貝爾* * * 1847 ~ 1922 * *,美籍英國電話發明家。22歲時,他是波士頓大學的語音學教授。
貝爾少年時期的天賦壹般。我小學的時候,學習成績是班裏墊底的壹兩個。他不僅學習不好,還調皮貪玩。書包裏經常有小動物,比如老鼠和麻雀。
有壹次,老師還在臺上講課,貝爾書包裏的老鼠出來了,在教室裏亂叫,引得學生哄堂大笑,壹片狼藉。老師嚴厲斥責了他。
後來,他的父親把貝爾送到了倫敦的祖父那裏,他直接受到了嚴厲的祖父的管教。祖父是壹個嚴厲而固執的老人。但他學識淵博,教育耐心。很快,小鐘就喜歡上了爺爺,對學習產生了興趣,也懂了很多。
他變了。他不僅學習成績好,熱愛發明創造,而且品德良好,總是樂於助人。有壹次,他看到壹個孤獨的老人在用壹個沈重的水磨磨他的面條。小鐘很同情他,邀請了壹群年輕的朋友來幫助他。後來朋友們覺得推磨太辛苦,就紛紛退出了。只有小鐘堅持著。
回到家,小鐘想,我們怎樣才能拯救水磨呢?為了設計新的水磨,他看了很多資料,畫了壹個又壹個設計圖。
經過1個月的反復思考,草圖終於設計出來了。幾位匠人贊不絕口。由於能工巧匠的努力,造出了壹臺省力的水磨,村民們對他非常感激。小鐘也成了大家心目中的英雄。
當小貝爾年輕的時候,他喜歡演講。他的父親是壹名演說家。貝爾十幾歲時,組織了青年技術協會,每周做壹次演講。他很有演講天賦。22歲時,他被波士頓大學聘用,成為壹名語音學教授。父子倆成了著名的美國演說家。
1875年6月2日,28歲的貝爾經歷了上千次失敗,終於做出了有線電話。這壹天,他和沃森正在進行新的實驗。
貝爾把壹些零件放在硫酸裏,不小心,硫酸滴到了他的腿上。他痛苦萬分,在無意中反復呼救:“華生,快來,我需要妳!””聲音通過電線傳到了沃森的耳朵裏。就這樣,第壹部有線電話制造成功了。
擴張:貝爾的夢想
壹天,貝爾對桑德斯說:“桑德斯先生,如果儲藏室是空的,我可以借它嗎?我想做壹些娛樂性的工作。”」
桑德斯立即派人打掃了地下室的壹個房間,借給了貝爾。電線、線圈、電池、藥品以及其他物品和工具都被搬進了房間。
原來,貝爾註意到了當時繁榮的商業——電報,它通過電線傳導無線電波。作為音系學研究者,他經常會想,“為什麽不能用無線電波傳播聲音?」
這個想法促使他發明了通過無線電波傳播聲音的想法。他拜訪了華盛頓壹位著名的電報技術人員,提出了自己的想法:“用電線傳輸聲波有可能嗎?”」
技術員笑著說:“閣下對電真是外行。電線是如何傳遞聲音的?稍微懂點電的人都不會有這種愚蠢的想法。以後多學點電!我不會開這樣的玩笑。」
貝爾非常失望,但這並沒有阻止他思考。而是利用時間去接觸電學知識,很快就對電學了如指掌。
在塞內姆,白天教育很忙,但貝爾依然精力充沛。每天晚上吃完晚飯,他都迫不及待地跑進地下室,直到深夜,仍然不休息。
桑德斯很驚訝,問他:“貝爾先生,妳經常在地下室忙到深夜。妳在學什麽嗎?”」
“啊!那是我的夢想之壹。我研究是否有可能通過電信傳播音樂。」
桑德斯睜大眼睛,看上去難以理解。貝爾向他解釋道:“我在英國的時候,曾經讀過我父親的壹篇論文,想到了壹些有趣的事情。後來我師從倫敦大學的霍伊斯頓先生,他借給我壹本德國人亥姆霍茲寫的《音感》。我不太懂書上的內容,但我深深記得他用電磁石打音叉的事。
我常常在想,有沒有可能把這裏的音樂在鋼琴上演奏完之後,變成電流,送到很遠的地方,讓那裏的鋼琴也能演奏同樣的音樂。就說是音樂的壹種交流吧!但是實際操作起來還是很困難的!」
桑德斯專註地聽著,然後問道:“那麽,妳的意思是,壹個鋼琴鍵拉壹根線,然後把它連接到另壹個鍵上?”」
貝爾搖搖頭說:“不,那更容易。然而,那仍然需要幾十根電線,這是不實際的。如果我們能像普通電信壹樣,只用壹根電線傳輸所有的聲音就好了。」
“妳能做到嗎?用壹根線傳輸各種聲音會不會很亂?別說是音樂。只是“格格”的聲音,讓妳很煩。」
“雖然Do音和Mi音是壹起發出的,但是在接收端,應該是Do音和Mi音分別發出。當然,理論上來說,做起來並不容易。」
聽到這裏,桑德斯的眼睛突然亮了起來,他興奮地說道:“如果這個想法能應用到電信上,那壹定是壹件了不起的事情。」
“啊!這是什麽意思?”現在輪到貝爾感到莫名其妙了。
“我的意思是,假設妳用鋼琴的Do鍵發出“答案”的莫爾斯電碼,用Re鍵發出其他的莫爾斯電碼,Mi鍵也壹樣。如果像妳說的,聲音是用導線傳輸的,那裏還能分辨出Do、re、Mi的音階,那不是可以用壹根導線壹次傳輸好幾個莫爾斯電碼嗎?」
“有道理!如果鋼琴上有八十八個鍵,那麽妳就可以壹次發出八十八種音頻信號。”貝爾也驚訝地說。
“是的,如果妳用這種方法,不管有多少電報,妳只需要壹根電線就能在極短的時間內發出去;這是壹項非常重要的發明。貝爾先生,妳最好放棄音樂電信的夢想!學這種電信業務比較實際,如果成功了會賺大錢!
