Страница:
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. Применение такого индуктивного действия значительно увеличивает мощность передачи. Это усовершенствование дало возможность установить телефонную связь на большие расстояния и положило начало развитию телефонной техники.
В результате усовершенствований, произведенных Эдисоном, телефон Белла заговорил громко. После этих усовершенствований телефонное дело начало быстро развиваться. Теодор Пускас из Будапешта первый предложил устройство центральных телефонных станций. Повсюду начали устраиваться телефонные сети с центральными телефонными станциями. Телефонные компании стремились сделать технически возможной передачу речи на возможно большие расстояния.
Патенты Эдисона были куплены «Вестерн Юнион», которая использовала их для борьбы с предприятиями Белла, учрежденными в Бостоне.
Началась ожесточенная многолетняя борьба между Беллом и «Вестерн Юнион». Последняя во главе своего управления телефонной службой поставила зятя Вандербильта, Гамильтона Мак-Тонбли, который много помог успеху предприятия.
За свое изобретение Эдисон получил от «Вестерн Юнион» 100 тысяч долларов, которые он предложил выплачивать ему в течение семнадцати лет, то есть всего времени действия патента, ежегодно по 6 тысяч долларов. Рассказывая об этом впоследствии, Эдисон так объяснил поставленное им условие: «У меня было четырежды больше честолюбия, чем средств, и я знал, что если вся сумма денег будет мне уплачена сразу, то целиком истрачу ее на опыты; и я решил так поместить свои деньги, чтобы на семнадцать лет обезопасить себя от слишком больших трудностей жизни».
Применение телефона начало развиваться и в Англии, и Эдисон предложил место своего представителя полковнику Гуро, своему старому компаньону по автоматическому телеграфу. Было организовано специальное общество. Аппараты готовились в большом количестве. Когда появилась угроза конфликта с собственниками патента Белла, Гуро понял, что успех предприятия будет обеспечен только в том случае, если удастся избежать применения телефонного приемника, который, как уверяли, был только подделкой приемника Белла. Он телеграфировал Эдисону, который ответил ему, чтобы он держался. «Я имел новый способ, — рассказывает изобретатель, — для использования явления, открытого несколько лет тому назад».
Речь шла об изобретенном Эдисоном электромотографе, или метофоне, Этот прибор позволял большому числу людей, собравшихся в одном помещении, слушать речь или пение, передаваемые по телефону.
Электромотограф по своей общей конструкции имел некоторое сходство с будущим фонографом и состоял из цилиндра, на который опирался конец иглы, прикрепленной другим концом к центру металлической мембраны. При своем вращении этот цилиндр заставлял вибрировать как иглу, так и металлическую мембрану. Цилиндр был сделан из специального материала, в состав которого входили мел, уксуснокислая соль ртути и раствор соды или едкого поташа. Поверхность цилиндра, сделанного из такого состава, содержится несколько влажной и обладает свойством, использованным в «рекордере» Томпсона, то есть она становится шершавой в тех местах, где через нее прошел электрический ток. Это свойство дает нам возможность понять, каким образом пульсирующие токи, идущие от телефонного передатчика, заставляют металлическую пластинку метофона петь или громко говорить при посредстве вибрирующей иглы.
Эдисон изготовил шесть электромотографов и отправил их в Лондон. Они были тотчас же испытаны и приняты. Через некоторое время он отправил еще сотню аппаратов. Тогда его попросили прислать двадцать молодых людей, которые умели бы управлять аппаратами. Эдисон устроил вблизи лаборатории мастерскую, в которой поставил десять аппаратов. Потом он все их испортил: отрезал провод у одного, устроил короткое замыкание в другом, загрязнил электроды в третьем и т. л. Он посылал затем каждого из своих работников найти причину повреждения аппарата. Работник, который мог найти десять раз подряд в течение пяти минут причины повреждения, считался пригодным для поездки в Лондон. Шестьдесят человек подверглись такому испытанию, и из них были отобраны только двадцать.
Громкоговорящий телефон Эдисона в течение нескольких лет применялся в Англии.
В 1905 году вышел роман Бернарда Шоу «Неразумный брак», героем которого является молодой изобретатель. В предисловии, полном веселого сарказма в отношении и самого себя, и своих соотечественников, и встретившихся ему американцев, описана эдисоновская группа в Лондоне.
Шоу, служивший в юности клерком, пишет: «Из-за того, что я стал писателем, не следует думать, что я никогда не стремился к достойной деятельности. С 15 лет я пытался идти против своей природы и поэтому до 23 лет сохранял юношескую неуверенность в себе и робость. Моя последняя попытка относится к 1879 году, когда в Лондоне была создана компания для эксплуатации искусного изобретения Томаса Альвы Эдисона — даже, как оказалось, слишком искусного, — являвшегося не чем иным, как телефоном, оравшим ваши самые интимные подробности вместо того, чтобы нашептывать их тайком. Совсем не этого желали биржевики, и вскоре компания влилась в Национальную телефонную компанию, невольно найдя себе место в истории литературы благодаря моей службы в „ей“.
