Маркос Санчес - Поистине светлая идея. Эдисон. Электрическое освещение

«Представьте себе, что вы говорите рядом с подвижным диском, достаточно гибким, чтобы не пропустить ни одной вибрации, производимой голосом. Представьте себе, что этот диск последовательно замыкает и размыкает электроцепь. В таком случае можно поставить на большом расстоянии другой такой диск, который будет воспроизводить эти вибрации».

РИС. 2

Как и в телеграфе, система передачи сообщения основывалась на размыкании электрической цепи, в данном случае с помощью движений гибкого диска, упомянутого в тексте. Этот метод получил название «on/off» («вкл/выкл»).

Статья Бурселя была переведена на многие языки и получила широкое распространение. Она стала источником вдохновения для немецкого ученого и изобретателя Иоганна Филиппа Рейса (1834-1874). В 1861 году Рейс представил во Франкфуртском физическом обществе грубо изготовленное устройство, разработанное по принципам, изложенным Бурселем. Оно состояло из «горшка» без дна: на него с одной стороны была натянута мембрана из кишки, по центру которой была прикреплена подпружиненная швейная игла. Колебания, возникающие от вибрации мембраны, передавались на другой конец иглы и замыкали контакт с проводником, связанным с основной линией, питавшейся от батареи. Этот контакт замыкал и размыкал цепь, приводя в действие другую подобную иглу, связанную с катушкой. Игла вибрировала, производя звук. Рейс усовершенствовал эту примитивную модель, изменив материал мембраны и заменив иглу на изогнутый токопроводящий рычаг (см. рисунок 3). Вместо иглы в приемнике он использовал длинную металлическую пластину, которая гораздо эффективнее передавала звук. На самом деле чем более длинной и широкой она была, тем лучше воспринимала звуковые волны, так как больше становилась поверхность, соприкасавшаяся с воздухом. В некоторых моделях использовался деревянный ящик-резонатор.

Такая конструкция могла передавать музыку и определенные звуки, но не человеческую речь. В первые годы своего развития телефония исследовалась в основном на предмет передачи музыки и пения, хотя передача слов была куда важнее для будущего изобретения. Воспроизвести музыкальные звуки получилось практически сразу, но человеческая речь, гораздо более сложно устроенная из-за различной высоты и интенсивности звука, подобным техническим приборам не давалась.

РИС.З

Передатчик: коническая труба (а), мембрана (b), изогнутый рычаг, приводимый в движение мембраной (с, d), регулятор тока (е). Приемник: электромагнит (f), вибрирующая пластина (g), крепление пластины (h), регулировочные винты (i и j).

Райс продолжал работу над своим изобретением вплоть до того, что у него стала получаться передача гласных и некоторых согласных, но качество звуков оставалось очень плохим. Главная проблема этого устройства была проста и в то же время труднопреодолима: метод «вкл/выкл» Бурселя, взятый из телеграфа, не позволял правильно запечатлеть слово, так как оно представляет собой непрерывную меняющуюся волну, а не набор отдельных независимых импульсов. Практическое воспроизведение речи требует, чтобы передатчик поддерживал постоянный контакт с электрическим контуром, изменяя ток в зависимости от акустического давления, которое он регистрирует.

Альтернативное решение, пусть и несовершенное, не заставило себя ждать. В 1857 году американский изобретатель итальянского происхождения Антонио Меуччи (1808-1889) сконструировал примитивный прибор, главным компонентом которого являлся вибрирующий элемент, связанный с электромагнитом. Он изготовил его, чтобы соединить свою лабораторию, расположенную в полуподвале собственного дома в Статен-Айленде (Нью-Йорк), со своей спальней на втором этаже, где лежала его жена-инвалид. Он назвал свое изобретение телектрофоном и представил его публике в 1860 году. Данное событие было отмечено только итальянскими газетами Нью- Йорка и не вызвало особого интереса. Оно произошло за год до первой демонстрации прибора Рейса во Франкфуртском физическом обществе.

Телектрофон (см. рисунок 4 на следующей странице) состоял из двух картонных конусов, соединенных медным проводом и снабженных мембранами из кожи, обработанной бихроматом калия, с металлическими дисками по центру. В систему был включен индуктор, собранный вокруг железного сердечника цилиндрической формы, — техническое новшество для того времени, учитывая, что оно будет использовано для связи на дальних расстояниях только несколько десятилетий спустя.

Впоследствии изобретатель утверждал, что никогда не думал следовать принципу Бурселя «вкл/выкл», а всегда искал решение проблемы непрерывной передачи сигнала, которая не прерывала бы электрического тока. Этот пункт до сих пор остается предметом горячих споров в вопросе об авторстве конструкции телефона, потому что если все подробности, которые представил Меуччи в ходе дальнейшего разбирательства, верны, то его система была первым электромагнитным телефоном, появившимся значительно раньше, чем конструкция Белла.

РИС. 4

Электромагнитный телефон основывается на взаимодействии магнита и электрического тока, что делает возможным преобразование звуковых волн (голоса, звука) в волны электромагнитные, которые, таким образом, можно отправлять по проводам. Магнитное поле магнита формирует замкнутые линии от одного его полюса к другому. Если поместить металлическую мембрану в поле действия магнитного поля вблизи от полюса магнита, то речь, заставляющая ее вибрировать, будет возмущать магнитное поле. Изменения этого поля у одного полюса влияют на магнитное поле у противоположного полюса магнита. Если два магнита связаны одной электрической цепью так, что они используют один источник электроэнергии, то колебания одной мембраны оказывают влияние на другую, заставляя ее колебаться таким же образом, потому что магнитные поля обоих полюсов магнита изменяются синхронно. На этом основан принцип электромагнитного телефона — прибора для кодировки, передачи и воспроизведения сообщения от передатчика к приемнику и обратно.

Великое, но незаслуженно забытое имя в истории телефона — Антонио Меуччи (1808-1889). Он был человеком, принявшим активное участие в объединении Италии, движении Рисорджименто, которое боролось за освобождение полуострова от власти Австрии и Испании и владычества Габсбургов и Бурбонов. Меуччи приговорили к тюремному заключению, и он вынужденно эмигрировал на американский континент, поначалу поселившись на Кубе, где поставил свои первые опыты в области телефонной связи. В своем доме на Статен-Айленде (Нью-Йорк), куда Меуччи переехал в 1850 году, он принимал итальянских политических беженцев, в том числе самого Гарибальди, с которым его связывала долгая дружба. Таким образом изобретатель стал весьма уважаемым человеком в итальянской диаспоре. Кроме телектрофона, появившегося на свет в 1854 году, он создал систему фильтров для очистки воды и предложил использовать парафин для производства свечей. Тем не менее по складу ума Меуччи предпринимателем не был.