Изобретение телефона стало кульминацией работы, проделанной более чем одним человеком, и привело к ряду судебных исков, связанных с патентными претензиями нескольких людей и многочисленных компаний. Известными людьми, включенными в этот список, были Антонио Меуччи , Филипп Рейс , Элиша Грей и Александр Грэхем Белл .
Концепция телефона восходит к струнному телефону или телефону влюбленных, который был известен на протяжении столетий и состоял из двух диафрагм, соединенных натянутой струной или проволокой. Звуковые волны переносятся 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 струны с донышками двух металлических банок, бумажных стаканчиков или подобных предметов. Основная идея этой игрушки заключалась в том, что диафрагма может собирать звуки голоса для воспроизведения на расстоянии. Один из предшественников развития 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 использовалась в подобных телекоммуникационных устройствах. Изобретение Гаусса и Вебера считается первым в мире электромагнитным телеграфом. [1]
В 1840 году американец Чарльз Графтон Пейдж пропустил электрический ток через катушку провода, помещенную между полюсами подковообразного магнита. Он заметил, что подключение и отключение тока вызывало звенящий звук в магните. Он назвал этот эффект «гальванической музыкой». [2]
Инноченцо Манцетти задумал создать телефон еще в 1844 году и, возможно, создал его в 1864 году как усовершенствование автомата, созданного им в 1849 году.
Шарль Бурсёль был французским инженером-телеграфистом, который в 1854 году предложил (но не построил) первую конструкцию «замыкающего» телефона. Примерно в то же время, как позже утверждал Меуччи, он предпринял свою первую попытку создания телефона в Италии.
Бурсёль объяснил: «Предположим, что человек говорит около подвижного диска, достаточно гибкого, чтобы не терять ни одной вибрации голоса; что этот диск попеременно создает и прерывает токи от батареи: на расстоянии вы можете иметь другой диск, который одновременно будет совершать те же вибрации... Несомненно, что 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 обещают благоприятный результат».
Одно из первых устройств связи было изобретено около 1854 года Антонио Меуччи , который назвал его телетрофоно ( букв. «электрофон») . В 1871 году Меуччи подал патентную оговорку в Патентное ведомство США. В своей оговорке он описывает свое изобретение, но не упоминает диафрагму, электромагнит, преобразование звука в электрические волны, преобразование электрических волн в звук или другие существенные особенности электромагнитного телефона.
Первая американская демонстрация изобретения Меуччи состоялась в Статен-Айленде , Нью-Йорк, в 1854 году. [3] В 1861 году его описание было опубликовано в итальянской газете New York, хотя до наших дней не сохранилось ни одной известной копии этого газетного выпуска или статьи. 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 оговорке к патенту США 1871 года . Еще одним обнаруженным несоответствием было то, что устройство, описанное в оговорке 1871 года, использовало только один проводящий провод, а передатчики-приемники телефона были изолированы от пути «возврата через землю».
Меуччи изучал принципы электромагнитной передачи голоса в течение многих лет и смог осуществить свою мечту о передаче своего голоса по проводам в 1856 году. Он установил в своем доме устройство, похожее на телефон, чтобы общаться с женой, которая в то время болела. Некоторые из заметок Меуччи, предположительно написанных в 1857 году, описывают основной принцип электромагнитной передачи голоса — или, другими словами, телефона. [ необходима цитата ]
В 1880-х годах Меуччи приписывали раннее изобретение индуктивной нагрузки телефонных проводов для усиления сигналов на больших расстояниях. Серьёзные ожоги от несчастного случая, незнание английского языка и плохие деловые способности привели к тому, что Меуччи не удалось развить свои изобретения в коммерческих целях в Америке. Меуччи продемонстрировал какой-то инструмент в 1849 году в Гаване, Куба , однако, это мог быть вариант струнного телефона , в котором использовались провода. Меуччи также приписывают изобретение схемы анти- сайдтона . Однако экспертиза показала, что его решение проблемы бокового тона состояло в том, чтобы поддерживать две отдельные телефонные схемы и, таким образом, использовать в два раза больше проводов для передачи. Схема анти-сайдтона, позже представленная Bell Telephone, вместо этого отменяла боковой тон посредством процесса обратной связи.