«Эдисоновская телефонная компания, — пишет Бернард Шоу, — занимала нижнюю часть большого здания контор на улице Королевы Виктории, где работали американские мастера. Эти романтичные люди дали мне представление о способностях американского пролетариата. Они пели сентиментальные песни. Их язык привел бы в ужас даже ирландца. Работали они с нечеловеческим рвением и энергией, которые далеко не оправдывались достигнутыми результатами. Неизменно охраняя свою республиканскую независимость, они не желали исполнять приказания чопорного англичанина, холодная вежливость которого выдавала его убеждения в своем превосходстве, и требовали, чтобы их гнал «а работу с американскими проклятиями американский монтер, столь же свободный и независимый. Они презирали искусных английских рабочих, никогда не спешивших и стремившихся за свое жалованье выполнить настолько мало работы, насколько это было возможно, проникнутых чувством глубокого уважения к людям, из кармана которых можно было получить деньги почтительным обращением. Надо ли добавить, что этот самый английский рабочий был глубоко озадачен поведением юношей-иноземцев, которые напрягали все свои силы ради выгоды своего хозяина и совершенно не заботились о собственных интересах. Они боготворили Эдисона и считали его величайшим человеком из всех когда-либо существовавших на земле, обладавшим к тому же универсальными познаниями во всех областях науки, искусства и философии; они питали нескрываемую ненависть к изобретателю конкурирующего телефонного аппарата Грахаму Беллу, который в их представлении являлся существом, порожденным сатаной.
Каждый из них претендовал на собственное усовершенствование телефона; обычно дело шло о новой системе передатчика. Они все были честные парни с сильно развитым чувством солидарности, сентиментальные, веселые и невежественные, люди, которые не прочь были прихвастнуть и солгать.
В этом окружении я провел несколько месяцев. Я всегда интересовался физикой и читал Тиндаля и Гельмгольца, а, кроме того, кое-чему в этой области научился во время своего пребывания в Ирландии благодаря дружбе с двоюродным братом Грахама Белла, который был тоже опытным физиком и химиком; поэтому я, кажется, был единственным человеком во всем учреждении, сколько-нибудь знакомым с элементарными научными основами телефонии.
Вскоре я подружился с нашим официальным демонстратором, человеком из Колчестера, сильной стороной которого было земледелие.
Я часто исполнял его обязанности и этим путем, мне кажется, способствовал упрочению репутации Эдисона в Лондоне. Единственной моей наградой за эту работу было чувство юношеского самодовольства при виде плохо скрываемого изумления и недоверия, которые обычно вызывали в посетителях мои объяснения (слушая громкое рычание телефона, они были убеждены, что говоривший, который по моим словам находился на расстоянии двадцати миль от нас, в действительности кричал в рупор в соседней комнате). Когда я кончал объяснения, они обычно недоуменно раздумывали — —нужно ли дать мне на чай. Этот вопрос, видимо, решался отрицательно, так как я ни разу не получил ни копейки».
Вскоре и в Англии началась борьба между аппаратами Эдисона и аппаратами Белла. Возник судебный процесс, однако дело как в Англии, так и в Америке закончилось добровольным соглашением конкурентов.
После длительной «телефонной войны» компания «Вестерн Юнион» отказалась от телефонного производства, а телефонная компания Белла прекратила деятельность в области телеграфа. «Вестерн Юнион» передала компании Белла право на все усовершенствования телефона, сделанные Эдисоном, и получила в обмен право на участие в прибылях в размере двадцати процентов. Эта доля принесла «Вестерн Юнион» миллионные доходы.
Интересно отметить, что уже с 1878 года в Америке и в Англии начался ряд процессов, оспаривавших право Белла на полученную привилегию. Против Белла выступило тринадцать противников, приписывавших себе изобретение основных частей телефона; из них первым же постановлением суда были устранены от соревнования шесть человек, а относительно претензий других (Мак Доноуг, Эдисон, Грэй, Дольбир, Блек, Ирвин и Фелькер) вопрос был разбит на одиннадцать пунктов, и по каждому было вынесено особое решение. Из этих одиннадцати пунктов по восьми первенство было признано за Беллом, по двум — за Эдисоном и по одному — за Мак Доноугом.
Из двух пунктов, по которым первенство было признано за Эдисоном, один относился к «гидроэлектрическому телефону, в котором жидкость, представляющая переменное сопротивление, помещается в вертикальной трубке, содержащей концы двух платиновых проволок, погруженных в жидкость». По данному вопросу эксперты отдали первенство Эдисону, так как телефон этого рода заявлен был им в декабре 1876 года и, следовательно, был первым материальным осуществлением идеи передачи звуков на расстоянии.
