Кіріспе

Заманауи телефонның дамуына қатысты техникалық және құқықтық мәселелер. Телефонның өнертабысы бірнеше адамның еңбегінің нәтижесі болды және бірнеше жеке тұлға мен көптеген компаниялардың патенттік құқықтарына қатысты көптеген сот процестеріне әкелді. Осыған қатысты белгілі адамдардың ішінде Антонио Мюччи, Элиша Грей және Александр Грэм Белл болды.

Ерте дамуы

Телефон тұжырымы ғасырлар бойы белгілі болған жіп телефоннан немесе жақын адамдардың телефонынан басталады, ол тартылған жіп немесе сым арқылы жалғанған екі диафрагмадан тұрады. Дыбыс толқындары механикалық дірілдер түрінде жіп немесе сым бойымен бір диафрагмадан екіншісіне жеткізіледі. Классикалық мысал – екі металл банканың, қағаз стақанның немесе осыған ұқсас заттардың түбіне жіптің екі ұшын байлап жасалған балалар ойыншығы. Бұл ойыншықтың негізгі идеясы – диафрагманың дауысты алыстан қайта жаңғыртуға мүмкіндік беруі. Электромагниттік телефонды дамытуға қадам болған алғашқы құрылғы 1833 жылы Карл Фридрих Гаусс пен Вильгельм Эдуард Вебер Гетинген университетінде телеграф сигналдарын беруге арналған электромагниттік құрылғыны ойлап тапқанда пайда болды. Бұл құрылғы кейіннен ұқсас телекоммуникациялық құрылғыларда қолданылған технологияның негізін қалауға көмектесті. Гаусс пен Вебердің өнертабысы әлемдегі алғашқы электромагниттік телеграф болып саналады.

Чарльз Графтон Пейдж

1840 жылы америкалық Чарльз Графтон Пейдж ат тәрізді магниттің полюстері арасына орналастырылған сым орамасынан электр тогын өткізді. Ол токты қосу және ажырату кезінде магниттен дыңғыраған дыбыс естілетінін байқады. Ол бұл құбылысты "гальваникалық музыка" деп атады.

Инноченцо Манцетти

Инноченцо Манцетти 1844 жылы телефон идеясын қарастырды және 1864 жылы оны 1849 жылы жасаған автоматын жетілдіру ретінде жасаған болуы мүмкін. Шарль Бурсель – француз телеграф инженері, 1854 жылы "қосып-ажырату" принципіндегі телефоның алғашқы жобасын ұсынды (бірақ жасаған жоқ). Бұл шамамен сол кезде Мюччи Италияда телефонының алғашқы нұсқасын жасағанын кейіннен мәлімдеді. Бурсель былай түсіндірді: "Егер адам дауыстың барлық дірілдерін жоғалтпайтын, жеткілікті икемді жылжымалы дискіге жақын сөйлесе, ал бұл дискі батареядан токтарды кезекпен қосып, ажыратса, алыста сіз сол дірілдерді бірдей орындайтын басқа дискіге ие бола аласыз. Әрине, болашақта дауыс электр арқылы беріледі. Мен осы бағытта тәжірибелер жасадым; олар күрделі және уақыт пен шыдамдылықты қажет етеді, бірақ алынған нәтижелер жақсы нәтиже беретін сияқты".

Антонио Мюччи

Алғашқы байланыс құралын 1854 жылы Антонио Мюччи ойлап тапты, оны телетрофон деп атады. 1871 жылы Мюччи АҚШ-тың патенттік кеңсесіне патенттік ескерту берді. Оның ескертуі оның өнертабысын сипаттайды, бірақ диафрагманы, электромагнитті, дыбысты электр толқынына айналдыруды, электр толқынын дыбысқа айналдыруды немесе электромагниттік телефонның басқа да маңызды ерекшеліктерін атамайды. 1854 жылы Нью-Йорктегі Стейтен-Айленд қаласында Мюччидің өнертабысының алғашқы американдық көрсетілімі өтті. 1861 жылы оның сипаттамасы итальян тіліндегі Нью-Йорк газетінде жарияланды, бірақ сол газет нөмірінің немесе мақаланың қазірге дейін сақталған түрі табылмады. Мюччи электромагниттік жұптасқан жбергіш пен қабылдағышты ойлап тапқанын мәлімдеді, онда диафрагманың қозғалысы электромагнитті жылжыту арқылы катушкадағы сигналды модуляциялаған, бірақ бұл оның 1871 жылғы АҚШ патенттік ескертуінде көрсетілмеген. Тағы бір қарама-қайшылық – 1871 жылғы сипаттамада тек бір өткізгіш сым қолданылған, ал телефонның жбергіш-қабылдағыштары «жерге қайтару» тізбегінен оқшауланған. Мюччи көп жылдар бойы электромагниттік дауыс беру принциптерін зерттеді және 1856 жылы дауысын сым арқылы беру арманын іске асыра алды. Ол ауру әйелімен байланысу үшін үйіне телефонға ұқсас құрылғы орнатты. Мюччидің 1857 жылы жазылған деп саналатын жазбалары электромагниттік дауыстың, яғни телефонның негізгі принципін сипаттайды. 1880 жылдары Мюччи телефон сымдарының индуктивтік жүктемесін ұзақ қашықтыққа сигналдарды күшейту үшін алғашқы болып ойлап тапқан. Апаттан алған ауыр күйіктер, ағылшын тілін жетік білмеуі және нашар бизнес қабілеттері Мюччидің Америкада өнертабыстарын коммерциялық жолмен дамытуына кедеріс келтірді. Мюччи 1849 жылы Кубаның Гавана қаласында бір құрылғыны көрсеткен, бірақ бұл сымды қолданатын жіптік телефонның түрі болуы мүмкін. Мюччиге антисәйкестік тізбегін ойлап тапқандықтан да есеп беріледі. Алайда, тексерулер көрсеткендей, оның сәйкестікке қарсы шешімі екі бөлек телефон тізбегін сақтап, екі есе көп жберу сымдарын пайдалану болған. Кейін Bell Telephone компаниясы енгізген антисәйкестік тізбегі кері байланыс процесі арқылы сәйкестікті жойды. Америкалық округтік телеграф (ADT) зертханасы Мюччидің жұмыс үлгілерінің бір бөлігін жоғалтты, ал оның әйелі қалғандарын жойды. Мюччи, кейде мемлекеттік жәрдемге мұқтаж болған, 1874 жылдан кейін 1871 жылғы телетрофон патенттік ескертуін жаңартуды қаламады. 2002 жылы АҚШ Өкілдер палатасы Мюччидің телефонды дамытудағы пионерлік еңбегін мойындайтын резолюцияны қабылдады. Резолюцияда «егер Мюччи 1874 жылдан кейін ескертуді сақтау үшін 10 доллар төлеген болса, Беллге патент берілмес еді» делінген. АҚШ Конгресінің Мюччи резолюциясын Канаданың 37-ші Парламентінің заңнамалық ұсынысы жылдамдап ілесу үшін қабылдады, ол Александр Грэм Беллді телефонды ойлап тапқан деп жариялады. Канададағы басқалар Конгресс резолюциясымен келіспеді, олардың кейбіреулері оның дұрыстығы мен мақсатына сын айтты.

