Erfindung des Telefons - Invention of the telephone

Replik von Antonio Meucci ‚s telettrofono
Ein Schauspieler, der Alexander Graham Bell darstellt, der in ein frühes Modelltelefon spricht

Die Erfindung des Telefons war der Höhepunkt der Arbeit vieler Einzelpersonen und führte zu einer Reihe von Klagen bezüglich der Patentansprüche mehrerer Einzelpersonen und zahlreicher Unternehmen.

Frühe Entwicklung

Das Konzept des Telefons geht auf das seit Jahrhunderten bekannte Schnurtelefon oder Liebestelefon zurück , das aus zwei Membranen besteht, die durch eine gespannte Schnur oder einen Draht verbunden sind. Schallwellen werden als mechanische Schwingungen entlang der Schnur oder des Drahtes von einer Membran zur anderen getragen. Das klassische Beispiel ist das Blechdosentelefon , ein Kinderspielzeug, bei dem die beiden Enden einer Schnur mit dem Boden zweier Metalldosen, Pappbecher oder ähnlichem verbunden werden. Die wesentliche Idee dieses Spielzeugs war, dass ein Diaphragma aus den Stimmgeräuschen Sprachgeräusche sammeln kann, um sie aus der Ferne zu reproduzieren. Ein Vorläufer der Entwicklung des elektromagnetischen Telefons geht auf das Jahr 1833 zurück, als Carl Friedrich Gauß und Wilhelm Eduard Weber an der Universität Göttingen in Niedersachsen ein elektromagnetisches Gerät zur Übertragung telegrafischer Signale erfanden und damit die Grundlagen für die Technologie legten, die wurde später in ähnlichen Telekommunikationsgeräten verwendet. Die Erfindung von Gauß und Weber gilt als der erste elektromagnetische Telegraph der Welt.

Charles Grafton-Seite

Im Jahr 1840 leitete der Amerikaner Charles Grafton Page einen elektrischen Strom durch eine Drahtspule, die zwischen den Polen eines Hufeisenmagneten platziert war. Er beobachtete, dass das Anschließen und Trennen des Stroms ein Klingeln im Magneten verursachte. Er nannte diesen Effekt „galvanische Musik“.

Innocenzo Manzetti

Innocenzo Manzetti dachte bereits 1844 über die Idee eines Telefons nach und hat es möglicherweise 1864 als Erweiterung eines von ihm 1849 gebauten Automaten entwickelt .

Charles Bourseul war ein französischer Telegrafeningenieur, der 1854 den ersten Entwurf eines "Make-and-Break"-Telefons vorschlug (aber nicht baute). Zu dieser Zeit behauptete Meucci später, seinen ersten Versuch mit dem Telefon gemacht zu haben in Italien.

Bourseul erklärte: „Angenommen, ein Mann spricht in der Nähe einer beweglichen Scheibe, die flexibel genug ist, um keine der Schwingungen der Stimme zu verlieren; dass diese Scheibe abwechselnd die Ströme einer Batterie erzeugt und unterbricht: Sie können in einiger Entfernung eine andere Scheibe haben, die gleichzeitig ausgeführt wird die gleichen Schwingungen.... Es ist sicher, dass in einer mehr oder weniger fernen Zukunft eine Rede durch Elektrizität übertragen werden wird. Ich habe Experimente in dieser Richtung gemacht, sie sind heikel und erfordern Zeit und Geduld, aber die erhaltenen Annäherungen versprechen ein positives Ergebnis."

Antonio Meucci

Das erste Kommunikationsgerät wurde um 1854 von Antonio Meucci erfunden , der es Teletrofono nannte . Im Jahr 1871 reichte Meucci einen Vorbehalt beim US-Patentamt ein. Sein Vorbehalt beschreibt seine Erfindung, erwähnt jedoch keine Membran, einen Elektromagneten, die Umwandlung von Schall in elektrische Wellen, die Umwandlung von elektrischen Wellen in Schall oder andere wesentliche Merkmale eines elektromagnetischen Telefons.

