Форд нашел большую часть оригинальной мебели и воспроизвел в первоначальном виде все комнаты дома, за исключением одной, куда он поместил часть мебели из дома в Майлане, где родился Эдисон.
Таким образом, восстановлена вся группа зданий Менло-Парка во всех деталях, снаружи и внутри. Здесь можно увидеть все, что окружало Эдисона, — его аппараты, приборы, инструменты — и ощутить обстановку, где творил гениальный изобретатель.
Форд пошел еще дальше в реконструкции обстановки жизни Эдисона. В более поздний период своей жизни Эдисон выезжал нередко, особенно весной, на отдых во Флориду, где тоже построил лабораторию, которую в 1928 году передал Форду. В этой флоридской лаборатории Эдисон окончательно усовершенствовал фонограф, добившись правильной передачи звука «S». Здесь он начал многие из своих исследований, которые затем закончил в северных лабораториях.
Незадолго перед смертью Эдисона Форд купил железнодорожную станцию Смитс-Крик на железнодорожной линии Грэнд-Трэнк и восстановил ее целиком на своей земле. Станция, построенная в 1858—1859 годах, является, как мы помним, исторической. На этой станции разносчик газет Эдисон был выброшен из поезда вместе со своей маленькой лабораторией.
На юбилее Эдисона Форд решил воспроизвести полностью картину. Он достал старый локомотив, применявшийся на поездах, которые Эдисон обслуживал в качестве разносчика газет. Он также нашел и восстановил несколько старых пассажирских вагонов того времени, и в одном из них с большой точностью воспроизвел поездную лабораторию мальчика — Аля Эдисона. Форд при этом тщательно проработал каждую деталь с самим Эдисоном и его помощниками. «Предполагаю, — говорил Форд, — что воспроизведение получилось точное».
Среди первых, которые пришли к Эдисону в Менло-Парк в эти ранние годы, были: Людвиг К. Бем, бывший стеклодув, Джони Грифин, бывший директор телеграфа, друг изобретателя, ставший его личным секретарем, Джон Лоусон. Вскоре после них поступил Бильям Эндрюс и Чарльз Кларк, впоследствии крупные инженеры Всеобщей компании электричества в Скенектади; Джон Либ, бывший потом долгое время вице-президентом нью-йоркской эдисоновской компании; Эдвард Ачесон, известный работник в области получения электрохимическим путем карборунда; Эдвард Никольс, позднее профессор в Институте Корнеля; Вильям Гаммер, который являлся представителем изобретателя на многих важных постах в Америке и за границей; его брат Эдвард Гаммер и другие. С первых же дней переехал в Менло-Парк из Нью-Йорка Чарльз Бэчлор, ставший и здесь правой рукой Эдисона. Умный, деловитый, прекрасно знавший американский быт, Бэчлор быстро улаживал всякие деловые вопросы.
Вильям Гаммер рассказывает о своей первой встрече с Эдисоном, к которому мальчиком явился в Менло-Парк просить работы.
— Мистер Эдисон, — сказал Гаммер, — я хочу здесь работать, но мне не нужны деньги, пока я не буду хорошо работать.
— Ну хорошо, приходите завтра утром, — отвечал изобретатель, — может быть, вы подойдете. Большинство из тех, кто сюда приходит за работою, хотят знать две вещи: сколько мы платим и как долго работаем. Ну так вот: мы ничего не платим, и мы работаем все время.
На следующий день утром Гаммер явился. Подойдя к Эдисону, он спросил:
— Я готов работать. Что мне делать? Не глядя на него, Эдисон сказал:
— Найди что-нибудь.
«Я нашел, — говорит Гаммер, — полку с первичными батареями, которую надо было вычистить, и я начал над нею работать. И никогда после этого я не спрашивал Эдисона, что мне надо делать».
Сотрудники Эдисона в Менло называли своего хозяина не иначе, как «старик». Его возраст, конечно, не имел ничего общего с этим именем. Он был «старик», а они его «племя».