Таким образом, вопреки всем домогательствам первым изобретателем телефона был признан все же Грахам Белл. Однако потребовалось очень много усилий, времени и работы для того, чтобы система первого аппарата Белла с его едва различимою передачею была доведена до всеобщего пользования.
Небезынтересно также отметить, что Эдисон не избег участи многих изобретателей и величайших ученых, ошибавшихся в установлении пределов возможностей, даваемых тем или иным открытием и изобретением. Когда однажды в эпоху юности телефона газетный репортер спросил Эдисона, считает ли он возможным, чтобы когда-либо люди разговаривали через океан, Эдисон дал отрицательный ответ. Между тем такие переговоры еще при его жизни стали обычным явлением. 18 июня 1930 года, во время второго Мирового энергетического конгресса, происходившего в Берлине, было осуществлено с помощью телефонных проводов, кабеля и радио объединенное заседание конгресса и Национальной ассоциации электриков освещения, собравшихся в Сан-Франциско.
На этом заседании мы слышали, находясь в Берлине, речь восьмидесятитрехлетнего Эдисона, произнесенную им в своей американской лаборатории в Вест-Орандже.
Угольный передатчик (микрофон) не был единственным аппаратом, в котором Эдисон использовал особое свойство углерода — изменять в зависимости от производимого на него давления свое сопротивление электрическому току. Для своего квадруплексного телеграфа он построил реостат, или ящик сопротивления, снабженный серией шелковых кружков (дисков), насыщенных графитом и хорошо высушенных. Давление на диски могло регулироваться винтом, и таким способом изменялось сопротивление току.
Эдисон нашел другой способ, не менее остроумный, использовать описанное свойство угля. Он построил прибор и назвал его «тазиметром». Прибор имел целью указывать самые слабые колебания температуры тел. Он был такой чувствительности, что, пользуясь им, можно было измерить теплоту лучей дальних звезд. Тазиметр весьма прост по конструкции. Эбонитовый брусок помещается вертикально на платиновой пластинке, под которой находится угольная кнопка, покоящаяся, в свою очередь, на другой пластинке из платины. Обе платиновые пластинки и угольная кнопка составляют часть электрической цепи, состоящей из батареи и гальванометра. Эбонит очень чувствителен к теплу, и самое незначительное повышение температуры вызывает его расширение и увеличивает, таким образом, давление, которое он производит на угольную кнопку. Отсюда получаются изменения сопротивления, заставляющие колебаться стрелку гальванометра. Этот аппарат вообще имеет настолько сильную чувствительность, что тепла, исходящего от человека, удаленного от аппарата на расстояние в десяток метров, достаточно, чтобы в точном гальванометре далеко отбросить стрелку на циферблате.
Работы Эдисона над телеграфной трансляцией, над телефоном, электромотографом, глубоко изученная связь между звуковыми колебаниями и колебаниями мембраны — все это привело его к мысли о том, чтобы записывать колебания мембраны, вызываемые звуковыми волнами, а затем их воспроизводить. Зародилась идея о машине, которая могла бы записывать, а затем воспроизводить человеческий голос. Разработанная идея эта дала миру одно из самых замечательных изобретений Эдисона — фонограф.
ФОНОГРАФ
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. Применение такого индуктивного действия значительно увеличивает мощность передачи. Это усовершенствование дало возможность установить телефонную связь на большие расстояния и положило начало развитию телефонной техники.
В результате усовершенствований, произведенных Эдисоном, телефон Белла заговорил громко. После этих усовершенствований телефонное дело начало быстро развиваться. Теодор Пускас из Будапешта первый предложил устройство центральных телефонных станций. Повсюду начали устраиваться телефонные сети с центральными телефонными станциями. Телефонные компании стремились сделать технически возможной передачу речи на возможно большие расстояния.
Патенты Эдисона были куплены «Вестерн Юнион», которая использовала их для борьбы с предприятиями Белла, учрежденными в Бостоне.
Началась ожесточенная многолетняя борьба между Беллом и «Вестерн Юнион». Последняя во главе своего управления телефонной службой поставила зятя Вандербильта, Гамильтона Мак-Тонбли, который много помог успеху предприятия.
За свое изобретение Эдисон получил от «Вестерн Юнион» 100 тысяч долларов, которые он предложил выплачивать ему в течение семнадцати лет, то есть всего времени действия патента, ежегодно по 6 тысяч долларов. Рассказывая об этом впоследствии, Эдисон так объяснил поставленное им условие: «У меня было четырежды больше честолюбия, чем средств, и я знал, что если вся сумма денег будет мне уплачена сразу, то целиком истрачу ее на опыты; и я решил так поместить свои деньги, чтобы на семнадцать лет обезопасить себя от слишком больших трудностей жизни».