Сообщается, что лаборатория American District Telegraph (ADT) потеряла некоторые рабочие модели Меуччи, его жена, как сообщается, избавилась от других, а Меуччи, который иногда жил на государственную помощь, решил не продлевать свой патент на телетрофоно 1871 года после 1874 года.
В 2002 году Палата представителей США приняла резолюцию , в которой говорилось, что Меуччи является пионером в разработке телефона. [4] [5] [6] [7] В резолюции говорилось, что «если бы Меуччи смог заплатить сбор в размере 10 долларов за сохранение оговорки после 1874 года, то патент не мог бы быть выдан Беллу».
За резолюцией Конгресса США по делу Меуччи немедленно последовало законодательное предложение 37-го парламента Канады , объявившее Александра Грэхема Белла изобретателем телефона. Другие в Канаде не согласились с резолюцией Конгресса, некоторые из них подвергли критике как ее точность, так и намерения.
Бывший генеральный директор центрального научно-исследовательского института телекоммуникаций Telecom Italia ( CSELT ) Базилио Катания [8] и Итальянское общество электротехники « Federazione Italiana di Elettrotecnica » посвятили музей Антонио Меуччи, выстроив хронологию его изобретения телефона и проследив историю двух судебных процессов с участием Меуччи и Александра Грэхема Белла. [9] [10] [11]
Они утверждают, что Меуччи был фактическим изобретателем телефона, и основывают свои аргументы на реконструированных свидетельствах. Нижеследующее, если не указано иное, является резюме их исторической реконструкции. [12]
Вышеуказанная информация была опубликована в Scientific American Supplement № 520 от 19 декабря 1885 г. [17] на основе реконструкций, выполненных в 1885 г., для которых не было никаких современных свидетельств до 1875 г. В оговорке Меуччи 1871 г. не упоминались ни одна из функций телефона, позже приписанных ему его адвокатом, и которые были опубликованы в этом Scientific American Supplement, что стало основной причиной проигрыша дела о нарушении патентных прав «Белл против Глоуба и Меуччи», которое было решено против Глоуба и Меуччи. [18]
Телефон Рейса разрабатывался с 1857 года. Предположительно, передатчик был сложен в эксплуатации, поскольку относительное положение иглы и контакта имело решающее значение для работы устройства. Таким образом, его можно назвать «телефоном», поскольку он передавал звуки голоса на расстояние с помощью электричества, но вряд ли был коммерчески практичным телефоном в современном смысле.
В 1874 году устройство Рейса было испытано британской компанией Standard Telephones and Cables (STC). Результаты также подтвердили, что оно может передавать и принимать речь с хорошим качеством (верностью), но относительно низкой интенсивностью. [ необходима цитата ]
Новое изобретение Рейса было изложено в лекции перед Физическим обществом Франкфурта 26 октября 1861 года, а описание, написанное им самим для Jahresbericht месяцем или двумя позже. Оно вызвало большой научный ажиотаж в Германии; его 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 оборудование Рейса и обнаружил, что «отдельные слова, произнесенные при чтении, разговоре и т. п., воспринимались неотчетливо, хотя здесь также интонации голоса, модуляции вопроса, удивления, команды и т. д. достигали отчетливого выражения». [19] 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, только музыкальный, а не артикуляционный. Первым человеком, публично продемонстрировавшим телефон для передачи членораздельной речи, был А. Г. Белл. Первый практический коммерческий телефон для передачи членораздельной речи был изобретен мной. Телефоны, используемые во всем мире, — мои и Белла. Мой используется для передачи. Белла используется для приема. [20]
Сирил Дюке изобретает телефонную трубку. [21]
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 аппарата, объединяющего динамик и приемник в одном устройстве. [21]
Элиша Грей из Хайленд-Парка, штат Иллинойс , также изобрел тональный телеграф такого рода 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 около полюсов электромагнита. «Гармонический телеграф» Грея с вибрирующими язычками использовался компанией Western Union Telegraph. Поскольку по одному и тому же проводу можно одновременно передавать более одного набора частот вибрации — то есть более одного музыкального тона, гармонический телеграф можно использовать как «мультиплексный» или многослойный телеграф, передавая несколько сообщений по одному и тому же проводу одновременно. Каждое сообщение может быть прочитано оператором либо по звуку, либо по разным тонам, прочитанным разными операторами, или постоянная запись может быть сделана с помощью отметок, нарисованных на ленте дорожной бумаги самописцем Морзе. 27 июля 1875 года Грею был выдан патент США 166 096 на «Электрический телеграф для передачи музыкальных тонов» (гармонику).