Вся их жизнь сосредоточивалась в лаборатории. Вот что говорит по этому поводу Джел:
«Наш завтрак всегда кончался сигарою, и я могу заметить, что Эдисон, не будучи разборчив в пище, всегда любил хорошую сигару и, казалось, находил в ней утешение и отдых. Часто случалось, что, когда мы наслаждались сигарами после нашего полночного ужина, кто-либо из юношей играл на органе, а мы подпевали.
Когда Бем бывал в хорошем настроении, он играл на цитре или забавлял нас пением красивых германских песенок. Нередко в этих случаях в лабораторию сходились веселые и приятные знакомые, большей частью старые друзья Эдисона. Иногда заглядывали на минутку некоторые конторские служащие. Всякий приходивший во время этих полуночных ужинов встречал хороший прием. Мы все радовались этим развлечениям.
Когда мы чувствовали себя отдохнувшими и способными опять приступить к работе, подавался сигнал.
Иногда можно было видеть некоторых из лабораторных работников спящими на столах в ранние утренние часы. Если их храп мешал тем из нас, которые продолжали работать, то применялся особый «успокоитель». Он состоял из коробки из-под мыла без крышки. На ней была смонтирована широкая зубчатка с кривошипом, а зубья колеса задевали эластичный деревянный стержень. Коробка помещалась на столе, где спал храпящий, и кривошип начинали быстро вращать. Шум, производимый таким образом, был настолько силен, что спящий вскакивал, как будто бы в лаборатории разразился тайфун.
Дух юмора старых дней, хоть и несколько грубоватый, доставлял много веселых моментов, которые, по-видимому, освежали юношей и давали им возможность продолжать работу с новыми силами».
Самуэль Инсул — впоследствии один из «электрических королей» США, который в Менло был помощником Эдисона, — дает следующее описание жизненного режима конторы и лаборатории:
«Я никогда не пытался систематизировать деловую жизнь Эдисона. Его метод работы перевернул бы вверх ногами любую конторскую систему. Он работал в своей лаборатории так же охотно в полночь, как и в полдень. Он не думал ни о часах дня, ни о днях недели. Если он уставал, то охотнее спал среди дня, чем среди ночи, так как большая часть его работ в области изобретений была выполнена ночью. Я управлял его конторою на деловой лад, насколько это позволял мой опыт. Я старался попадать к Эдисону именно тогда, когда ему было удобно. Иногда он целыми днями не просматривал почты, в другие же дни регулярно утром являлся в контору. Часто мне приходилось бывать у него в Менло-Парке по деловым вопросам ночью, так как днем я был занят в Нью-Йорке. За своим полночным завтраком он уделял мне несколько минут, чтобы просмотреть корреспонденцию и дать мне нужные указания».
Эдисон в течение всей своей жизни сохранял демократические привычки своей «богемной» молодости. Устав от работы, он ложился на один из лабораторных столов и, подсунув под голову несколько книг, засыпал крепким сном. Он уверял, что это для него лучше, чем спать в мягкой постели, которая нежит и портит человека. Его отдых был так же нерегулярен, как и его работа. Он мог, если нужно, бодрствовать несколько суток подряд.
Весь его быт, все его силы были направлены к одной цели, и этой целью была работа, очередное увлечение каким-либо изобретением.
ТЕЛЕФОННЫЙ ПЕРЕДАТЧИК
К первым работам Эдисона в Менло-Парке относится телефония.
Изобретение телефона, как и огромное число других крупных изобретений, нельзя приписать целиком одному человеку.
Еще в 1837 году американец Пейдж показал, что магнитный стержень, помещенный внутри катушки из изолированной проволоки, издает звук, если по проволоке пропускать быстро меняющийся электрический ток, который то появляется, то исчезает.
Первые успешные попытки воспроизвести машиной человеческую речь относятся к шестидесятым годам прошлого столетия. В 1863 году Гельмгольц сумел воспроизвести гласные — а, и, о, у, — заставляя одновременно звучать несколько камертонов.
Около того же времени возникает мысль о передаче речи на расстояние, «превращая звук в электричество», посылаемое затем по телеграфной проволоке. Телеграф, как мы знаем, был тогда хорошо известен. Первые более или менее удачные попытки в этом направлении были сделаны немецким ученым Филиппом Рейсом еще около 1860 года. Однако из его прибора нельзя было получить технически пригодного телефона.