Antonio Meucci, c. 1880

Die erste amerikanische Demonstration von Meuccis Erfindung fand 1854 in Staten Island , New York, statt. Im Jahr 1861 wurde Berichten zufolge eine Beschreibung davon in einer italienischsprachigen New Yorker Zeitung veröffentlicht, obwohl keine bekannte Kopie dieser Zeitungsausgabe oder dieses Artikels überlebt hat die Gegenwart. Meucci behauptete, einen gepaarten elektromagnetischen Sender und Empfänger erfunden zu haben, bei dem die Bewegung einer Membran ein Signal in einer Spule durch Bewegen eines Elektromagneten modulierte, obwohl dies in seinem US-Patentvorbehalt von 1871 nicht erwähnt wurde . Eine weitere beobachtete Diskrepanz bestand darin, dass das Gerät, das in der Einschränkung von 1871 beschrieben wurde, nur einen einzigen Leitungsdraht verwendete, wobei die Sender-Empfänger des Telefons von einem "Erdrückleitungspfad" isoliert waren.

Meucci studierte viele Jahre lang die Prinzipien der elektromagnetischen Sprachübertragung und konnte 1856 seinen Traum verwirklichen, seine Stimme drahtgebunden zu übertragen. Er installierte in seinem Haus ein telefonähnliches Gerät, um mit seiner damals erkrankten Frau zu kommunizieren . Einige von Meuccis angeblich 1857 verfassten Notizen beschreiben das Grundprinzip der elektromagnetischen Sprachübertragung oder mit anderen Worten das Telefon

In den 1880er Jahren wurde Meucci die frühe Erfindung des induktiven Ladens von Telefonleitungen zugeschrieben, um Fernsignale zu erhöhen. Unglücklicherweise führten schwere Verbrennungen durch einen Unfall, mangelnde Englischkenntnisse und schlechte Geschäftskenntnisse dazu, dass Meucci seine Erfindungen nicht kommerziell in Amerika entwickeln konnte. Meucci demonstrierte 1849 in Havanna, Kuba , eine Art Instrument , dies könnte jedoch eine Variante eines Schnurtelefons gewesen sein , das Draht verwendet. Meucci wurde außerdem die Erfindung einer Anti- Mithörton- Schaltung zugeschrieben. Die Untersuchung ergab jedoch, dass seine Lösung für den Mithörton darin bestand, zwei separate Telefonleitungen zu unterhalten und somit doppelt so viele Übertragungsleitungen zu verwenden. Die Anti-Mithörton-Schaltung, die später von Bell Telephone eingeführt wurde, löschte stattdessen den Mithörton durch einen Rückkopplungsprozess.

Ein amerikanisches Bezirk Telegraph (ADT) Labor Berichten zufolge einigen Meucci des Arbeitsmodelles verloren, seine Frau angeblich entsorgt andere und Meucci, die manchmal auf öffentliche Unterstützung leben, hat seinen 1871 zu erneuern teletrofono Patent Einspruch nach 1874.

Im Jahr 2002 verabschiedete das Repräsentantenhaus der Vereinigten Staaten eine Resolution , die besagte, dass Meucci Pionierarbeit bei der Entwicklung des Telefons geleistet habe. In der Resolution heißt es, dass "wenn Meucci in der Lage gewesen wäre, die Gebühr von 10 US-Dollar zu zahlen, um den Vorbehalt nach 1874 aufrechtzuerhalten, hätte Bell kein Patent erteilt werden können."

Auf die Meucci-Resolution des US-Kongresses folgte prompt ein kanadischer Gesetzesentwurf des 37. Parlaments Kanadas , der Alexander Graham Bell zum Erfinder des Telefons erklärte . Andere in Kanada stimmten der Resolution des Kongresses nicht zu, von denen einige Kritik sowohl an ihrer Genauigkeit als auch an ihrer Absicht übten.