14 февраля 1876 года в Патентном ведомстве США адвокат Грея подал патентную оговорку на телефон в тот же день, когда адвокат Белла подал патентную заявку Белла на телефон. Водяной передатчик, описанный в оговорке Грея, был поразительно похож на экспериментальный телефонный передатчик, испытанный Беллом 10 марта 1876 года, факт, который вызвал вопросы о том, был ли Белл (который знал Грея) вдохновлен конструкцией Грея или наоборот. Хотя Белл не использовал водяной передатчик Грея в более поздних телефонах, доказательства свидетельствуют о том, что адвокаты Белла могли получить несправедливое преимущество перед Греем. [22]
Александр Грэхем 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 вокальной физиологии в 1873 году.
Будучи профессором вокальной физиологии в Бостонском университете , Белл занимался обучением учителей искусству обучения глухих тому, как говорить, и экспериментировал с фоноавтографом Леона Скотта , записывая колебания речи. Этот аппарат в основном состоит из тонкой мембраны, вибрирующей под действием голоса, и несущей легкий стилус, который чертит волнообразную линию на пластине дымчатого стекла . Линия является графическим представлением колебаний мембраны и волн звука в воздухе. [23]
Этот опыт подготовил Белла 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 конструкциях Белла использовались различные прерыватели тока «вкл-выкл-вкл-выкл», приводимые в действие вибрирующими стальными язычками, которые посылали прерванный ток на удаленный электромагнит приемника, который заставлял вибрировать второй стальной язычок или камертон. [24]
Во время эксперимента 2 июня 1875 года Белла и его помощника Томаса Уотсона язычок приемника не отреагировал на прерывистый ток, подаваемый электрической батареей. Белл сказал Уотсону, который был на другом конце линии, дернуть язычок, думая, что он прилип к полюсу магнита. Уотсон подчинился, и к своему удивлению Белл услышал, как язычок на его конце линии вибрирует и издает тот же тембр дернутого язычка, хотя не было никаких прерывистых токов включения-выключения-включения-выключения от передатчика, заставляющих его вибрировать. [25] Еще несколько экспериментов вскоре показали, что его язычок приемника был приведен в колебание магнитоэлектрическими токами, индуцированными в линии движением удаленного язычка приемника в непосредственной близости от его магнита. Ток батареи не вызывал вибрацию, а был нужен только для подачи магнитного поля, в котором язычки вибрировали. Более того, когда Белл услышал насыщенные обертоны щипкового тростника, ему пришло в голову, что поскольку цепь никогда не разрывается, все сложные колебания речи могут быть преобразованы в волнообразные (модулированные) токи, которые, в свою очередь, будут воспроизводить сложный тембр, амплитуду и частоты речи на расстоянии.
