulad nina Edison at Gray, nagsimulang subukang ipatupad ang mga ito.
Isang araw, habang binibisita si Mabel, hinawakan niya ang pangalawang hibla ng kanyang kapalaran - nakatayo sa tabi ng piano, ipinakita niya sa kanyang pamilya ang isang trick na natutunan niya noong kanyang kabataan. Kung kumakanta ka ng malinis na nota sa piano, ang kaukulang string ay tutunog at ipapatugtog ito pabalik sa iyo. Sinabi niya sa ama ni Mabel na ang isang nakatutok na telegraph signal ay maaaring makamit ang parehong epekto, at ipinaliwanag kung paano ito magagamit sa multiplex telegraphy. At si Bell ay hindi nakahanap ng isang tagapakinig na mas nakaayon sa kanyang kuwento: siya ay sumasalamin sa kagalakan at agad na naunawaan ang pangunahing ideya: "may isang hangin para sa lahat, at isang wire lamang ang kailangan," iyon ay, ang pagpapalaganap ng alon ng kasalukuyang sa ang isang wire ay maaaring, sa maliit na larawan, na kopyahin ang pagpapalaganap sa mga alon ng hangin na nabuo ng kumplikadong tunog. Ang tagapakinig ni Bell ay si Gardiner Hubbard.
Telepono
At ngayon ang kwento ay nagiging sobrang nakakalito, kaya natatakot akong subukan ang pasensya ng mga mambabasa. Susubukan kong subaybayan ang mga pangunahing uso nang hindi nababato sa mga detalye.
Si Bell, na suportado ni Hubbard at ang ama ng isa pa niyang estudyante, ay masigasig na nagtrabaho sa harmonic telegraph nang hindi ipinapahayag ang kanyang pag-unlad. Pinagpalit niya ang galit na galit na trabaho sa mga panahon ng pahinga nang ang kanyang kalusugan ay nabigo sa kanya, habang sinusubukang gampanan ang kanyang mga tungkulin sa unibersidad, itaguyod ang sistema ng kanyang ama ng "nakikitang pananalita" at nagtatrabaho bilang isang tutor. Kumuha siya ng bagong katulong , isang bihasang mekaniko mula sa Boston mechanical workshop ni Charles Williams - nagtipon doon ang mga taong interesado sa kuryente. Hinimok ni Hubbard si Bell, at hindi siya nahihiya na gamitin ang kamay ng kanyang anak bilang isang insentibo, tinatanggihan siyang pakasalan ito hanggang sa mapabuti ni Bell ang kanyang telegraph.
Noong tag-araw ng 1874, habang nagbabakasyon malapit sa tahanan ng pamilya sa Ontario, nagkaroon ng epiphany si Bell. Ang ilang mga pag-iisip na umiral sa kanyang hindi malay ay pinagsama sa isa - ang telepono. Hindi bababa sa naimpluwensyahan ang kanyang mga iniisip - ang unang sound recording device sa mundo na nagpinta ng mga sound wave sa pinausukang salamin. Nakumbinsi nito si Bell na ang tunog ng anumang kumplikado ay maaaring mabawasan sa mga paggalaw ng isang punto sa espasyo, tulad ng paggalaw ng kasalukuyang sa pamamagitan ng isang wire. Hindi kami magtatagal sa mga teknikal na detalye, dahil wala silang kinalaman sa aktwal na nilikha na mga telepono at ang pagiging praktikal ng kanilang paggamit ay kaduda-dudang. Ngunit dinala nila ang pag-iisip ni Bell sa isang bagong direksyon.
Concept sketch ng orihinal na Bell na telepono na may "harmonics" (hindi ginawa)
Isinasantabi muna ni Bell ang ideyang ito para ituloy, gaya ng inaasahan sa kanya ng kanyang mga kasosyo, ang layunin ng paglikha ng isang harmonic telegraph.