Изобретателем телефона должен считаться Александр Грахам Белл. Англичанин по происхождению, Белл большую часть своей жизни (родился в 1847 году, умер в 1922 году) провел в Америке, где был профессором в Бостоне. После упорной пятилетней работы (с 1872 по 1877 год) Белл получил, наконец, практически пригодный телефон, поддающийся дальнейшему усовершенствованию.
14 февраля 1876 года Бюро патентов в Вашингтоне получило предварительную патентную заявку Белла на изготовление прибора «для передачи по телеграфу голосовых звуков» человеческой речи. Эта предварительная заявка содержала описание еще неусовершенствованного изобретения. В соответствии с законом, существовавшим в США до 1910 года, заявитель пользовался затем правом в течение года возбудить ходатайство о выдаче патента на законченное изобретение.
В тот же день, 14 февраля 1876 года, но двумя часами позже, в Бюро патентов поступила заявка Элиши Грэя на такое же изобретение.
7 марта 1876 года заявление Белла было рассмотрено, и его право на изобретение было признано и зарегистрировано. Однако между Беллом и Грэем возник длительный судебный процесс, и только в 1888 году Верховный суд США окончательно признал приоритет на новое изобретение за Беллом.
Белл впервые использовал в своем аппарате индукционные токи, на действии которых основан и современный телефон. Телефон Белла состоял из тонкой стальной пластинки (диафрагмы), прикрепленной ко дну небольшой коробки. Сзади диафрагмы помещались полюсы подковообразного магнита, окруженного проволочной спиралью. Если говорить в коробку, то звуковые волны, приводя в движение диафрагму, изменяли магнитное поле, и в проволочной спирали возникал меняющийся по величине ток, который на обратном конце в приемнике приводил в движение подобную же диафрагму, а она своими колебаниями воспроизводила звуки.
Изобретатель Белл, как и Грэй, пришел к заключению, что магнитное поле, создаваемое колебанием мембраны, не производит достаточно сильных пульсирующих токов, необходимых для передачи человеческого голоса на большие расстояния, и не дает достаточной силы звука. Тогда у них возникла мысль прибегнуть к помощи батареи, которая непрерывно подавала бы в телефонную цепь электрический ток, при наличии которого колебания мембраны служили бы лишь для преобразования этого постоянного тока в пульсирующий. В этом было заложено начало развития телефонов с батареей.
Впервые телефон был демонстрирован публично в США в 1876 году на первой американской всемирной выставке в городе Филадельфии. В конце того же 1876 года телефон был демонстрирован в Европе на съезде Британской научной ассоциации в городе Глазго (Шотландия). Присутствовавший на съезде знаменитый английский физик Томсон (лорд Кельвин) заявил, что телефон представляет «величайшее из чудес, связанных с электрической телеграфией».
Однако для телефонной передачи между точками, находящимися одна от другой на большом расстоянии, потребовалось изобретение более практической системы. Возникавшие токи были очень слабы. Первый изготовленный Беллом телефонный прибор передавал еще очень неясные звуки речи из одной комнаты в другую.
Эдисон переехал в Менло-Парк в 1876 году, как раз в том году, когда Белл получил патент на телефон. И одной из первых проблем, к разрешению которой Эдисон приступил в своей новой лаборатории, было усовершенствование изобретения Белла.
Внедрение в коммерческую эксплуатацию телефона Белла затруднялось из-за слабости передаваемых звуков и из-за посторонних шумов, которые по различным причинам появлялись в проводах.
Существенное неудобство представляло также объединение приемника и передатчика (телефона и микрофона) в одной трубке. Нужно было подносить трубку то к уху, то ко рту. Говорящий уже не мог слышать партнера, слушающий не мог отвечать.
Белл продолжал трудиться над усовершенствованием своего телефона. Он предложил свой патент компании «Вестерн Юнион», но получил отказ. Шаг за шагом добивался Белл и улучшения своего аппарата и поддержки финансовых кругов. Постепенно интерес к этому изобретению возрастал, и многие предприятия принялись заменять телеграфную связь телефонной. За плечами Белла организовывалась крупная промышленная компания.
