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电话的出现是偶然的。 如果 经过一个世纪对用电传输信息的可能性的研究，人们偶然发现了电话，以寻求一种改进的电报。 因此，很容易为电话的发明指定一个看似合理（尽管并不完全确定）的日期——1876 年美国建国一百周年。
而且不能说这款手机没有前辈。 自 1830 年以来，研究科学家一直在寻找将声音转化为电力，以及将电力转化为声音的方法。
电音
在今年1837 来自马萨诸塞州的一位电磁学领域的医生兼实验员偶然发现了一个奇怪的现象。 他在永磁体的两端之间放置了一根绝缘螺旋线，然后将线的每一端放入一个与电池相连的水银容器中。 每次他打开或关闭电路，将电线末端从容器中提起或放下时，磁铁都会发出一种在一米外就能听到的声音。 佩奇将其称为电流音乐，并认为这一切都与磁铁中发生的“分子紊乱”有关。 佩奇针对这一发现的两个方面掀起了一股研究浪潮：金属材料在磁化时会改变形状的奇怪特性，以及通过电产生更明显的声音。
我们对两项研究特别感兴趣。 第一场由约翰·菲利普·雷斯指挥。 雷斯在法兰克福附近的卡尼尔学院向学童教授数学和科学，但在空闲时间他从事电气研究。 当时，几位电工已经创造了新版本的电流音乐，但雷斯是第一个掌握声音和电力双向转换的炼金术的人。
雷斯意识到，类似于人类耳膜的隔膜在振动时可以关闭和打开电路。 电话设备的第一个原型建于 1860 年，由木头雕刻而成的耳朵组成，耳朵上覆盖着由猪膀胱制成的薄膜。 铂电极连接到膜的底部，当振动时，铂电极会打开和关闭与电池的电路。 接收器是一个缠绕在小提琴上的织针上的线圈。 当小提琴的琴体交替磁化和消磁时，会放大变形触针的振动。
最新型号的 Reis 手机
雷斯对早期原型进行了许多改进，并与其他实验者一起发现，如果你在其中唱歌或哼唱一些东西，传输的声音仍然可以识别。 单词变得更难区分，而且常常变得扭曲且难以理解。 许多语音成功消息都使用常见短语，例如“早上好”和“你好吗”，并且很容易猜到。 主要问题仍然是雷斯的发射器只打开和关闭电路，而没有调节声音强度。 因此，只能传输固定幅度的频率，无法模拟人声的所有微妙之处。
雷斯相信他的工作应该得到科学的认可，但从未实现这一目标。 它的装置在科学精英中很受欢迎，并且复制品出现在这个精英的大多数中心：巴黎、伦敦、华盛顿。 但他的科学工作被波根多夫教授的期刊 Annalen der Physik [物理学年鉴] 拒绝，该期刊是当时最古老的科学期刊之一，也是最有影响力的期刊。 雷斯试图通过有线公司为这款手机做广告的尝试也失败了。 他患有肺结核，病情恶化使他无法进行进一步的认真研究。 结果，1873年，疾病夺走了他的生命和抱负。 而且这不会是这种疾病最后一次阻碍手机历史的发展。
当雷斯改进他的手机时， 正在为他对听觉生理学的开创性研究做最后的润色：“听觉感觉学说作为音乐理论的生理学基础”[Die Lehre von den Tonempfindungen als phyologische Grundlage für die Theorie der Musik]，发表于 1862 年。 时任海德堡大学教授的亥姆霍兹是XNUMX世纪的科学巨人，致力于视觉生理学、电动力学、热力学等方面的研究。