Chronologie von Meuccis Erfindung

Ein pensionierter Generaldirektor des zentralen Telekommunikationsforschungsinstituts Telecom Italia ( CSELT ), Basilio Catania, und die Italienische Gesellschaft für Elektrotechnik, "Federazione Italiana di Elettrotecnica", haben Antonio Meucci ein Museum gewidmet und eine Chronologie seiner Erfindung des Telefons erstellt und Verfolgung der Geschichte der beiden Gerichtsverfahren, an denen Meucci und Alexander Graham Bell beteiligt waren.

Sie behaupten, Meucci sei der eigentliche Erfinder des Telefons gewesen und stützen ihre Argumentation auf rekonstruierte Beweise. Was folgt, ist, wenn nicht anders angegeben, eine Zusammenfassung ihrer historischen Rekonstruktion.

  • 1834 konstruierte Meucci im Theater "Teatro della Pergola" in Florenz eine Art akustisches Telefon zur Kommunikation zwischen Bühne und Regieraum. Dieses Telefon ist nach dem Vorbild von Rohrtelefonen auf Schiffen gebaut und funktioniert noch.
  • 1848 entwickelte Meucci eine beliebte Methode zur Behandlung von Rheuma mit Elektroschocks . Früher gab er seinen Patienten zwei Leiter, die mit 60 Bunsen-Batterien verbunden waren und mit einem Korken endeten. Er hielt auch zwei Leiter, die mit denselben Bunsen-Batterien verbunden waren. Er saß in seinem Labor, während die Bunsen-Batterien in einem zweiten Raum und seine Patienten in einem dritten Raum untergebracht waren. Im Jahr 1849, während er einen Patienten mit einer elektrischen 114-V-Entladung behandelte, hörte Meucci in seinem Labor den Schrei seines Patienten durch das Stück Kupferdraht, das sich zwischen ihnen befand, von den Leitern, die er in der Nähe seines Ohrs hielt. Seine Intuition war, dass die "Zunge" aus Kupferdraht wie ein Blatt eines Elektroskops vibrierte; was bedeutet, dass es einen elektrostatischen Effekt gab. Um das Experiment fortzusetzen, ohne seinen Patienten zu verletzen, bedeckte Meucci den Kupferdraht mit einem Stück Papier. Durch dieses Gerät hörte er eine unartikulierte menschliche Stimme. Er nannte dieses Gerät "telegrafo parlante" (wörtlich "sprechender Telegraph").
  • Auf der Grundlage dieses Prototyps arbeitete Meucci an mehr als 30 Arten von Tonübertragungsgeräten, die vom Telegraphenmodell inspiriert waren, wie auch andere Pioniere des Telefons wie Charles Bourseul , Philipp Reis , Innocenzo Manzetti und andere. Meucci behauptete später, dass er nicht daran dachte, Sprache nach dem Prinzip der Telegraphen-"Make-and-Break"-Methode zu übertragen, sondern er suchte nach einer "kontinuierlichen" Lösung, die den elektrischen Strom nicht unterbrach.
  • Meucci behauptete später, dass er das erste elektromagnetische Telefon konstruierte, das aus einem Elektromagneten mit einem Kern in Form einer Hufeisennase, einem Diaphragma aus Tierhaut, das mit Kaliumdichromat versteift war und in der Mitte eine Metallscheibe hielt, gebaut wurde. Das Instrument war in einem zylindrischen Karton untergebracht. Er sagte, er habe dies gebaut, um sein Schlafzimmer im zweiten Stock mit seinem Kellerlabor zu verbinden und so mit seiner Frau zu kommunizieren, die eine Invalide war .
  • Meucci hat sich getrennt
  • die beiden Übertragungsrichtungen, um den sogenannten "lokalen Effekt" zu eliminieren, was wir heute als 4-Draht-Schaltung bezeichnen würden. Er konstruierte ein einfaches Rufsystem mit einem telegraphischen Manipulator, der das Instrument des Rufenden kurzgeschlossen und im Instrument des Rufenden eine Folge von Impulsen (Klicks) erzeugt, die viel intensiver sind als bei normalen Gesprächen. Da ihm bewusst war, dass sein Gerät ein größeres Band als ein Telegraf benötigte, fand er Mittel, den sogenannten „Skin-Effekt“ durch oberflächliche Behandlung des Dirigenten oder durch Einwirkung auf das Material (Kupfer statt Eisen) zu vermeiden. Er verwendete erfolgreich ein isoliertes Kupfergeflecht und nahm damit die von Nikola Tesla in HF-Spulen verwendete Litze vorweg .
  • Im Jahr 1864 behauptete Meucci später, dass er sein "bestes Gerät" realisiert habe, indem er ein Eisendiaphragma mit optimierter Dicke verwendet und fest am Rand festgeklemmt ist. Das Instrument war in einer Rasierseifenbox untergebracht, deren Deckel das Zwerchfell festklemmte.
  • Im August 1870 behauptete Meucci später, dass er die Übertragung der artikulierten menschlichen Stimme in einer Entfernung von einer Meile erreichte, indem er als Leiter einen mit Baumwolle isolierten Kupferdraht verwendete. Er nannte sein Gerät "Teletrofono". Zeichnungen und Notizen von Antonio Meucci vom 27. September 1870 zeigen Drahtspulen in Fernsprechleitungen. Das Gemälde von Nestore Corradi it:Nestore Corradi im Jahr 1858 erwähnt den Satz "Elektrischer Strom aus dem Induktorrohr"

