Телефон из консервной банки — это тип акустического (неэлектрического) устройства для передачи речи, состоящего из двух консервных банок , бумажных стаканчиков или предметов аналогичной формы, прикрепленных к обоим концам натянутой струны или проволоки.
Это частный случай механической телефонии , где звук (т. е. колебания воздуха) преобразуется в колебания вдоль жидкой или твердой среды . Эти колебания передаются через среду (струну), а затем преобразуются обратно в звук.
До изобретения электромагнитного телефона существовали механические акустические устройства для передачи устных слов и музыки на большие расстояния, быстрее скорости звука в воздухе. Самые ранние механические телефоны были основаны на передаче через трубы или другие физические среды , и среди самых ранних экспериментов были те, которые проводил британский физик и полимат Роберт Гук с 1664 по 1685 год. [1] [2] С 1664 по 1665 год Гук экспериментировал с передачей звука через натянутый удлиненный провод. [3] Акустический струнный телефон приписывается ему еще в 1667 году. [4]
В течение короткого периода акустические телефоны продавались на рынке как нишевые конкуренты электрическому телефону, поскольку они не попадали под сферу его патентной защиты. Когда телефонный патент Александра Грэхема Белла истек и десятки новых телефонных компаний наводнили рынок, производители акустических телефонов не смогли конкурировать и быстро вышли из бизнеса. Их максимальный радиус действия был очень ограничен, но технические инновации (приведшие к получению около 300 патентов) увеличили их радиус действия примерно до 0,5 мили (800 м) или более при идеальных условиях. [5] Примером одной из таких компаний была компания Лемюэля Меллетта «Pulsion Telephone Supply Company» из Массачусетса, которая разработала свою версию в 1888 году и развернула ее на железнодорожных полосах отчуждения, предположительно с радиусом действия 3 мили (4,8 км). [2] [6]
За столетия до того, как жестяные банки и бумажные стаканчики стали обычным явлением, использовались другие стаканчики, и эти устройства иногда называли «телефонами влюбленных». В 20 веке они стали широко использоваться в дошкольных учреждениях и начальных школах для обучения детей звуковой вибрации.
Когда струна натянута и кто-то говорит в одну из банок, ее дно действует как диафрагма , преобразуя звуковые волны в продольные механические колебания , которые изменяют натяжение струны. Эти изменения в натяжении создают продольные волны в струне, которые перемещаются во вторую банку, заставляя ее дно вибрировать таким же образом, как и первую банку, таким образом воссоздавая звук, который слышит второй человек.
Сигнал можно направить вокруг углов, по крайней мере, двумя способами: первый — создать петлю на веревке, которая затем скручивается и прикрепляется к другому объекту. [7] Второй способ использует дополнительную банку, расположенную на вершине угла; веревка продевается через основание банки, чтобы избежать контакта с объектом, вокруг которого должен быть направлен сигнал. [8]