После того, как Белл и Уотсон 2 июня 1875 года обнаружили, что движения одного только язычка в магнитном поле могут воспроизводить частоты и тембр речевых звуковых волн, Белл рассуждал по аналогии с механическим фоноавтографом, что кожная диафрагма будет воспроизводить звуки, подобные человеческому уху, если ее подключить к стальному или железному язычку или шарнирному якорю. 1 июля 1875 года он поручил Уотсону построить приемник, состоящий из растянутой диафрагмы или барабана из кожи золотобитера с якорем из намагниченного железа, прикрепленным к его середине, и свободно вибрирующий перед полюсом электромагнита в цепи с линией. Второе мембранное устройство было построено для использования в качестве передатчика. [26] Это был телефон «виселицы». Несколько дней спустя их опробовали вместе, по одному на каждом конце линии, которая шла из комнаты в доме изобретателя, расположенном по адресу 5 Эксетер-Плейс в Бостоне, в подвал под ним. [27] Белл в рабочей комнате держал один инструмент в руках, а Уотсон в подвале слушал другой. Белл говорил в свой инструмент: «Вы понимаете, что я говорю?», и Уотсон отвечал: «Да». Однако звуки голоса не были различимы, а якорь имел тенденцию прилипать к полюсу электромагнита и разрывать мембрану.
10 марта 1876 года в ходе испытания, проведенного между двумя комнатами в одном здании, над театром Palace , по адресу 109 Court Street , [28] недалеко от площади Сколлэй в Бостоне [29] [30], было показано, что телефон работал, но пока только на небольшом расстоянии. [31] [32]
В 1876 году Белл стал первым, кто получил патент на «аппарат для передачи голоса или других звуков телеграфным способом», после экспериментов со многими примитивными звуковыми передатчиками и приемниками. Из-за болезни и других обязательств Белл практически не занимался усовершенствованиями или экспериментами с телефоном в течение восьми месяцев, пока не был опубликован его патент США 174 465. [26] но в течение года в Коннектикуте была построена первая телефонная станция, а в 1877 году была создана Bell Telephone Company, причем Беллу принадлежала треть акций, что быстро сделало его богатым человеком. Изготовитель органов Эрнест Скиннер сообщил в своей автобиографии, что Белл предложил изготовителю органов из Бостона Хатчингсу 50% акций компании, но Хатчингс отказался. [33]
В 1880 году Белл был награжден французской премией Вольта за свое изобретение и на эти деньги основал Лабораторию Вольта в Вашингтоне, [ которая? ] где он продолжил эксперименты в области коммуникации, медицинских исследований и методов обучения речи глухих, работая с Хелен Келлер и другими. В 1885 году он приобрел землю в Новой Шотландии и построил там летний дом, где продолжил эксперименты, особенно в области авиации.
Сам Белл утверждал, что телефон был изобретен в Канаде, но произведен в Соединенных Штатах. [34]
.jpg/1280px-Alexander_Graham_Bell's_Telephone_Patent_Drawing_and_Oath_-_NARA_-_302052_(page_2).jpg)
Первая успешная двунаправленная передача четкой речи Беллом и Уотсоном была осуществлена 10 марта 1876 года, когда Белл сказал в устройство: «Мистер Уотсон, идите сюда, я хочу вас видеть». И Уотсон выполнил просьбу. Белл протестировал конструкцию жидкостного передатчика Грея [36] в этом эксперименте, но только после того, как был выдан патент Белла и только в качестве научного эксперимента по доказательству концепции [37], чтобы доказать к собственному удовлетворению, что понятная «членораздельная речь» (слова Белла) может передаваться электрически. [38] Поскольку жидкостный передатчик не был практичен для коммерческих продуктов, Белл сосредоточился на улучшении электромагнитного телефона после марта 1876 года и никогда не использовал жидкостный передатчик Грея в публичных демонстрациях или в коммерческих целях. [39]
Телефонный передатчик Белла (микрофон) состоял из двойного электромагнита, перед которым мембрана, натянутая на кольцо, несла продолговатый кусок мягкого железа, приклеенный к ее середине. Воронкообразный мундштук направлял звуки голоса на мембрану, и когда она вибрировала, мягкий железный «аркамент» индуцировал соответствующие токи в катушках электромагнита. Эти токи, пройдя по проводу, проходили через приемник, который состоял из электромагнита в трубчатой металлической банке, один конец которой был частично закрыт тонким круглым диском из мягкого железа. Когда волнообразный ток проходил через катушку этого электромагнита, диск вибрировал, тем самым создавая звуковые волны в воздухе.