Ngunit sa lalong madaling panahon siya ay napagod sa nakagawiang pag-fine-tune ng mga instrumento, at ang kanyang puso, na pagod sa maraming praktikal na mga hadlang na humahadlang sa isang gumaganang prototype sa isang praktikal na sistema, na lalong nahilig sa telepono. Ang boses ng tao ang una niyang kinahihiligan. Noong tag-araw ng 1875, natuklasan niya na ang mga nanginginig na tambo ay hindi lamang maaaring mabilis na magsara at magbukas ng isang circuit sa paraan ng isang telegraph key, ngunit lumikha din ng isang tuluy-tuloy na tulad ng alon habang sila ay gumagalaw sa isang magnetic field. Sinabi niya ang kanyang ideya ng isang telepono kay Watson, at magkasama silang bumuo ng unang modelo ng telepono sa prinsipyong ito - isang dayapragm na nag-vibrate sa larangan ng isang electromagnet na nasasabik sa isang tulad ng alon sa magnet circuit. Ang device na ito ay may kakayahang magpadala ng ilang mga muffled na tunog ng boses. Si Hubbard ay hindi humanga sa device at inutusan si Bell na bumalik sa mga totoong problema.
Bell's vestigial bitayan ng telepono mula sa tag-araw ng 1875
Ngunit kinumbinsi pa rin ni Bell si Hubbard at ang iba pang mga kasosyo na ang ideya ay dapat na patente, dahil maaari itong magamit sa multiplex telegraphy. At kung mag-aplay ka para sa isang patent, walang sinuman ang magbabawal sa iyo na banggitin dito ang posibilidad na gamitin ang device para sa mga komunikasyong boses. Pagkatapos noong Enero, nagdagdag si Bell ng bagong mekanismo para sa pagbuo ng wave current sa patent draft: variable resistance. Nais niyang ikonekta ang isang vibrating diaphragm, na nakatanggap ng tunog, na may isang platinum contact, ibinaba at itinaas mula sa isang lalagyan na may acid, kung saan mayroong isa pang nakatigil na contact. Kapag ang gumagalaw na contact ay lumubog nang mas malalim, ang isang mas malaking lugar sa ibabaw ay dumating sa contact na may acid, na nabawasan ang paglaban sa kasalukuyang dumadaloy sa pagitan ng mga contact - at vice versa.
Bell's sketch ng konsepto ng isang liquid variable resistance transmitter
Si Hubbard, na alam na mainit si Grey sa takong ni Bell, ipinadala ang wave current patent application sa opisina ng patent noong umaga ng Pebrero 14, nang hindi naghihintay ng panghuling kumpirmasyon mula kay Bell. At sa hapon ng araw ding iyon, dumating ang abogado ni Gray dala ang kanyang patent. Naglalaman din ito ng isang panukala upang makabuo ng wave current gamit ang liquid variable resistance. Binanggit din nito ang posibilidad ng paggamit ng imbensyon para sa parehong telegraph at voice transmission. Ngunit nahuli siya ng ilang oras upang makagambala sa patent ni Bell. Kung ang pagkakasunud-sunod ng pagdating ay naiiba, magkakaroon ng mahabang priyoridad na pagdinig bago ibigay ang isang patent. Bilang resulta, noong Marso 7, inisyuhan si Bell ng patent number 174, "Mga Pagpapabuti sa Telegraphy," na naglatag ng pundasyon para sa hinaharap na pangingibabaw ng sistema ng Bell.
Ngunit ang dramatikong kuwentong ito ay hindi walang kabalintunaan. Sapagkat noong Pebrero 14, 1876, ni Bell o Gray ay hindi nakagawa ng isang gumaganang modelo ng telepono. Wala pang nakasubok nito, maliban sa maikling pagtatangka ni Bell noong Hulyo, kung saan walang variable resistance. Samakatuwid, ang mga patent ay hindi dapat tingnan bilang mga milestone sa kasaysayan ng teknolohiya. Ang kritikal na sandali na ito sa pagbuo ng telephony bilang isang negosyong negosyo ay walang gaanong kinalaman sa telepono bilang isang aparato.
Pagkatapos lamang na isumite ang patent na nagkaroon ng pagkakataon sina Bell at Watson na bumalik sa telepono, sa kabila ng patuloy na kahilingan ni Hubbard para sa patuloy na trabaho sa multiplex telegraph. Ilang buwang ginugol nina Bell at Watson ang pagsisikap na gawin ang ideya ng liquid variable resistance, at isang telepono na binuo sa prinsipyong ito ang ginamit upang ihatid ang sikat na parirala: "Mr. Watson, halika rito, gusto kitang makita."
