Изобретение телефона - Invention of the telephone

Копия Антонио Meucci «s telettrofono

Актер, изображающий Александра Грэма Белла, разговаривающего по телефону ранней модели.

Изобретение телефона стало кульминацией работы , проделанной многими людьми, и привело к массиву исков , касающихся патентных притязаний нескольких лиц и многочисленных компаний.

Ранняя разработка

Концепция телефона восходит к струнному телефону или телефону любовника, который был известен на протяжении веков, состоящим 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 жестяных банок, детская игрушка, сделанная путем соединения двух концов веревки с дном двух металлических банок, бумажных стаканчиков или аналогичных предметов. Основная идея этой игрушки заключалась в том, что диафрагма может собирать звуки голоса из звуков голоса для воспроизведения на расстоянии. Один из предшественников 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 этой технологии. позже был использован 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 вызывает звон в магните. Он назвал этот эффект «гальванической музыкой».

Иннокенцо Манцетти

Инноценцо Манцетти рассматривал идею телефона еще в 1844 году и, возможно, сделал его в 1864 году, как усовершенствование автомата, построенного им в 1849 году.

Шарль Бурсёль был французским телеграфным инженером, который в 1854 году предложил (но не построил) первую конструкцию « перекидного » телефона. Это примерно в то же время, когда Меуччи позже утверждал, что создал свою первую попытку создания телефона. в Италии.

Бурсёль объяснил: «Предположим, что человек говорит возле подвижного диска, достаточно гибкого, чтобы не терять ни одной из вибраций голоса; этот диск попеременно создает и прерывает токи от батареи: у вас может быть на некотором расстоянии другой диск, который одновременно будет выполнять те же вибрации ... Несомненно, что в более или менее отдаленном будущем речь будет передаваться с помощью электричества. Я проводил эксперименты в этом направлении; они тонкие и требуют времени и терпения, но полученные приближения обещают благоприятный результат ".

Антонио Меуччи

Первое устройство связи было изобретено около 1854 года Антонио Меуччи , который назвал его телетрофоно . В 1871 Meucci подал предостережение в Патентном ведомстве США. Его предостережение описывает его изобретение, но не упоминает диафрагму, электромагнит, преобразование звука в электрические волны, преобразование электрических волн в звук или другие важные особенности электромагнитного телефона.

Антонио Меуччи, ок. 1880 г.

Первая американская демонстрация изобретения Меуччи состоялась в Стейтен-Айленде , штат Нью-Йорк, в 1854 году. В 1861 году, как сообщается, его описание было опубликовано в нью-йоркской газете на итальянском языке, хотя ни одна из известных копий этого газетного номера или статьи не сохранилась до наших дней. сегодняшний день. Меуччи утверждал, что изобрел спаренный электромагнитный передатчик и приемник, в котором движение диафрагмы модулирует сигнал в катушке путем перемещения электромагнита, хотя это не было упомянуто в его патентной оговорке 1871 года в США . Еще одно наблюдаемое несоответствие заключалось в том, что устройство, описанное в предостережении 1871 года, использовало только один проводящий провод, при этом передатчики-приемники телефона были изолированы от пути «возврата на землю».

Меуччи изучал принципы электромагнитной передачи голоса в течение многих лет и смог реализовать свою мечту о передаче голоса по проводам в 1856 году. Он установил в своем доме телефонное устройство, чтобы общаться со своей женой, которая была больна в то время. . Некоторые из заметок Меуччи, якобы написанных в 1857 году, описывают основной принцип электромагнитной передачи голоса или, другими словами, телефонной связи.

В 1880-х годах Меуччи приписывают раннее изобретение индуктивной нагрузки телефонных проводов для усиления сигналов на большие расстояния. К сожалению, серьезные ожоги в результате несчастного случая, отсутствие 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, возможно, это был вариант струнного телефона, в котором использовался провод. Меуччи также приписывают изобретение схемы подавления бокового тона . Однако обследование показало, что его решение проблемы самопроверки заключалось в том, чтобы поддерживать две отдельные телефонные цепи и, таким образом, использовать в два раза больше проводов передачи. Схема подавления самопрослушивания, позже представленная Bell Telephone, вместо этого подавляла самопрослушивание через процесс обратной связи.

Американский Окружной Телеграф (ADT) лаборатория по сообщениям потеряли некоторые из рабочих моделей Meucci, его жена , как сообщается утилизирована другие и Meucci, которые иногда жили на государственной помощи, решили не продлевать его 1871 teletrofono патентного предостережения после 1874.

В 2002 году Палата представителей Соединенных Штатов приняла резолюцию, в которой говорилось, что Меуччи проделал новаторскую работу по разработке телефона. В резолюции говорилось, что «если бы Меуччи смог заплатить 10 долларов за поддержание оговорки после 1874 года, Bell не мог бы быть выдан патент».

