Изобретение телефона

Для более широкого освещения этой темы см. «Историю телефона» .

Копия Антонио Меуччи . телефона

Телефон Рейса

Изобретение патентных телефона . стало кульминацией работы, проделанной более чем одним человеком, и привело к множеству судебных исков, касающихся претензий нескольких людей и многочисленных компаний Известными людьми, в том числе в этом, были Антонио Меуччи , Филипп Рейс , Элиша Грей и Александр Грэм Белл .

Раннее развитие

Идея телефона восходит к известному на протяжении веков струнному телефону или телефону для влюбленных, состоящему из двух диафрагм, соединенных натянутой струной или проводом. Звуковые волны передаются в виде механических колебаний по струне или проволоке от одной диафрагмы к другой. Классическим примером является телефон из консервной банки , детская игрушка, сделанная путем соединения двух концов веревки с донышками двух металлических банок, бумажных стаканчиков или подобных предметов. Суть этой игрушки заключалась в том, что диафрагма может собирать звуки голоса для воспроизведения на расстоянии. Один из предшественников разработки электромагнитного телефона возник в 1833 году, когда Карл Фридрих Гаусс и Вильгельм Эдуард Вебер изобрели электромагнитное устройство для передачи телеграфных сигналов в Геттингенском университете в Нижней Саксонии, что помогло создать фундаментальную основу для технологии, которая позже использовался в аналогичных телекоммуникационных устройствах. Изобретение Гаусса и Вебера считается первым в мире электромагнитным телеграфом.

Чарльз Графтон Пейдж

В 1840 году американец Чарльз Графтон Пейдж пропустил электрический ток через катушку с проволокой, помещенную между полюсами подковообразного магнита. Он заметил, что подключение и отключение тока вызывало в магните звонкий звук. Он назвал этот эффект «гальванической музыкой».

Инноченцо Манцетти

Инноченцо Манцетти задумался над идеей телефона еще в 1844 году и, возможно, создал его в 1864 году как усовершенствование автомата, построенного им в 1849 году.

Шарль Бурсель был французским инженером-телеграфистом, который предложил (но не построил) первую конструкцию «переключателя» телефона в 1854 году. Примерно в то же время Меуччи позже утверждал, что создал свою первую попытку создания телефона. в Италии.

Бурсель объяснил: «Предположим, что человек говорит рядом с подвижным диском, достаточно гибким, чтобы не терять ни одной вибрации голоса; что этот диск поочередно создает и отключает токи от батареи: на расстоянии вы можете иметь другой диск, который будет одновременно выполнять те же вибрации... Несомненно, в более или менее отдаленном будущем речь будет передаваться с помощью электричества. Я проводил эксперименты в этом направлении, они деликатны и требуют времени и терпения, но полученные приближения многообещающие; благоприятный результат».

Антонио Меуччи

Первое устройство связи было изобретено примерно в 1854 году Антонио Меуччи , который назвал его телеттрофоно ( букв.   «электрофон») . В 1871 году Меуччи подал оговорку о выдаче патента в Патентное ведомство США. Его предостережение описывает его изобретение, но не упоминает диафрагму, электромагнит, преобразование звука в электрические волны, преобразование электрических волн в звук или другие существенные особенности электромагнитного телефона.

Антонио Меуччи, ок. 1880 г.

Первая американская демонстрация изобретения Меуччи состоялась в Стейтен-Айленде , штат Нью-Йорк, в 1854 году. Сообщается, что в 1861 году его описание было опубликовано в итальянскоязычной нью-йоркской газете, хотя ни одна известная копия этого газетного номера или статьи не сохранилась до наших дней. Меуччи утверждал, что изобрел парный электромагнитный передатчик и приемник, в котором движение диафрагмы модулировало сигнал в катушке путем перемещения электромагнита, хотя это не было упомянуто в его патентной заявке в США 1871 года . Еще одно наблюдаемое несоответствие заключалось в том, что в устройстве, описанном в предостережении 1871 года, использовался только один проводящий провод, а передатчики-приемники телефона были изолированы от пути «обратного заземления».

Меуччи много лет изучал принципы электромагнитной передачи голоса и смог реализовать свою мечту о передаче голоса по проводам в 1856 году. Он установил в своем доме устройство, похожее на телефон, чтобы общаться со своей женой, которая в то время была больна. . Некоторые из заметок Меуччи, предположительно написанных в 1857 году, описывают основной принцип электромагнитной передачи голоса — или, другими словами, телефона.

В 1880-х годах Меуччи приписывают раннее изобретение индуктивной нагрузки телефонных проводов для усиления сигналов на большие расстояния. Серьезные ожоги в результате несчастного случая, незнание английского языка и плохие деловые способности привели к тому, что Меуччи не смог коммерчески развивать свои изобретения в Америке. Меуччи продемонстрировал какой-то инструмент в 1849 году в Гаване, Куба , однако это мог быть вариант струнного телефона , в котором использовался провод. Меуччи также приписывают изобретение схемы подавления самопрослушивания . Однако проверка показала, что его решение проблемы самопрослушивания состояло в том, чтобы поддерживать две отдельные телефонные линии и, таким образом, использовать вдвое больше проводов передачи. Схема защиты от самопрослушивания, позже представленная Bell Telephone, вместо этого отменяла самопрослушивание посредством процесса обратной связи.

Лаборатория Американского окружного телеграфа (ADT), как сообщается, потеряла некоторые рабочие модели Меуччи, его жена, как сообщается, избавилась от других, а Меуччи, который иногда жил на государственную помощь, решил не продлевать свой на телетрофоно патент 1871 года после 1874 года.