Ngunit ang mga imbentor ay patuloy na nagkaroon ng mga problema sa pagiging maaasahan ng mga transmitters na ito. Kaya nagsimulang magtrabaho sina Bell at Watson sa mga bagong transmitter gamit ang prinsipyo ng magneto na kanilang na-eksperimento noong tag-araw ng 1875-gamit ang paggalaw ng isang diaphragm sa isang magnetic field upang direktang pukawin ang isang agos. Ang mga pakinabang ay pagiging simple at pagiging maaasahan. Ang kawalan ay ang mababang lakas ng signal ng telepono ay bunga ng mga vibrations sa hangin na nilikha ng boses ng nagsasalita. Nilimitahan nito ang epektibong distansya ng pagpapatakbo ng magneto transmitter. At sa isang device na may variable na resistensya, binago ng boses ang kasalukuyang nilikha ng baterya, na maaaring gawing mas malakas hangga't ninanais.
Ang mga bagong magneto ay gumana nang mas mahusay kaysa sa mga mula noong nakaraang tag-araw, at nagpasya si Gardiner na maaaring mayroong isang bagay sa ideya sa telepono pagkatapos ng lahat. Sa iba pang mga aktibidad, nagsilbi siya sa Massachusetts Education and Science Exposition Committee para sa papalapit na Centennial Exposition. Ginamit niya ang kanyang impluwensya upang makuha si Bell ng isang lugar sa isang eksibisyon at kumpetisyon kung saan hinuhusgahan ng mga hukom ang mga electrical invention.
Bell/Watson magneto transmitter. Ang isang nanginginig na metal na diaphragm D ay gumagalaw sa magnetic field ng isang magnet H at pinasisigla ang isang kasalukuyang sa circuit
Tagatanggap
Ang mga hukom ay dumating kaagad kay Bell pagkatapos pag-aralan ang harmonic telegraph ni Gray. Iniwan niya ang mga ito sa receiver at pumunta sa isa sa mga transmitters na matatagpuan isang daang metro pa sa kahabaan ng gallery. Ang mga kausap ni Bell ay namangha nang marinig siyang kumakanta at mga salitang lumalabas sa isang maliit na metal box. Ang isa sa mga hurado ay ang kapwa Scot ni Bell (na kalaunan ay binigyan ng titulong Lord Kelvin). Sa masayang pananabik, tumakbo siya sa bulwagan patungo kay Bell upang sabihin sa kanya na narinig niya ang kanyang mga salita, at kalaunan ay idineklara ang telepono na "ang pinakakahanga-hangang bagay na nakita niya sa Amerika." Naroon din ang Emperador ng Brazil, na unang idiniin ang kahon sa kanyang tainga, at pagkatapos ay tumalon mula sa kanyang upuan na sumisigaw: "Naririnig ko, naririnig ko!"
Ang publisidad na Bell na nabuo sa eksibisyon ay humantong kay Edison na ituloy ang kanyang nakaraang mga ideya sa paghahatid ng telepono. Agad niyang inatake ang pangunahing disbentaha ng aparato ni Bell - ang mahinang magneto transmitter. Mula sa kanyang mga eksperimento sa quadruplex, alam niya na ang paglaban ng mga chips ng karbon ay nagbago sa mga pagbabago sa presyon. Pagkatapos ng maraming mga eksperimento na may iba't ibang mga pagsasaayos, bumuo siya ng isang variable resistance transmitter na tumatakbo sa prinsipyong ito. Sa halip na isang contact na gumagalaw sa isang likido, ang mga pressure wave ng boses ng speaker ay nag-compress sa carbon "button", na binabago ang paglaban nito, at samakatuwid ang kasalukuyang lakas sa circuit. Ito ay higit na maaasahan at mas madaling ipatupad kaysa sa mga likidong transmitter na ipinaglihi nina Bell at Gray, at isang mapagpasyang kontribusyon sa pangmatagalang tagumpay ng telepono.
Ngunit si Bell pa rin ang unang gumawa ng telepono, sa kabila ng malinaw na mga pakinabang sa karanasan at kasanayan na mayroon ang kanyang mga karibal. Siya ang una hindi dahil mayroon siyang insight na hindi naabot ng iba - naisip din nila ang telepono, ngunit itinuturing nilang hindi gaanong mahalaga kumpara sa pinahusay na telegraph. Si Bell ang una dahil mas gusto niya ang boses ng tao kaysa sa telegraph, kaya't nilabanan niya ang gusto ng kanyang mga kasosyo hanggang sa mapatunayan niya ang functionality ng kanyang telepono.