Применение телефона начало развиваться и в Англии, и Эдисон предложил место своего представителя полковнику Гуро, своему старому компаньону по автоматическому телеграфу. Было организовано специальное общество. Аппараты готовились в большом количестве. Когда появилась угроза конфликта с собственниками патента Белла, Гуро понял, что успех предприятия будет обеспечен только в том случае, если удастся избежать применения телефонного приемника, который, как уверяли, был только подделкой приемника Белла. Он телеграфировал Эдисону, который ответил ему, чтобы он держался. «Я имел новый способ, — рассказывает изобретатель, — для использования явления, открытого несколько лет тому назад».
Речь шла об изобретенном Эдисоном электромотографе, или метофоне, Этот прибор позволял большому числу людей, собравшихся в одном помещении, слушать речь или пение, передаваемые по телефону.
Электромотограф по своей общей конструкции имел некоторое сходство с будущим фонографом и состоял из цилиндра, на который опирался конец иглы, прикрепленной другим концом к центру металлической мембраны. При своем вращении этот цилиндр заставлял вибрировать как иглу, так и металлическую мембрану. Цилиндр был сделан из специального материала, в состав которого входили мел, уксуснокислая соль ртути и раствор соды или едкого поташа. Поверхность цилиндра, сделанного из такого состава, содержится несколько влажной и обладает свойством, использованным в «рекордере» Томпсона, то есть она становится шершавой в тех местах, где через нее прошел электрический ток. Это свойство дает нам возможность понять, каким образом пульсирующие токи, идущие от телефонного передатчика, заставляют металлическую пластинку метофона петь или громко говорить при посредстве вибрирующей иглы.
Эдисон изготовил шесть электромотографов и отправил их в Лондон. Они были тотчас же испытаны и приняты. Через некоторое время он отправил еще сотню аппаратов. Тогда его попросили прислать двадцать молодых людей, которые умели бы управлять аппаратами. Эдисон устроил вблизи лаборатории мастерскую, в которой поставил десять аппаратов. Потом он все их испортил: отрезал провод у одного, устроил короткое замыкание в другом, загрязнил электроды в третьем и т. л. Он посылал затем каждого из своих работников найти причину повреждения аппарата. Работник, который мог найти десять раз подряд в течение пяти минут причины повреждения, считался пригодным для поездки в Лондон. Шестьдесят человек подверглись такому испытанию, и из них были отобраны только двадцать.
Громкоговорящий телефон Эдисона в течение нескольких лет применялся в Англии.
В 1905 году вышел роман Бернарда Шоу «Неразумный брак», героем которого является молодой изобретатель. В предисловии, полном веселого сарказма в отношении и самого себя, и своих соотечественников, и встретившихся ему американцев, описана эдисоновская группа в Лондоне.
Шоу, служивший в юности клерком, пишет: «Из-за того, что я стал писателем, не следует думать, что я никогда не стремился к достойной деятельности. С 15 лет я пытался идти против своей природы и поэтому до 23 лет сохранял юношескую неуверенность в себе и робость. Моя последняя попытка относится к 1879 году, когда в Лондоне была создана компания для эксплуатации искусного изобретения Томаса Альвы Эдисона — даже, как оказалось, слишком искусного, — являвшегося не чем иным, как телефоном, оравшим ваши самые интимные подробности вместо того, чтобы нашептывать их тайком. Совсем не этого желали биржевики, и вскоре компания влилась в Национальную телефонную компанию, невольно найдя себе место в истории литературы благодаря моей службы в „ей“.
«Эдисоновская телефонная компания, — пишет Бернард Шоу, — занимала нижнюю часть большого здания контор на улице Королевы Виктории, где работали американские мастера. Эти романтичные люди дали мне представление о способностях американского пролетариата. Они пели сентиментальные песни. Их язык привел бы в ужас даже ирландца. Работали они с нечеловеческим рвением и энергией, которые далеко не оправдывались достигнутыми результатами. Неизменно охраняя свою республиканскую независимость, они не желали исполнять приказания чопорного англичанина, холодная вежливость которого выдавала его убеждения в своем превосходстве, и требовали, чтобы их гнал «а работу с американскими проклятиями американский монтер, столь же свободный и независимый. Они презирали искусных английских рабочих, никогда не спешивших и стремившихся за свое жалованье выполнить настолько мало работы, насколько это было возможно, проникнутых чувством глубокого уважения к людям, из кармана которых можно было получить деньги почтительным обращением. Надо ли добавить, что этот самый английский рабочий был глубоко озадачен поведением юношей-иноземцев, которые напрягали все свои силы ради выгоды своего хозяина и совершенно не заботились о собственных интересах. Они боготворили Эдисона и считали его величайшим человеком из всех когда-либо существовавших на земле, обладавшим к тому же универсальными познаниями во всех областях науки, искусства и философии; они питали нескрываемую ненависть к изобретателю конкурирующего телефонного аппарата Грахаму Беллу, который в их представлении являлся существом, порожденным сатаной.