Мёччи өнертабысының хронологиясы

Telecom Italia орталық телекоммуникация зерттеу институтының (CSELT) зейнеткер бас директоры Базилио Катания және «Federazione Italiana di Elettrotecnica» итальяндық электротехника қоғамы Антонио Мюччиге арналған мұражай құрып, оның телефонды ойлап табу хронологиясын жасады және Мюччи мен Александр Грэм Беллді қамтитын екі сот процесінің тарихын зерттеді. Олар Мюччиді телефонның нақты ойлап тапқан авторы деп санайды және бұл пікірлерін қалпына келтірілген деректерге негіздейді. Егер басқаша көрсетілмесе, төмендегі мәліметтер олардың тарихи реконструкциясының қысқаша мазмұны болып табылады. 1834 жылы Мюччи Флоренциядағы «Teatro della Pergola» театрында сахна мен басқару бөлмесі арасында байланыс үшін акустикалық телефон жасады. Бұл телефон кемелердегі құбырлы телефондардың үлгісімен жасалған және қазір де жұмыс істейді. 1848 жылы Мюччи ревматизмді емдеу үшін электр тогын пайдаланудың тиімді әдісін әзірледі. Ол пациенттеріне 60 Бунсен батареясына қосылған және тосқауылмен бітіп тұратын екі өткізгішті қолданды. Ол сондай-ақ бір Бунсен батареясына қосылған екі өткізгішті де пайдаланды. Ол зертханасында отырып, Бунсен батареясын екінші бөлмеге, ал пациенттерін үшінші бөлмеге орналастырды. 1849 жылы 114 В электр тогымен емдеу кезінде Мюччи зертханасында пациентінің дауысын естіді. Ол пациентінің құлағына жақын ұстаған мыс сым арқылы естіген. Оның болжамы бойынша, мыс сымның «тілі» электроскоптың жапырағы сияқты дірілдеген, яғни электростатикалық әсер болған. Тәжірибеге пациентіне зиян келтірмей жалғастыру үшін Мюччи мыс сымды қағазбен жапты. Осы құрылғы арқылы ол анық емес адам дауысын естіді. Ол бұл құрылғыны «telegrafo parlante» (итал. «сөйлейтін телеграф») деп атады. Осы прототиптің негізінде Мюччи телеграф үлгісінен шабыттанған 30-дан астам дыбыс тарату құрылыстарында жұмыс істеді, сондай-ақ Чарльз Бурсеул, Филипп Рейс, Инноченцо Манцетти және басқа да телефонның алғашқы ойлап тапқандары да жұмыс істеді. Мюччи кейінірек телеграфтың «жасау және бұзу» қағидасын пайдаланып дауысты тарату туралы ойланбағанын, бірақ электр тогын үзіліссіз қамтамасыз ететін «толық» шешім іздегенін мәлімдеді. Кейіннен Мюччи алғашқы электромагниттік телефонды жасағанын айтты, ол аттың жамбас сүйегі пішіндес ядросы бар электромагниттен, жануар терісінен жасалған диафрагмадан, калий дихроматымен нығайтылған және ортасында металл дискісі бар. Бұл құрал цилиндрлі картон қорапқа орналастырылған. Ол бұл құрылғыны екінші қабаттағы жатын бөлмесін жертөледегі зертханасымен байланыстыру үшін жасағанын, соның арқасында денсаулығы нашар әйелімен байланыс орнатуға мүмкіндік алғанын айтты. Мюччи «жергілікті әсер» деп аталатын құбылысты жою үшін таратудың екі бағытын бөліп, қазіргі кезде 4 сымдық схема деп аталатынды қолданды. Ол телеграфтық манипулятормен жай шақыру жүйесін құрастырды, ол шақырушының құрылын қысқа тұтастырып, шақырылған адамның құрылысында импульстардың (дыбыстардың) тізбегін тудырды, бұл қалыпты әңгімеден гөрі күштірек болды. Ол өзінің құрылғысына телеграфтан гөрі кеңірек жолақ қажет екенін білгендіктен, өткізгіштің беткі қабатын өңдеу арқылы немесе материалды (темірдің орнына мыс) өзгерту арқылы «тұрпақ әсерінен» аулақ болудың жолдарын тапты. Ол жезден жасалған оқшауланған тоқтарды сәтті пайдаланды, осылайша Никола Тесланың радиожиілік катушкаларында қолданған литц сымын алдын ала анықтады. 1864 жылы Мюччи өзінің «ең жақсы құрылғысын» жасағанын мәлімдеді, ол оптималданған қалыңдығы бар темір диафрагмадан тұрды және оның жиегі бойымен тығыз бекітілген. Бұл құрал жабдықты шаштаразға жабылатын самын қорапшасына орналастырылған. 1870 жылдың тамызында Мюччи адам дауысын бір шақырым қашықтыққа таратуға қол жеткізгенін мәлімдеді, бұл үшін мақтамен оқшауланған мыс пластинаны өткізгіш ретінде пайдаланды. Ол өзінің құрылғысын «телетрофон» деп атады. Антонио Мюччидің 1870 жылдың 27 қыркүйегінде салған суреттері мен жазбаларында ұзын қашықтыққа телефон желілеріндегі сымдардың орамалары көрсетілген. 1858 жылы Несторе Корради салған суретте «Индуктор құбырдан электр тогы» деген сөздер жазылған. Жоғарыдағы ақпарат 1885 жылғы 19 желтоқсандағы Scientific American журналының No 520 санында жарияланды, ол 1885 жылы жасалған реконструкцияларға негізделген, бірақ 1875 жылға дейінгі заманауи дәлелдер жоқ. Мюччидің 1871 жылғы ескертуінде кейіннен оның адвокаты оған жатқызған телефонның кейбір мүмкіндіктері туралы ештеңе айтылмаған, олар Scientific American Supplement-те жарияланды, бұл «Bell v. Globe and Meucci» патенттік құқық бұзушылық ісінің Globe and Meucci-ге қарсы шешілуіне себеп болды.