Резолюция Меуччи Конгресса США быстро последовала законодательному предложению Канады 37-м парламентом Канады , объявившего Александра Грэхема Белла изобретателем телефона. Другие в Канаде не согласились с резолюцией Конгресса, некоторые из них критиковали ее точность и намерение.

Хронология изобретения Меуччи

Отставной генеральный директор Telecom Italia центра телекоммуникаций Научно - исследовательский институт ( CSELT ), Базилио Катание, и итальянское общество Электротехники «Federazione Italiana ди ELETTROTECNICA», посвятил музей Антонио Meucci, конструируя хронологию его изобретения телефона и отслеживание истории двух судебных процессов над Меуччи и Александром Грэмом Беллом.

Они утверждают, что Меуччи был настоящим изобретателем телефона, и основывают свои доводы на восстановленных доказательствах. Ниже приводится краткое изложение их исторической реконструкции, если не указано иное.

• В 1834 году Меуччи сконструировал своего рода акустический телефон для связи между сценой и диспетчерской 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 лечения ревматизма электрическим током . Он давал своим пациентам два проводника, соединенные с 60 батареями Бунзена и заканчивающиеся пробкой. Он также держал два проводника, подключенных к одним и тем же батареям Бунзена. Он обычно сидел в своей лаборатории, в то время как батареи Бунзена были помещены во вторую комнату, а его пациенты - в третью комнату. В 1849 году, оказывая лечение пациенту с электрическим разрядом 114 В, в своей лаборатории Меуччи услышал крик своего пациента через кусок медной проволоки, который был между ними, от проводников, которые он держал возле своего уха. Его интуиция подсказывала, что «язык» из медной проволоки вибрирует, как лист электроскопа; что означает наличие электростатического эффекта. Чтобы продолжить эксперимент, не причинив вреда пациенту, Меуччи накрыл медную проволоку листом бумаги. Через это устройство он услышал нечленораздельный человеческий голос. Он назвал это устройство «telegrafo parlante» (букв. «Говорящий телеграф»).
• На основе этого прототипа Меуччи работал над более чем 30 видами устройств передачи звука, вдохновленных 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 с использованием принципа телеграфного "отключающего" метода, но он искал "непрерывное" решение, которое не прерывает электрический ток.
• Позже Меуччи утверждал, что он сконструировал первый электромагнитный телефон, сделанный из электромагнита с ядром в форме подковообразной летучей мыши, диафрагмой из кожи животного, укрепленной дихроматом калия и удерживающей металлический диск в середине. Инструмент был помещен в картонную коробку цилиндрической формы. Он сказал, что построил это как способ соединить свою спальню на втором этаже со своей лабораторией в подвале и, таким образом, общаться со своей женой, которая была инвалидом .
• Меуччи расстался
• 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 замыкал инструмент вызывающего человека, создавая в инструменте вызываемого человека последовательность импульсов (щелчков), намного более интенсивных, чем при обычном разговоре. Поскольку он знал, что для его устройства требуется полоса большего размера, чем телеграф, он нашел способы избежать так называемого «скин-эффекта» за счет поверхностной обработки проводника или воздействия на материал (медь вместо железа). Он успешно использовал изолированный медный жгут, тем самым предвосхитив лицевую проволоку, которую Никола Тесла использовал в РЧ-катушках.
• В 1864 году Меуччи позже заявил, что он реализовал свое «лучшее устройство», используя железную диафрагму оптимизированной толщины, плотно зажатую по краю. Инструмент был помещен в ящик для мыла для бритья, крышка которого зажимала диафрагму.
• В августе 1870 года Меуччи позже утверждал, что он получил передачу членораздельного человеческого голоса на расстояние в милю, используя в качестве проводника медную косу, изолированную хлопком. Свое устройство он назвал «телетрофоно». Рисунки и записи Антонио Меуччи от 27 сентября 1870 года показывают катушки проводов на междугородных телефонных линиях. На картине Несторе Корради это: Несторе Корради в 1858 году упоминает фразу «Электрический ток из индукционной трубы».

Вышеупомянутая информация была опубликована в приложении Scientific American № 520 от 19 декабря 1885 года на основе реконструкций 1885 года, в отношении которых не было современных свидетельств до 1875 года. В предостережении Меуччи 1871 года не упоминались какие-либо функции телефона, которые позже были переданы ему его адвокатом и которые были опубликованы в этом приложении Scientific American, что является основной причиной проигрыша дела о нарушении патентных прав Bell v. Globe and Meucci. который был решен против Глоуба и Меуччи. См. Антонио Меуччи - Патентное предостережение , чтобы увидеть полный печатный текст его патента на телетрофоно 1871 года.