приняла резолюцию В 2002 году Палата представителей США , в которой говорилось, что Меуччи провел новаторскую работу по разработке телефона. В резолюции говорилось, что «если бы Меуччи смог заплатить пошлину в размере 10 долларов за сохранение оговорки после 1874 года, Беллу не было бы выдано патента».

За резолюцией Конгресса США Меуччи сразу же последовало законодательное предложение 37-го созыва канадского парламента , объявившее Александра Грэма Белла изобретателем телефона. Другие в Канаде не согласились с резолюцией Конгресса, некоторые из них подвергли критике как ее точность, так и намерения.

Хронология изобретения Меуччи

Отставной генеральный директор Центрального научно-исследовательского института телекоммуникаций Telecom Italia ( CSELT ) Базилио Катания, и Итальянское общество электротехники, « Federazione Italiana di Elettrotecnica », посвятили музей Антонио Меуччи, построив хронологию изобретения им телефона и проследив историю двух судебных процессов с участием Меуччи и Александра Грэма Белла.

Они утверждают, что Меуччи был настоящим изобретателем телефона, и основывают свои аргументы на реконструированных доказательствах. Далее следует, если не указано иное, краткое изложение их исторической реконструкции.

• В 1834 году Меуччи сконструировал своего рода акустический телефон для связи между сценой и аппаратной в театре « Театро делла Пергола » во Флоренции. Этот телефон построен по образцу трубных телефонов на кораблях и работает до сих пор.
• В 1848 году Меуччи разработал популярный метод использования электрошока для лечения ревматизма . Он давал своим пациентам два проводника, соединенных с 60 батареями Бунзена и заканчивавшихся пробкой. Он также сохранил два проводника, подключенных к одним и тем же батареям Бунзена. Обычно он сидел в своей лаборатории, тогда как батареи Бунзена размещались во второй комнате, а его пациенты - в третьей комнате. В 1849 году, проводя лечение пациента электрическим разрядом напряжением 114 В, Меуччи в своей лаборатории услышал крик пациента через кусок медной проволоки, находившийся между ними, от проводников, которые он держал возле уха. Его интуиция заключалась в том, что «язычок» медной проволоки вибрировал, как листок электроскопа; а это значит, что имел место электростатический эффект. Чтобы продолжить эксперимент, не причинив вреда пациенту, Меуччи накрыл медный провод листом бумаги. Через это устройство он услышал нечленораздельный человеческий голос. Он назвал это устройство « telegrafo parlante » (буквально «говорящий телеграф»).
• На основе этого прототипа Меуччи работал над более чем 30 видами устройств передачи звука, вдохновленными моделью телеграфа, как и другие пионеры телефона, такие как Шарль Бурсель , Филипп Рейс , Инноченцо Манцетти и другие. Позже Меуччи утверждал, что он не думал о передаче голоса, используя принцип телеграфного «переключателя», а искал «непрерывное» решение, которое не прерывало бы электрический ток.
• Позже Меуччи утверждал, что он сконструировал первый электромагнитный телефон, сделанный из электромагнита с ядром в форме подковообразной летучей мыши, диафрагмы из кожи животного, укрепленной дихроматом калия и удерживающей металлический диск, застрявший посередине. Прибор находился в цилиндрической картонной коробке. Он сказал, что построил это, чтобы соединить свою спальню на втором этаже с лабораторией в подвале и таким образом общаться со своей женой, которая была инвалидом .
• Меуччи разделил два направления передачи, чтобы устранить так называемый «локальный эффект», приняв то, что мы сегодня назвали бы 4-проводной схемой. Он сконструировал простую систему вызова с телеграфным манипулятором, который закорачивал инструмент вызывающего человека, вызывая в инструменте вызываемого человека последовательность импульсов (щелчков), гораздо более интенсивных, чем при обычном разговоре. Поскольку он знал, что для его устройства требуется более широкий диапазон, чем для телеграфа, он нашел способ избежать так называемого «скин-эффекта» за счет поверхностной обработки проводника или воздействия на материал (медь вместо железа). Он успешно использовал изолированный медный жгут, предвосхитив таким образом многожильный провод, использовал который Никола Тесла в радиочастотных катушках.
• В 1864 году Меуччи позже заявил, что он реализовал свое «лучшее устройство», используя железную диафрагму оптимизированной толщины и плотно зажатую по ее краю. Прибор размещался в коробочке из-под мыльницы, крышка которой зажимала диафрагму.
• В августе 1870 года Меуччи позже заявил, что ему удалось добиться передачи членораздельного человеческого голоса на расстоянии мили, используя в качестве проводника медный жгут, изолированный ватой. Свое устройство он назвал « телетрофоно ». На рисунках и заметках Антонио Меуччи от 27 сентября 1870 года показаны катушки проводов на междугородных телефонных линиях. На картине Несторе Корради 1858 года упоминается предложение «Электрический ток из трубы индуктора».

Вышеуказанная информация была опубликована в Приложении к Scientific American № 520 от 19 декабря 1885 г. основано на реконструкциях, произведенных в 1885 году, для которых не было современных свидетельств до 1875 года. В предостережении Меуччи 1871 года не упоминались какие-либо телефонные функции, которые позже приписывал ему его адвокат и которые были опубликованы в Приложении к Scientific American, что стало основной причиной проигрыша судебного дела о нарушении патентных прав «Bell v. Globe and Meucci». решение было принято против Globe и Meucci.

Иоганн Филипп Рейс

Иоганн Филипп Рейс

Телефон Рейса разрабатывался с 1857 года. Якобы передатчиком было сложно управлять, поскольку взаимное расположение иглы и контакта было критическим для работы устройства. Таким образом, его можно назвать «телефоном», поскольку он действительно передавал звуки голоса на расстояние электрически, но вряд ли был коммерчески практичным телефоном в современном понимании.