Иоганн Филипп Рейс

Рейс телефоны 1857 жылдан бастап жасалды. Бұл құрылғыны пайдалану қиын болған, себебі ине мен контактінің салыстырмалы орны құрылғының жұмыс істеуі үшін маңызды болды. Осылайша, оны «телефон» деп атауға болады, өйткені ол дауыстық сигналдарды электр арқылы алысқа жеткізді, бірақ қазіргі мағынада коммерциялық тұрғыдан тиімді телефон емес еді. 1874 жылы Рейс құрылғысын британдық Standard Telephones and Cables (STC) компаниясы сынақтан өткізді. Нәтижелер де сөйлеуді жақсы сапамен (айқындығымен), бірақ салыстырмалы түрде төмен қарқындылықпен беру және қабылдау мүмкіндігін растады. Рейстің жаңа өнертабысы 1861 жылғы 26 қазанда Франкфурт физикалық қоғамындағы лекцияда және бір-екі айдан кейін Jahresbericht үшін өзі жазған сипаттамада жарияланды. Ол Германияда үлкен ғылыми қызығушылықты тудырды; оның үлгілері шетелге, Лондонға, Дублинге, Тифлис қаласына және басқа да жерлерге жіберілді. Ол танымал лекциялардың тақырыбына айналды және ғылыми кабинеттерге арналған мақалаға ұласты. Томас Эдисон Рейс құрылғысын сынап көрді және «оқу, сөйлеу сияқты айтылған жеке сөздерді шамалы ғана естіртуге болады, бірақ дауыстың интонациясы, сұрақтар, таңғалу, бұйрықтар және т.б. айқын түрде білінеді» деген қорытынды жасады. Ол Рейстің жұмысын көміртек микрофонын сәтті әзірлеу үшін пайдаланды. Эдисон Рейске алғысын былай білдірді:
Телефонды алғаш рет Германиядан Филипп Рейс ойлап тапты, бірақ ол тек музыканы, сөзді емес, жеткізе алды. Алғаш рет тілдік сигналдарды тарату үшін телефонды көпшілік алдында көрсеткен адам А. Г. Белл болды. Алғашқы коммерциялық телефонды мен өзім ойлап таптым. Бүкіл әлемде қолданылатын телефондар менің және Беллдің телефондары. Менікі сигналдарды тарату үшін, ал Беллдікі – қабылдау үшін қолданылады.

Сирилл Дуке

Сирилл Дуке телефон тікелей қосылысын ойлап тапты. blockquote|Дуке 1 ақпан 1878 жылы «дыбыс таратуды жеңілдету және оның акустикалық қасиеттерін жақсарту» мақсатындағы бірнеше өзгерістерге, әсіресе дыбыс шығару және қабылдау құралдарын бір құрылғыда біріктіретін жаңа аппаратты жасағаны үшін патент алды.

