Изобретение телефона - Invention of the telephone

Антонио Меуччи телефон.

Актер, изображающий [[[]] говорящего в телефон первой модели.

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

В изобретение телефона

Ранняя разработка

Эта секция нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найдите источники: «Изобретение телефона»  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Март 2018 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Концепция телефона восходит к струнному телефону или телефону любовника, который был известен веками и состоял из двух диафрагмы связаны натянутой струной или проволокой. Звуковые волны передаются в виде механических колебаний по струне или проволоке от одной диафрагмы к другой. Классический пример - телефон из жестяных банок, детская игрушка, сделанная путем соединения двух концов веревки с дном двух металлических банок, бумажных стаканчиков или подобных 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 изобрел электромагнитное устройство для передачи телеграфных сигналов на Геттингенский университет в Нижней Саксонии, помогая создать фундаментальную основу для технологии, которая позже использовалась в аналогичных телекоммуникационных устройствах. Изобретение Гаусса и Вебера считается первым в мире электромагнитным телеграфом.^[1]

Чарльз Графтон Пейдж

В 1840 г. Чарльз Графтон Пейдж пропускали электрический ток через катушку с проволокой, помещенную между полюсами подковообразного магнита. Он заметил, что включение и отключение тока вызывает звон в магните. Он назвал этот эффект «гальванической музыкой».^[2]

Иннокенцо Манцетти

Иннокенцо Манцетти рассматривал идею телефона еще в 1844 году и, возможно, сделал его в 1864 году, как усовершенствование автомат построена им в 1849 году.

Шарль Бурсель

Шарль Бурсель был французским телеграфным инженером, который предложил (но не построил) первую конструкцию "перекидного" телефона в 1854 году. 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 около 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 выполняет 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 ".

Иоганн Филипп Рейс

Марка, посвященная Иоганну Филиппу Рейсу

В Телефон Рейса разрабатывался с 1857 г. Якобы 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.

Томас Эдисон проверил оборудование Рейса и обнаружил, что «отдельные слова, произносимые при чтении, разговоре и т. Д., Воспринимались нечетко, несмотря на то, что здесь также интонации голоса, модуляции допроса, удивления, приказа и т. выражение."^[3]

В 1874 году устройство Рейса испытала британская компания. Стандартные телефоны и кабели (STC). Результаты также подтвердили, что он может передавать и принимать речь с хорошим качеством (верностью), но с относительно низкой интенсивностью. В то время, когда STC предлагала Bell's Американская телефонно-телеграфная компания, а результаты были скрыты председателем STC сэром Фрэнком Гиллом для поддержания репутации Bell.^{[нужна цитата ]}

Антонио Меуччи

Первое устройство голосовой связи было изобретено около 1854 г. Антонио Меуччи, который назвал это телетрофоно. В 1871 году Меуччи подал предостережение в Патентном ведомстве США^{[нужна цитата ]}. Его оговорка 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, 1880 г.

Первая американская демонстрация изобретения Меуччи состоялась в Стейтн-Айленд, Нью-Йорк в 1854 г.^{[нужна цитата ]}. В 1861 году его описание было опубликовано в итальянской нью-йоркской газете, хотя до наших дней не сохранилось ни одной известной копии этого газетного номера или статьи.^{[нужна цитата ]}. Меуччи утверждал, что изобрел спаренные электромагнитные передатчик и приемник, в которых движение диафрагмы модулирует сигнал в катушке путем перемещения электромагнита, хотя это не упоминалось в его Патент США 1871 г.. Еще одно наблюдаемое несоответствие заключалось в том, что в устройстве, описанном в предостережении 1871 года, использовался только один проводящий провод, а передатчик-приемники телефона были изолированы от «заземляющего» пути.

В 1880-х годах Меуччи приписывают раннее изобретение индуктивной нагрузки телефонных проводов для усиления сигналов на большие расстояния.^{[нужна цитата ]}. К сожалению, серьезные ожоги в результате несчастного случая, отсутствие английского языка и плохие деловые способности привели к тому, что Меуччи не смог коммерчески разрабатывать свои изобретения в Америке. Меуччи продемонстрировал какой-то инструмент в 1849 году в Гавана, Куба однако это могло быть вариантом струнный телефон что использовал провод. Меуччи также приписывают изобретение анти-самопрослушивание схема. 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.^{[нужна цитата ]}. Схема подавления самопрослушивания, позже представленная Bell Telephone, вместо этого подавляла самопрослушивание через процесс обратной связи.

An Американский районный телеграф Лаборатория (ADT), как сообщается, потеряла некоторые из рабочих моделей Меуччи, его жена, как сообщается, избавилась от других, а Меуччи, который иногда жил на государственную помощь, решил не возобновлять его 1871 г. телетрофоно патентная оговорка после 1874 г.^{[нужна цитата ]}.

Постановление принято Палата представителей США в 2002 году он сказал, что Меуччи провел новаторскую работу по разработке телефона.^[4][5][6][7] В резолюции говорилось, что «если бы Меуччи смог заплатить 10 долларов за поддержание оговорки после 1874 года, Bell не мог бы быть выдан патент».

За резолюцией Меуччи Конгресса США сразу же последовало законодательное предложение Канады. 37-й парламент Канады, объявляя Александр Грэхем Белл как изобретатель телефона. Другие в Канаде не согласились с резолюцией Конгресса, некоторые из них подвергли критике ее точность и намерение.

Хронология изобретения Меуччи

Генеральный директор в отставке Telecom Italia центральный научно-исследовательский институт связи (CSELT ), Базилио Катания,^[8] и Итальянское общество электротехники, "Federazione Italiana di Elettrotecnica", посвятили Антонио Меуччи музей, построив 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 настоящим изобретателем телефона, и основывают свои доводы на восстановленных доказательствах. Ниже приводится краткое изложение их исторической реконструкции, если не указано иное.^[12]

• 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.^[13]
• В 1848 году Меуччи разработал популярный метод использования электрического шока для лечения ревматизм. Он давал своим пациентам два проводника, соединенных с 60 батареями Бунзена и оканчивающиеся 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»).^[14]
• 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, Иннокенцо 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 животных, укрепленной дихроматом калия и удерживающей металлический диск в середине. Инструмент был помещен в картонную коробку цилиндрической формы.^[15] Он сказал, что сконструировал это как способ соединить свою спальню на втором этаже с лабораторией в подвале и таким образом общаться со своей женой, которая инвалид.
• 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 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 применил изолированный медный жгут, предвосхитив тем самым литц проволока использован Никола Тесла в катушках RF.
• 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 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.^[16] Картина художника Несторе Корради это: Несторе Корради в 1858 г. упоминает фразу «Электрический ток из индукционной трубы»

Приведенная выше информация была опубликована в Scientific American Приложение № 520 от 19 декабря 1885 г.^[17] основан на реконструкциях 1885 года, о которых не было никаких свидетельств до 1875 года. Меуччи 1871 г. предостережение не упомянул какие-либо функции телефона, которые позже были приписаны ему его адвокатом и которые были опубликованы в этом приложении к Scientific American, что является основной причиной проигрыша судебного дела о нарушении патентных прав Bell v. Globe and Meucci, которое было решено против Глоуба и Меуччи.^[18] Видеть Антонио Меуччи - Патентная оговорка, за полный печатный текст его оговорки о патенте на телетрофоно 1871 года.

Сирил Дюке

Сирил Дюке изобретает телефон.^[19]

1 февраля 1878 года 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 ресивер в одном устройстве. .^[19]

Электромагнитные передатчики и приемники

Элиша Грей

Элиша Грей, из Хайленд-Парк, Иллинойс, также изобрел тональный телеграф такого типа примерно в то же время, что и Ла Кур. В тоновом 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 компанией Western Union Telegraph. Поскольку более одного набора частот вибрации - то есть более одного музыкального тона - могут передаваться 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 г. Грей получил патент США 166096 на «Электрический телеграф для передачи музыкальных тонов» (гармоника).

14 февраля 1876 года в Патентном ведомстве США адвокат Грея подал патентная оговорка для телефона в тот же день, когда адвокат Белла подал заявку на патент Белла на телефон. В датчик воды описанная в предостережении Грея была поразительно похожа на экспериментальный телефонный передатчик, испытанный Беллом 10 марта 1876 года, и этот факт вызвал вопросы о том, вдохновлялся ли Белл (который знал о Грее) конструкцией Грея или наоборот. Хотя Белл не использовал водяной передатчик Грея в более поздних телефонах, данные свидетельствуют о том, что адвокаты Белла могли получить несправедливое преимущество перед Греем.^[20]

Александр Грэхем Белл

Запись в лабораторной записной книжке Белла от 11 марта 1876 г., описывающая его первый успешный эксперимент с телефоном.

Александр Грэхем 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.

Как профессор физиологии вокала в Бостонский университет, Белл занимался обучением учителей искусству обучения глухих, как говорить, и экспериментировал с Леон Скотт фонавтограф в записи вибраций речи. Этот аппарат состоит, по существу, из тонкой мембраны, вибрирующей голосом, и несущего легкую иглу, которая проводит волнообразную линию на пластине дымчатое стекло. Линия представляет собой графическое изображение колебаний мембраны и звуковых волн в воздухе.^[21]

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 Бурсёля, Рейса и Грея. В конструкции Белла использовались различные прерыватели тока включения-выключения, приводимые в движение вибрирующими стальными язычками, которые посылали прерывистый ток на удаленный электромагнит приемника, который заставлял второй стальной язычок или камертон вибрировать.^[22]

2 июня 1875 года в ходе эксперимента Белла и его помощника Томас Уотсон язычок приемника не реагировал на прерывистый ток от электрической батареи. Белл сказал Ватсону, стоявшему на другом конце провода, оторвать трость, думая, что она прилипла к полюсу магнита. Ватсон 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.^[23] Еще несколько экспериментов вскоре показали, что его язычок приемника был приведен в колебание магнитоэлектрическими токами, индуцированными в линии движением дальнего 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 частота 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, похожие на человеческие. ушко при соединении со стальным или железным язычком или шарнирной арматурой. 1 июля 1875 года он поручил Ватсону построить ресивер, состоящий из растянутой диафрагмы или барабана шкура золотоискателя с якорем из намагниченного железа, прикрепленным к его середине и свободно колеблющимся перед полюсом электромагнита в цепи с линией. Второе мембранное устройство было построено для использования в качестве передатчика.^[24] Это был телефон «виселицы». Несколькими днями позже их испытали 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.^[25] 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.

В ходе испытания от 10 марта 1876 года между двумя комнатами в одном здании в Бостоне.^[26] показал, что телефон работает, но пока только на небольшом расстоянии.^[27][28]

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 экспериментировал в течение восьми месяцев, пока не был опубликован его патент США 174 465.^[24], но в течение года в Коннектикуте была построена первая телефонная станция, а в 1877 году была создана компания Bell Telephone Company, где Белл стал владельцем трети акций, что быстро сделало его богатым человеком.

Главный патент на телефон 174465, выданный Беллу 7 марта 1876 г.

В 1880 году Белл был награжден французской Приз Вольты за свое изобретение и на деньги основал лабораторию Вольта в Вашингтоне, где продолжал эксперименты в области коммуникации, медицинских исследований и методов обучения глухих речи, работая, в частности, 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 Соединенных Штатах.^[29]

Успех Белла

Патент на телефон Александра Грэма Белла^[30] рисунок, 7 марта 1876 г.

Прототип Белла телефон Столетний выпуск 1976 года

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 передатчика жидкости Грея^[31] в этом эксперименте, но только после выдачи патента Белла и только в качестве доказательство концепции научный эксперимент^[32] чтобы доказать, к своему собственному удовлетворению, что внятная «членораздельная речь» (слова Белла) может передаваться электрически.^[33] 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.^[34]

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 по проводу, 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 звуковые волны в воздухе.

Этот примитивный телефон был быстро усовершенствован. Двойной электромагнит был заменен одинарным постоянно намагниченным. стержневой магнит имеющий 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 магнитное поле полюса стержневого магнита и, таким образом, вызвал волнообразные токи в катушке. Эти токи, пройдя по проводу к удаленному приемнику, принимались идентичным устройством. Этот дизайн был запатентован 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 г., Белл позвонил по телеграфной линии из семейной усадьбы в г. Брантфорд, Онтарио, своему помощнику, находящемуся в Париж, Онтарио, примерно в 13 км. Этот тест был назван многими источниками первым в мире междугородным вызовом.^[35][36] Заключительный тест убедительно доказал, что телефон может работать на больших расстояниях.

Публичные демонстрации

Ранние публичные демонстрации телефона Белла

Белл выставил рабочий телефон на Столетняя выставка в Филадельфия в июне 1876 г., где он привлек внимание бразильского императора Педро II плюс физик и инженер Сэр Уильям Томсон (который позже будет удостоен титула 1-го барона Кельвина). В августе 1876 г. на заседании Британская ассоциация развития науки Томсон представил 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 »(мне не удалось 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

Главный патент на телефон 174465, выданный Беллу 7 марта 1876 г.

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 Национальный исторический комплекс Bell Homestead ) на лето.

10 марта 1876 года Белл воспользовался «инструментом» 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.^[37]

Во время первого тестового звонка на дальнее расстояние в Южном Онтарио 3 августа 1876 года дядя Александра Грэма, профессор Дэвид Чарльз Белл, разговаривал с ним из телеграфной службы Брантфорда, читая строки из Шекспир с Гамлет ("Быть или не быть....").^[38][39] Молодой изобретатель разместился в магазине A. Wallis Ellis в соседнем поселке Mount Pleasant,^[38][40] получил и, возможно, передал голос своего дяди на фонавтограмма, рисунок, сделанный на записывающем устройстве, похожем на ручку, которое может воспроизводить формы звуковые волны в качестве формы волны на дымчатое стекло или другие материалы, 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».^[38] Чтобы доставить телефонные сигналы в Мелвилл-Хаус, Александр Грэм дерзко «скупил» и «очистил» всю поставку дымового провода в Брантфорде.^[41][42] С помощью двух соседей его родителей,^[43] он прикрепил провод дымохода примерно в 400 метрах (четверть мили) вдоль верхних столбов забора от дома его родителей до точки соединения на телеграфной линии с соседним поселением Маунт-Плезант, которое соединяло его с офисом Dominion Telegraph в Брантфорде , Онтарио.^[44][45]

Третьим и наиболее важным испытанием стал первый в мире настоящий междугородний телефонный звонок между Брантфордом и Париж, Онтарио 10 августа 1876 г.^[46][47] Для этого междугороднего разговора Александр Грэм Белл подключил телефонную связь по телеграфной линии в магазине обуви и обуви Роберта Уайта 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 разрешить использование аккумулятора в его телеграф.^[38][48] Конечно, это был междугородний звонок в одну сторону. Первый двусторонний (ответный) разговор по линии произошел между Кембриджем и Бостоном (примерно 2,5 мили) 9 октября 1876 года.^[49] Во время этого разговора Белл был на Килби-стрит в Бостоне, а Уотсон был в офисе Walworth Manufacturing Company.^[50]

Scientific American описал три тестовых звонка в своей статье от 9 сентября 1876 года «Человеческий голос, переданный по телеграфу».^[48] Историк Томас Костейн назвал звонки «тремя великими испытаниями телефона».^[51] Один из рецензентов Bell Homestead написал о них: «Никто, участвовавший в этих ранних звонках, возможно, не мог понять будущего воздействия этих первых коммуникаций».^[52]

Позже публичные демонстрации

Более поздний дизайн телефона был публично выставлен 4 мая 1877 г. на лекции профессора Белла в Бостонский мюзик-холл. Согласно отчету, цитируемому Джоном Манро в Герои Телеграфа:

Подойдя к небольшой телефонной будке с тонкими проводами, мистер Белл хладнокровно спросил, словно 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 Providence Music Hall, теперь будет петь. для нас." Через мгновение ритм голоса тенора повышался и понижался, звук становился слабым, иногда пропадающим, 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 следующей лекции в Салем, Массачусетс было установлено сообщение с Бостоном, находившимся на расстоянии восемнадцати миль, и г.Уотсон в последнем месте спел "Auld Lang Syne", национальный гимн, и "Hail Columbia", в то время как публика в Салеме присоединилась к хору.^[53]

14 января 1878 г. Осборн Хаус, на Остров Уайт, Белл продемонстрировал устройство Королева Виктория,^[54] звонки в Коуз, Саутгемптон и Лондон. Это были первые публичные междугородние телефонные звонки в Великобритания. Королева сочла этот процесс «совершенно необычным», хотя звук был «довольно слабым».^[55] Позже она попросила купить оборудование, которое использовалось, но Белл предложила изготовить модель специально для нее.^[56][57]

Резюме достижений Белла

Белл сделал для телефона то, что Генри Форд сделал для автомобиля. Белл и компании, основанные на его имя, не были первыми, кто экспериментировал с телефонными устройствами, но они были первыми, кто разработал коммерчески практичные телефоны, на основе которых можно было построить и развить успешный бизнес. Белл использовал углеродные передатчики, аналогичные передатчикам Эдисона, и адаптировал телефонные станции и коммутационные панели, 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 Белла по электрическому проводу была названа IEEE Milestone.^[58]

Датчики переменного сопротивления

Водяной микрофон - Элиша Грей

Элиша Грей признал недостаточную точность передатчика Рейса и Бурселя и рассуждал по аналогии с телеграф любовника, что, если бы ток мог более точно моделировать движения диафрагмы, а не просто открывать и закрывать цепь, можно было бы достичь большей точности. Грей подал патентная оговорка с патентным ведомством США 14 февраля 1876 г. жидкий микрофон. 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 предостережения не истек, и, следовательно, оставил поле открытым для Белла.

Когда Грей подал заявку на патент на телефонный передатчик переменного сопротивления, Патентное бюро решительный ", в то время как Грей, несомненно, был первым, кто задумал и раскрыл (переменное сопротивление ) изобретения, как в его оговорке от 14 февраля 1876 г., его неспособность предпринять какие-либо действия, которые можно было бы завершить, пока другие не продемонстрируют полезность изобретения, лишает его права на его рассмотрение ".^[59]

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 его изобретение.

Томас Альва Эдисон сделал следующий шаг в улучшении телефона своим изобретением в 1878 г. углеродное зерно «передатчик» (микрофон), который обеспечивал сильный голосовой сигнал в передающей цепи, что делало междугородные звонки практичными. Эдисон обнаружил, что зерна углерода, зажатые между двумя металлическими пластинами, имеют переменную электрическое сопротивление это было связано с давлением. 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 дополнительно улучшен Эмиль Берлинер, Фрэнсис Блейк, Дэвид Э. Хьюз, Генри Ханнингс, и Энтони Уайт. 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 беспроводной а затем полностью мобильный - сделали телефон таким полезным и распространенным аппаратом, какой он есть.

Телефонные станции

Телефонная станция была идеей Венгерский инженер Тивадар Пушкаш (1844–1893) в 1876 г., когда он работал на Томас Эдисон на телеграфной станции.^{[60][61][62][63]} Пушкаш работал над своей идеей электрический телеграф обмен когда Александр Грэхем Белл получил первый патент на телефон. Это заставило Пушкаша по-новому взглянуть на свою работу, и он переориентировался на совершенствование дизайна для обмен телефонами. Затем он связался с изобретателем из США. Томас Эдисон кому понравился дизайн. По словам Эдисона, «Тивадар Пушкаш был первым, кто предложил идею телефонной станции».^[64]

Споры

Белл был широко известен как «изобретатель» телефона за пределами Италии, где Меуччи был известен как изобретатель. В Соединенных Штатах есть многочисленные упоминания о Белле как о североамериканском символе изобретения телефона, и долгое время этот вопрос не оставался спорным. Однако в июне 2002 г. Палата представителей США принял символический закон о признании заслуг Антонио Меуччи "в изобретение телефона " (нет "за изобретение телефона "), в результате чего возникли споры. Десять дней спустя Канадский парламент В ответ на это символическое движение официально признало изобретение телефона Беллу.

Каждый из сторонников 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. Утверждается, что Белл подкупил патентного эксперта Зенаса Уилбера не только для того, чтобы он обработал его заявку раньше Грея, но и позволил ознакомиться с конструкциями своего конкурента перед окончательной отправкой.^{[нужна цитата ]}.

Одно из ценных утверждений Белла 1876 г. Патент США 174465 был пункт 4 формулы изобретения, способ создания переменного электрического тока в цепи путем изменения сопротивления в цепи. Эта функция не была показана ни в одном из патентные чертежи, но был показан на рисунках Елисея Грея в его предостережение подана в тот же день, 14 февраля 1876 года. Описание функции переменного сопротивления, состоящее из семи предложений, было вставлено в заявку Белла. 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. Книга Эвенсона^[65] утверждает, что семь предложений и пункт 4 были вставлены без ведома Белла, непосредственно перед тем, как заявление Белла было передано в Патентное ведомство одним из адвокатов 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 года, 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 потребовал, чтобы регистрационный сбор был немедленно внесен в промокашку кассовых чеков, и заявка Белла была немедленно доставлена ​​экзаменатору. Поздно вечером 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, что Белл прибыл в Патентное ведомство раньше.^[66] 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 г. жители г. Брантфорд, Онтарио, Канада и его окрестности основал Bell Memorial Association в ознаменование изобретения телефона Александр Грэхем Белл в июле 1874 года в доме своих родителей, Мелвилл Хаус, недалеко от Брантфорда.^[67][68] Уолтер Оллворд Дизайн был единогласно выбран из 10 представленных моделей, победивших в конкурсе. Мемориал первоначально должен был быть завершен к 1912 году, но Олвард закончил его только через пять лет. В Генерал-губернатор Канады, Виктор Кавендиш, девятый герцог Девонширский, торжественно открыли памятник 24 октября 1917 года.^[67][68]

Олвард разработал памятник, чтобы символизировать способность телефона преодолевать расстояния.^[68] Ряд ступеней ведет к главному разделу, где парящая аллегорическая фигура Вдохновение появляется над лежащей мужской фигурой, представляющей Человек, обнаруживший свою способность передавать звук в космосе, а также указывая на три парящие фигуры, посланников Знание, Радость, и Печаль расположен на другом конце таблицы. Кроме того, на гранитных пьедесталах установлены две женские фигуры, изображающие Человечество расположены слева и справа от мемориала, один отправляет, а другой принимает сообщение.^[67]

Великолепие Bell Telephone Memorial было описано как лучший пример ранней работы Олворда, продвигающей скульптора к славе. Сам мемориал использовался как центральное место для многих гражданских мероприятий и остается важной частью истории Брантфорда, помогая создать самим городу стиль как «Телефонный город».