亥姆霍兹的著作与我们的历史只有简短的联系，但错过它将是一种遗憾。 在《听觉感觉学说》中，亥姆霍兹对音乐的贡献就像牛顿对光的贡献一样——他展示了如何将看似单一的感觉分解为其组成部分。 他证明，从小提琴到巴松管，音色的差异仅来自于它们的泛音（相对于基音的双倍、三倍等频率的音调）的相对强度的差异。 但对于我们的故事来说，他的工作中最有趣的事情在于他开发的用于演示的非凡工具：
亥姆霍兹合成器变体
亥姆霍兹从科隆车间订购了第一台设备。 简而言之，它是一个能够根据简单音调的组合产生声音的合成器。 他最令人惊奇的能力是莫名其妙地再现元音的能力，而每个人都习惯于从人的嘴里听到这些声音。
合成器通过主音叉的敲击来工作，主音叉在基音上振动，关闭和打开电路，将铂丝浸入汞容器中。 八个磁化音叉放置在连接到电路的电磁体的两端之间，每个音叉都有自己的泛音振动。 每个电路闭合都会打开电磁体并使音叉保持振动状态。 每个音叉旁边都有一个圆柱形谐振器，能够将其嗡嗡声放大到可听的水平。 在正常状态下，谐振器上的盖子是关闭的，并且消除了音叉的声音。 如果将盖子移到一边，您可以听到这种泛音，从而“演奏”小号、钢琴或元音字母“o”的声音。
该设备将在创造一种新型手机方面发挥很小的作用。
谐波电报机
1870 世纪下半叶对发明家的诱惑之一是多重电报机。 一根电线中塞入的电报信号越多，电报网络的效率就越高。 到 XNUMX 年代初期，多种不同的双工电报方法（同时向相反方向发送两个信号）已为人所知。 不久之后，托马斯·爱迪生对它们进行了改进，创建了四联工，将双工和双工（同时在一个方向上传输两个信号）结合起来，使电线的使用效率提高了四倍。
但信号数量是否可以进一步增加？ 组织某种八联体，甚至更多？ 声波可以转换成电流并再转换回来，这一事实提供了一种有趣的可能性。 如果我们使用不同音高的音调来创建原声、和声，或者诗意地说音乐电报，会怎样？ 如果不同频率的物理振动可以转换为电振动，然后在另一侧重新组合成原来的频率，那么就可以同时发送许多信号而不会相互干扰。 那么声音本身就只是达到目的的一种手段，一种形成电流的中间介质，以便一根电线中可以存在多个信号。 为了简单起见，我将这个概念称为谐波电报，尽管当时使用了该术语的各种变体。
这不是创建多路复用信号的唯一方法。 在法国 [此后符号速度的单位被命名为 - 波特/约。 ] 到 1874 年，他发明了一台带有旋转分配器的机器，可以交替收集来自多个电报发射机的信号。 如今，我们将其称为按时间而不是按频率划分的复用。 但这种方法有一个缺点——它不会导致电话技术的诞生。
那时，美国电报业由西联汇款（Western Union）主导，该公司成立于 1850 年代，旨在消除几家大型电报公司之间的不利竞争——这种解释很容易被用来为反垄断法出现之前的此类合并辩护。 我们故事中的一位人物将其描述为“可能是有史以来最大的公司”。 西联汇款拥有数千公里的电线，并在建设和维护网络方面投入了大量资金，因此对多路电报领域的发展充满兴趣。
另一位玩家也在等待电报业务的突破。 波士顿律师兼企业家，是将美国电报置于联邦政府控制之下的主要支持者之一。 哈伯德相信电报可以像信件一样便宜，并决心破坏他所认为的西联汇款的愤世嫉俗和敲诈勒索的垄断。 哈伯德的法案并没有像几乎所有欧洲强国那样提议将现有的电报公司完全国有化，而是在邮局部门的支持下建立政府资助的电报服务。 但结果很可能是一样的，西联汇款就会离开这项业务。 到 1870 年代中期，立法进展陷入停滞，但哈伯德相信，对关键的新电报专利的控制可以使他在推动国会提案方面获得优势。