Александр Грэм Белл

Александр Грэм Белл әкесінің жасаған, саңырау балаларды оқытуға арналған «көрнекті сөйлеу» жүйесін дамытуға бастамашы болды. 1872 жылы Белл Массачусетс штатындағы Бостон қаласында саңыраулар мұғалімдерін даярлайтын мектеп ашты. Кейіннен бұл мектеп Бостон университетінің құрамына енді, онда Белл 1873 жылы вокалды физиология профессоры болып тағайындалды. Бостон университетінің вокалды физиология профессоры ретінде Белл мұғалімдерді саңырауларға сөйлеуге үйрету өнерін оқытумен айналысты және сөйлеу тербелісін жазу үшін Леон Скотттың фонавтографымен тәжірибе жасады. Бұл құралдың негізгі бөлігі – дауыс тербелісіне жауап беретін жұқа мембрана және оған бекітілген жеңіл қылқалам, ол түтінді шыны тақтаға толқын тәрізді сызықтар түсіреді. Бұл сызық – мембрананың тербелісі мен ауадағы дыбыс толқындарының графикалық бейнесі. Осы тәжірибелер Беллді сөйлеу дыбыс толқындары мен электрмен жұмыс істеуге дайындады. 1873–1874 жылдары ол Бурсуль, Рейс және Грейдің үлгісімен гармоникалық телеграфпен тәжірибелер жүргізді. Беллдің жобаларында әртүрлі ток үзілістерін жасайтын, дірілдейтін болат қамыстармен қоздырылатын ток кедергілері қолданылды, олар үзіліссіз токты алыстағы қабылдағыш электромагнитіне жіберіп, екінші болат қамысты немесе дыбыс шығару құралын дірілдетті. 1875 жылғы 2 маусымда Белл мен оның ассистенті Томас Уотсон жасаған тәжірибеде қабылдағыш қамысы электр батареясымен берілетін үзіліссіз токқа жауап бермеді. Белл желіде тұрған Уотсонға қамысты тартып алуын айтты, өйткені ол магнит полюсіне жабысып қалған деп ойлады. Уотсон орындады, және оның таңғалуына орай Белл желісіндегі қамыстың дірілдегенін және тартылған қамыстың дыбысына ұқсас тембрді естіді, бірақ таратушыдан үзіліссіз ток келген жоқ. Тағы бірнеше тәжірибелер көрсетті, оның қабылдағыш қамысы алыстағы қабылдағыш қамыстың қозғалысынан желіде пайда болған магниттік электр тогымен дірілдеген. Батарея тогы дірілдеуге себеп болған жоқ, ол тек қана қамыстардың дірілдеуіне қажетті магнит өрісін қамтамасыз етті. Сонымен қатар, Белл тартылған қамыстың дыбысын естігенде, егер тізбек үзілмесе, сөйлеудің барлық күрделі тербелістерін толқынды (модуляцияланған) тоқтарға айналдыруға болады, ал олар сөйлеудің күрделі тембрын, амплитудасын және жиілігін алыстан қайта жасайды деген ойға келді. 1875 жылғы 2 маусымда Белл мен Уотсон магнит өрісінде қамыстың қозғалысы ғана сөйлеу дыбыс толқындарының жиілігі мен тембрын қайта жасай алатынын анықтағаннан кейін, Белл механикалық фонавтографпен салыстыра отырып, тері мембранасы адам құлағы сияқты дыбыстарды қайта жасайды деп ойлады, егер ол болат немесе темір қамыстың немесе иілмелі арматураның алдына қосылса. 1875 жылғы 1 шілдеде ол Уотсонға ортасына магниттелген темір арматурасы бекітілген, ал желімен байланысты электромагнит полюсінің алдында еркін дірілдейтін созылған тері мембранасынан немесе алтын қағаз мембранасынан жасалған қабылдағышты жасауды тапсырды. Екінші мембраналық құрылғы таратушы ретінде де пайдаланылды. Бұл «дарға асу» телефоны болды. Бірнеше күннен кейін олар оны сынап көрді, бірін ойлап табушының үйінің бөлмесінен, Бостон қаласындағы Эксетер Плейс, 5 мекенжайынан, екіншісін жертөлеге орналастырды. Белл жұмыс бөлмесінде бір құралды қолында ұстады, ал Уотсон жертөледе екіншісіне тыңдады. Белл өзінің құралына: «Менің айтқанымды түсінесің бе?» деді, ал Уотсон: «Иә» деп жауап берді. Алайда, дауыс айқын емес еді және арматура электромагнит полюсіне жабысып, мембрананы жыртып тастады. 1876 жылғы 10 наурызда Бостон қаласындағы Сколлей скверінен алыс емес 109 Корт-стриттегі Палас театрының үстіндегі бір ғимараттың екі бөлмесі арасындағы сынақ телефонның жұмыс істейтінін көрсетті, бірақ әзірге тек қысқа қашықтықта ғана. 1876 жылы Белл көптеген бастапқы дыбыс таратушылар мен қабылдағыштармен тәжірибе жүргізгеннен кейін «вокалды немесе басқа да дыбыстарды телеграф арқылы тарату құрылғысы» үшін патент алған алғашқы адам болды. Ауру және басқа да міндеттері болғандықтан, Белл өзінің 174,465 АҚШ патенті жарияланғанға дейін сегіз ай бойы телефонды жетілдірмеді немесе тәжірибелер жасаған жоқ. 1880 жылы Белл өзінің өнертабысы үшін француздық Вольта сыйлығын алды және ақшамен Вашингтонда Вольта зертханасын құрды, онда ол байланыс, медициналық зерттеулер және есту қабілеттері нашар адамдарға сөйлеуді үйрету әдістері бойынша тәжірибелерді жалғастырды, соның ішінде Хелен Келлермен де жұмыс істеді. 1885 жылы ол Нова-Скотияда жер сатып алып, онда жазғы үй салды, онда ол әсіресе авиация саласында тәжірибелер жүргізуді жалғастырды. Белл өзі телефон Канадада ойлап табылды, бірақ АҚШ-та жасалды деп мәлімдеді.