Каждый из них претендовал на собственное усовершенствование телефона; обычно дело шло о новой системе передатчика. Они все были честные парни с сильно развитым чувством солидарности, сентиментальные, веселые и невежественные, люди, которые не прочь были прихвастнуть и солгать.
В этом окружении я провел несколько месяцев. Я всегда интересовался физикой и читал Тиндаля и Гельмгольца, а, кроме того, кое-чему в этой области научился во время своего пребывания в Ирландии благодаря дружбе с двоюродным братом Грахама Белла, который был тоже опытным физиком и химиком; поэтому я, кажется, был единственным человеком во всем учреждении, сколько-нибудь знакомым с элементарными научными основами телефонии.
Вскоре я подружился с нашим официальным демонстратором, человеком из Колчестера, сильной стороной которого было земледелие.
Я часто исполнял его обязанности и этим путем, мне кажется, способствовал упрочению репутации Эдисона в Лондоне. Единственной моей наградой за эту работу было чувство юношеского самодовольства при виде плохо скрываемого изумления и недоверия, которые обычно вызывали в посетителях мои объяснения (слушая громкое рычание телефона, они были убеждены, что говоривший, который по моим словам находился на расстоянии двадцати миль от нас, в действительности кричал в рупор в соседней комнате). Когда я кончал объяснения, они обычно недоуменно раздумывали — —нужно ли дать мне на чай. Этот вопрос, видимо, решался отрицательно, так как я ни разу не получил ни копейки».
Вскоре и в Англии началась борьба между аппаратами Эдисона и аппаратами Белла. Возник судебный процесс, однако дело как в Англии, так и в Америке закончилось добровольным соглашением конкурентов.
После длительной «телефонной войны» компания «Вестерн Юнион» отказалась от телефонного производства, а телефонная компания Белла прекратила деятельность в области телеграфа. «Вестерн Юнион» передала компании Белла право на все усовершенствования телефона, сделанные Эдисоном, и получила в обмен право на участие в прибылях в размере двадцати процентов. Эта доля принесла «Вестерн Юнион» миллионные доходы.
Интересно отметить, что уже с 1878 года в Америке и в Англии начался ряд процессов, оспаривавших право Белла на полученную привилегию. Против Белла выступило тринадцать противников, приписывавших себе изобретение основных частей телефона; из них первым же постановлением суда были устранены от соревнования шесть человек, а относительно претензий других (Мак Доноуг, Эдисон, Грэй, Дольбир, Блек, Ирвин и Фелькер) вопрос был разбит на одиннадцать пунктов, и по каждому было вынесено особое решение. Из этих одиннадцати пунктов по восьми первенство было признано за Беллом, по двум — за Эдисоном и по одному — за Мак Доноугом.
Из двух пунктов, по которым первенство было признано за Эдисоном, один относился к «гидроэлектрическому телефону, в котором жидкость, представляющая переменное сопротивление, помещается в вертикальной трубке, содержащей концы двух платиновых проволок, погруженных в жидкость». По данному вопросу эксперты отдали первенство Эдисону, так как телефон этого рода заявлен был им в декабре 1876 года и, следовательно, был первым материальным осуществлением идеи передачи звуков на расстоянии.
Таким образом, вопреки всем домогательствам первым изобретателем телефона был признан все же Грахам Белл. Однако потребовалось очень много усилий, времени и работы для того, чтобы система первого аппарата Белла с его едва различимою передачею была доведена до всеобщего пользования.
Небезынтересно также отметить, что Эдисон не избег участи многих изобретателей и величайших ученых, ошибавшихся в установлении пределов возможностей, даваемых тем или иным открытием и изобретением. Когда однажды в эпоху юности телефона газетный репортер спросил Эдисона, считает ли он возможным, чтобы когда-либо люди разговаривали через океан, Эдисон дал отрицательный ответ. Между тем такие переговоры еще при его жизни стали обычным явлением. 18 июня 1930 года, во время второго Мирового энергетического конгресса, происходившего в Берлине, было осуществлено с помощью телефонных проводов, кабеля и радио объединенное заседание конгресса и Национальной ассоциации электриков освещения, собравшихся в Сан-Франциско.
На этом заседании мы слышали, находясь в Берлине, речь восьмидесятитрехлетнего Эдисона, произнесенную им в своей американской лаборатории в Вест-Орандже.
Угольный передатчик (микрофон) не был единственным аппаратом, в котором Эдисон использовал особое свойство углерода — изменять в зависимости от производимого на него давления свое сопротивление электрическому току. Для своего квадруплексного телеграфа он построил реостат, или ящик сопротивления, снабженный серией шелковых кружков (дисков), насыщенных графитом и хорошо высушенных. Давление на диски могло регулироваться винтом, и таким способом изменялось сопротивление току.