妳怎麽想呢?我會支付研究費用,如果人手不夠,我可以雇壹個助手。先生,請創造這個偉大的發明吧!」
壹位有遠見卓識的偉大企業家和壹位膽大心細的發明家在這裏交流,攜手完成壹項最大的發明。此後,在桑德斯的支持下,貝爾得以充分發揮自己的發明天賦,為自己的理想而努力。電話對賬和電信發明研究
當時莫爾斯的電信逐漸被廣泛使用,通信量大大增加。電信公司被大量無法處理的應用程序所困擾。所以很多人拼命研究壹根線同時發多條通信的方法。這種方法被稱為“多重溝通”。
聽了貝爾音樂傳播的理念,我立刻想到了應用於多重傳播的桑德斯。他確實是壹個靈活的實業家。使用不同音調(如鈴聲)產生的多個音頻信號稱為“諧波音頻信號”。
當丹伯特決定開始諧波電信的研究時,山德士不僅提供了巨額實驗費用,還雇傭了壹個叫托馬斯?奧古斯都?沃森的電氣工人擔任助手,並騰出寬敞的屋頂後屋作為實驗室。
雖然沃森還沒有從學校畢業,但他曾經自學過電氣知識,開過電器店,所以他有精湛的手藝和豐富的發明天賦。他被聘用後,也住在桑德斯公館,與貝爾壹起從事研究工作。
有了得力的助手,貝爾對諧波電信的研究取得了驚人的進展。到1874年,壹根電線可以同時發出十種或十二種莫爾斯電報。
然而,當發明達到那個水平時,貝爾逐漸將自己的意誌轉移到另壹個方向。隨著對電和音頻的深入了解,他抱著壹個比調和音頻更大的理想,那就是把人的聲音通過電線直接送到遠方的想法,也就是電話的想法。
“用於協調電信的音調是因為它有壹定的高度和大小。人的聲音也是聲音,只是高度和大小不斷變化,形成了語言。當然這是相當困難的,但這絕不是不可能的,改變高度和大小的音調變成電流,然後發送。…….」
貝爾把這個想法告訴了沃森,並鼓勵他說:“傳輸人類聲音的電信是有價值的工作。姑且拋開諧波電信,試試這種研究吧!”!」
沃森也很感興趣,兩人壹起開始了電話研究。
很快,桑德斯就知道了這件事,他不高興地說:“如果妳對研究太隨便,我就不再承擔實驗的費用。妳說的電話只是個玩具,壹點都不實用。調和電信更有利於人類發明。再說,現在電信和解有了壹些進展,請不要再三心二意,繼續工作吧!」
受到指責後,他們不得不重新開始調和電訊的工作。盡管如此,電話的夢想仍然留在貝爾的腦海裏。他壹直在想,“我們怎樣才能用電線傳輸人類的聲音?”?」
這真的是壹件非常困難的事情。貝爾想的是不知道從何說起。
貝爾沒有被嚇倒,他在華盛頓時,專程去拜訪了約瑟夫,他是史密森學會的主席。亨利,問問他的意見。亨利仔細聽了貝爾的解釋,然後熱情地說:“貝爾先生,妳的想法很棒。它壹定會成為歷史上的偉大發明。好好學習吧!”不要半途而廢!
“可是,大家都笑我在做夢,我又沒有足夠的電氣知識,不知道從何下手。”貝爾擔心地說。
“貝爾先生,偉大的發明家不容易被人理解,所以不要氣餒。知識不夠可以充實自己!妳害怕什麽?繼續努力!」
在亨利的鼓勵下,貝爾的信心倍增。
六、從過錯中獲得靈感
沒想到Jambers莫名其妙的電話是壹個斷層激發出來的。
1875年6月2日下午,貝爾和沃森正在做音頻調節的研究。沃森坐在發射機前,拍了拍發出聲音的金屬板。隔壁房間有接收器,金屬板發出的信號變成電流,通過鐵絲傳導,通過電磁石吸引接收器的鐵板發出聲音。貝爾站在聽筒前檢查聲音。
突然,沃森註意到壹個振動板拍不動了,好像被什麽東西幹擾了,彈簧失效了,所以振動板動不了了。
“真的,這時候出事了……”沃森抱怨說,他想調整彈簧,但他用手指彈振動板。突然,振動板發出了不尋常的“嗯——”的聲音,然後隔壁房間的貝爾沖了進來。
“妳剛才做了什麽?就是這樣!不要動!給我看看!加油!”貝爾興奮地喊道。
沃森認為他做錯了什麽,稍微退縮了壹下,說:“先生,妳生氣了!」
“沒有,只是從聽筒裏傳來壹種奇怪的聲音,“嗯”的壹聲,就像有人在* * *。華生,妳剛才做了什麽?”貝爾興奮地回答。
沃森突然意識到這壹點,松了壹口氣說:“什麽也沒做!只是振動板壞了,我就用手指輕輕彈了壹下。但是好像有“嗯”的聲音。」
聽到這裏,貝爾立即詳細檢查了接收器的故障情況。他們發現,發射器是彈簧式的,當它發出“嗯”的聲音時,接收器也能接收到同樣的聲音。
“電話不就是我們的主意嗎?”?」
貝爾高興得跳了起來,繼續說道:“太好了!知道了聲音傳播的原理,電話屬於我們。」
華生也張著嘴在發呆!貝爾拍了他壹下,說:“華生,不要再試圖調整電訊了。從那以後,我們壹直在研究電話。今天,多虧了妳,我們發現了通過電信傳輸人類聲音的巧妙方法,這是由於電磁感應引起的現象。稍後我會解釋細節。現在我要畫設計圖了。請根據圖紙組裝它。」
當晚,貝爾連夜趕制出設計圖紙。沃森壹點也不含糊,第二天就立即按照圖片組裝了電話。貝爾緊張地對著電話大喊,但沃森只聽到電話那頭有微弱的聲音,聽不清楚。但無論如何,可以肯定的是,聲音是可以這樣傳播的。
“好吧!現在終於有聲音了,以後可以繼續完善。」
此時,貝爾的臉上充滿了希望和信心。
在摩爾斯電報機發明後的20多年裏,無數科學家試圖用電流直接傳輸聲音,貝爾也把發明電話作為自己義不容辭的責任。但由於電話傳輸的是連續的信號,而不是像電報那樣不連續的通斷信號,所以在當時就像登天壹樣困難。他試圖讓聾啞人看到具有連續振動曲線的“文字”,但失敗了。
但在實驗中發現了壹個有趣的現象:每次切斷電流,線圈都會發出類似於莫爾斯電碼的“滴答”聲,這讓貝爾大膽設想,如果可以用電流強度來模擬聲音的變化,那豈不是可以用電流來傳輸聲音?在隨後的兩年裏,內貝爾努力掌握電學,憑借紮實的語言學知識,他仿佛長了翅膀。
他辭去了教授的職務,致力於發明電話的實驗。他碰巧遇到了18歲的電氣工程師沃森,當時萬事俱備,只欠壹個合作者。兩年後,經過無數次的失敗,他們終於做出了兩個粗糙的原型:壹個插有硫酸的碳棒連接在圓柱體底部的膜中心。人說話時,薄膜振動改變電阻,改變電流,然後電信號在接收處通過電磁原理變回聲音。不幸的是,實驗失敗了,他們的聲音是通過公寓的天花板而不是通過機器傳遞給對方的。
正當他們苦苦思索的時候,窗外吉他的丁冬生提醒他們,話筒和聽筒的靈敏度太低了!他們自己做了音箱,連續兩天兩夜改進機器。然後他開始了實驗。起初,沃森只聽到接收器發出嘶嘶的電流聲。終於,他聽到了貝爾清晰的聲音,“華生先生,快來!我需要妳。1875年6月2日晚,貝爾28歲,沃森21歲。他們趁熱打鐵,經過半年的改進,終於做出了世界上第壹部實用的電話。
3月3日,1876 * * *貝爾29歲生日* * *,貝爾的專利申請獲得通過,專利號為US 174465。事實上,在貝爾申請電話專利幾個小時後,另壹位傑出的發明家伊萊紮·格雷也為他的電話申請了專利。由於相差幾個小時,美國最高法院判決貝爾是電話的發明者。
回到波士頓後,兩人繼續對其進行改進,同時抓住壹切機會進行推廣。兩年後,1878,貝爾在波士頓和300多公裏外的紐約之間進行了第壹次長途電話實驗。
就像34年前的莫爾斯壹樣成功。不同的是,他們舉辦科普宣傳會,雙方現場觀眾可以互相對話。中間出了個小問題:表演最後壹個節目的黑人民謠歌手在遠處聽到貝爾的聲音後緊張得發不出聲音,急中生智的貝爾讓·沃森頂替了他的位置。沃森勇敢的演唱讓兩邊的觀眾不時爆發出掌聲和笑聲,實驗取得了圓滿成功。
1877年,也就是貝爾發明電話的第二年,波士頓的第壹條電話線開通了,這條電話線連通了查爾斯·威廉姆斯先生的工廠和他在薩默維爾的私人住宅。也是在這壹年,有人第壹次用電話向《波士頓環球報》發送了新聞信息,公用電話使用的時代開始了。