Иоганн Филипп Рейс

Марка, посвященная Иоганну Филиппу Рейсу

Телефон Reis был разработан с 1857 года. Предположительно, с передатчиком было трудно работать, поскольку относительное положение иглы и контакта было критичным для работы устройства. Таким образом, его можно назвать «телефоном», поскольку он действительно передавал голосовые звуки электрически на расстояние, но вряд ли был коммерчески практичным телефоном в современном смысле этого слова.

Томас Эдисон проверил оборудование Рейса и обнаружил, что «отдельные слова, произносимые при чтении, разговоре и т. Д., Были нечетко различимы, несмотря на то, что здесь также интонации голоса, модуляции допроса, удивления, приказа и т. Д. Стали отчетливыми. выражение."

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 (верностью), но с относительно низкой интенсивностью.

Сирил Дюке

Сирил Дюке изобретает трубку.

1 февраля 1878 г. Duquet получил патент на ряд модификаций, «дающих больше возможностей для передачи звука и улучшения его акустических свойств», и, в частности, на дизайн нового устройства, объединяющего динамик и приемник в одном устройстве. .

Электромагнитные передатчики и приемники

Елисей Грей

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, согласованно настроенные стальные язычки возле полюсов электромагнита. «Гармонический телеграф» Грея с вибрирующими язычками использовался телеграфной компанией Western Union. Поскольку более одного набора частот вибрации - то есть более одного музыкального тона - могут быть отправлены по одному и тому же проводу одновременно, 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, или по разным тонам, прочитанным разными операторами, или постоянная запись может быть сделана по отметкам, нарисованным на ленте дорожной бумаги записывающим устройством Морзе. 27 июля 1875 года Грей получил патент США 166096 на «Электрический телеграф для передачи музыкальных тонов» (гармоника).

14 февраля 1876 года в Патентном ведомстве США адвокат Грея подал заявку на патент на телефон в тот же день, когда юрист Белла подал заявку на патент Белла на телефон. Передатчик воды описан в предостережении Грея был поразительно похож на экспериментальный телефонный передатчик испытанного Bell 10 марта 1876 г., на самом деле , что повышало вопросы о том, был ли вдохновил Белл (кто знал Грея) по конструкции или пороку Грея наоборот. Хотя Белл не использовал водяной передатчик Грея в более поздних телефонах, данные свидетельствуют о том, что юристы Белла могли получить несправедливое преимущество перед Греем.

Александр Грэхем Белл

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

Александр Грэм Белл первым изобрел систему, называемую видимой речью, разработанную его отцом, для обучения глухих детей. В 1872 году Белл основал школу в Бостоне для подготовки учителей глухих. Впоследствии школа стала частью Бостонского университета, где в 1873 году Белл был назначен профессором физиологии голоса.

В качестве профессора физиологии вокала Бостонского университета Белл занимался обучением учителей искусству обучения глухих, как говорить, и экспериментировал с фонавтографом Леона Скотта для записи вибраций речи. Этот аппарат состоит по существу из тонкой мембраны, вибрирующей от голоса, и несущей легкого стилуса, который проводит волнообразную линию на пластине из дымчатого стекла . Линия представляет собой графическое изображение колебаний мембраны и звуковых волн в воздухе.

Этот фон подготовил Bell к работе с речевыми звуковыми волнами и электричеством. Он начал свои эксперименты в 1873–1874 годах с гармоническим телеграфом, следуя примерам Бурселя, Рейса и Грея. В конструкции Белла использовались различные прерыватели тока включения-выключения-включения-выключения, приводимые в движение вибрирующими стальными язычками, которые посылали прерывистый ток на удаленный электромагнит приемника, вызывая вибрацию второго стального язычка или камертона.

Во время эксперимента Белла и его помощника Томаса Уотсона 2 июня 1875 года язычок приемника не реагировал на прерывистый ток, подаваемый электрической батареей. Белл сказал Ватсону, находившемуся на другом конце провода, оторвать 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 щипковая трость, хотя в передатчике не было прерывистых токовых сигналов, заставляющих его вибрировать. Еще несколько экспериментов вскоре показали, что его язычок приемника приводился в колебание магнитоэлектрическими токами, индуцированными в линии движением удаленного язычка приемника в окрестности его магнита. Ток батареи не вызывал вибрации, а был нужен только для питания магнитного поля, в котором вибрировали язычки. Более того, когда Белл услышал богатые обертоны ощипанной трости, ему пришло в голову, что, поскольку цепь никогда не была нарушена, все сложные колебания речи могут быть преобразованы в волнообразные (модулированные) токи, которые, в свою очередь, будут воспроизводить сложный тембр, амплитуда и частоты речи на расстоянии.