Paano naman ang harmonic telegraph, kung saan si Gray, Edison at Bell ay gumugol ng labis na pagsisikap at pag-iisip? Sa ngayon ay wala pa ring nagagawa. Napakahirap na panatilihing nasa perpektong pagkakahanay ang mga mekanikal na vibrator sa magkabilang dulo ng wire, at walang nakakaalam kung paano palakasin ang pinagsamang signal upang gumana sa malalayong distansya. Sa kalagitnaan lamang ng ika-20 siglo, pagkatapos ng teknolohiyang elektrikal na nagsisimula sa radyo na pinahintulutan para sa tumpak na frequency tuning at low-noise amplification, na ang ideya ng pagsasalansan ng maraming signal para sa paghahatid sa isang wire ay naging isang katotohanan.
Paalam kay Bell
Sa kabila ng tagumpay ng telepono sa eksibisyon, hindi interesado si Hubbard sa pagbuo ng sistema ng telepono. Nang sumunod na taglamig, iminungkahi niya kay William Orton, presidente ng Western Union, na bilhin ang lahat ng karapatan sa telepono sa ilalim ng patent ni Bell sa halagang $100. Tumanggi si Orton, na naiimpluwensyahan ng kumbinasyon ng hindi pagkagusto kay Hubbard at ng kanyang mga postal telegraph scheme, tiwala sa sarili, at Ang gawain ni Edison sa telepono at ang paniniwala na ang telepono, kumpara sa telegraph, ay napakaliit. Ang iba pang mga pagtatangka na ibenta ang ideya ng telepono ay nabigo, higit sa lahat ay dahil sa mga pangamba sa napakalaking halaga ng paglilitis sa mga karapatan sa patent kung komersyalisado. Samakatuwid, noong Hulyo 000, itinatag ni Bell at ng kanyang mga kasosyo ang Bell Telephone Company upang ayusin ang kanilang sariling serbisyo sa telepono. Noong buwan ding iyon, sa wakas ay pinakasalan ni Bell si Mabel Gardiner sa tahanan ng kanyang pamilya, naging sapat na matagumpay upang makuha ang basbas ng kanyang ama.
Si Alec kasama ang kanyang asawang si Mabel at dalawang nabubuhay na anak - ang kanyang dalawang anak na lalaki ay namatay sa pagkabata (c. 1885)
Nang sumunod na taon, nagbago ang isip ni Orton tungkol sa telepono at lumikha ng sarili niyang kumpanya, ang American Speaking Telephone Company, umaasa na ang mga patent nina Edison, Gray at iba pa ay mapoprotektahan ang kumpanya mula sa mga legal na pag-atake ni Bell. Siya ay naging isang mortal na banta sa mga interes ni Bell. Ang Western Union ay may dalawang pangunahing pakinabang. Una, malaking mapagkukunan ng pananalapi. Nangangailangan ng pera ang kumpanya ni Bell dahil nagpaupa ito ng kagamitan sa mga customer nito, na inabot ng maraming buwan upang mabayaran ang sarili nito. Pangalawa, ang pag-access sa pinahusay na transmiter ni Edison. Ang sinumang nagkumpara sa kanyang transmitter sa device ni Bell ay hindi maiwasang mapansin ang mas mahusay na kalinawan at lakas ng boses ng una. Walang pagpipilian ang kumpanya ni Bell kundi idemanda ang katunggali nito para sa paglabag sa patent.
Kung ang Western Union ay may malinaw na mga karapatan sa nag-iisang mataas na kalidad na transmiter na magagamit, magkakaroon ito ng malakas na pagkilos upang maabot ang isang kasunduan. Ngunit ang koponan ni Bell ay nakakuha ng isang nakaraang patent para sa isang katulad na aparato, na nakuha ng isang emigrante na Aleman , at binili ito. Pagkatapos lamang ng maraming taon ng mga legal na labanan ay binigyan ng priyoridad ang patent ni Edison. Nang makitang hindi matagumpay ang mga paglilitis, noong Nobyembre 1879 ay sumang-ayon ang Western Union na ilipat ang lahat ng karapatan ng patent sa telepono, kagamitan, at kasalukuyang subscriber base (55 katao) sa kumpanya ni Bell. Bilang kapalit, humiling sila ng 000% ββlamang ng mga pagrenta ng telepono para sa susunod na 20 taon, at para rin kay Bell na manatili sa negosyong telegraph.