Эдисон нашел другой способ, не менее остроумный, использовать описанное свойство угля. Он построил прибор и назвал его «тазиметром». Прибор имел целью указывать самые слабые колебания температуры тел. Он был такой чувствительности, что, пользуясь им, можно было измерить теплоту лучей дальних звезд. Тазиметр весьма прост по конструкции. Эбонитовый брусок помещается вертикально на платиновой пластинке, под которой находится угольная кнопка, покоящаяся, в свою очередь, на другой пластинке из платины. Обе платиновые пластинки и угольная кнопка составляют часть электрической цепи, состоящей из батареи и гальванометра. Эбонит очень чувствителен к теплу, и самое незначительное повышение температуры вызывает его расширение и увеличивает, таким образом, давление, которое он производит на угольную кнопку. Отсюда получаются изменения сопротивления, заставляющие колебаться стрелку гальванометра. Этот аппарат вообще имеет настолько сильную чувствительность, что тепла, исходящего от человека, удаленного от аппарата на расстояние в десяток метров, достаточно, чтобы в точном гальванометре далеко отбросить стрелку на циферблате.
Работы Эдисона над телеграфной трансляцией, над телефоном, электромотографом, глубоко изученная связь между звуковыми колебаниями и колебаниями мембраны — все это привело его к мысли о том, чтобы записывать колебания мембраны, вызываемые звуковыми волнами, а затем их воспроизводить. Зародилась идея о машине, которая могла бы записывать, а затем воспроизводить человеческий голос. Разработанная идея эта дала миру одно из самых замечательных изобретений Эдисона — фонограф.
ФОНОГРАФ
В 1877 году тридцатилетний Эдисон зарегистрировал свое новое изобретение, фонограф, в Бюро изобретений в Лондоне, а затем в США. Однако фонограф достиг своего совершенства лишь после дальнейших десяти-двенадцати лет работы над ним. Эдисон при этом получил до двухсот патентов на фонограф и различные его элементы и детали.
Первый прибор был сконструирован одним из сотрудников Эдисона, механиком Джоном Крузи. Получив от Эдисона задание и чертежи (пометка Эдисона на полях чертежа определяла размер вознаграждения за работу, в данном случае в 18 долларов), Крузи, не знавший о назначении модели, проработал подряд без сна и почти без пищи тридцать часов и изготовил первый в мире фонограф, который в настоящее время можно видеть в Лондоне в Музее политехнических знаний. На этом фонографе впервые в мире была достигнута слабая прерывистая передача популярной в то время песенки.
«Я плохо верил в то, — говорит Эдисон, — что моя машина будет работать. Я ожидал, что, возможно, услышу одно или два слова, и это даст мне надежду на осуществление идеи в будущем. Когда Крузи почти окончил работу, он спросил меня, для чего предназначается аппарат, — я сказал, что хочу записывать разговор, а затем машина должна будет его воспроизводить. Он считал это абсурдом. Однако аппарат был закончен. На цилиндре, снабженном канавками по поверхности, была натянута фольга. Я прокричал фразу, урегулировал репродуктор, и машина воспроизвела мой голос. Никогда в моей жизни я не был так поражен. Все были удивлены. Я всегда боялся новых вещей, которые сразу работают. Долгий опыт доказал мне, что в новом аппарате всегда имеются недостатки, которые мешают его коммерческому применению. Но здесь я почувствовал что-то, что не возбуждало сомнений».
Появление фонографа вызвало всеобщее изумление прежде всего сотрудников лаборатории. Эдисон на другой же день отправился в Нью-Йорк со своим первым фонографом и демонстрировал его в редакции журнала «Сайнтифик Америкэн», в кабинете редактора Бича. На следующее утро пространное описание облетело газеты. В Менло-Парк хлынули потоки посетителей, были пущены экстренные поезда.
Вскоре было учреждено особое общество для производства и распространения аппарата. Первые появившиеся в продаже фонографы были изготовлены в Нью-Йорке Зигмундом Бергманом. Бергман работал в ньюаркских мастерских Эдисона, где проявил выдающиеся способности. Заработав и скопив небольшие деньги, он вложил их в собственное предприятие и занялся изготовлением фонографов и угольных микрофонов системы Эдисона. Впоследствии, как мы писали выше, Бергман явился основателем электротехнической фирмы его имени в Берлине.
В специальной статье в журнале «Норт Америкэн Ревю» за май — июнь 1878 года Эдисон перечисляет одиннадцать областей, в которых, по его мнению, фонограф может быть применен с успехом. Эдисон при этом оговаривается: «Приводимый нами перечень, конечно, является только предположительным». Вот этот перечень:
1) писание писем и всякого рода диктовки без помощи стенографистки;
2) «фонографические» книги, которые будут говорить слепым без каких-либо усилий с их стороны;
3) обучение красноречию;
4) воспроизведение музыки;
5) семейные записки;
6) запись речей выдающихся политических деятелей, ученых, музыкантов, а также и запись последних слов умирающего;
7) музыкальные ящики-игрушки, область реклам и объявлений;
8) часы, которые должны сообщать звучным голосом время, когда надо идти домой, садиться за обед и т. п.;
9) изучение иностранных языков с точным воспроизведением произношения;
10) образовательная цель: объяснения учителя ученик может воспроизводить в любой момент; запись уроков на фонографе для удобства их запоминания;
11) соединение с телефоном.