После того, как Белл и Ватсон 2 июня 1875 года обнаружили, что движения тростника в магнитном поле могут воспроизводить частоты и тембр звуковых волн, Белл пришел к выводу, по аналогии с механическим фонавтографом, что кожная диафрагма воспроизводит звуки, подобные человеческим. ушко при соединении со стальным или железным язычком или шарнирной арматурой. 1 июля 1875 года он поручил Ватсону построить приемник, состоящий из растянутой диафрагмы или барабана из кожи голдебитера с арматурой из намагниченного железа, прикрепленной к его середине, и свободно вибрировать перед полюсом электромагнита, находящегося в цепи с магнитом. линия. Второе мембранное устройство было построено для использования в качестве передатчика. Это был телефон «виселицы». Несколько дней спустя их пытались вместе, по одному на каждом конце линии, которая шла от комнаты в доме изобретателя, расположенном на Эксетер-плейс, 5 в Бостоне, к подвалу под ней. Белл в рабочей комнате держал в руках один инструмент, а Ватсон в подвале слушал другой. Белл сказал в свой инструмент: «Ты понимаешь, что я говорю?» и Ватсон ответил «Да». Однако звуки голоса не были отчетливыми, а якорь имел тенденцию прилипать к полюсу электромагнита и разрывал мембрану.

10 марта 1876 года испытание между двумя комнатами в одном здании в Бостоне показало, что телефон работал, но пока только на небольшом расстоянии.

В 1876 году Белл стал первым, кто получил патент на «устройство для передачи голоса или других звуков телеграфно», после экспериментов со многими примитивными передатчиками и приемниками звука. Из-за болезни и других обязательств Белл практически не улучшал телефон или не проводил экспериментов в течение восьми месяцев, пока не был опубликован его патент США 174 465. Но в течение года в Коннектикуте была построена первая телефонная станция, и в 1877 году была создана компания Bell Telephone Company. , с Беллом владельцем трети акций, что быстро сделало его богатым человеком.

Патент на главный телефон 174465, выданный Беллу 7 марта 1876 г.

В 1880 году Белл был удостоен французской премии Вольта за свое изобретение и на вырученные деньги основал лабораторию Вольта в Вашингтоне, где продолжил эксперименты в области коммуникации, медицинских исследований и методов обучения речи глухих, работая с Хелен Келлер. среди прочего. 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 Соединенных Штатах.

Успех Белла

Телефонный патентный рисунок Александра Грэхема Белла, 7 марта 1876 г.

100-летие прототипа телефона Белла, выпуск 1976 г.

Первая успешная двунаправленная передача четкой речи Беллом и Ватсоном была сделана 10 марта 1876 года, когда Белл сказал в устройство: «Мистер Ватсон, подойдите сюда, я хочу вас видеть». и Уотсон выполнил просьбу. Белл протестировал конструкцию жидкостного передатчика Грея в этом эксперименте, но только после того, как Белл получил патент, и только в качестве доказательства концепции научного эксперимента, чтобы доказать, к своему собственному удовлетворению, что внятная «членораздельная речь» (слова Белла) может передаваться электрически. Поскольку жидкостный передатчик не был практичным для коммерческих продуктов, Белл сосредоточился на улучшении электромагнитного телефона после марта 1876 года и никогда не использовал жидкостный передатчик Грея для публичных демонстраций или коммерческого использования.

Телефонный передатчик (микрофон) Белла состоял из двойного электромагнита, перед которым мембрана, натянутая на кольцо, несла продолговатый кусок мягкого железа, приклеенный к его середине. Мундштук в форме воронки направлял звуки голоса на мембрану, и когда она вибрировала, «якорь» из мягкого железа индуцировал соответствующие токи в катушках электромагнита. Эти токи, пройдя через провод, проходили через приемник, который состоял из электромагнита в металлической трубке, один конец которой частично закрыт тонким круглым диском из мягкого железа. Когда волнообразный ток проходил через катушку этого электромагнита, диск вибрировал, создавая тем самым звуковые волны в воздухе.

Этот примитивный телефон был быстро усовершенствован. Двойной электромагнит был заменен одиночным постоянно намагниченным стержневым магнитом, имеющим небольшую катушку или бобину из тонкой проволоки, окружающую один полюс, перед которым в круглом мундштуке был закреплен тонкий железный диск. Диск служил совмещенной диафрагмой и якорем. При разговоре в мундштук железная диафрагма вибрировала вместе с голосом в магнитном поле стержневого магнита, вызывая волнообразные токи в катушке. Эти токи, пройдя по проводу к удаленному приемнику, были приняты идентичным устройством. 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 испытания в Южном Онтарио, 10 августа 1876 года, Белл позвонил по телеграфной линии из семейной усадьбы в Брантфорде, Онтарио , своему помощнику, расположенному в Париже, Онтарио , примерно в 13 километрах от него. Этот тест был назван многими источниками первым в мире междугородним вызовом. Финальный тест убедительно доказал, что телефон может работать на больших расстояниях.