В 1874 году устройство Рейса было испытано британской компанией Standard Telephones and Cables (STC). Результаты также подтвердили, что он может передавать и принимать речь с хорошим качеством (точностью), но относительно низкой интенсивностью.

Новое изобретение Рейса было изложено в лекции перед Физическим обществом Франкфурта 26 октября 1861 года, а также в описании, написанном им самим для Jahresbericht месяц или два спустя. Это вызвало большой научный ажиотаж в Германии; ее модели были отправлены за границу, в Лондон, Дублин, Тифлис и другие места. Оно стало темой популярных лекций и статьей для научных кабинетов.

Томас Эдисон протестировал аппаратуру Рейса и обнаружил, что «отдельные слова, произносимые при чтении, разговоре и тому подобном, воспринимались неотчетливо, несмотря на то, что и здесь интонации голоса, модуляции допроса, удивления, команды и т. д. выражение." Он использовал работу Рейса для успешной разработки угольного микрофона . Эдисон признал свой долг перед Рейсом следующим образом:

Первым изобретателем телефона был Филипп Рейс из Германии, но он был музыкальным, но не артикулирующим. Первым человеком, публично продемонстрировавшим телефон для передачи членораздельной речи, был А. Г. Белл. Первый практичный коммерческий телефон для передачи членораздельной речи был изобретен мной. Телефоны, используемые во всем мире, принадлежат мне и Беллу. Мой используется для передачи. Bell's используется для приема.

Сирил Дюке

Сирил Дюке изобретает телефон.

1 февраля 1878 года Дюке получил патент на ряд модификаций, «дающих больше возможностей для передачи звука и улучшающих его акустические свойства», и, в частности, на конструкцию нового устройства, объединяющего динамик и приемник в одном блоке. .

Электромагнитные передатчики и приемники

Элиша Грей

Смотрите также: Телефонный спор Элишы Грея и Александра Белла

Элиша Грей из Хайленд-Парка, штат Иллинойс , также изобрел тональный телеграф такого типа примерно в то же время, что и Ла Кур. В тональном телеграфе Грея несколько вибрирующих стальных язычков, настроенных на разные частоты, прерывали ток, который на другом конце линии проходил через электромагниты и вибрировал в соответствии с настроенными стальными язычками возле полюсов электромагнита. «Гармонический телеграф» Грея с вибрирующими язычками использовался телеграфной компанией Western Union. Поскольку по одному и тому же проводу одновременно может передаваться более одного набора частот вибрации, то есть более одного музыкального тона, гармонический телеграф можно использовать как «мультиплексный» или многослойный телеграф, передавая несколько сообщений через тот же провод одновременно. Каждое сообщение может быть прочитано оператором по звуку, либо с помощью разных тонов, прочитанных разными операторами, либо постоянная запись может быть сделана с помощью отметок, нанесенных на ленте дорожной бумаги диктофоном Морзе. 27 июля 1875 года Грей получил патент США № 166 096 на «Электрический телеграф для передачи музыкальных тонов» (гармонических).

14 февраля 1876 года в Патентном ведомстве США адвокат Грея подал оговорку о выдаче патента на телефон в тот самый день, когда адвокат Белла подал заявку Белла на патент на телефон. Водный передатчик, описанный в предостережении Грея, был поразительно похож на экспериментальный телефонный передатчик, испытанный Беллом 10 марта 1876 года, и этот факт вызвал вопросы о том, был ли Белл (знавший о Грее) вдохновлен дизайном Грея или наоборот. Хотя Белл не использовал водный передатчик Грея в более поздних телефонах, есть основания полагать, что адвокаты Белла могли получить несправедливое преимущество перед Греем.

Александр Грэм Белл

Запись Белла в лабораторной записной книжке от 10 марта 1876 года, описывающая его первый успешный эксперимент с телефоном.

Александр Грэм Белл был пионером системы, называемой видимой речью, разработанной его отцом для обучения глухих детей. В 1872 году Белл основал школу в Бостоне , штат Массачусетс , для подготовки учителей для глухих. Впоследствии школа стала частью Бостонского университета, где Белл был назначен профессором физиологии голоса в 1873 году.

Будучи профессором физиологии голоса в Бостонском университете , Белл занимался обучением учителей искусству обучения глухих говорить и экспериментировал с Леона Скотта фонавтографом по записи вибраций речи. Этот аппарат состоит по существу из тонкой мембраны, вибрирующей под действием голоса, и легкого стилуса, который чертит волнообразную линию на пластине из дымчатого стекла . Линия представляет собой графическое изображение колебаний мембраны и звуковых волн в воздухе.

Этот опыт подготовил Белла к работе с звуковыми волнами и электричеством. Свои эксперименты он начал в 1873–1874 годах с гармонического телеграфа, следуя примерам Бурселя, Рейса и Грея. В конструкциях Белла использовались различные прерыватели тока «вкл-выкл-выкл», приводимые в движение вибрирующими стальными язычками, которые посылали прерываемый ток на удаленный приемный электромагнит, который вызывал вибрацию второго стального язычка или камертона.

