Эдисон

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.