Беллдің табысы

Белл мен Уотсонның алғашқы екі бағыттағы сәтті тілдік хабар алмасуы 1876 жылдың 10 наурызында болды, ол кезде Белл құрылғыға: «Мырза Уотсон, осында келіңіз, сізді көргім келеді» деді. Уотсон осы сұранысқа бойынсұнды. Белл осы тәжірибеде Грейдің сұйық таратушы дизайнын сынады, бірақ Беллдің патенты алынғаннан кейін ғана және түсінікті «айқын тіл» (Беллтің сөзімен) электр арқылы берілуі мүмкін екенін өз қанағаттануы үшін ғылыми тәжірибе ретінде көрсету үшін сынады. Сұйық таратушы коммерциялық өнімдер үшін тиімді болмағандықтан, Белл 1876 жылдың наурыз айынан кейін электромагниттік телефонды жетілдіруге назар аударды және Грейдің сұйық таратушысын қоғамдық демонстрацияларда немесе коммерциялық қолдануда ешқашан пайдаланбады. Беллдің телефондық таратушысы (микрофоны) екі электромагниттен тұрды, олардың алдында сақинаға керілген мембрана болды, оның ортасына жұмсақ темірден жасалған сопақша бөлік жабыстырылған. Құбыр тәрізді ауыздық дауыс дыбыстарын мембранаға бағыттады, ал ол тербелгенде жұмсақ темір «арматура» электромагнит орамдарында сәйкес токтарды тудырды. Бұл токтар сым арқылы өткеннен кейін қабылдағышқа жетті, ол жұмсақ темірден жасалған жұқа дөңгелек дискпен ішінара жабылған құбыр тәрізді металл банкадағы электромагниттен тұрды. Толқынды ток электромагнит орамынан өткенде диск тербеліске түсіп, ауада дыбыс толқындарын жасады. Бұл алғашқы телефон тез жетілдірілді. Екі электромагниттің орнына бір полюсінің айналасында ұсақ сымнан жасалған кішкентай катушка немесе бобинасы бар тұрақты магниттелген бір магнит қолданылды, ал оның алдында дөңгелек ауыздықта темірден жасалған жұқа диск бекітілді. Диск бірмезгілде диафрагма және арматура қызметін атқарды. Ауыздыққа сөйлегенде темір диафрагма магнит полюсінің магнит өрісінде дауыспен тербеліп, осының нәтижесінде орамда толқынды токтар пайда болды. Бұл токтар сым арқылы алыстағы қабылдағышқа жеткеннен кейін бірдей құрылғымен қабылданды. Бұл дизайнды Белл 1877 жылдың 30 қаңтарында патенттеді. Дыбыстар әлсіз болды және тек құлақ телефондық гарнитураға/ауыздыққа жақын болғанда ғана естіледі, бірақ олар анық еді. Оңтүстік Онтариодағы үшінші сынағында, 1876 жылдың 10 тамызында Белл Брантфордтағы (Онтарио) отбасылық үйінен телеграф желісі арқылы 13 шақырым қашықтықтағы Париждегі (Онтарио) көмекшісіне қоңырау шалды. Көптеген дереккөздер бұл сынақты әлемдегі алғашқы алыс қашықтыққа қоңырау шалу деп санайды. Бұл соңғы сынақ телефонның алыс қашықтықтарда жұмыс істей алатынын нақты дәлелдеді.

Белл телефонының алғашқы демонстрациялары

Белл 1876 жылғы маусымда Филадельфиядағы жүз жылдық көрмеде жұмыс істейтін телефонды көрсетті, онда Бразилия императоры Педро II және физик және инженер сэр Уильям Томсонның назарын аударды (кейін ол 1-ші барон Келвин атанды). 1876 жылғы тамызда Британ ғылымын дамыту қауымдастығының мәжілісінде Томсон телефонды еуропалық қоғамға таныстырды. Филадельфия көрмесіне жасаған сапары туралы айта отырып, Томсон былай деді: "Мен [телефон арқылы] Нью-Йорк газеттерінен кездейсоқ алынған үзінділерді естідім: 'С.С. Кокс келді' (Мен С. Коксты анық естімедім); 'Нью-Йорк қаласы', 'Сенатор Мортон', 'Сенат мың дана көбейтілген нұсқаларын басып шығаруға шешім қабылдады', 'Лондондағы американдықтар алдағы шілде айының төртінші күнін тойлауға шешім қабылдады!' Бәрін мен өз құлағыммен естідім, маған осы уақыттағы дөңгелек дискілі арматурасы арқылы, дәл осындай кішкентай электромагнитті қолымда ұстап тұрмын".