В Белл Телефон Мемориал, ознаменовывая изобретение телефона Александр Грэхем Белл. Памятник, оплаченный по открытой подписке и скульптурный W.S. Allward, был посвящен Генерал-губернатор Канады, Виктор Кавендиш, девятый герцог Девонширский с доктором Беллом в Телефонный город Сады Александра Грэхема Белл в 1917 году. На главной картинке представлены фигуры, изображающие Человек, обнаруживший свою способность передавать звук в космосе, Вдохновение, шепчущее человеку, его способность передавать звук через пространство, а также Знание, радость, печаль. (Учтивость: Опись наследия Брантфорда, Город Брантфорд, Онтарио, Канада)

Смотрите также

• История телефона
• Телефонные чемоданы, Судебные разбирательства по патентным спорам и нарушениям в США
• Хронология телефона

Рекомендации

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;
• Бетьюн, Брайан (2008) Белл украл идею телефона? (Рецензия на книгу), Maclean's Magazine, 4 февраля 2008 г .;
• Бурсель, Шарль, Передача électrique de la parole, L'Illustration (Париж), 26 августа 1854 г. (На французском)
• Брюс, Роберт В. (1990), Колокол: Александр Белл и покорение 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 сговор 1876 года: спор 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 г., 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, W.W. Norton & Comp .; 1-е издание, 25 декабря 2007 г., ISBN  978-0-393-06206-9
• Томпсон, Сильванус П. (1883 г.), Филипп Рейс, изобретатель телефона, Лондон: Э. и Ф. Н. Спон, 1883.

внешняя ссылка

• Герои телеграфа Джона Манро в Проект Гутенберг
• Эксперименты Александра Белла - камертон и передатчик жидкости.
• 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

• США 161739  Передатчик и приемник для электрических телеграфов (настроенные стальные трости) Александра Грэма Белла (6 апреля 1875 г.)
• США 174465  Телеграфия (Первый телефонный патент Белла) Александра Грэма Белла (7 марта 1876 г.)
• США 178399  Телефонный телеграфный приемник (вибрирующий тростник) Александра Грэма Белла (6 июня 1876 г.)
• США 181553  Генерация электрического тока (магнето) Александра Грэма Белла (29 августа 1876 г.)
• США 186787  Электротелеграфия (приемник с постоянным магнитом) Александра Грэма Белла (15 января 1877 г.)
• США 201488  Говорящий телефон (конструкции приемника) Александра Грэхема Белла (19 марта 1878 г.)
• США 213090  Электрический говорящий телефон (фрикционный передатчик) Александра Грэхема Белла (11 марта 1879 г.)
• США 220791  Телефонная сеть (витые пары проводов) Александра Грэхема Белла (21 октября 1879 г.)
• США 228507  Передатчик электрического телефона (передатчик с полым шаром) Александра Грэхема Белла (8 июня 1880 г.)
• США 230168  Схема для телефона Александр Грэм Белл (20 июля 1880 г.)
• США 238833  Электрический звонок-звонок Александр Грэм Белл (15 марта 1881 г.)
• США 241184  Телефонный приемник (схема местной батареи с катушкой) Александра Грэхема Белла (10 мая 1881 г.)
• США 244426  Телефонная сеть (кабель витых пар) Александра Грэма Белла (19 июля 1881 г.)
• США 250126 Говорящий телефон Фрэнсис Блейк (29 ноября 1881 г.)
• США 252576  Плата с несколькими коммутаторами для телефонных станций Лерой Фирман (Western Electric) (17 января 1882 г.)
• США 474230 Говорящий телеграф (графитовый передатчик) Томаса Эдисона (Western Union) 3 мая 1892 г.
• США 203016  Говорящий телефон (передатчик с углеродной кнопкой) Томаса Эдисона
• США 222390  Углеродный телефон (передатчик углеродных гранул) Томаса Эдисона
• США 485311 телефон (сплошной углеродный передатчик) Энтони К. Уайта (инженер Bell) 1 ноября 1892 г.
• США 597062  Вызывающее устройство для телефонной станции (циферблат) А. Э. Кейта (11 января 1898 г.)
• США 687499 Телефонный передатчик (микрофон "подсвечник" из угольных гранул) W.W. Дин (Kellogg Co.) 26 ноября 1901 г.
• США 815176 Автоматический переключатель телефонной связи (для телефонов с дисковым набором) Э. Кейт и С. Дж. Эриксон, 13 марта 1906 г.