Mabilis na pinalitan ng Bell Company ang mga device ni Bell ng mga pinahusay na modelo batay una sa patent ng Berliner at pagkatapos ay sa mga patent na nakuha mula sa Western Union. Sa oras na natapos ang paglilitis, ang pangunahing trabaho ni Bell ay nagpapatotoo sa paglilitis ng patent, na kung saan ay marami. Noong 1881 siya ay ganap na nagretiro. Tulad ni Morse, at hindi katulad ni Edison, hindi siya isang tagalikha ng system. Si Theodore Vail, isang masiglang manager na inakit ni Gardiner mula sa serbisyo ng koreo, ay kinuha ang kontrol sa kumpanya at pinamunuan ito sa isang nangingibabaw na posisyon sa bansa.
Sa una, medyo iba ang paglaki ng network ng telepono sa network ng telegraph. Ang huli ay umunlad nang mabilis mula sa isang komersyal na sentro patungo sa isa pa, na sumasaklaw sa 150 km sa isang pagkakataon, naghahanap ng pinakamataas na konsentrasyon ng mga mahahalagang customer, at pagkatapos lamang na umakma sa network na may mga koneksyon sa mas maliliit na lokal na merkado. Ang mga network ng telepono ay lumago tulad ng mga kristal mula sa maliliit na punto ng paglago, mula sa ilang mga customer na matatagpuan sa mga independiyenteng kumpol sa bawat lungsod at nakapaligid na lugar, at dahan-dahan, sa paglipas ng mga dekada, pinagsama sa rehiyon at pambansang mga istruktura.
Mayroong dalawang hadlang sa malakihang telephony. Una, nagkaroon ng problema sa distansya. Kahit na may mga amplified variable-resistance transmitters batay sa ideya ni Edison, ang operating range ng telegraph at telepono ay hindi maihahambing. Ang mas kumplikadong signal ng telepono ay mas madaling kapitan ng ingay, at ang mga de-koryenteng katangian ng pabagu-bagong mga alon ay hindi gaanong kilala kaysa sa direktang kasalukuyang ginagamit sa telegrapo.
Pangalawa, nagkaroon ng problema sa komunikasyon. Ang telepono ni Bell ay isang one-to-one na aparato sa komunikasyon; maaari itong magkonekta ng dalawang punto sa isang wire. Para sa telegrapo ito ay hindi isang problema. Ang isang opisina ay maaaring maglingkod sa maraming kliyente, at ang mga mensahe ay madaling mai-ruta mula sa sentral na opisina sa ibang linya. Ngunit walang madaling paraan upang magpadala ng isang pag-uusap sa telepono. Sa unang pagpapatupad ng telepono, ang ikatlo at kasunod na mga tao ay maaari lamang kumonekta sa dalawang tao na nag-uusap sa pamamagitan ng kung ano ang tawag sa kalaunan ay isang "pinares na telepono." Ibig sabihin, kung ang lahat ng device ng subscriber ay nakakonekta sa isang linya, ang bawat isa sa kanila ay maaaring makipag-usap (o mag-eavesdrop) sa iba.
Babalik tayo sa problema ng distansya sa takdang panahon. SA Susuriin natin ang problema ng mga koneksyon at ang mga kahihinatnan nito, na nagkaroon ng epekto sa pagbuo ng mga relay.
Ano ang dapat basahin
- Robert V. Bruce, Bell: Alexander Graham Bell at ang Conquest of Solitude (1973)
- David A. Hounshell, "Elisha Gray at ang Telepono: Sa Mga Disadvantages ng Pagiging Eksperto," Teknolohiya at Kultura (1975).
- Paul Israel, Edison: Isang Buhay ng Imbensyon (1998)
- George B. Prescott, The Speaking Telephone, Talking Phonograph, and Other Novelties (1878)
Pinagmulan: www.habr.com