Во время эксперимента Белла и его помощника Томаса Уотсона , проведенного 2 июня 1875 года, трость приемника не отреагировала на прерывистый ток, подаваемый электрической батареей. Белл велел Ватсону, находившемуся на другом конце провода, сорвать трость, думая, что она прилипла к полюсу магнита. Уотсон подчинился, и, к своему удивлению, Белл услышал, как трость на его конце линии вибрирует и издает тот же тембр, что и сорванная трость, хотя от передатчика не подавалось прерывающихся токов включения-выключения-выключения, которые заставляли бы его вибрировать. Еще несколько экспериментов вскоре показали, что его трость приемника была приведена в вибрацию под действием магнитоэлектрических токов, индуцированных в линии движением удаленной трости приемника вблизи ее магнита. Ток батареи не вызывал вибрации, а был необходим только для создания магнитного поля, в котором вибрировали трости. Более того, когда Белл услышал богатые обертоны сорванной трости, ему пришло в голову, что, поскольку цепь никогда не разрывалась, все сложные вибрации речи могут быть преобразованы в волнообразные (модулированные) токи, которые, в свою очередь, воспроизведут сложный тембр. амплитуда и частота речи на расстоянии.

После того, как Белл и Уотсон 2 июня 1875 года обнаружили, что движения трости в магнитном поле могут воспроизводить частоты и тембр разговорных звуковых волн, Белл по аналогии с механическим фонавтографом пришел к выводу, что кожная диафрагма будет воспроизводить звуки, подобные человеческим. ухо при соединении со стальным или железным язычком или шарнирной арматурой. 1 июля 1875 года он поручил Уотсону построить приемник, состоящий из натянутой диафрагмы или барабана из кожи золотобойщика с якорем из намагниченного железа, прикрепленным к его середине и свободно вибрирующим перед полюсом электромагнита, включенного в цепь с линия. Второе мембранное устройство было построено для использования в качестве передатчика. Это был «виселичный» телефон. Несколько дней спустя их судили вместе, по одному на каждом конце очереди, которая шла от комнаты в доме изобретателя, расположенного по адресу Эксетер-плейс, 5 в Бостоне, до подвала под ним. Белл в рабочей комнате держал в руках один инструмент, а Ватсон в подвале слушал другой. Белл заговорил в свой инструмент: «Вы понимаете, что я говорю?» и Ватсон ответил «Да». Однако звуки голоса не были отчетливыми, а якорь имел тенденцию прилипать к полюсу электромагнита и разрывать мембрану.

10 марта 1876 года во время испытания между двумя комнатами в одном здании, над театром Палас , на Корт-стрит , 109 , недалеко от площади Сколлей в Бостоне показало, что телефон работает, но пока только на близком расстоянии.

В 1876 году Белл первым получил патент на «устройство для телеграфной передачи голоса или других звуков» после экспериментов со многими примитивными передатчиками и приемниками звука. Из-за болезни и других обязательств Белл практически не улучшал телефон и не экспериментировал в течение восьми месяцев, пока не был опубликован его патент США № 174 465. но в течение года в Коннектикуте была построена первая телефонная станция, а в 1877 году была создана телефонная компания Bell, причем Белл стал владельцем трети акций, что быстро сделало его богатым человеком. Производитель органов Эрнест Скиннер сообщил в своей автобиографии, что Белл предложил производителю органов из Бостона Хатчингсу 50% акций компании, но Хатчингс отказался.

Главный патент на телефон № 174465 выдан Беллу 7 марта 1876 г.

В 1880 году Белл был удостоен французской премии Вольта за свое изобретение и на полученные деньги основал лабораторию Вольта в Вашингтоне. где он продолжил эксперименты в области общения, медицинских исследований и методов обучения речи глухих, работая, среди прочего, с Хелен Келлер. В 1885 году он приобрел землю в Новой Шотландии и основал там летний дом, где продолжал эксперименты, особенно в области авиации.

Сам Белл утверждал, что телефон был изобретен в Канаде, но произведен в США.

Успех Белла

Телефонный патент Александра Грэма Белла рисунок, 7 марта 1876 г.

Bell, Прототип телефона столетний выпуск 1976 года.

Первая успешная двунаправленная передача четкой речи Беллом и Ватсоном была осуществлена ​​10 марта 1876 года, когда Белл произнес в устройство: «Мистер Ватсон, подойди сюда, я хочу тебя увидеть». и Ватсон выполнил просьбу. Bell протестировала конструкцию жидкостного передатчика Грея в этом эксперименте, но только после получения патента Белла и только в качестве доказательства концепции научного эксперимента. доказать к своему собственному удовлетворению, что понятная «членораздельная речь» (слова Белла) может передаваться с помощью электричества. Поскольку жидкостный передатчик был непрактичен для коммерческих продуктов, Белл сосредоточился на совершенствовании электромагнитного телефона после марта 1876 года и никогда не использовал жидкостный передатчик Грея в публичных демонстрациях или коммерческом использовании.

Телефонный передатчик (микрофон) Белла состоял из двойного электромагнита, перед которым натянутая на кольцо мембрана несла приклеенный к ее середине продолговатый кусок мягкого железа. Мундштук в форме воронки направлял звуки голоса на мембрану, и, вибрируя, «якорь» из мягкого железа индуцировал соответствующие токи в катушках электромагнита. Эти токи, пройдя по проводу, проходили через приемник, который представлял собой электромагнит в трубчатом металлическом корпусе, один конец которого был частично закрыт тонким круглым диском из мягкого железа. Когда волнообразный ток проходил через катушку этого электромагнита, диск вибрировал, тем самым создавая в воздухе звуковые волны.

Этот примитивный телефон был быстро усовершенствован. Двойной электромагнит был заменен одиночным постоянно намагниченным стержневым магнитом, имеющим небольшую катушку или катушку тонкой проволоки, окружающую один полюс, перед которым в круглом мундштуке был закреплен тонкий железный диск. Диск служил объединением диафрагмы и якоря. При разговоре в рупор железная диафрагма вибрировала вместе с голосом в магнитном поле полюса стержневого магнита, вызывая тем самым волнообразные токи в катушке. Эти токи, пройдя по проводу к удаленному приемнику, были приняты в идентичном аппарате. Эта конструкция была запатентована Беллом 30 января 1877 года. Звуки были слабыми, и их можно было услышать только тогда, когда ухо было близко к наушнику/мундштуку, но они были отчетливыми.