Компания «Вестерн Юнион», обеспокоенная угрожавшей конкуренцией телеграфу и привлекаемая все более очевидными перспективами, обратилась к Эдисону. Ему обязались уплачивать 150 долларов в неделю в течение пяти лет за право первого использования любого его изобретения в области телефонии. Эдисон охотно согласился, так как еще в Ньюарке он начал эксперименты в этой области, а в Менло-Парке продвинулся в этом направлении достаточно далеко. Середина семидесятых годов прошлого столетия вообще изобиловала именами изобретателей телефона.
Чтобы понять сущность усовершенствования, внесенного Эдисоном, вспомним основы телефонирования.
Микрофон и телефон являются основными приборами, требующимися для передачи человеческой речи на любое расстояние посредством электрического тока. Для передачи на расстояние звуковых колебаний прежде всего необходимо их превратить в колебания электрического тока. Эта задача выполняется микрофоном, который, таким образом, является передатчиком. Он состоит из металлической коробки, наполненной угольным порошком; крышкою служит тонкий диск из твердого угля, являющийся одновременно и мембраною. Если говорить перед микрофоном, то звуковые волны падают на мембрану микрофона и заставляют ее колебаться «в такт» с изменением звука. При колебаниях мембраны изменяются и электрические свойства микрофона. Например, в угольном микрофоне изменяется давление мембраны на находящиеся в соприкосновении с нею угольные зерна, что, в свою очередь, вызывает изменение электрического сопротивления в цепи, в которую включен микрофон. Изменения сопротивления цепи микрофона вызывают изменения протекающего в этой цепи тока. Эти изменения электрического тока как раз соответствуют изменениям давления, вызываемым падающей «а мембрану звуковой волной, и действуют на магниты телефона. Телефон, являющийся приемником , состоит из мембраны, представляющей из себя тонкий железный кружок, и из системы магнитов. Эти оба прибора — микрофон и телефон — связаны между собою медной проволокой. По этим проводам посылается электрический ток.
Изменения электрического тока действуют на магниты телефона. И магнит притягивает мембрану телефона то сильнее, то слабее, приводит ее в колебание. Эти колебания точно соответствуют колебаниям мембраны микрофона и воспринимаются ухом как звук. Следовательно, в целом мы имеем такой процесс: от звука через электричество снова к звуку.
Эдисону пришлось много потрудиться, прежде чем ему удалось сконструировать первый получивший практическое применение угольный микрофон. Он пришел к нему не сразу. В качестве наполнителя коробки микрофона он испробовал воду, губку, увлажненную бумагу, войлок, тонкие пленки графита. Результаты были плохие. В записной книжке Эдисона возле записей опытов появились странные значки — «NG» и «NB», это означало no good — «не хорошо» и no better — «не лучше». Эдисон переходит к опытам с разными волокнами, появляются знаки «LB» и «Е», что означает little better—«несколько лучше» и encouraging — «обнадеживающе». Звук стал громче, но артикуляция оставалась слабой. Проходили месяцы. Эдисон продолжал эксперименты. Однажды при виде коптящей керосиновой лампы Эдисону пришло в голову испробовать копоть. Первые же результаты оказались блестящими. Эдисон поставил знак «VE»— (very encouraging) — «весьма обнадеживающе». Применение чистого угля решило задачу, звук намного усилился. Эдисон создал первый практически действующий телефонный микрофон. Но не все задачи были решены.
Первые микротелефоны имели очень малое сопротивление. И изменения сопротивления, происходившие в этих микротелефонах во время разговора, а следовательно и возникавшие колебания силы тока, были весьма незначительны. Эти колебания силы тока еще больше ослаблялись высоким сопротивлением проводов. Эдисоном было сделано изобретение, которое привело к значительному улучшению: он ввел в телефон индукционную катушку (трансформатор), преобразующую ток низкого напряжения микрофонной цепи в переменный ток более высокого напряжения, которому легче было преодолеть сопротивление проводов.