Этот примитивный телефон был быстро усовершенствован. Двойной электромагнит был заменен одним постоянно намагниченным стержневым магнитом, имеющим небольшую катушку или бобину тонкой проволоки, окружающую один полюс, перед которой в круглом мундштуке был закреплен тонкий диск железа. Диск служил комбинированной диафрагмой и арматурой. При разговоре в мундштук железная диафрагма вибрировала вместе с голосом в магнитном поле полюса стержневого магнита и тем самым вызывала волнообразные токи в катушке. Эти токи, пройдя по проводу к удаленному приемнику, принимались в идентичном аппарате. Эта конструкция была запатентована Беллом 30 января 1877 года. Звуки были слабыми и могли быть услышаны только тогда, когда ухо находилось близко к наушнику/мундштуку, но они были отчетливыми.
В третьем из своих испытаний в Южном Онтарио, 10 августа 1876 года, Белл сделал звонок по телеграфной линии из семейного поместья в Брантфорде, Онтарио , своему помощнику, находившемуся в Париже, Онтарио , примерно в 13 километрах. Этот тест был заявлен многими источниками как первый в мире междугородний звонок. [40] [41] Окончательный тест, безусловно, доказал, что телефон может работать на больших расстояниях.
Белл представил работающий телефон на выставке Centennial в Филадельфии в июне 1876 года, где он привлек внимание бразильского императора Педру II, а также физика и инженера сэра Уильяма Томсона (который позже будет пожалован титулом 1-го барона Кельвина). В августе 1876 года на собрании Британской ассоциации содействия развитию науки Томсон представил телефон европейской публике. Описывая свой визит на Филадельфийскую выставку, Томсон сказал: «Я слышал [по телефону] отрывки, взятые наугад из нью-йоркских газет: «SS Cox прибыл» (я не смог разобрать SS Cox); «Город Нью-Йорк», «Сенатор Мортон», «Сенат постановил напечатать тысячу дополнительных экземпляров», «Американцы в Лондоне постановили отпраздновать наступление Четвертого июля!» Все это я слышал собственными ушами, с несомненной отчетливостью услышанным от круглого дискового якоря точно такого же маленького электромагнита, как тот, что я держу в руке».
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 на лето в дом своих родителей в Мелвилл-хаусе (ныне Национальный исторический памятник Белл-Хомстед ).
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 Уотсон, идите сюда – я хочу вас видеть», и Уотсон вскоре появился рядом с ним. [42]
Во время первого тестового звонка на большее расстояние в Южном Онтарио 3 августа 1876 года дядя Александра Грэхема, профессор Дэвид Чарльз Белл, разговаривал с ним из телеграфного отделения Брантфорда, декламируя строки из « Гамлета » Шекспира (« Быть или не быть... »). [43] [44] Молодой изобретатель, работавший в магазине A. Wallis Ellis в соседнем районе Маунт-Плезант , [43] [45] принял и, возможно, перенес голос своего дяди на фоноавтограмму — рисунок, сделанный на записывающем устройстве, похожем на ручку, которое могло воспроизводить формы звуковых волн в виде волновых форм на дымчатом стекле или других носителях, отслеживая их колебания.