Телефонның үш үлкен сынағы

АҚШ-тың No 174465 патентын 1876 жылдың наурыз айының басында алғаннан кейін, Белл жаз бойы ата-анасының Мелвилл Хаус (қазіргі Bell Homestead National Historic Site) үйіне оралғаннан кейін өзінің жаңа өнертабысы мен телефон технологиясының үш маңызды сынағын өткізді. 1876 жылдың 10 наурызында Белл Бостонда "құрал" арқылы басқа бөлмеде болған, бірақ естімейтін Томас Уотсонды шақырды. Ол: «Мистер Уотсон, осында кел, мен сені көргім келеді» деді, Уотсон көп ұзамай оның жанында пайда болды. 1876 жылдың 3 тамызында Оңтүстік Онтариодағы ұзақ қашықтықтағы алғашқы сынақ қоңырауында Александр Грэмнің ағасы, профессор Дэвид Чарльз Белл, Брантфорд телеграф кеңсесінен Шекспирдің «Гамлет» пьесасынан («Болу немесе болмау») жолдарды оқып, онымен сөйлесті. Жас өнертапқыш көршілес Маунт-Плезант ауылындағы А. Уоллис Эллис дүкенінде орналасқан, оның әкесінің дауысын фонавтограммаға – дыбыс толқындарының пішіндерін түтінді шыныға немесе басқа да материалдарға толқын түрінде олардың тербелістерін іздеу арқылы жазатын, қаламға ұқсас құрылғымен жасалған суретке көшіруге мүмкіншілік алды. Келесі күні, 4 тамызда, Брантфорд телеграф кеңсесі мен Мелвилл үйі арасында тағы бір қоңырау соғылды, онда үлкен кешкі ас кезінде «сөздер, өлеңдер, әндер мен аспаптық музыка» алмастырылды. Ата-анасының екі көршісінің көмегімен ол пеш құбырын 400 метрге (шамамен бір шақырым) қоршау бағаналарының үстінен ата-анасының үйінен телеграф желісінің тоғысу нүктесіне дейін созды, ол көршілес Маунт-Плезантқа, ал одан әрі Брантфорд, Онтариодағы Dominion Telegraph кеңсесіне жалғасты. Үшінші және ең маңызды сынақ – 1876 жылдың 10 тамызында Брантфорд пен Париж (Онтарио) арасында жасалған әлемдегі алғашқы ұзақ қашықтықтағы телефон арқылы сөйлесу. Сол ұзақ қашықтықтағы қоңырау үшін Александр Грэм Белл Париждегі 90 Grand River Street North мекенжайындағы Роберт Уайттың аяқ киім дүкенінде Dominion Telegraph Co. кеңсесі арқылы телеграф желілерін пайдалана отырып телефон орнатты. Париж мен Брантфорд арасындағы телеграф желісінің ұзындығы 13 км (8 миль) болатын, бірақ байланыс Торонтоға дейін 93 км (58 миль) ұзартылды, осылайша оның телеграф кеңсесіндегі батареяны пайдалануға мүмкіндік болды. Әрине, бұл бір бағытты ұзақ қашықтықтағы қоңырау болды. Бірінші екі бағытты (өзара) әңгіме 1876 жылдың 9 қазанында Кембридж мен Бостон арасында (шамамен 2,5 миль) өтті. Бұл әңгіме кезінде Белл Бостонның Килби көшесінде, ал Уотсон Уолворт компаниясының кеңсесінде болды. 1876 жылдың 9 қыркүйегінде Scientific American журналы «Телеграф арқылы жіберілетін адам дауысы» атты мақаласында үш сынақ қоңырауы туралы жазды. Бір Bell Homestead сыншысы олар туралы былай деп жазды: «Бұл алғашқы қоңырауларға қатысқан ешкім осы байланыс тұңғыштарының болашақтағы әсерін түсінген жоқ».

Кейінгі қоғамдық демонстрациялар

Кейінгі телефон дизайны 1877 жылғы 4 мамырда профессор Беллдің Бостон музыка залында өткен лекциясында көпшілік алдында көрсетілді. Джон Манроның «Телеграфтың батырлары» еңбегінде келтірілген мәліметке сәйкес, Белл мырза кішкентай сымдары бар шағын телефон қорабына жақындап, көрші бөлмедегі адамға сөйлегендей: «Уотсон мырза, дайынсыз ба?» деп сұрады. Уотсон мырза, Сомервилл қаласынан бес миль қашықтықта, дереу «Иә» деп жауап берді, және көп ұзамай «Америка» әні естілді. [ ] Басқа құрылғыға жақындап, Провиденс қаласымен, қырық үш шақырым қашықтықта байланыс орнатып, Белл мырза бір сәт тыңдады, сосын: «Синьор Бриньолли, қазір Провиденс музыка залындағы концертте көмектесіп жатыр, енді біз үшін ән салады» деді. Бір сәтте тенордың дауысы көтеріліп, құлдырады, дыбыс әлсіз естілді, кейде жоғалып, кейін қайтадан естілді. Кейін Сомервиллде ойналған корнет солосы өте анық естілді. Содан кейін Сомервиллден үш бөлімді ән келді, ал Белл мырза тыңдаушыларына: «Мен әнді бөлменің бір бөлігінен екіншісіне ауыстырамын, сонда барлығы ести алады» деді. Кейін Салемде (Массачусетс штаты) өткен лекцияда он сегіз шақырым қашықтықтағы Бостонмен байланыс орнатылды, Уотсон мырза «Auld Lang Syne», Ұлттық әнұран және «Hail Columbia» әндерін орындады, ал Салемдегі тыңдаушылар хорға қосылды. 1878 жылғы 14 қаңтарда Уайт аралындағы Осборн үйінде Белл бұл құрылғыны Виктория патшайымына көрсетті, Коус, Саутгемптон және Лондон қалаларына қоңырау шалып, телефон арқылы байланыс жасады. Бұл Ұлыбританиядағы алғашқы қашықтықтан телефон арқылы сөйлесулер болды. Патшайым бұл процесті «өте ерекше» деп санады, бірақ дыбыс «әлсіз» болды. Кейін ол қолданылған құралды сатып алуды сұрады, бірақ Белл оған арнайы модель жасауды ұсынды.