Во время третьего из своих испытаний в Южном Онтарио, 10 августа 1876 года, Белл позвонил по телеграфной линии из семейной усадьбы в Брантфорде, Онтарио , своему помощнику, находившемуся в Париже, Онтарио , примерно в 13 километрах от него. Многие источники назвали этот тест первым в мире междугородным звонком. Финальный тест, несомненно, доказал, что телефон может работать на больших расстояниях.

Публичные демонстрации

Ранние публичные демонстрации телефона Белла

Дополнительная информация: Bell Telephone Company § Ранний рекламный успех.

Белл продемонстрировал работающий телефон на Столетней выставке в Филадельфии в июне 1876 года, где он привлек внимание бразильского императора Педро II , а также физика и инженера сэра Уильяма Томсона (который позже будет удостоен звания 1-го барона Кельвина). В августе 1876 года на заседании Британской ассоциации содействия развитию науки Томсон представил телефон европейской публике. Описывая свое посещение Филадельфийской выставки, Томсон сказал: «Я услышал [по телефону] отрывки, взятые наугад из нью-йоркских газет: «SS Cox прибыл» (я не смог разобрать SS Cox); «Город» Нью-Йорка», «Сенатор Мортон», «Сенат решил напечатать еще тысячу экземпляров», «Американцы в Лондоне решили отпраздновать наступающее четвертое июля!» Все это мои собственные уши слышали, сказанные мне с безошибочной отчетливостью тогдашним круглым дисковым якорем точно такого же маленького электромагнита, как этот, который я держу в руке».

Три великих теста телефона

Всего через несколько месяцев после получения патента США № 174465 в начале марта 1876 года Белл провел три важных испытания своего нового изобретения и телефонной технологии после возвращения в дом своих родителей в Мелвилл-Хаус (ныне Национальный исторический комплекс Белл-Хомстед ). на лето.

10 марта 1876 года Белл использовал «инструмент» в Бостоне, чтобы позвонить Томасу Уотсону, который находился в другой комнате, но вне пределов слышимости. Он сказал: «Мистер Ватсон, идите сюда, я хочу вас видеть», и вскоре рядом с ним появился Ватсон.

Во время первого пробного звонка на большее расстояние в Южном Онтарио 3 августа 1876 года дядя Александра Грэма, профессор Дэвид Чарльз Белл, разговаривал с ним из Брантфордского телеграфа, декламируя строки из шекспировского « Гамлета » (« Быть ​​или не быть»). быть.... "). Молодой изобретатель, работающий в магазине А. Уоллиса Эллиса в соседнем поселке Маунт-Плезант , получил и, возможно, перенес голос своего дяди на фонавтограмму , рисунок, сделанный на записывающем устройстве, напоминающем ручку, которое могло воспроизводить формы звуковых волн в виде волн на дымчатом стекле или других носителях, отслеживая их вибрации.

На следующий день, 4 августа, был сделан еще один звонок между телеграфом Брантфорда и Мелвилл-Хаусом, где на большом званом обеде обменялись «...речами, декламациями, песнями и инструментальной музыкой». Чтобы обеспечить телефонную связь в Мелвилл-Хаусе, Александр Грэм смело «скупил» и «очистил» весь запас дымовой проволоки в Брантфорде. С помощью двух соседей его родителей, он прикрепил проволоку дымовой трубы примерно на 400 метров (четверть мили) вдоль верха столбов забора от дома своих родителей к точке соединения телеграфной линии, ведущей к соседнему населенному пункту Маунт-Плезант, которая соединяла ее с офисом Dominion Telegraph в Брантфорде. , Онтарио.

Третьим и самым важным испытанием стал первый в мире настоящий междугородний телефонный звонок, сделанный между Брантфордом и Парижем, Онтарио, 10 августа 1876 года. Для этого междугороднего звонка Александр Грэм Белл установил телефон по телеграфным линиям в магазине обуви и обуви Роберта Уайта по адресу 90 Grand River Street North в Париже через офис Dominion Telegraph Co. на Колборн-стрит. Обычная телеграфная линия между Парижем и Брантфордом не имела длины 13 км (8 миль), но связь была продлена еще на 93 км (58 миль) до Торонто, чтобы можно было использовать батарею в ее телеграфной конторе . Конечно, это был односторонний междугородний звонок. Первый двусторонний (взаимный) разговор по линии произошел между Кембриджем и Бостоном (около 2,5 миль) 9 октября 1876 года. Во время этого разговора Белл находился на Килби-стрит в Бостоне, а Ватсон — в офисе Walworth Manufacturing Company.

Scientific American описал три тестовых звонка в своей статье от 9 сентября 1876 года «Человеческий голос, передаваемый телеграфом». Историк Томас Костейн назвал эти звонки «тремя великими испытаниями телефона». Один рецензент Bell Homestead написал о них: «Никто, участвовавший в этих первых звонках, возможно, не мог понять будущего влияния этих первых коммуникаций».

Дополнительная информация: Национальный исторический памятник Белл-Хомстед.