На следующий день, 4 августа, был сделан еще один звонок между телеграфным отделением Брэнтфорда и Melville House, где большая компания обменивалась «...речью, декламациями, песнями и инструментальной музыкой». [43] Чтобы провести телефонные сигналы в Melville House, Александр Грэм дерзко «купил» и «прибрал» весь запас печной проволоки в Брэнтфорде. [46] [47] С помощью двух соседей своих родителей [48] он прикрепил печную проволоку примерно на 400 метров (четверть мили) вдоль верха столбов забора от дома своих родителей к точке соединения на телеграфной линии в соседнее сообщество Маунт-Плезант, которая соединила ее с офисом Dominion Telegraph в Брэнтфорде, Онтарио. [49] [50]
Третьим и самым важным испытанием был первый в мире настоящий междугородный телефонный звонок, совершенный между Брантфордом и Парижем, Онтарио, 10 августа 1876 года. [51] [52] Для этого междугороднего звонка Александр Грэхем Белл установил телефон с использованием телеграфных линий в магазине обуви Роберта Уайта по адресу 90 Grand River Street North в Париже через свой офис Dominion Telegraph Co. на Колборн-стрит. Обычная телеграфная линия между Парижем и Брантфордом была не совсем 13 км (8 миль) в длину, но соединение было продлено еще на 93 км (58 миль) до Торонто , чтобы позволить использовать батарею в его телеграфном офисе . [43] [53] Конечно, это был односторонний междугородный звонок. Первый двусторонний (взаимный) разговор по линии связи состоялся между Кембриджем и Бостоном (примерно 2,5 мили) 9 октября 1876 года. [54] Во время этого разговора Белл находился на Килби-стрит в Бостоне, а Уотсон — в офисе Walworth Manufacturing Company. [55]
Scientific American описал три тестовых звонка в своей статье от 9 сентября 1876 года «Человеческий голос, передаваемый по телеграфу». [53] Историк Томас Костейн назвал звонки «тремя великими испытаниями телефона». [56] Один из рецензентов Bell Homestead написал о них: «Никто из тех, кто участвовал в этих ранних звонках, не мог понять будущего влияния этих первых средств связи». [57]
Более поздняя конструкция телефона была публично представлена 4 мая 1877 года на лекции профессора Белла в Бостонском мюзик-холле . Согласно отчету, цитируемому Джоном Манро в Heroes of the Telegraph :
Подойдя к небольшой телефонной будке с тонкими проволочными креплениями, мистер Белл хладнокровно спросил, как будто обращаясь к кому-то в соседней комнате: «Мистер Уотсон, вы готовы!» Мистер Уотсон, находившийся в пяти милях от него в Сомервилле, быстро ответил утвердительно, и вскоре послышался голос, поющий «Америку». [...] Подойдя к другому инструменту, соединенному проводом с Провиденсом, находящимся в сорока трех милях от него, мистер Белл прислушался на мгновение и сказал: «Синьор Бриньолли, который помогает на концерте в Провиденс-Мьюзик-Холле, сейчас споет для нас». Через мгновение каденция голоса тенора повысилась и упала, звук был слабым, иногда терялся, а затем снова слышимым. Позже было очень отчетливо слышно соло корнета, сыгранное в Сомервилле. Еще позже по проводам из Сомервилля пришла трехголосная песня, и мистер Белл сказал своим слушателям: «Я переключу песню из одной части комнаты в другую, чтобы все могли слышать». На последующей лекции в Сейлеме, штат Массачусетс , была установлена связь с Бостоном, находящимся 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 Сейлеме присоединилась к хору. [58]
14 января 1878 года в Osborne House на острове Уайт Белл продемонстрировал устройство королеве Виктории , [59] совершив звонки в Коус, Саутгемптон и Лондон. Это были первые публично засвидетельствованные междугородние телефонные звонки в Великобритании . Королева посчитала этот процесс «весьма необычным», хотя звук был «довольно слабым». [60] Позже она попросила купить оборудование, которое использовалось, но Белл предложил сделать модель специально для нее. [61] [62]
Белл сделал для телефона то же, что Генри Форд сделал для автомобиля. Хотя Белл и компании, основанные его именем, не были первыми, кто экспериментировал с телефонными устройствами, они были первыми, кто разработал коммерчески практичные телефоны, вокруг которых мог быть построен и развит успешный бизнес. Белл принял угольные передатчики, похожие на передатчики Эдисона, и адаптировал телефонные станции и коммутационные платы, разработанные для телеграфии. Уотсон и другие инженеры Белла изобрели множество других усовершенствований телефонии. Белл преуспел там, где другие не смогли собрать коммерчески жизнеспособную телефонную систему. Можно утверждать, что Белл изобрел телефонную индустрию. Первая разборчивая передача голоса Белла по электрическому проводу была названа вехой IEEE . [63]