В первичную цепь индукционной катушки поступает электрический ток, который благодаря колебаниям металлической мембраны преобразовался в ток пульсирующий. Таким образом, в линию передачи поступают уже не прямые, а индуктированные токи, возникающие во вторичной обмотке этой катушки.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
Таким образом, восстановлена вся группа зданий Менло-Парка во всех деталях, снаружи и внутри. Здесь можно увидеть все, что окружало Эдисона, — его аппараты, приборы, инструменты — и ощутить обстановку, где творил гениальный изобретатель.
Форд пошел еще дальше в реконструкции обстановки жизни Эдисона. В более поздний период своей жизни Эдисон выезжал нередко, особенно весной, на отдых во Флориду, где тоже построил лабораторию, которую в 1928 году передал Форду. В этой флоридской лаборатории Эдисон окончательно усовершенствовал фонограф, добившись правильной передачи звука «S». Здесь он начал многие из своих исследований, которые затем закончил в северных лабораториях.
Незадолго перед смертью Эдисона Форд купил железнодорожную станцию Смитс-Крик на железнодорожной линии Грэнд-Трэнк и восстановил ее целиком на своей земле. Станция, построенная в 1858—1859 годах, является, как мы помним, исторической. На этой станции разносчик газет Эдисон был выброшен из поезда вместе со своей маленькой лабораторией.
На юбилее Эдисона Форд решил воспроизвести полностью картину. Он достал старый локомотив, применявшийся на поездах, которые Эдисон обслуживал в качестве разносчика газет. Он также нашел и восстановил несколько старых пассажирских вагонов того времени, и в одном из них с большой точностью воспроизвел поездную лабораторию мальчика — Аля Эдисона. Форд при этом тщательно проработал каждую деталь с самим Эдисоном и его помощниками. «Предполагаю, — говорил Форд, — что воспроизведение получилось точное».
Среди первых, которые пришли к Эдисону в Менло-Парк в эти ранние годы, были: Людвиг К. Бем, бывший стеклодув, Джони Грифин, бывший директор телеграфа, друг изобретателя, ставший его личным секретарем, Джон Лоусон. Вскоре после них поступил Бильям Эндрюс и Чарльз Кларк, впоследствии крупные инженеры Всеобщей компании электричества в Скенектади; Джон Либ, бывший потом долгое время вице-президентом нью-йоркской эдисоновской компании; Эдвард Ачесон, известный работник в области получения электрохимическим путем карборунда; Эдвард Никольс, позднее профессор в Институте Корнеля; Вильям Гаммер, который являлся представителем изобретателя на многих важных постах в Америке и за границей; его брат Эдвард Гаммер и другие. С первых же дней переехал в Менло-Парк из Нью-Йорка Чарльз Бэчлор, ставший и здесь правой рукой Эдисона. Умный, деловитый, прекрасно знавший американский быт, Бэчлор быстро улаживал всякие деловые вопросы.
Вильям Гаммер рассказывает о своей первой встрече с Эдисоном, к которому мальчиком явился в Менло-Парк просить работы.
— Мистер Эдисон, — сказал Гаммер, — я хочу здесь работать, но мне не нужны деньги, пока я не буду хорошо работать.
— Ну хорошо, приходите завтра утром, — отвечал изобретатель, — может быть, вы подойдете. Большинство из тех, кто сюда приходит за работою, хотят знать две вещи: сколько мы платим и как долго работаем. Ну так вот: мы ничего не платим, и мы работаем все время.
На следующий день утром Гаммер явился. Подойдя к Эдисону, он спросил:
— Я готов работать. Что мне делать? Не глядя на него, Эдисон сказал:
— Найди что-нибудь.
«Я нашел, — говорит Гаммер, — полку с первичными батареями, которую надо было вычистить, и я начал над нею работать. И никогда после этого я не спрашивал Эдисона, что мне надо делать».
Сотрудники Эдисона в Менло называли своего хозяина не иначе, как «старик». Его возраст, конечно, не имел ничего общего с этим именем. Он был «старик», а они его «племя».
Вся их жизнь сосредоточивалась в лаборатории. Вот что говорит по этому поводу Джел:
«Наш завтрак всегда кончался сигарою, и я могу заметить, что Эдисон, не будучи разборчив в пище, всегда любил хорошую сигару и, казалось, находил в ней утешение и отдых. Часто случалось, что, когда мы наслаждались сигарами после нашего полночного ужина, кто-либо из юношей играл на органе, а мы подпевали.
Когда Бем бывал в хорошем настроении, он играл на цитре или забавлял нас пением красивых германских песенок. Нередко в этих случаях в лабораторию сходились веселые и приятные знакомые, большей частью старые друзья Эдисона. Иногда заглядывали на минутку некоторые конторские служащие. Всякий приходивший во время этих полуночных ужинов встречал хороший прием. Мы все радовались этим развлечениям.
Когда мы чувствовали себя отдохнувшими и способными опять приступить к работе, подавался сигнал.
Иногда можно было видеть некоторых из лабораторных работников спящими на столах в ранние утренние часы. Если их храп мешал тем из нас, которые продолжали работать, то применялся особый «успокоитель». Он состоял из коробки из-под мыла без крышки. На ней была смонтирована широкая зубчатка с кривошипом, а зубья колеса задевали эластичный деревянный стержень. Коробка помещалась на столе, где спал храпящий, и кривошип начинали быстро вращать. Шум, производимый таким образом, был настолько силен, что спящий вскакивал, как будто бы в лаборатории разразился тайфун.
Дух юмора старых дней, хоть и несколько грубоватый, доставлял много веселых моментов, которые, по-видимому, освежали юношей и давали им возможность продолжать работу с новыми силами».
Самуэль Инсул — впоследствии один из «электрических королей» США, который в Менло был помощником Эдисона, — дает следующее описание жизненного режима конторы и лаборатории:
«Я никогда не пытался систематизировать деловую жизнь Эдисона. Его метод работы перевернул бы вверх ногами любую конторскую систему. Он работал в своей лаборатории так же охотно в полночь, как и в полдень. Он не думал ни о часах дня, ни о днях недели. Если он уставал, то охотнее спал среди дня, чем среди ночи, так как большая часть его работ в области изобретений была выполнена ночью. Я управлял его конторою на деловой лад, насколько это позволял мой опыт. Я старался попадать к Эдисону именно тогда, когда ему было удобно. Иногда он целыми днями не просматривал почты, в другие же дни регулярно утром являлся в контору. Часто мне приходилось бывать у него в Менло-Парке по деловым вопросам ночью, так как днем я был занят в Нью-Йорке. За своим полночным завтраком он уделял мне несколько минут, чтобы просмотреть корреспонденцию и дать мне нужные указания».
Эдисон в течение всей своей жизни сохранял демократические привычки своей «богемной» молодости. Устав от работы, он ложился на один из лабораторных столов и, подсунув под голову несколько книг, засыпал крепким сном. Он уверял, что это для него лучше, чем спать в мягкой постели, которая нежит и портит человека. Его отдых был так же нерегулярен, как и его работа. Он мог, если нужно, бодрствовать несколько суток подряд.
Весь его быт, все его силы были направлены к одной цели, и этой целью была работа, очередное увлечение каким-либо изобретением.
ТЕЛЕФОННЫЙ ПЕРЕДАТЧИК
К первым работам Эдисона в Менло-Парке относится телефония.
Изобретение телефона, как и огромное число других крупных изобретений, нельзя приписать целиком одному человеку.
Еще в 1837 году американец Пейдж показал, что магнитный стержень, помещенный внутри катушки из изолированной проволоки, издает звук, если по проволоке пропускать быстро меняющийся электрический ток, который то появляется, то исчезает.
Первые успешные попытки воспроизвести машиной человеческую речь относятся к шестидесятым годам прошлого столетия. В 1863 году Гельмгольц сумел воспроизвести гласные — а, и, о, у, — заставляя одновременно звучать несколько камертонов.
Около того же времени возникает мысль о передаче речи на расстояние, «превращая звук в электричество», посылаемое затем по телеграфной проволоке. Телеграф, как мы знаем, был тогда хорошо известен. Первые более или менее удачные попытки в этом направлении были сделаны немецким ученым Филиппом Рейсом еще около 1860 года. Однако из его прибора нельзя было получить технически пригодного телефона.
Изобретателем телефона должен считаться Александр Грахам Белл. Англичанин по происхождению, Белл большую часть своей жизни (родился в 1847 году, умер в 1922 году) провел в Америке, где был профессором в Бостоне. После упорной пятилетней работы (с 1872 по 1877 год) Белл получил, наконец, практически пригодный телефон, поддающийся дальнейшему усовершенствованию.
14 февраля 1876 года Бюро патентов в Вашингтоне получило предварительную патентную заявку Белла на изготовление прибора «для передачи по телеграфу голосовых звуков» человеческой речи. Эта предварительная заявка содержала описание еще неусовершенствованного изобретения. В соответствии с законом, существовавшим в США до 1910 года, заявитель пользовался затем правом в течение года возбудить ходатайство о выдаче патента на законченное изобретение.
В тот же день, 14 февраля 1876 года, но двумя часами позже, в Бюро патентов поступила заявка Элиши Грэя на такое же изобретение.
7 марта 1876 года заявление Белла было рассмотрено, и его право на изобретение было признано и зарегистрировано. Однако между Беллом и Грэем возник длительный судебный процесс, и только в 1888 году Верховный суд США окончательно признал приоритет на новое изобретение за Беллом.
Белл впервые использовал в своем аппарате индукционные токи, на действии которых основан и современный телефон. Телефон Белла состоял из тонкой стальной пластинки (диафрагмы), прикрепленной ко дну небольшой коробки. Сзади диафрагмы помещались полюсы подковообразного магнита, окруженного проволочной спиралью. Если говорить в коробку, то звуковые волны, приводя в движение диафрагму, изменяли магнитное поле, и в проволочной спирали возникал меняющийся по величине ток, который на обратном конце в приемнике приводил в движение подобную же диафрагму, а она своими колебаниями воспроизводила звуки.
Изобретатель Белл, как и Грэй, пришел к заключению, что магнитное поле, создаваемое колебанием мембраны, не производит достаточно сильных пульсирующих токов, необходимых для передачи человеческого голоса на большие расстояния, и не дает достаточной силы звука. Тогда у них возникла мысль прибегнуть к помощи батареи, которая непрерывно подавала бы в телефонную цепь электрический ток, при наличии которого колебания мембраны служили бы лишь для преобразования этого постоянного тока в пульсирующий. В этом было заложено начало развития телефонов с батареей.
Впервые телефон был демонстрирован публично в США в 1876 году на первой американской всемирной выставке в городе Филадельфии. В конце того же 1876 года телефон был демонстрирован в Европе на съезде Британской научной ассоциации в городе Глазго (Шотландия). Присутствовавший на съезде знаменитый английский физик Томсон (лорд Кельвин) заявил, что телефон представляет «величайшее из чудес, связанных с электрической телеграфией».
Однако для телефонной передачи между точками, находящимися одна от другой на большом расстоянии, потребовалось изобретение более практической системы. Возникавшие токи были очень слабы. Первый изготовленный Беллом телефонный прибор передавал еще очень неясные звуки речи из одной комнаты в другую.
Эдисон переехал в Менло-Парк в 1876 году, как раз в том году, когда Белл получил патент на телефон. И одной из первых проблем, к разрешению которой Эдисон приступил в своей новой лаборатории, было усовершенствование изобретения Белла.
Внедрение в коммерческую эксплуатацию телефона Белла затруднялось из-за слабости передаваемых звуков и из-за посторонних шумов, которые по различным причинам появлялись в проводах.
Существенное неудобство представляло также объединение приемника и передатчика (телефона и микрофона) в одной трубке. Нужно было подносить трубку то к уху, то ко рту. Говорящий уже не мог слышать партнера, слушающий не мог отвечать.
Белл продолжал трудиться над усовершенствованием своего телефона. Он предложил свой патент компании «Вестерн Юнион», но получил отказ. Шаг за шагом добивался Белл и улучшения своего аппарата и поддержки финансовых кругов. Постепенно интерес к этому изобретению возрастал, и многие предприятия принялись заменять телеграфную связь телефонной. За плечами Белла организовывалась крупная промышленная компания.