Позже публичные демонстрации

Более поздняя конструкция телефона была публично представлена ​​4 мая 1877 года на лекции, прочитанной профессором Беллом в Бостонском мюзик-холле . Согласно сообщению, цитируемому Джоном Манро в «Героях телеграфа» :

Подойдя к небольшой телефонной будке с тонкими проводными креплениями, мистер Белл хладнокровно спросил, как будто обращаясь к кому-то в соседней комнате: «Мистер Ватсон, вы готовы!» Мистер Уотсон, находящийся в пяти милях отсюда, в Сомервилле, сразу же ответил утвердительно, и вскоре послышался голос, поющий «Америка». [...] Подойдя к другому инструменту, соединенному проводом с Провиденсом, находящимся на расстоянии сорока трех миль, г-н Белл на мгновение прислушался и сказал: «Синьор Бриньолли, который участвует в концерте в Провиденс-мюзик-холле, теперь будет петь для нас». Через мгновение ритм голоса тенора то повышался, то падал, звук становился слабым, иногда терялся, а затем снова стал слышимым. Позднее очень отчетливо было слышно соло корнета, сыгранное в Сомервилле. Еще позже из Сомервилля пришла песня из трех частей, и г-н Белл сказал своей аудитории: «Я выключу песню из одной части комнаты в другую, чтобы все могли ее услышать». На последующей лекции в Салеме, штат Массачусетс , была установлена ​​связь с Бостоном, находящимся на расстоянии восемнадцати миль, и г-н Ватсон в последнем месте спел «Auld Lang Syne», национальный гимн, и «Славься, Колумбия», в то время как аудитория в Салеме присоединилась к нему. в хоре.

14 января 1878 года в Осборн-хаусе на острове Уайт Белл продемонстрировал устройство королеве Виктории . звонки в Коус, Саутгемптон и Лондон. Это были первые междугородные телефонные звонки, засвидетельствованные публично, в Великобритании . Королева сочла этот процесс «совершенно необычным», хотя звук был «довольно слабым». Позже она попросила купить оборудование, которое использовалось, но Белл предложил изготовить модель специально для нее.

Краткое изложение достижений Белла

Белл сделал для телефона то же, что Генри Форд сделал для автомобиля. Хотя Белл и компании, основанные на его имя, не были первыми, кто экспериментировал с телефонными устройствами, они были первыми, кто разработал коммерчески практичные телефоны, вокруг которых можно было строить и развивать успешный бизнес. Белл принял на вооружение углеродные передатчики, аналогичные передатчикам Эдисона, а также адаптировал телефонные станции и коммутационные панели, разработанные для телеграфии. Уотсон и другие инженеры Bell изобрели множество других усовершенствований телефонии. Белл преуспел там, где другим не удалось создать коммерчески жизнеспособную телефонную систему. Можно утверждать, что Белл изобрел телефонную индустрию. Первая внятная передача голоса Белла по электрическому проводу была названа « Вехой IEEE» .

Датчики переменного сопротивления

Водяной микрофон – Элиша Грей

Элиша Грей признал недостаточную точность передатчика Рейса и Бурселя и рассуждал по аналогии с телеграфом любовника , что если бы можно было заставить ток более точно моделировать движения диафрагмы, а не просто открывать и закрывать диафрагму, схемы, можно добиться большей точности. Грей подал в Патентное бюро США заявку на патент 14 февраля 1876 года на жидкостный микрофон . В устройстве использовалась металлическая игла или стержень, который едва-едва помещался в жидкий проводник, например в смесь воды и кислоты. В ответ на вибрации диафрагмы игла более или менее погружалась в жидкость, изменяя электрическое сопротивление и, следовательно, ток, проходящий через устройство к приемнику. Грей не преобразовывал свое предупреждение в заявку на патент до тех пор, пока срок действия предупреждения не истечет, и, следовательно, оставил поле открытым для Белла.

Когда Грей подал заявку на патент на телефонный передатчик с переменным сопротивлением, Патентное ведомство установило, что «хотя Грей, несомненно, был первым, кто придумал и раскрыл изобретение ( переменного сопротивления ), как и в его предостережении от 14 февраля 1876 года, его отказ принять какие-либо действие, равнозначное завершению до тех пор, пока другие не продемонстрируют полезность изобретения, лишает его права на его рассмотрение».

Угольный микрофон – Томас Эдисон, Эдвард Хьюз, Эмиль Берлинер

Угольный микрофон был независимо разработан примерно в 1878 году Дэвидом Эдвардом Хьюзом в Англии и Эмилем Берлинером и Томасом Эдисоном в США. Хотя Эдисон получил первый патент в середине 1877 года, Хьюз продемонстрировал свое рабочее устройство перед многими свидетелями несколькими годами ранее, и большинство историков приписывают ему это изобретение.

Томас Альва Эдисон сделал следующий шаг в улучшении телефона, изобретев в 1878 году «передатчик» (микрофон) с углеродными зернами, который обеспечивал сильный голосовой сигнал в передающей цепи, что сделало практичными звонки на большие расстояния. Эдисон обнаружил, что зерна углерода, зажатые между двумя металлическими пластинами, обладают переменным электрическим сопротивлением , зависящим от давления. Таким образом, зерна могли изменять свое сопротивление по мере движения пластин в ответ на звуковые волны и воспроизводить звук с хорошей точностью, без слабых сигналов, связанных с электромагнитными передатчиками.

Угольный микрофон был усовершенствован Эмилем Берлинером , Фрэнсисом Блейком , Дэвидом Э. Хьюзом , Генри Ханнингсом и Энтони Уайтом . Угольный микрофон оставался стандартом в телефонии до 1980-х годов и производится до сих пор.

Улучшения раннего телефона

Дополнительные изобретения, такие как звонок , центральная телефонная станция , общая батарея , мелодия звонка , усиление , магистральные линии и беспроводные телефоны – сначала беспроводные , а затем полностью мобильные – сделали телефон таким полезным и широко распространенным устройством, каким он является сейчас.

Телефонные станции

Телефонная станция была идеей венгерского инженера Тивадара Пушкаша (1844–1893) в 1876 году, когда он работал на Томаса Эдисона над телеграфной станцией. Пушкаш работал над своей идеей электрической телеграфной станции, когда Александр Грэм Белл получил первый патент на телефон. Это заставило Пушкаша по-новому взглянуть на свою работу и сосредоточиться на совершенствовании конструкции телефонной станции . Затем он связался с американским изобретателем Томасом Эдисоном , которому понравился дизайн. По словам Эдисона, «Тивадар Пушкаш был первым, кто предложил идею телефонной станции».

Споры

Дополнительная информация: телефонный спор Элишы Грея и Александра Белла.

Белл получил широкое признание как «изобретатель» телефона за пределами Италии, где Меуччи считался его изобретателем, и за пределами Германии, где Рейс «изобретателем» был признан . В Соединенных Штатах существует множество представлений о Белле как о североамериканском символе изобретения телефона, и этот вопрос долгое время не вызывал споров. Однако в июне 2002 года Палата представителей Соединенных Штатов приняла символический законопроект, признающий вклад Антонио Меуччи « в изобретение телефона» (а не « за изобретение телефона» ), что вызвало некоторые споры по этому вопросу. Десять дней спустя канадский парламент ответил символическим предложением, приписывающим изобретение телефона Беллу.

Сторонники Меуччи, Манцетти и Грея представили довольно точные истории об изобретении, с помощью которого Белл активно украл изобретение телефона у их конкретного изобретателя. В резолюции Конгресса 2002 года было неточно отмечено, что Белл работал в лаборатории, в которой хранились материалы Меуччи, и утверждалось, что Белл, таким образом, должен был иметь доступ к этим материалам. Манцетти утверждал, что Белл посетил его и исследовал его устройство в 1865 году. В 1886 году Зенас Уилбер, патентный эксперт, публично заявил, что Белл заплатил ему сто долларов, когда он позволил Беллу просмотреть конфиденциальную патентную заявку Грея.

Одним из ценных утверждений в патенте США № 174 465 Белла 1876 года был пункт 4, метод производства переменного электрического тока в цепи путем изменения сопротивления в цепи. Белла Эта особенность не была показана ни на одном из патентных рисунков , но была показана на рисунках Элишы Грея в его предостережении, поданном в тот же день, 14 февраля 1876 года. В заявку Белла было включено описание характеристики переменного сопротивления, состоящее из семи предложений. . То, что оно было вставлено, не оспаривается. А вот когда его вставили – вопрос спорный. Белл показал, что он написал предложения, содержащие функцию переменного сопротивления, до 18 января 1876 года, «почти в последний момент», прежде чем отправить проект заявления своим адвокатам. Книга Эвенсона утверждает, что семь предложений и пункт 4 были вставлены без ведома Белла непосредственно перед тем, как заявка Белла была доставлена ​​в Патентное ведомство одним из адвокатов Белла 14 февраля 1876 года.

Вопреки распространенному мнению, предостережение Грея было доставлено в Патентное ведомство США за несколько часов до подачи заявки Беллом. Предостережение Грея было доставлено в Патентное ведомство утром 14 февраля 1876 года, вскоре после открытия Патентного ведомства, и оставалось на дне корзины для входящих до полудня. Заявление Белла было подано незадолго до полудня 14 февраля адвокатом Белла, который потребовал, чтобы регистрационный сбор был немедленно внесен в бланк кассовых чеков, и заявление Белла было немедленно передано эксперту. Ближе к вечеру предостережение Грея было внесено в кассовый бюллетень и передано в экзаменатор только на следующий день. Тот факт, что пошлина за подачу заявки Беллом была зарегистрирована раньше, чем пошлина Грея, привел к возникновению мифа о том, что Белл прибыл в Патентное ведомство раньше. Белл был в Бостоне 14 февраля и узнал об этом позже. Позже Грей отказался от своего предостережения и не стал оспаривать приоритет Белла. Это открыло дверь для того, чтобы Белл получил патент США 174465 на телефон 7 марта 1876 года.

Памятник изобретению

Основная статья: Мемориал Белла Телефона

В 1906 году жители города Брантфорд, Онтарио , Канада, и его окрестностей сформировали Мемориальную ассоциацию Белла в ознаменование изобретения телефона Александром Грэмом Беллом в июле 1874 года в доме его родителей, Мелвилл-Хаус, недалеко от Брантфорда. Дизайн Уолтера Олворда был единогласно выбран среди 10 представленных моделей и выиграл конкурс. Первоначально мемориал должен был быть завершен к 1912 году, но Оллуорд завершил его только пять лет спустя. Генерал Канады - губернатор Виктор Кавендиш, девятый герцог Девонширский , торжественно открыл мемориал 24 октября 1917 года.

Олворд спроектировал памятник, чтобы символизировать способность телефона преодолевать расстояния. Ряд ступенек ведет к основному разделу, где парящая аллегорическая фигура Вдохновения появляется над лежащей мужской фигурой, изображающей Человека, открывающей свою способность передавать звук через пространство , а также указывающей на три парящие фигуры, посланников Знания , Радости и Скорбь расположилась на другом конце картины. на гранитных постаментах установлены две женские фигуры, символизирующие человечество : одна отправляет, а другая получает сообщение. Кроме того, слева и справа от мемориала

Величие Мемориала Белл Телефон было описано как лучший образец ранних работ Олварда, принесших скульптору известность. Сам мемориал использовался в качестве центрального объекта многих гражданских мероприятий и остается важной частью истории Брантфорда, помогая городу стилизовать себя как «Телефонный город».

Мемориал телефона Белла , посвященный изобретению телефона Александром Грэмом Беллом . Памятник, оплаченный по открытой подписке и созданный WS Allward , был открыт генерал-губернатором Канады Виктором Кавендишем , 9-м герцогом Девонширским вместе с доктором Беллом в саду Александра Грэма Белла в Телефонном городе в 1917 году. На главной картине изображены фигуры, представляющие Человека, открывающего его силу передавать звук через пространство , Вдохновение, шепчущее Человеку, его силу передавать звук через пространство , а также Знание, Радость, Печаль . (Фото предоставлено: Опись наследия Брантфорда , город Брантфорд, Онтарио, Канада )

См. также

• История телефона
• Телефонные дела , патентные споры в США и судебные дела о нарушении прав
• Хронология телефона

Дальнейшее чтение

• Бейкер, Бертон Х. (2000), Серое вещество: забытая история телефона , Сент-Джозеф, Мичиган, 2000. ISBN   0-615-11329-X
• Белл, Александр Грэм. (1911), Речь Александра Грэма Белла, 2 ноября 1911 г.: Историческое выступление Александра Грэма Белла 2 ноября 1911 г. на первом собрании Ассоциации пионеров телефонной связи , Beinn Bhreagh Recorder, ноябрь 1911 г., стр. 15– 19;
• Бетьюн, Брайан, (2008) Белл украл идею телефона? (Обзор книги) , журнал Maclean's Magazine, 4 февраля 2008 г.;
• Бурсель, Шарль, Электрическая передача речи , L'Illustration (Париж), 26 августа 1854 г. (на французском языке)
• Брюс, Роберт В. (1990), Белл: Александр Белл и завоевание одиночества , издательство Корнельского университета, 1990. ISBN   0-8014-9691-8
• Коу, Льюис (1995), Телефон и несколько его изобретателей: история , Макфарланд, Северная Каролина, 1995. ISBN   0-7864-0138-9
• Эвенсон, А. Эдвард (2000), Телефонный патентный заговор 1876 года: Споры между Элишой Греем и Александром Беллом , Макфарланд, Северная Каролина, 2000. ISBN   0-7864-0883-9
• Грей, Шарлотта, (2006) «Неохотный гений: страстная жизнь и изобретательный ум Александра Грэма Белла» , HarperCollins, Торонто, 2006, ISBN   978-0-00-200676-7 МБО: 621.385092;
• Джозефсон, Мэтью (1992), Эдисон: Биография , Уайли, ISBN   0-471-54806-5
• Шульман, Сет, (2007) Телефонный гамбит: В погоне за секретом Александра Грэма Белла , WW Norton & Co.; 1-е изд., 2007 г., ISBN   978-0-393-06206-9
• Томпсон, Сильванус П. (1883), Филипп Рейс, изобретатель телефона , Лондон: E. & FN Spon, 1883.

Внешние ссылки

• Герои телеграфа Джона Манро в Project Gutenberg
• Американские сокровища Библиотеки Конгресса , Александр Грэм Белл – Лабораторная тетрадь I, стр. 40–41 (изображение 22)
• Приложение к Scientific American № 520, 19 декабря 1885 г.
• Телефонные патенты

Патенты

• US 161739   Передатчик и приемник для электрических телеграфов (настроенные стальные трости) Александра Грэма Белла (6 апреля 1875 г.)
• US 174465   Телеграфия (первый телефонный патент Белла) Александра Грэма Белла (7 марта 1876 г.)
• США 178399   Телефонно-телеграфный приемник (вибрирующий язычок) Александра Грэма Белла (6 июня 1876 г.)
• США 181553   Генерация электрических токов (магнето) Александра Грэма Белла (29 августа 1876 г.)
• США 186787   Электрическая телеграфия (приемник с постоянным магнитом) Александра Грэма Белла (15 января 1877 г.)
• US 201488   Говорящий телефон (проект приемника) Александра Грэма Белла (19 марта 1878 г.)
• US 213090   Электрический разговорный телефон (фрикционный передатчик) Александра Грэма Белла (11 марта 1879 г.)
• США 220791   Телефонная цепь (витые пары проводов) Александра Грэма Белла (21 октября 1879 г.)
• US 228507   Электрический телефонный передатчик (передатчик с полым шаром) Александра Грэма Белла (8 июня 1880 г.)
• US 230168   Телефонная схема Александра Грэма Белла (20 июля 1880 г.)
• США 238833   Электрический звонок Александра Грэма Белла (15 марта 1881 г.)
• US 241184   Телефонный приемник (схема местной батареи с катушкой) Александра Грэма Белла (10 мая 1881 г.)
• США 244426   Телефонная цепь (кабель витых пар) Александра Грэма Белла (19 июля 1881 г.)
• US 250126 Говорящий телефон , Фрэнсис Блейк (29 ноября 1881 г.)
• US 252576   Многокоммутационная плата для телефонных станций от Лероя Фирмана (Western Electric) (17 января 1882 г.)
• US 474230 «Говорящий телеграф» (графитовый передатчик) Томаса Эдисона (Western Union), 3 мая 1892 г.
• US 203016   Говорящий телефон (передатчик с угольной кнопкой) Томаса Эдисона
• US 222390   Carbon Telephone (передатчик из углеродных гранул) Томаса Эдисона
• US 485311 Телефон (углеродный передатчик со сплошной задней стенкой), автор Энтони К. Уайт (инженер Bell), 1 ноября 1892 г.
• US 597062   Вызывное устройство для телефонной станции (набор номера), автор А.Э. Кит (11 января 1898 г.)
• US 687499 Телефонный передатчик (микрофон «подсвечник» из углеродных гранул) от WW Dean (Kellogg Co.), 26 ноября 1901 г.
• US 815176 Автоматический телефонный соединительный переключатель (для телефонов с дисковым набором номера), авторы А. Э. Кейт и Си Джей Эриксон, 13 марта 1906 г.