加德纳·格林·哈伯德
美国有两个独特的因素：一是西联汇款的大陆规模。 欧洲电报组织没有这么长的线路，因此没有理由发展多路电报。 其次，政府对电报的控制存在悬而未决的问题。 欧洲的最后一个据点是英国，它于 1870 年将电报收归国有。 此后，除了美国之外，没有任何地方可以看到实现技术突破和破坏垄断的诱人前景。 也许正因为如此，谐波电报的大部分工作都是在美国进行的。
该奖项主要有三位竞争者。 其中两人已经是令人尊敬的发明家了—— и 。 第三位是一位修辞学教授和聋人老师，名叫贝尔。
灰色
伊莱莎·格雷在俄亥俄州的一个农场长大。 和许多同时代的人一样，他十几岁时就开始玩电报，但 12 岁时，父亲去世，他开始寻找可以养活自己的职业。 他曾当过一段时间的铁匠学徒，后来又当过船木匠，22 岁时，他得知自己可以在继续担任木匠的同时，在欧柏林学院接受教育。 经过五年的学习，他投身于电报领域的发明家生涯。 他的第一项专利是自调节继电器，通过使用第二个电磁体而不是弹簧来使电枢返回，从而无需根据电路中的电流强度来调节继电器的灵敏度。
以利沙·格雷，约。 1878年
1870年，他已经成为一家生产电气设备的公司的合伙人，并担任总工程师。 1872 年，他和一位合伙人将公司迁至芝加哥，并将其更名为西部电气制造公司。 西部电气很快成为西联汇款电报设备的主要供应商。 因此，它将在电话史上留下显着的印记。
1874 年初，格雷听到浴室里传来奇怪的声音。 这听起来就像是振动风琴的嚎叫声，只是更强烈。 reotome（字面意思是“流断路器”）是一种众所周知的电气设备，它使用金属舌快速打开和关闭电路。 格雷向浴室里望去，看到他的儿子一手拿着一个与电阻器相连的感应线圈，另一只手摩擦着浴缸的锌涂层，浴缸以同样的频率发出嗡嗡声。 格雷对这种可能性很感兴趣，辞去了他在西部电气公司的日常工作，重新回到发明领域。 到了夏天，他开发出了一种全八度的音乐电报机，通过按下键盘上的按键，他可以在金属盆制成的隔膜上发出声音。
发射机
接收者
音乐电报是一种新奇事物，没有明显的商业价值。 但格雷意识到，通过一根电线传输不同音调的声音的能力给了他两种选择。 使用不同设计的能够从空气中拾取声音的发射器，可以创建语音电报。 有了另一个能够将组合信号分离成各个分量的接收器，就可以进行谐波电报——即基于声音的多路复用电报。 他决定专注于第二种选择，因为电报行业有明显的需求。 在得知了瑞斯的手机后，他更加坚定了自己的选择，这似乎是一个简单的哲学玩具。
格雷用一组与金属条耦合的电磁体制作了谐波电报接收器。 每个条带都被调谐到特定的频率，并在按下发射器上相应的按钮时发出声音。 发射机的工作原理与音乐电报机相同。
格雷在接下来的两年里改进了他的设备并将其带到了展览上。 该活动的正式名称为“”。 这是第一次在美国举办的世界博览会，恰逢美国百年庆典，因此具有所谓的特色。 “百年展” 事情发生在 1876 年夏天的费城。 在那里，格雷在纽约专门准备的电报线上演示了“八重”连接（即同时传输八条消息）。 这一成就受到了展览评委的高度赞扬，但很快又被一个更大的奇迹黯然失色。
爱迪生
西联汇款总裁很快得知了格雷的进展，这让他非常紧张。 充其量，如果格雷成功，这种情况将导致非常昂贵的专利许可。 最坏的情况是，格雷的专利将成为创建一家竞争对手公司的基础，从而挑战西联汇款的主导地位。