Элиша Грей осознал недостаточную точность передатчика с прерыванием передачи Рейса и Бурсёля и рассуждал по аналогии с телеграфом любовника , что если бы ток можно было заставить более точно моделировать движения диафрагмы, а не просто размыкать и замыкать цепь, можно было бы достичь большей точности. 14 февраля 1876 года Грей подал патентную оговорку в патентное ведомство США на жидкостный микрофон . Устройство использовало металлическую иглу или стержень, который помещался — едва-едва — в жидкий проводник, такой как смесь воды и кислоты. В ответ на колебания диафрагмы игла погружалась более или менее в жидкость, изменяя электрическое сопротивление и, таким образом, ток, проходящий через устройство и далее на приемник. Грей не преобразовал свою оговорку 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 ведомство определило, что «хотя Грей, несомненно, был первым, кто задумал и раскрыл изобретение ( переменного сопротивления ), как указано в его оговорке от 14 февраля 1876 года, его неспособность предпринять какие-либо действия, приравнивающиеся к завершению, пока другие не продемонстрировали полезность изобретения, лишает его права на его рассмотрение». [64]
Угольный микрофон был независимо разработан около 1878 года 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 работающее устройство перед многими свидетелями несколькими годами ранее, и большинство историков приписывают ему его изобретение.
Томас Альва Эдисон сделал следующий шаг в усовершенствовании телефона, изобретя в 1878 году «передатчик» из углеродных зерен (микрофон), который обеспечивал сильный голосовой сигнал в передающей цепи, что сделало междугородние звонки практичными. Эдисон обнаружил, что углеродные зерна, зажатые между двумя металлическими пластинами, имели переменное электрическое сопротивление , которое было связано с давлением. Таким образом, зерна могли изменять свое сопротивление, когда пластины двигались 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.
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 полезным и широко распространенным аппаратом, каким он является сейчас.
Телефонная станция была идеей венгерского инженера Тивадара Пушкаша (1844–1893) в 1876 году, когда он работал на Томаса Эдисона над телеграфной станцией. [65] [66] [67] [68] Пушкаш работал над своей идеей электрической телеграфной станции, когда Александр Грэхем Белл получил первый патент на телефон. Это заставило Пушкаша по-новому взглянуть на свою собственную работу, и он сосредоточился на совершенствовании конструкции телефонной станции . Затем он связался с американским изобретателем Томасом Эдисоном , которому понравилась конструкция. По словам Эдисона, «Тивадар Пушкаш был первым человеком, предложившим идею телефонной станции». [69]
Белл был широко признан «изобретателем» телефона за пределами Италии, где Меуччи был признан его изобретателем, и за пределами Германии, где Рейс был признан «изобретателем». В Соединенных Штатах существуют многочисленные отражения Белла как североамериканского символа 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 споры по этому вопросу. Десять дней спустя канадский парламент выступил с символическим предложением приписать изобретение телефона Беллу.
Сторонники Меуччи, Манцетти и Грея каждый из них предложил довольно точные истории об ухищрении, посредством которого Белл активно украл изобретение телефона у их конкретного изобретателя. В резолюции Конгресса 2002 года было неверно 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 осмотрел его устройство в 1865 году. В 1886 году патентный эксперт Зенас Уилбер публично заявил, что Белл заплатил ему сто долларов, когда тот позволил Беллу взглянуть на конфиденциальную патентную заявку Грея. [70]
Одним из ценных пунктов патента США 174,465 Белла 1876 года был пункт 4, способ получения переменного электрического тока в цепи путем изменения сопротивления в цепи. Эта функция не была показана ни на одном из патентных чертежей Белла , но была показана на чертежах Элиши Грея в его оговорке, поданной в тот же день, 14 февраля 1876 года. Описание функции переменного сопротивления, состоящее из семи предложений, было вставлено в заявку Белла. То, что она была вставлена, не оспаривается. Но когда она была вставлена, является спорным вопросом. Белл показал, что он написал предложения, содержащие функцию переменного сопротивления, до 18 января 1876 года, «почти в последний момент» перед отправкой своего черновика заявки своим юристам. В книге Эвенсона [71] утверждается, что семь предложений и пункт 4 были вставлены без ведома Белла, непосредственно перед тем, как один из юристов Белла лично передал заявку в Патентное бюро 14 февраля 1876 года.