Компания «Вестерн Юнион», обеспокоенная угрожавшей конкуренцией телеграфу и привлекаемая все более очевидными перспективами, обратилась к Эдисону. Ему обязались уплачивать 150 долларов в неделю в течение пяти лет за право первого использования любого его изобретения в области телефонии. Эдисон охотно согласился, так как еще в Ньюарке он начал эксперименты в этой области, а в Менло-Парке продвинулся в этом направлении достаточно далеко. Середина семидесятых годов прошлого столетия вообще изобиловала именами изобретателей телефона.
Чтобы понять сущность усовершенствования, внесенного Эдисоном, вспомним основы телефонирования.
Микрофон и телефон являются основными приборами, требующимися для передачи человеческой речи на любое расстояние посредством электрического тока. Для передачи на расстояние звуковых колебаний прежде всего необходимо их превратить в колебания электрического тока. Эта задача выполняется микрофоном, который, таким образом, является передатчиком. Он состоит из металлической коробки, наполненной угольным порошком; крышкою служит тонкий диск из твердого угля, являющийся одновременно и мембраною. Если говорить перед микрофоном, то звуковые волны падают на мембрану микрофона и заставляют ее колебаться «в такт» с изменением звука. При колебаниях мембраны изменяются и электрические свойства микрофона. Например, в угольном микрофоне изменяется давление мембраны на находящиеся в соприкосновении с нею угольные зерна, что, в свою очередь, вызывает изменение электрического сопротивления в цепи, в которую включен микрофон. Изменения сопротивления цепи микрофона вызывают изменения протекающего в этой цепи тока. Эти изменения электрического тока как раз соответствуют изменениям давления, вызываемым падающей «а мембрану звуковой волной, и действуют на магниты телефона. Телефон, являющийся приемником , состоит из мембраны, представляющей из себя тонкий железный кружок, и из системы магнитов. Эти оба прибора — микрофон и телефон — связаны между собою медной проволокой. По этим проводам посылается электрический ток.
Изменения электрического тока действуют на магниты телефона. И магнит притягивает мембрану телефона то сильнее, то слабее, приводит ее в колебание. Эти колебания точно соответствуют колебаниям мембраны микрофона и воспринимаются ухом как звук. Следовательно, в целом мы имеем такой процесс: от звука через электричество снова к звуку.
Эдисону пришлось много потрудиться, прежде чем ему удалось сконструировать первый получивший практическое применение угольный микрофон. Он пришел к нему не сразу. В качестве наполнителя коробки микрофона он испробовал воду, губку, увлажненную бумагу, войлок, тонкие пленки графита. Результаты были плохие. В записной книжке Эдисона возле записей опытов появились странные значки — «NG» и «NB», это означало no good — «не хорошо» и no better — «не лучше». Эдисон переходит к опытам с разными волокнами, появляются знаки «LB» и «Е», что означает little better—«несколько лучше» и encouraging — «обнадеживающе». Звук стал громче, но артикуляция оставалась слабой. Проходили месяцы. Эдисон продолжал эксперименты. Однажды при виде коптящей керосиновой лампы Эдисону пришло в голову испробовать копоть. Первые же результаты оказались блестящими. Эдисон поставил знак «VE»— (very encouraging) — «весьма обнадеживающе». Применение чистого угля решило задачу, звук намного усилился. Эдисон создал первый практически действующий телефонный микрофон. Но не все задачи были решены.
Первые микротелефоны имели очень малое сопротивление. И изменения сопротивления, происходившие в этих микротелефонах во время разговора, а следовательно и возникавшие колебания силы тока, были весьма незначительны. Эти колебания силы тока еще больше ослаблялись высоким сопротивлением проводов. Эдисоном было сделано изобретение, которое привело к значительному улучшению: он ввел в телефон индукционную катушку (трансформатор), преобразующую ток низкого напряжения микрофонной цепи в переменный ток более высокого напряжения, которому легче было преодолеть сопротивление проводов.
В первичную цепь индукционной катушки поступает электрический ток, который благодаря колебаниям металлической мембраны преобразовался в ток пульсирующий. Таким образом, в линию передачи поступают уже не прямые, а индуктированные токи, возникающие во вторичной обмотке этой катушки.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27