1875 年 XNUMX 月，奥顿拿出了一张王牌：托马斯·爱迪生。 爱迪生与电报一起长大，当了几年电报员，然后成为一名发明家。 他当时最大的成就是前一年用西联汇款创建的四联通信。 现在奥顿希望他能够改进他的发明并超越格雷所取得的成就。 他向爱迪生提供了瑞斯手机的描述； 爱迪生还研究了亥姆霍兹的著作，该著作最近被翻译成英文。
爱迪生正处于事业的巅峰，创新的想法从他身上迸发出来，就像铁砧上迸发出的火花一样。 在接下来的一年中，他展示了两种不同的声学电报方法 - 第一种与格雷的电报类似，并使用音叉或振动簧片来创建或感测所需的频率。 爱迪生无法让这样的设备以可接受的水平工作。
第二种方法，他称之为“声波发射器”，是完全不同的。 他没有使用振动簧片来传输不同的频率，而是使用它们以不同的间隔传输脉冲。 它按时间而不是按频率划分发射机之间电线的使用。 这需要每个接收器-发射器对中的振动完美同步，以便信号不会重叠。 到 1876 年 100 月，他已经拥有了一个按照这一原理工作的四联系统，尽管在 XNUMX 多英里的距离上信号变得毫无用处。 他也有改进瑞斯手机的想法，但他暂时搁置了。
然后爱迪生听说了一个名叫贝尔的人在费城百年博览会上引起的轰动。
BEL
出生于苏格兰爱丁堡，在祖父的严格指导下在伦敦长大。 和格雷和爱迪生一样，他小时候就对电报表现出了兴趣，但后来追随父亲和祖父的脚步，选择人类语言作为他的主要爱好。 他的祖父亚历山大在舞台上成名，然后开始教授公共演讲。 他的父亲亚历山大·梅尔维尔也是一名教师，甚至开发并出版了一种语音系统，他称之为“可见语音”。 小亚历山大（Alec，家人对他的称呼）选择教授聋人演讲作为他的职业。
1860 年代末，他在伦敦大学学院学习解剖学和生理学。 学生玛丽·埃克莱斯顿和他一起学习，他计划与她结婚。 但后来他放弃了学习和爱情。 他的两个兄弟死于肺结核，亚历克的父亲要求他和他剩下的家人移民到新世界，以保护他唯一儿子的健康。 尽管贝尔对此表示抵制和怨恨，但还是答应了，并于 1870 年起航。
在安大略省短暂停留后，亚历山大利用父亲的关系，在波士顿的一所聋人学校找到了一份教师的工作。 在那里，他的未来之线开始编织。
首先，他有一个学生梅布尔·哈伯德（Mabel Hubbard），她五岁时因猩红热而失去了听力。 即使在成为波士顿大学声乐生理学和公共演讲教授之后，贝尔仍然继续进行私人辅导，梅布尔是他的第一批学生之一。 训练时，她还不到16岁，比贝尔小十岁，没过几个月，他就爱上了这个女孩。 我们稍后会回到她的故事。
1872 年，贝尔重新燃起了对电报的兴趣。 几年前，贝尔还在伦敦时就了解了亥姆霍兹的实验。 但贝尔误解了亥姆霍兹的成就，认为他不仅创造了复杂的声音，而且还利用电传输了复杂的声音。 因此贝尔对谐波电报产生了兴趣——将一根电线与以多种频率传输的多种信号结合使用。 也许是受到西联公司从波士顿同胞约瑟夫·斯特恩斯那里获得双面电报想法的消息的启发，贝尔重新考虑了他的想法，并像爱迪生和格雷一样，开始尝试实施它们。
有一天，在拜访梅布尔时，他触及了自己命运的第二条线索——站在钢琴旁边，他向梅布尔的家人展示了他年轻时学会的一招。 如果您在钢琴上唱出一个干净的音符，相应的琴弦就会响起并播放给您听。 他告诉梅布尔的父亲，调谐电报信号可以达到相同的效果，并解释了如何将其用于多路电报。 贝尔不可能找到一个更适合他的故事的听众：他高兴地产生了共鸣，并立即理解了主要思想：“每个人都有一种空气，只需要一根电线”，也就是说，电流在水中的波传播。一根微型电线可以复制复杂声音产生的空气波的传播。 贝尔的听众是加德纳·哈伯德。