Публичные демонстрации

Ранние публичные демонстрации телефона Белла

Белл продемонстрировал рабочий телефон на выставке «Столетие» в Филадельфии в июне 1876 года, где он привлек внимание бразильского императора Педро II, а также физика и инженера сэра Уильяма Томсона (который позже был удостоен титула 1-го барона Кельвина). В августе 1876 года на собрании Британской ассоциации содействия развитию науки Томсон открыл телефон европейской публике. Описывая свой визит на выставку в Филадельфии, Томсон сказал: «Я слышал [по телефону] отрывки, взятые наугад из газет Нью-Йорка:« Прибыл SS Cox »(я не смог разобрать SS Cox);« Город Нью-Йорка »,« Сенатор Мортон »,« Сенат постановил напечатать тысячу дополнительных копий »,« Американцы в Лондоне решили отпраздновать наступающее четвертое июля! » Все это мои собственные уши слышали, как это говорилось со мной с безошибочной отчетливостью тогдашней круглой дисковой арматурой такого же маленького электромагнита, который я держу в руке ».

Три великих испытания 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, вернувшись в дом своих родителей в Мелвилл-Хаус (ныне Национальное историческое место 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.

В первом тестового вызова на большее расстояние в Южном Онтарио, 3 августа 1876 г., дядя Александра Грэма, профессор Дэвид Чарльз Белл, обратился к нему с телеграфа Брантфорда, декламируя из Шекспира «s Гамлета (» Быть или не быть .... "). Молодой изобретатель, работавший в магазине A. Wallis Ellis в соседнем районе Маунт-Плезант , получил и, возможно, перенес голос своего дяди на фонавтограмму , рисунок, сделанный на записывающем устройстве, похожем на ручку, которое могло воспроизводить формы звука. волны как формы волны на дымчатое стекло или другие среды, отслеживая их колебания.

На следующий день, 4 августа, был сделан еще один звонок между телеграфом Брантфорда и Мелвилл-Хаусом, где на большом обеде обменялись «… речью, декламацией, песнями и инструментальной музыкой». Чтобы доставить телефонные сигналы в Мелвилл-Хаус, Александр Грэм дерзко «скупил» и «очистил» всю поставку дымоходного провода в Брантфорде. С помощью двух соседей своих родителей он прикрепил провод дымохода примерно в 400 метрах (четверть мили) вдоль верхних столбов забора от дома своих родителей до точки соединения на телеграфной линии с соседним поселением Маунт-Плезант. , который присоединился к офису Dominion Telegraph в Брантфорде, Онтарио.

Третьим и наиболее важным испытанием стал первый в мире настоящий междугородный телефонный разговор, совершенный между Брантфордом и Парижем, Онтарио, 10 августа 1876 года. Для этого междугороднего разговора Александр Грэм Белл настроил телефонную связь с помощью телеграфных линий в магазине Роберта Уайта. и обувной магазин на Гранд-Ривер-стрит, 90 в Париже, через офис Dominion Telegraph Co. на Колборн-стрит. Обычная телеграфная линия между Парижем и Брантфордом была не совсем 13 км (8 миль) в длину, но связь была продлена еще на 93 км (58 миль) до Торонто, чтобы позволить использовать батарею в его телеграфном офисе . Конечно, это был междугородний звонок в одну сторону. Первый двусторонний (взаимный) разговор по линии произошел между Кембриджем и Бостоном (примерно 2,5 мили) 9 октября 1876 года. Во время этого разговора Белл находился на Килби-стрит в Бостоне, а Уотсон - в офисе Walworth Manufacturing Company. .

Scientific American описал три тестовых звонка в своей статье от 9 сентября 1876 года «Человеческий голос, переданный по телеграфу». Историк Томас Костейн назвал эти звонки «тремя великими испытаниями телефона». Один из обозревателей Bell Homestead написал о них: «Никто, участвовавший в этих ранних звонках, возможно, не мог понять будущего воздействия этих нововведений в области коммуникации».