Эдисон особенное значение придавал возможности помощью фонографа усовершенствовать телефон и вызвать крупный переворот в области телеграфа. Эдисон пишет: «В настоящее время применение телефона ограничено по той причине, что он является исключительно средством передачи частных разговоров, а в области деловых сношений применяется лишь в тех случаях, когда переданное сообщение по своей незначительности может и не быть зафиксировано записью. Однако если бы телефонные переговоры могли быть записаны автоматическим путем, телефон выполнил бы совершенно новое назначение и превратился бы в средство получения правильных записей».
Таким образом, у Эдисона в то время определенно созрела мысль изобрести пишущий телефон — идея, которая получила в дальнейшем, значительно позже, свое осуществление в системе «телекса».
Эдисон вскоре, в 1879 году, отвлекается от фонографа своими новыми работами в области электрического освещения и практических приложений электротехники. Временно он прекращает свои работы по фонографу, но возвращается к ним снова в 1887 году. Фонограф на всю жизнь остается любимым детищем
Эдисона. В 1926 году при нашем посещении Эдисона мы видели, как он продолжал работать над дальнейшим усовершенствованием фонографа, граммофона и его отдельных деталей. Об интенсивности работы Эдисона над фонографом в конце восьмидесятых годов можно судить по такому, например, факту. В июне 1888 года он производил один из своих опытов в течение пяти суток, не прерывая ни днем, ни ночью. До 1893 года Эдисону было выдано шестьдесят пять патентов на фонограф, а к 1910 году —уже более ста.
В чем сущность фонографа? Идея его очень проста.
Звуковые колебания передаются очень тонкой стеклянной или слюдяной пластинке и при помощи прикрепленного к ней острого штифта переносятся на поверхность вращающегося цилиндра.
Родоначальником фонографа можно считать фонаутограф (прибор для изучения звуковых колебаний графическим способом) Скотта. Однако следы, оставляемые на цилиндре фонографа, глубже, рельефнее и прочнее, чем в приборе Скотта. В приборе Эдисона первоначального устройства цилиндр покрывался оловянной фольгой, на которой острие штифта при своем колебании оставляло соответствующие углубления. Прибор обладает свойством обратимости. Фонограф, служивший приемником звука, тут же может стать его передатчиком и повторить, хотя менее громко, все, что было раньше перед ним сказано, пропето или сыграно. Если по прекращении действия источника звука заставить цилиндр снова вращаться надлежащим образом, то острие, перемещающееся по колее им же сделанных ранее впадин и выступов, а следовательно, и пластинка, и прилегающий к ней слой воздуха придут в такое же колебательное состояние и вызовут такую же последовательность звуков, какая первоначально была воспроизведена перед аппаратом. В позднейших, после 1888 года, усовершенствованных фонографах вместо оловянных листов применялись восковые (с некоторыми примесями) оболочки цилиндров. При вращении оси прибора (с помощью электрического двигателя или часового механизма) не цилиндр перемещался вдоль своей оси, а передвигалась оправа, поддерживающая упругую пластинку.
Первый прибор был сконструирован одним из сотрудников Эдисона, механиком Джоном Крузи. Получив от Эдисона задание и чертежи (пометка Эдисона на полях чертежа определяла размер вознаграждения за работу, в данном случае в 18 долларов), Крузи, не знавший о назначении модели, проработал подряд без сна и почти без пищи тридцать часов и изготовил первый в мире фонограф, который в настоящее время можно видеть в Лондоне в Музее политехнических знаний. На этом фонографе впервые в мире была достигнута слабая прерывистая передача популярной в то время песенки.
«Я плохо верил в то, — говорит Эдисон, — что моя машина будет работать. Я ожидал, что, возможно, услышу одно или два слова, и это даст мне надежду на осуществление идеи в будущем. Когда Крузи почти окончил работу, он спросил меня, для чего предназначается аппарат, — я сказал, что хочу записывать разговор, а затем машина должна будет его воспроизводить. Он считал это абсурдом. Однако аппарат был закончен. На цилиндре, снабженном канавками по поверхности, была натянута фольга. Я прокричал фразу, урегулировал репродуктор, и машина воспроизвела мой голос. Никогда в моей жизни я не был так поражен. Все были удивлены. Я всегда боялся новых вещей, которые сразу работают. Долгий опыт доказал мне, что в новом аппарате всегда имеются недостатки, которые мешают его коммерческому применению. Но здесь я почувствовал что-то, что не возбуждало сомнений».