电话
而且现在故事变得很扑朔迷离，恐怕考验读者的耐心了。 我将尝试追踪主要趋势，而不是陷入细节之中。
贝尔在哈伯德和他另一个学生的父亲的支持下，勤奋地研究谐波电报，但没有公开他的进展。 当健康状况不佳时，他一边忙于工作，一边休息，同时努力履行大学职责，推广父亲的“可见言论”体系，并担任家庭教师。 他聘请了一名新助理 查尔斯·威廉姆斯波士顿机械车间的一位经验丰富的机械师——对电力感兴趣的人聚集在那里。 哈伯德敦促贝尔继续前进，甚至毫不犹豫地用女儿的手作为激励，拒绝将她嫁出去，直到贝尔改进了他的电报机。
1874 年夏天，贝尔在安大略省的家附近度假时顿悟了。 他潜意识里的几个念头合而为一——电话。 他的思想尤其受到影响 - 世界上第一个在烟色玻璃上绘制声波的录音设备。 这使贝尔确信任何复杂的声音都可以简化为空间中一点的运动，例如电流通过电线的运动。 我们不会详细讨论技术细节，因为它们与实际制造的手机无关，而且其使用的实用性值得怀疑。 但他们将贝尔的想法带向了新的方向。
带有“谐波”的原始贝尔电话的概念草图（未建成）
贝尔暂时搁置了这个想法，以便像他的合作伙伴对他的期望那样，实现创建谐波电报机的目标。
但他很快就厌倦了对仪器进行微调的例行公事，而他的心也厌倦了从工作原型到实用系统的许多实际障碍，越来越倾向于电话。 人声是他的第一爱好。 1875年夏天，他发现振动簧片不仅能像电报键一样快速闭合和断开电路，而且在磁场中移动时还能产生连续的波状电流。 他向沃森讲述了他关于电话的想法，他们一起根据这一原理构建了第一个电话模型——在电磁体磁场中振动的隔膜在磁路中激发出波状电流。 该设备能够传输某些低沉的声音。 哈伯德对这个装置并不满意，并命令贝尔回到真正的问题上。
贝尔 1875 年夏天遗留下来的绞刑架电话
但贝尔仍然说服哈伯德和其他合作伙伴，这个想法应该申请专利，因为它可以用于多路电报。 如果你申请专利，没有人会禁止你在专利中提及使用该设备进行语音通信的可能性。 随后一月份，贝尔在专利草案中添加了一种产生波电流的新机制：可变电阻。 他想要将接收声音的振动膜与铂触点连接起来，从盛有酸的容器中升降，容器中还有另一个固定触点。 当移动触点下沉得更深时，更大的表面积与酸接触，从而降低了触点之间电流流动的阻力 - 反之亦然。
贝尔绘制的液体可变电阻变送器概念草图
哈伯德意识到格雷紧追不舍，于 14 月 7 日上午向专利局发送了波流专利申请，而没有等待贝尔的最终确认。 当天下午，格雷的律师带着他的专利来了。 它还包含一项利用液体可变电阻产生波浪电流的提议。 它还提到了将本发明用于电报和语音传输的可能性。 但为了干扰贝尔的专利，他迟到了几个小时。 如果到达顺序不同，则在授予专利之前将进行漫长的优先听证会。 结果，174月465日，贝尔获得了第XNUMX号专利“电报的改进”，这为贝尔系统未来的主导地位奠定了基石。
但这个戏剧性的故事并非没有讽刺意味。 14 年 1876 月 XNUMX 日，贝尔和格雷都还没有制造出电话的工作模型。 除了贝尔去年七月的短暂尝试之外，没有人尝试过这一点，当时没有遇到可变阻力。 因此，专利不应被视为技术史上的里程碑。 电话作为商业企业发展的关键时刻与电话作为一种设备没有什么关系。
直到提交专利后，贝尔和沃森才有机会重返电话领域，尽管哈伯德不断要求继续研究多路电报机。 贝尔和沃森花了几个月的时间试图让液体可变电阻的想法发挥作用，并使用基于此原理构建的电话来传输著名的短语：“沃森先生，过来，我想见你。”
但发明者不断遇到这些发射器的可靠性问题。 因此，贝尔和沃森开始利用他们在 1875 年夏天试验过的磁电机原理来研究新的发射器——利用隔膜在磁场中的运动来直接激发电流。 优点是简单和可靠。 缺点是电话信号强度较低，这是由于讲话者的声音在空气中产生振动而导致的。 这限制了磁电机发射器的有效工作距离。 在具有可变电阻的设备中，声音可以调制电池产生的电流，电流可以根据需要而变强。
新的磁电机比去年夏天的磁电机工作得更好，加德纳认为电话的想法毕竟可能有其道理。 除其他活动外，他还曾在马萨诸塞州教育和科学博览会委员会任职，为即将到来的百年博览会服务。 他利用自己的影响力让贝尔参加了由评委评判电气发明的展览和竞赛。
贝尔/沃森磁电机发射器。 振动金属膜片D在磁铁H的磁场中移动并在电路中激发电流
接收者
评委们研究完格雷的谐波电报后立即找到了贝尔。 他把它们留在接收器处，然后走向位于画廊一百米外的一个发射器。 贝尔的对话者惊讶地听到他在一个小金属盒子里唱歌和说话。 其中一位评委是贝尔的苏格兰同胞 （后来被授予开尔文勋爵的称号）。 他兴奋地跑过大厅告诉贝尔，他听到了他的话，后来还宣称这部电话是“他在美国见过的最神奇的东西”。 巴西皇帝也在场，他先把盒子贴在耳边，然后从椅子上跳起来，喊道：“我听到了，我听到了！”
贝尔在展览中引起的关注促使爱迪生继续追求他以前的电话传输想法。 他立即攻击了贝尔设备的主要缺点——脆弱的磁电机发射器。 从他对四联体的实验中，他知道煤屑的阻力随着压力的变化而变化。 经过对不同配置的多次实验，他开发了一种根据这一原理工作的可变电阻发射器。 扬声器声音的压力波不是在液体中移动触点，而是压缩碳“按钮”，改变其电阻，从而改变电路中的电流强度。 这比贝尔和格雷设想的液体发射机更可靠、更容易实现，并且对电话的长期成功做出了决定性贡献。
但贝尔仍然是第一个制造电话的人，尽管他的竞争对手在经验和技术上具有明显的优势。 他是第一个，并不是因为他有其他人没有达到的洞察力——他们也想到了电话，但他们认为与改进的电报相比，电话微不足道。 贝尔是第一个，因为他更喜欢人声而不是电报，以至于他拒绝了合作伙伴的意愿，直到他能够证明电话的功能。
那么格雷、爱迪生和贝尔花费了如此多的心血和思考的谐波电报呢？ 到目前为止，一切还没有解决。 事实证明，保持电线两端的机械振动器完美对齐是非常困难的，而且没有人知道如何放大组合信号以进行长距离工作。 直到 XNUMX 世纪中叶，从无线电开始的电气技术允许精确的频率调谐和低噪声放大之后，在一根电线上堆叠多个信号进行传输的想法才成为现实。
告别贝尔
尽管电话在展会上取得了成功，哈伯德对建造电话系统并不感兴趣。 第二年冬天，他向西联汇款总裁威廉·奥顿提议以 100 万美元购买贝尔专利下的电话的所有权利。奥顿拒绝了，因为他不喜欢哈伯德和他的邮政电报计划、自信和爱迪生在电话方面的工作，以及电话与电报相比意义不大的信念。 其他推销手机创意的尝试都失败了，主要是因为担心如果商业化，专利权诉讼的成本会很高。 因此，000年1877月，贝尔和他的合伙人创立了贝尔电话公司来组织自己的电话服务。 同月，贝尔终于在梅布尔·加德纳 (Mabel Gardiner) 的家里结婚，她的成功足以赢得她父亲的祝福。
亚历克与他的妻子梅布尔和两个幸存的孩子 - 他的两个儿子在婴儿期就去世了（约 1885 年）
次年，奥顿改变了对电话的看法，创建了自己的公司——美国语音电话公司，希望爱迪生、格雷等人的专利能够保护公司免受贝尔的法律攻击。 她对贝尔的利益构成了致命的威胁。 西联汇款有两个主要优势。 一是财力雄厚。 贝尔的公司需要资金，因为它向客户租赁设备，而这需要几个月的时间才能收回成本。 其次，获得爱迪生改进的发射机。 任何将他的发射机与贝尔的设备进行比较的人都会情不自禁地注意到前者声音的清晰度和音量更好。 贝尔公司别无选择，只能起诉竞争对手侵犯专利。
如果西联汇款对唯一可用的高质量发射机拥有明确的权利，它将拥有强大的影响力来达成协议。 但贝尔的团队发现了一项类似设备的先前专利，该专利由一名德国移民获得 ，并购买了它。 经过多年的法律斗争，爱迪生的专利才获得优先权。 看到诉讼不成功，1879 年 55 月，西联汇款同意将电话、设备和现有用户群（000 人）的所有专利权转让给贝尔公司。 作为交换，他们只要求未来 20 年 17% 的电话租金，并且要求贝尔不涉足电报业务。
贝尔公司迅速用改进的型号取代了贝尔的设备，该型号首先基于柏林纳的专利，然后又基于从西联汇款获得的专利。 诉讼结束时，贝尔的主要职责是在专利诉讼中作证，此类诉讼数量很多。 到 1881 年，他已经完全退休了。 与莫尔斯一样，但与爱迪生不同，他不是系统创造者。 加德纳从邮政部门挖来的一位精力充沛的经理西奥多·韦尔 (Theodore Vail) 控制了该公司，并带领该公司在全国占据主导地位。
最初，电话网络的发展与电报网络截然不同。 后者从一个商业中心跨越到另一个商业中心，一次覆盖 150 公里，寻找最集中的有价值客户，然后才通过与较小的当地市场的连接来补充网络。 电话网络像水晶一样从小增长点开始成长，从位于每个城市及周边地区独立集群的少数客户开始，几十年来慢慢地融入区域和国家结构。
大规模电话技术存在两个障碍。 首先，存在距离问题。 即使使用基于爱迪生想法的放大可变电阻发射器，电报和电话的工作范围也是无与伦比的。 电话信号越复杂，就越容易受到噪声的影响，而且波动电流的电气特性不像电报中使用的直流电那样为人所知。
其次，沟通出现了问题。 贝尔的电话是一种一对一的通信设备；它可以通过一根电线连接两个点。 对于电报来说这不是问题。 一个办公室可以为许多客户提供服务，并且可以通过另一条线路轻松地从中央办公室路由消息。 但没有简单的方法来传输电话对话。 在电话的第一次实施中，第三个人及随后的人只能通过后来被称为“配对电话”的方式与两个人联系。 也就是说，如果所有订户设备都连接到一条线路，那么每个设备都可以与其他设备通话（或窃听）。
我们将在适当的时候回到距离问题。 在 我们将深入研究连接问题及其后果，这对继电器的发展产生了影响。
读什么
- 罗伯特·V·布鲁斯，贝尔：亚历山大·格雷厄姆·贝尔和征服孤独 (1973)
- David A. Hounshell，“Elisha Gray 和电话：论成为专家的缺点”，技术与文化（1975 年）。
- 保罗·伊斯雷尔，《爱迪生：发明的一生》(1998)
- 乔治·B·普雷斯科特，《会说话的电话、会说话的留声机和其他新奇事物》 (1878)
来源： habr.com