Позже публичные демонстрации

Более поздний дизайн телефона был публично выставлен 4 мая 1877 года на лекции профессора Белла в Бостонском мюзик-холле . Согласно сообщению, цитируемому Джоном Манро в Heroes of the Telegraph :

Подойдя к небольшой телефонной будке с тонкими проводами, мистер Белл хладнокровно спросил, как будто обращаясь к кому-то в соседней комнате: «Мистер Ватсон, вы готовы!» Мистер Уотсон, находящийся в пяти милях от Сомервилля, сразу ответил утвердительно, и вскоре был услышан голос, поющий «Америка». [...] Подойдя к другому инструменту, связанному проводом с Провиденсом, находящимся в сорока трех милях от него, мистер Белл прислушался и сказал: «Синьор Бриньолли, ассистирующий на концерте в Провиденс-мюзик-холле, теперь будет петь. для нас." Через мгновение ритм голоса тенора повышался и понижался, звук становился слабым, иногда теряющимся, а затем снова слышимым. Позже очень отчетливо прозвучало соло корнета, сыгранное в Сомервилле. Еще позже из Сомервилля по телеграфу пришла песня из трех частей, и г-н Белл сказал своей аудитории: «Я отключу песню из одной части комнаты в другую, чтобы все могли слышать». На последующей лекции в Салеме, штат Массачусетс , была установлена ​​связь с Бостоном, находившимся на расстоянии восемнадцати миль, и г-н Уотсон в последнем месте спел «Auld Lang Syne», национальный гимн, и «Hail Columbia», в то время как публика в Салеме присоединилась к в хоре.

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

Краткое изложение достижений Белла

Белл сделал для телефона то же, что Генри Форд сделал для автомобиля. Хотя Белл и не были первыми, кто экспериментировал с телефонными устройствами, он и компании, основанные на его имя, были первыми, кто разработал коммерчески практичные телефоны, на основе которых можно было построить и развить успешный бизнес. Bell приняла углеродные передатчики, аналогичные передатчикам Эдисона, и адаптировала телефонные станции и коммутационные платы, разработанные для телеграфии. Уотсон и другие инженеры Bell изобрели множество других усовершенствований телефонии. Bell преуспела там, где другим не удалось собрать коммерчески жизнеспособную телефонную систему. Можно утверждать, что Белл изобрел телефонную промышленность. Первая внятная передача голоса Беллом по электрическому проводу была названа вехой IEEE .

Датчики переменного сопротивления

Водяной микрофон - Элиша Грей

Элиша Грей признал недостаточную точность взломного передатчика Рейса и Бурселя и рассуждал по аналогии с телеграфом любовника , что если бы ток можно было заставить более точно моделировать движения диафрагмы, а не просто открывать и закрывать диафрагму. цепи, может быть достигнута большая точность воспроизведения. 14 февраля 1876 года Грей подал патентное заявление в патентное ведомство США в отношении жидкостного микрофона . В устройстве использовалась металлическая игла или стержень, который едва помещался в проводник с жидкостью, например в смесь воды и кислоты. В ответ на колебания диафрагмы игла более или менее погружалась в жидкость, изменяя электрическое сопротивление и, следовательно, ток, проходящий через устройство и поступающий в приемник. Грей не преобразовал свое предостережение в патентную заявку до тех пор, пока срок действия оговорки не истек, и, следовательно, оставил поле открытым для Белла.

Когда Грей подал заявку на патент на телефонный передатчик с переменным сопротивлением, Патентное бюро определило, что «в то время как Грей, несомненно, был первым, кто задумал и раскрыл изобретение (с переменным сопротивлением ), как в его оговорке от 14 февраля 1876 года, его отказ принять какие-либо действие, которое завершается 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 на глазах у многих свидетелей несколькими годами ранее, и большинство историков приписывают ему это изобретение.

Томас Альва Эдисон сделал следующий шаг в улучшении телефона, изобретя в 1878 году углеродный «передатчик» (микрофон), который обеспечивал сильный голосовой сигнал на передающей цепи, что делало междугородные звонки практичными. Эдисон обнаружил, что зерна углерода, зажатые между двумя металлическими пластинами, обладают переменным электрическим сопротивлением, которое зависит от давления. Таким образом, зерна могли изменять свое сопротивление, когда пластины двигались в ответ на звуковые волны, и воспроизводили 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 для вызова , центральная телефонная станция , обычная батарея , мелодия звонка , усиление , магистральные линии и беспроводные телефоны - сначала беспроводные, а затем полностью мобильные, - сделали телефон полезным и широко распространенным устройством, каким он является сейчас.

Телефонные станции

Телефонная станция была задумана венгерским инженером Тивадаром Пушкашем (1844–1893) в 1876 году, когда он работал на телеграфной станции у Томаса Эдисона . 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 он переориентировался на совершенствование дизайна телефонной станции . Затем он связался с изобретателем из США Томасом Эдисоном, которому понравился дизайн. По словам Эдисона, «Тивадар Пушкаш был первым, кто предложил идею телефонной станции».

Споры

Белл был широко известен как «изобретатель» телефона за пределами Италии, где Меуччи был известен как его изобретатель. В Соединенных Штатах существует множество отражений Белла как североамериканского символа изобретения телефона, и долгое время этот вопрос не оставался спорным. В июне 2002 года , однако, Палата представителей США приняла законопроект о признании символический вклад Антонио Meucci « в изобретении телефона» (не « для изобретения телефона» ), бросив дело в некоторые противоречия. Палата представителей США признала, что работа Меуччи настолько важна, что этого могло быть достаточно, чтобы Белл не получил патент.

Каждый из поборников Меуччи, Манцетти и Грея предложил довольно точные истории об изобретении, с помощью которого Белл активно украл изобретение телефона у своего 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 ознакомиться с конфиденциальной патентной заявкой Грея.

Одним из ценных пунктов патента США 174 465 от 1876 г. был пункт 4 - способ создания переменного электрического тока в цепи путем изменения сопротивления в цепи. Эта функция не была показана в любом из Белла патентных чертежей , но была показана на рисунках Elisha Грея в его предостережении , поданном в тот же день, 14 февраля, 1876. описание переменной функции сопротивления, состоящей из семи предложений, было включен в приложение Беллы . То, что он был вставлен, не оспаривается. А вот когда его вставили - вопрос спорный. Белл показал, что он написал предложения, содержащие свойство переменного сопротивления, до 18 января 1876 года, «почти в последний момент», прежде чем отправить свой проект заявления своим адвокатам. В книге Эвенсона утверждается, что семь предложений и пункт 4 были вставлены без ведома Белла непосредственно перед тем, как заявление Белла было передано в Патентное ведомство одним из юристов Белла 14 февраля 1876 года.

Вопреки популярной истории, предостережение Грея было передано в Патентное ведомство США за несколько часов до подачи заявки Беллом. Предостережение Грея было доставлено в Патентное ведомство утром 14 февраля 1876 г., вскоре после открытия Патентного ведомства, и оставалось в нижней части корзины до полудня. Заявление Белла было подано незадолго до полудня 14 февраля адвокатом Белла, который попросил, чтобы регистрационный сбор был немедленно внесен в промокашку кассовых чеков, и заявление Белла было немедленно доставлено экзаменатору. Ближе к вечеру предупреждение Грея было внесено в кассовый блоттер и доставлено к экзаменатору только на следующий день. Тот факт, что пошлина Белла за регистрацию была зарегистрирована раньше, чем Грея, привела к мифу 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 двери для Белла, получившего патент США 174465 на телефон 7 марта 1876 года.

Мемориал изобретению

В 1906 году жители города Брантфорд, Онтарио , Канада, и его окрестностей сформировали Bell Memorial Association, чтобы ознаменовать изобретение телефона Александром Грэмом Беллом в июле 1874 года в доме его родителей, Мелвилл-Хаус, недалеко от Брантфорда. Дизайн Уолтера Олворда был единогласно выбран из 10 представленных моделей, выигравших конкурс. Мемориал первоначально должен был быть завершен к 1912 году, но Олвард закончил его только через пять лет. Генерал - губернатор Канады , Виктор Кавендиш, девятый герцог Девоншира , церемонно представил мемориал на 24 октября 1917 года.

Олвард разработал памятник, чтобы символизировать способность телефона преодолевать расстояния. Последовательность шагов ведет к основному разделу, где парящая аллегорическая фигура Вдохновения появляется над лежащей мужской фигурой, представляющей Человека, обнаруживая его способность передавать звук в пространстве , а также указывая на три парящие фигуры, посланников Знания , Радости и Печаль находится на другом конце картины. Кроме того, на гранитных пьедесталах установлены две женские фигуры, представляющие Человечество, расположенные слева и справа от мемориала, одна отправляет, а другая получает сообщение.

Величие Bell Telephone Memorial было описано как лучший пример ранних работ Олворда, продвигающих скульптора к славе. Сам мемориал использовался как центральное место для многих гражданских мероприятий и остается важной частью истории Брантфорда, помогая самому городу стать «Телефонным городом».

Телефон Мемориал Белл , память изобретения телефона с помощью Александра Грэма Белла . Памятник, оплаченный путем открытой подписки и скульптор WS Allward , был посвящен в генерал - губернатор Канады , Виктор Кавендиш, 9 - й герцога Девоншира с доктором Белл в телефонной Сити Александр Грэхем Белл Гарденс в 1917 году Включенный в основных таблицах являются фигуры, представляющие Человека, открывающие его способность передавать звук в пространстве , Вдохновение, шепчущее человеку, его способность передавать звук в пространстве , а также Знание, Радость, Печаль . (Предоставлено: Опись наследия Брантфорда , город Брантфорд, Онтарио, Канада )

Смотрите также

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

использованная литература

дальнейшее чтение

• Бейкер, Бертон Х. (2000), Серая материя: забытая история телефона , Сент-Джозеф, Мичиган, 2000. ISBN  0-615-11329-X
• Белл, Александр Грэм. (1911), Речь Александра Грэма Белла, 2 ноября 1911 г .: Историческая речь Александра Грэма Белла 2 ноября 1911 г. на первом собрании Ассоциации пионеров телефонной связи , Beinn Bhreagh Recorder, ноябрь 1911 г., стр. 15– 19;
• Бетюн, Брайан, (2008) Белл украл идею телефона? (Книжное обозрение) , Maclean's Magazine, 4 февраля 2008 г .;
• Bourseul, Charles, Transmission électrique de la parole , L'Illustration (Париж), 26 августа 1854 г. (на французском языке)
• Брюс, Роберт В. (1990), Белл: Александр Белл и покорение одиночества , Cornell University Press, 1990. ISBN  0-8014-9691-8
• Коу, Льюис (1995), Телефон и его несколько изобретателей: история , Макфарланд, Северная Каролина, 1995. ISBN  0-7864-0138-9
• Эвенсон, А. Эдвард (2000), Телефонный патентный заговор 1876 года: Противоречие между Элишей Грей 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  0-00-200676-6 , ISBN  978-0-00-200676-7 IBO: 621.385092;
• Джозефсон, Мэтью (1992), Эдисон: биография , Wiley, ISBN  0-471-54806-5
• Шульман, Сет, (2007) Телефонный гамбит: в погоне за секретом Александра Грэма Белла , WW Norton & Comp .; 1-е издание, 25 декабря 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 из Project Gutenberg
• Американские сокровища Библиотеки Конгресса , Александр Грэм Белл - Лабораторная тетрадь I, страницы 40–41 (изображение 22)
• Приложение к журналу Scientific American № 520, 19 декабря 1885 г.
• Телефонные патенты

Патенты

• US 161739 Передатчик и приемник для электрических телеграфов (настроенные стальные язычки) Александра Грэхема Белла (6 апреля 1875 г.) 
• Телеграфия США 174465 (первый телефонный патент Белла) Александра Грэма Белла (7 марта 1876 г.) 
• Телефонный телеграфный приемник США 178399 (вибрирующий язычок) Александра Грэма Белла (6 июня 1876 г.) 
• США 181553 Генерация электрических токов (магнето) Александра Грэма Белла (29 августа 1876 г.) 
• Электрическая телеграфия США 186787 (приемник с постоянными магнитами) Александра Грэма Белла (15 января 1877 г.) 
• США 201488 Говорящий телефон (конструкции приемников) Александра Грэхема Белла (19 марта 1878 г.) 
• Электрический разговорный телефон США 213090 (фрикционный передатчик) Александра Грэма Белла (11 марта 1879 г.) 
• US 220791 Телефонная цепь (витые пары проводов) Александра Грэхема Белла (21 октября 1879 г.) 
• US 228507 Электрический телефонный передатчик ( передатчик с полым шариком) Александра Грэма Белла (8 июня 1880 г.) 
• Телефонная цепь США 230168 Александра Грэма Белла (20 июля 1880 г.) 
• US 238833 Electric Call-Bell от Александра Грэма Белла (15 марта 1881 г.) 
• Телефонный приемник US 241184 (схема местной батареи с катушкой) Александра Грэхема Белла (10 мая 1881 г.) 
• Телефонная цепь US 244426 (кабель из витых пар) Александра Грэма Белла (19 июля 1881 г.) 
• Говорящий телефон US 250126 , Фрэнсис Блейк (29 ноября 1881 г.)
• Плата с несколькими коммутаторами US 252576 для телефонных станций, автор - Лерой Фирман (Western Electric) (17 января 1882 г.) 
• US 474230 Speaking Telegraph (графитовый передатчик) Томаса Эдисона (Western Union) 3 мая 1892 г.
• Говорящий телефон US 203016 (передатчик с углеродной кнопкой) Томаса Эдисона 
• US 222390 Углеродный телефон (передатчик углеродных гранул) Томаса Эдисона 
• US 485311 Телефон (сплошной углеродный передатчик) от Энтони К. Уайта (инженер Bell) 1 ноября 1892 г.
• US 597062 Вызывное устройство для телефонной станции (набор номера), автор - А. Э. Кейт (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 переключатель телефонных разъемов (для телефонов с дисковым набором), автор А.Э. Кейт и С.Дж. Эриксон, 13 марта 1906 г.