Вопреки популярной истории, возражение Грея было подано в Патентное бюро США за несколько часов до заявки Белла. Возражение Грея было подано в Патентное бюро утром 14 февраля 1876 года, вскоре после открытия Патентного бюро, и оставалось в самом низу корзины для входящих заявок до того дня. Заявка Белла была подана незадолго до полудня 14 февраля адвокатом Белла, который потребовал, чтобы регистрационный сбор был немедленно внесен в кассовый бланк, и заявка Белла была немедленно передана эксперту. Поздно вечером возражение Грея было внесено в кассовый бланк и передано эксперту только на следующий день. Тот факт, что регистрационный сбор Белла был зарегистрирован раньше, чем у Грея, привел к мифу о том, что Белл прибыл в Патентное бюро раньше. [72] Белл был в Бостоне 14 февраля и узнал об этом только позже. Позже Грей отказался от своего возражения и не оспаривал приоритет Белла. Это открыло путь к получению Беллом патента США 174465 на телефон 7 марта 1876 года.
В 1906 году граждане города Брантфорд, Онтарио , Канада, и его окрестностей сформировали Ассоциацию мемориала Белла, чтобы почтить память Александра Грэхема Белла, который изобрел телефон в июле 1874 года в доме его родителей, Melville House, недалеко от Брантфорда. [73] [74] Проект Уолтера Олворда был единогласно выбран из 10 представленных моделей, победив в конкурсе. Первоначально мемориал должен был быть завершён к 1912 году, но Олворд закончил его только через пять лет. Генерал-губернатор Канады Виктор Кавендиш , 9-й герцог Девонширский , торжественно открыл мемориал 24 октября 1917 года. [73] [74]
Олворд спроектировал памятник, символизирующий способность телефона преодолевать расстояния. [74] Ряд ступеней ведет к главной секции, где парящая аллегорическая фигура Вдохновения появляется над полулежащим мужским персонажем , представляющим Человека, открывающего свою способность передавать звук через пространство , а также указывающая на три парящие фигуры, посланников Знания , Радости и Печали , расположенных на другом конце сцены. Кроме того, есть две женские фигуры, установленные на гранитных постаментах, представляющих Человечество, расположенных слева и справа от мемориала, одна из которых отправляет, а другая получает сообщение. [73]
Величие мемориала телефона Белла было описано как лучший пример раннего творчества Олворда, вознесшего скульптора к славе. Сам мемориал использовался в качестве центрального элемента для многих гражданских мероприятий и остается важной частью истории Брантфорда, помогая городу стилизовать себя как «Телефонный город».
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )публично продемонстрировал свое запатентованное изобретение, кульминацией которого стал первый в мире междугородний звонок в Париж, расположенный в 13 километрах, 10 августа.
Он совершил первые в Великобритании публично засвидетельствованные междугородние звонки, позвонив в Коуз, Саутгемптон и Лондон. Королеве Виктории так понравился телефон, что она захотела его купить.
из сотрудников королевы написал профессору Беллу, чтобы сообщить ему, "насколько королева была удовлетворена и удивлена демонстрацией телефона"
, находящиеся в настоящее время в Осборне, — это просто те, которые поставляются для обычных коммерческих целей, и мне будет очень приятно получить разрешение предложить королеве комплект телефонов, которые будут изготовлены специально для использования ее величеством.
{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )