Александр Грэхем Белл.

Пруток был связан с приемником с помощью провода, а через другой провод на сосуд подавалось питание от батареи, в результате чего получалась электрическая цепь. Вибрация изменяла электрическое сопротивление в цепи (в зависимости от размеров той части металлического прутка, которая контактировала с раствором), так что проходящий через прибор ток менялся в зависимости от акустических характеристик звука. Этот меняющийся ток поступал к приемнику, который тоже имел мембрану, и заставлял ее вибрировать, что, в свою очередь, производило звук. Белл и Уотсон довольно быстро забросили идею жидкостного передатчика и стали работать над полностью электромагнитной моделью.

После представления патентной заявки и разработки прототипа швейцарский изобретатель выступил с серией демонстраций и конференций, чтобы известить всех о своем изобретении, благодаря чему ему удалось получить поддержку научного сообщества и широкой публики. Уже через десять лет только в США работали более 100 тысяч телефонных аппаратов. Через 25 лет там были один миллион абонентов и два миллиона линий, по которым ежегодно совершалось два миллиарда разговоров. К моменту смерти Белла количество проданных телефонов достигло 30 миллионов. Однако, чтобы данное устройство стало по-настоящему рабочим и коммерчески успешным, потребовалось вмешательство «волшебника из Менло-Парка».

УГОЛЬНЫЙ МИКРОФОН

На Всемирной выставке в Филадельфии 1876 года, где праздновался юбилей Декларации независимости США, телефон Белла произвел фурор. Знаменитые люди того времени, такие как император Бразилии Педро II (1825-1891), британский физик и математик Уильям Томсон (более известный как лорд Кельвин) и даже великий шотландский физик-теоретик Джеймс Клерк Максвелл (1831-1879), создатель классической электродинамики, изъявляли свое восхищение им, что было аршинными буквами отражено в газетах по всему миру. Успех «говорящего телеграфа» в следующем году засвидетельствовала и королева Виктория, приобретя один аппарат.

Тем не менее у этого прибора был широкий ряд ограничений: говорящий, даже если линия составляла пару километров, должен был кричать слова в микрофон по многу раз, чтобы вызвать колебания мембраны и быть услышанным на другом конце провода. Кроме того, приходилось говорить и слушать с помощью одного и того же устройства, то есть постоянно прикладывая к нему во время беседы попеременно то рот, то ухо. В этом смысле предложение Илайши Грея являлось гораздо более продвинутым, так как в нем присутствовали отдельный микрофон и динамик.

В 1877 году компания «Вестерн Юнион» владела 400 000 км телеграфных линий, которые простирались на расстояние 160000 км и обеспечивали ее клиентам быструю автоматическую многоканальную телеграфную связь. Она, по мысли Уильяма Ортона, не могла быть заменена на такую научную диковинку, как телефон. В компании продолжали придерживаться такого мнения вплоть до того, как дочерняя компания «Голд энд Сток Телеграф» не проинформировала их, что ее клиенты заменяют аппараты «Вестерн Юнион» на усовершенствованные модели телефона, устанавливаемые «Белл Телефон Компани» (ВТС). Последняя буквально за несколько месяцев своего существования продала 3000 устройств и развивалась неимоверными темпами благодаря умной политике продажи лицензий на установку телефонов другим фирмам.

Похоже, что в мире гораздо больше возможностей, чем способности ими воспользоваться. Хороший результат получается, когда возможность встречается с готовностью.

Томас Альва Эдисон

Ортон встретился с Франклином Поупом с целью изучить, насколько действительны патенты Белла. После придирчивого анализа всех статей и исследований по передаче звука Поуп в своем докладе заключил, что патенты действительны и для производства телефона не существует лучшей системы, чем у Белла. Он рекомендовал купить патенты. Однако Ортон поступил иначе, организовав компанию «Американ Спикинг Телефон Компани»(ASTC) и обратившись к Томасу Альве Эдисону с предложением улучшить телефон Белла и получить на это ряд собственных патентов.

Внешний и внутренний вид мастерской- лаборатории в Менло-Парке, 22 февраля 1880 года. Здесь можно увидеть некоторых сотрудников Эдисона.

На фото внизу, слева направо: Л. К. Бём, К. Л. Кларк, Чарльз Бэчлор, Уильям Кармен, С. Д. Мотт, Джордж Дин, Френсис Йель, Джон Лоусон, Чарльз Фламмер, К. П. Мотт и Дж. В. Маккензи.

Эдисон уже имел опыт подобного рода. Изучение звука вызвало у него огромный интерес (возможно, по причине его глухоты), еще когда он только услышал об изобретении Белла. Перед тем как взяться за работу, Эдисон со своими сотрудниками решили выполнить ряд практических экспериментов с оригинальным аппаратом Белла в присутствии правления и технического начальства ASTC. Испытания проводились на линии, связывавшей Нью-Йорк и Вашингтон, и окончились плохо: шумы и малая интенсивность звуков речи практически не позволяли расслышать ничего из сказанного на другом конце провода. Эдисон решил, что хотя, без сомнений, заслуги изобретателя огромны и его вклад неоценим, устройство аппарата придется основательно переделывать. В первую очередь, по его мнению, следовало использовать схему Илайши Грея, имевшую отдельные микрофон и динамик. Требовалось предварительно поработать над обоими элементами, чтобы повысить качество приема, передачи и воспроизведения голоса, а также убрать или снизить до минимума нежелательные шумы, в основном вызванные статическим электричеством.

Сначала Эдисон принялся за работу над микрофоном. Ему надо было найти более надежный способ улавливать звуковые волны и увеличить возможности преобразования, чтобы таким образом улучшить передачу разговора. Для этого он использовал свое недавнее изобретение, которое не пригодилось по назначению (великолепный пример гениальной способности Эдисона извлекать пользу из своих провалов). Работая над квадруплексным телеграфом, он изучал проводниковые свойства различных материалов и обнаружил, что сопротивление угля зависит от оказанного на него давления. К сожалению, такое сопротивление изменялось под воздействием любого звука, и его невозможно было использовать для поставленных в то время целей. Но именно эта чувствительность оказалась нужной Эдисону в данном случае.

Команда Менло-Парка работала в течение года над использованием изменения сопротивления угля в микрофоне телефона. В начале 1877 года Эдисону удалось свести шумы в телефоне Белла к минимуму, однако главным достижением стало увеличение надежности восприятия звука мембраной с помощью капсулы с угольной крошкой, расположенной рядом с ней.