Беллдің жетістіктерінің қысқаша мазмұны

Белл телефон үшін Генри Форд автомобиль үшін жасағандай жаңалық ашты. Телефондық құрылғылармен тәжірибе жасағандардың біріншісі болмаса да, Белл және оның атымен құрылған компаниялар коммерциялық тұрғыдан пайдалы телефондарды жасап, олардың негізінде табысты бизнес құруға және дамытуға мүмкіндік берді. Белл Эдисонның бергіштеріне ұқсас көміртекті бергіштерді пайдаланды және телеграф үшін жасалған телефон станцияларын және коммутациялық тақталарын бейімдеді. Уотсон және Беллдің басқа инженерлері телефонияны жақсартудың көптеген жолдарын ойлап тапты. Белл басқалардың сәтсіз аяқталған тәжірибелерінен кейін коммерциялық тұрғыдан тиімді телефон жүйесін құрастыруға қол жеткізді. Белл телефон индустриясын құрған деуге болады. Беллдің электр сымы арқылы алғашқы түсінікті дауыс жеткізілуі IEEE Milestone атағына ие болды.

Су микрофоны Элиша Грей

Элиша Грей Рейс пен Бурсельдің үзіліс берушісінің сенімсіздігін мойындады және «жақындықтың телеграфымен» салыстыру арқылы, егер ток диафрагманың қозғалысын жақын түрде бейнелесе, жай ғана тізбекті ашу мен жабудың орнына, сенімділік артатынын түсінді. Грей 1876 жылғы 14 ақпанда АҚШ патент бюросына сұйық микрофонға патент алуға қатысты ескерту жіберді. Бұл құрылғыда металл ине немесе таяқ қолданылды, ол су-қышқыл қоспасы сияқты сұйық өткізгішке ие болды. Диафрагманың діріліне жауап ретінде ине сұйықтыққа көбірек немесе аз көтеріліп, электр кедергісін өзгертіп, осылайша құрылғы арқылы және қабылдағышқа өтетін токты өзгертеді. Грей өзінің ескертуін патенттік өтінімге тек ескерту мерзімі біткеннен кейін ғана айналдырды, соның салдарынан Белл үшін мүмкіндік ашық қалды. Грей өзгермелі кедергілі телефондық беру құралына патент алуға өтініш бергенде, Патент бюросы «Грейдің (өзгермелі кедергілі) өнертабысты тұңғыш рет ұғынып, жариялағанына күмән жоқ, бірақ оның 1876 жылғы 14 ақпандағы ескертуінде басқалар өнертабыстың тиімділігін көрсеткенге дейін оны аяқтауға қатысты ешқандай әрекет жасамауы, оны қарау құқығынан айырады» деп шешім шығарды.

Көміртек микрофоны Томас Эдисон, Эдвард Хьюз, Эмиль Берлинер

Көміртек микрофонын 1878 жылы Англияда Дэвид Эдвард Хьюз, ал АҚШ-та Эмиль Берлинер мен Томас Эдисон дербес түрде жасаған. Эдисонға алғашқы патент 1877 жылдың ортасында берілгенімен, Хьюз бірнеше жыл бұрын көптеген куәгерлердің алдында жұмыс істейтін құрылғысын көрсеткен, және көптеген тарихшылар оны осы микрофонды ойлап тапқан деп санайды. Томас Альва Эдисон 1878 жылы көміртекті "трансмиттер" (микрофон) ойлап тауып, телефонды жетілдірудегі келесі қадамды жасады. Бұл құрылғы беріліс тізбегінде күшті дауыс сигналын қамтамасыз етіп, алысқа қоңырау шалуды мүмкін етті. Эдисон екі металл пластинаның арасына сығылған көміртек түйіршіктерінің қысымға байланысты өзгеретін электрлік кедергісі бар екенін анықтады. Осылайша, түйіршіктер пластиналардың дыбыс толқындарына жауап ретінде қозғалғанда кедергісін өзгерте алады және электромагниттік жібергіштерге тән әлсіз сигналдарсыз дыбысты жақсы сапамен қайта жасайды. Көміртек микрофонын Эмиль Берлинер, Фрэнсис Блейк, Дэвид Э. Хьюз, Генри Хуннингс және Энтони Уайт одан әрі жетілдірді. Көміртек микрофоны 1980 жылға дейін телефонияда стандартты болып келді және қазір де өндірілуде.

Телефонның алғашқы жетістіктері

Қосымша өнертабыстар, мысалы, шақыру қоңырауы, орталық телефон станциясы, жалпы батарея, дауыс сигналы, күшейткіш, магистральдық желілер және сымсыз телефондар – алдымен сымсыз, кейін толық мобильді – телефонды қазіргідей пайдалы және кең таралған құрылғыға айналдырды.

Телефондық орталықтар

Телефондық станция 1876 жылы венгр инженері Тивадар Пускастың (1844-1893) ойлап тапқан идеясы еді, ол Томас Эдисон үшін телеграф станциясында жұмыс істеген кезде. Пускас электрлік телеграф станциясының жобасын дамытып жатқанда, Александр Грэм Белл телефонға алғашқы патент алды. Бұл Пускасты өз жұмысына қайта қарауға итермеледі және ол телефон станциясын жетілдіруге күш салды. Содан кейін ол АҚШ-тың өнертапқышы Томас Эдисонмен байланысқа шықты, оған жобасы ұнады. Эдисонның сөзіне сүйенсек, "Тивадар Пускас телефон станциясын құру идеясын бірінші болып ұсынған адам болды".