Появление фонографа вызвало всеобщее изумление прежде всего сотрудников лаборатории. Эдисон на другой же день отправился в Нью-Йорк со своим первым фонографом и демонстрировал его в редакции журнала «Сайнтифик Америкэн», в кабинете редактора Бича. На следующее утро пространное описание облетело газеты. В Менло-Парк хлынули потоки посетителей, были пущены экстренные поезда.
Вскоре было учреждено особое общество для производства и распространения аппарата. Первые появившиеся в продаже фонографы были изготовлены в Нью-Йорке Зигмундом Бергманом. Бергман работал в ньюаркских мастерских Эдисона, где проявил выдающиеся способности. Заработав и скопив небольшие деньги, он вложил их в собственное предприятие и занялся изготовлением фонографов и угольных микрофонов системы Эдисона. Впоследствии, как мы писали выше, Бергман явился основателем электротехнической фирмы его имени в Берлине.
В специальной статье в журнале «Норт Америкэн Ревю» за май — июнь 1878 года Эдисон перечисляет одиннадцать областей, в которых, по его мнению, фонограф может быть применен с успехом. Эдисон при этом оговаривается: «Приводимый нами перечень, конечно, является только предположительным». Вот этот перечень:
1) писание писем и всякого рода диктовки без помощи стенографистки;
2) «фонографические» книги, которые будут говорить слепым без каких-либо усилий с их стороны;
3) обучение красноречию;
4) воспроизведение музыки;
5) семейные записки;
6) запись речей выдающихся политических деятелей, ученых, музыкантов, а также и запись последних слов умирающего;
7) музыкальные ящики-игрушки, область реклам и объявлений;
8) часы, которые должны сообщать звучным голосом время, когда надо идти домой, садиться за обед и т. п.;
9) изучение иностранных языков с точным воспроизведением произношения;
10) образовательная цель: объяснения учителя ученик может воспроизводить в любой момент; запись уроков на фонографе для удобства их запоминания;
11) соединение с телефоном.
Эдисон особенное значение придавал возможности помощью фонографа усовершенствовать телефон и вызвать крупный переворот в области телеграфа. Эдисон пишет: «В настоящее время применение телефона ограничено по той причине, что он является исключительно средством передачи частных разговоров, а в области деловых сношений применяется лишь в тех случаях, когда переданное сообщение по своей незначительности может и не быть зафиксировано записью. Однако если бы телефонные переговоры могли быть записаны автоматическим путем, телефон выполнил бы совершенно новое назначение и превратился бы в средство получения правильных записей».
Таким образом, у Эдисона в то время определенно созрела мысль изобрести пишущий телефон — идея, которая получила в дальнейшем, значительно позже, свое осуществление в системе «телекса».
Эдисон вскоре, в 1879 году, отвлекается от фонографа своими новыми работами в области электрического освещения и практических приложений электротехники. Временно он прекращает свои работы по фонографу, но возвращается к ним снова в 1887 году. Фонограф на всю жизнь остается любимым детищем
Эдисона. В 1926 году при нашем посещении Эдисона мы видели, как он продолжал работать над дальнейшим усовершенствованием фонографа, граммофона и его отдельных деталей. Об интенсивности работы Эдисона над фонографом в конце восьмидесятых годов можно судить по такому, например, факту. В июне 1888 года он производил один из своих опытов в течение пяти суток, не прерывая ни днем, ни ночью. До 1893 года Эдисону было выдано шестьдесят пять патентов на фонограф, а к 1910 году —уже более ста.
В чем сущность фонографа? Идея его очень проста.
Звуковые колебания передаются очень тонкой стеклянной или слюдяной пластинке и при помощи прикрепленного к ней острого штифта переносятся на поверхность вращающегося цилиндра.
Родоначальником фонографа можно считать фонаутограф (прибор для изучения звуковых колебаний графическим способом) Скотта. Однако следы, оставляемые на цилиндре фонографа, глубже, рельефнее и прочнее, чем в приборе Скотта. В приборе Эдисона первоначального устройства цилиндр покрывался оловянной фольгой, на которой острие штифта при своем колебании оставляло соответствующие углубления. Прибор обладает свойством обратимости. Фонограф, служивший приемником звука, тут же может стать его передатчиком и повторить, хотя менее громко, все, что было раньше перед ним сказано, пропето или сыграно. Если по прекращении действия источника звука заставить цилиндр снова вращаться надлежащим образом, то острие, перемещающееся по колее им же сделанных ранее впадин и выступов, а следовательно, и пластинка, и прилегающий к ней слой воздуха придут в такое же колебательное состояние и вызовут такую же последовательность звуков, какая первоначально была воспроизведена перед аппаратом. В позднейших, после 1888 года, усовершенствованных фонографах вместо оловянных листов применялись восковые (с некоторыми примесями) оболочки цилиндров. При вращении оси прибора (с помощью электрического двигателя или часового механизма) не цилиндр перемещался вдоль своей оси, а передвигалась оправа, поддерживающая упругую пластинку.