Даулар

Белл Италиядан тыс елдерде телефонның «ойып табушысы» ретінде кеңінен танылды, ал Италияда Мёуччи оның изобретателі ретінде ерекшеленсе, Германияда Рейс «ойып табушы» деп саналды. Америка Құрама Штаттарында Беллдің телефонды ойлап тапқан Солтүстік Американың символы ретінде көптеген бейнелері бар және бұл мәселе ұзақ уақыт бойы дау тудырмады. Алайда, 2002 жылдың маусым айында АҚШ Өкілдер палатасы Антонио Мёуччидің «телефонды ойлап табуға» (бірақ «телефонды ойлап табу үшін» емес) қосқан үлесін мойындайтын символдық заң қабылдады, бұл мәселеге қайта қызығушылық тудырды. Он күннен кейін Канада Парламенті телефонды Беллдің өнертабысы деп жариялап, символдық резолюция қабылдады. Мёуччи, Манцетти және Грейдің жақтастары Беллдің осы өнертапқыштардың біреуінен телефонды белсенді түрде ұрлап алғаны туралы нақты айғақтар келтірді. 2002 жылғы конгресс шешімінде Беллдің Мёуччи материалдары сақталған зертханада жұмыс істегені туралы дұрыс емес мәлімдеме жасалды және Белл осы материалдарға қол жеткізе алғанын айтты. Манцетти Беллдің 1865 жылы оған келіп, құрылғысын қарап тексергенін мәлімдеді. 1886 жылы патенттік сарапшы Зенас Уилбер Беллдің Грейдің құпия патенттік өтінімін қарауына рұқсат бергені үшін оған жүз доллар төлегенін жария етті. Беллдің 1876 жылғы маңызды талаптарының бірі – 4-талап, ол тізбектегі кедергіні өзгерту арқылы өзгермелі электр тогын тудыру әдісі болды. Бұл ерекшелік Беллдің патенттік суреттерінде көрсетілмеген, бірақ Элиша Грейдің сол күні, 1876 жылдың 14 ақпанында тіркелген ескертуінде көрсетілген. Өзгермелі кедергілік ерекшеліктің сипаттамасы, жеті сөйлемнен тұрады, Беллдің өтінішіне қосылды. Оның қосылғаны даусыз. Бірақ оның қашан қосылғаны – даулы мәселе. Белл өзінің өтініш жобасын адвокаттарына жібермес бұрын, 1876 жылдың 18 қаңтарына дейін «соңғы сәтте» өзгермелі кедергілік туралы сөйлемдерді жазғанын мәлімдеді. Эвенсонның кітабында жеті сөйлем мен 4-талап Беллдің білімісіз, Беллдің өтініші 14 ақпан 1876 жылы Беллдің адвокатының бірімен Патент кеңсесіне жеткізілгенге дейін қосылғаны айтылады. Көптеген адамдардың ойынша, Грейдің ескертуі Беллдің өтінішінен бірнеше сағат бұрын АҚШ Патент кеңсесіне тапсырылды. Грейдің ескертуі 1876 жылдың 14 ақпанында, Патент кеңсесі ашылғаннан кейін таңертең кеңсеге жеткізілді және сол күні түске дейін кеңсеге келіп түскен құжаттардың арасында төменгі жағында қалды. Беллдің өтініші Беллдің адвокаты арқылы 14 ақпан күні түске дейін тапсырылды, ол өтініш ақысын дереу тіркеуді және Беллдің өтінішін сарапшыға жіберуді сұрады. Күндіз Грейдің ескертуі тіркелді және келесі күні ғана сарапшыға жіберілді. Беллдің өтініш ақысы Грейден бұрын тіркелгендіктен, Беллдің Патент кеңсесіне ертерек келгендігі туралы миф пайда болды. Белл 14 ақпанда Бостонда болды және бұл оқиға туралы кейін ғана білді. Кейін Грей өзінің ескертуінен бас тартып, Беллдің өнертабысының басымдығына қарсылық білдірмеді. Бұл Беллге 1876 жылдың 7 наурызында телефонға 174465 нөмірімен АҚШ патентын алуға мүмкіндік берді.

Өнертабысқа арналған ескерткіш

1906 жылы Брантфорд қаласының (Онтарио, Канада) және оның айналасындағы тұрғындары 1874 жылдың шілде айында Брантфорд маңындағы Мельвилл үйінде Александр Грэм Беллдің телефонды ойлап тапқанын еске алу үшін Белл мемориалдық қауымдастығын құрды. Уолтер Олвардтың дизайны 10 ұсынылған модельдің ішінен бірауыздан таңдалып, бәйгеде жеңіске жетті. Мемориалды бастапқыда 1912 жылы аяқтау жоспарланған, бірақ Олвард оны бес жылдан кейін ғана аяқтады. Канаданың генерал-губернаторы, Девонширдің 9-шы герцогы Виктор Кавендиш, мемориалды 1917 жылдың 24 қазанында салтанатты түрде ашты. Олвард ескерткішті телефонның қашықтықты жеңу мүмкіндігін бейнелеу үшін жасады. Бірнеше сатырғыш негізгі бөлімге алып келеді, онда Адамды бейнелейтін, кеңістікте дыбысты тарату күшін ашқан және Білім, қуаныш және қайғының үш аллегориялық хабаршысына нұсқаған Илхамның жүзетін бейнесі орналасқан. Сонымен қатар, ескерткіштің оң және сол жағында адамзатты бейнелейтін гранит тұғырларға орнатылған екі әйел бейнесі бар, біреуі хабар жіберіп, екіншісі қабылдап тұр. Белл Телефон Мемориалының сұлулығы Олвардтың ерте туындыларының ең көрнекті мысалы ретінде танылды, бұл мүсіншіге даңқ әкелді. Мемориал көптеген қоғамдық шаралардың орталық орны ретінде пайдаланылды және Брантфорд тарихының маңызды бөлігі болып қала береді, қалаға өзін «Телефон қаласы» деп таныстыруға көмектеседі.