Die obigen Informationen wurden im Scientific American Supplement Nr. 520 vom 19. Dezember 1885 veröffentlicht, basierend auf Rekonstruktionen aus dem Jahr 1885, für die es keine zeitgenössischen Beweise vor 1875 gab. Meuccis Vorbehalt von 1871 erwähnte keine der Telefonfunktionen, die ihm später von seinem Anwalt zugeschrieben wurden und die in diesem Scientific American Supplement veröffentlicht wurden, ein Hauptgrund für den Verlust des Patentverletzungsgerichtsverfahrens "Bell v. Globe und Meucci". die gegen Globe und Meucci entschieden wurde. Den vollständigen gedruckten Text seines Teletrofono-Patentvorbehalts von 1871 finden Sie unter Antonio Meucci – Patentvorbehalt.

Johann Philipp Reis

Eine Briefmarke, die Johann Philipp Reis . gewidmet ist

Das Reis-Telefon wurde ab 1857 entwickelt. Angeblich war der Sender schwer zu bedienen, da die relative Position von Nadel und Kontakt für die Funktion des Geräts entscheidend waren. Somit kann es als "Telefon" bezeichnet werden, da es zwar Sprachgeräusche elektrisch über die Distanz überträgt, aber kaum ein kommerziell praktikables Telefon im modernen Sinne war.

Thomas Edison testete die Reis-Ausrüstung und stellte fest, dass "einzelne Wörter, die wie beim Lesen, Sprechen und dergleichen ausgesprochen wurden, undeutlich wahrnehmbar waren, obwohl auch hier die Beugungen der Stimme, die Modulationen von Fragen, Staunen, Befehlen usw Ausdruck."

1874 wurde das Reis-Gerät von der britischen Firma Standard Telephones and Cables (STC) getestet . Die Ergebnisse bestätigten auch, dass es Sprache mit guter Qualität (Wiedergabetreue), aber relativ geringer Intensität senden und empfangen konnte.

Cyrille Duquet

Cyrille Duquet erfindet das Mobilteil.

Duquet erhielt am 1. Februar 1878 ein Patent für eine Reihe von Modifikationen, die „die Übertragung von Schall erleichtern und seine akustischen Eigenschaften verbessern“, und insbesondere für die Entwicklung eines neuen Geräts, das Lautsprecher und Empfänger in einer einzigen Einheit kombiniert .

Elektromagnetische Sender und Empfänger

Elisa Grau

Auch Elisha Gray aus Highland Park, Illinois , entwickelte ungefähr zur gleichen Zeit wie La Cour einen Tontelegrafen dieser Art. In Grays Tontelegraph unterbrachen mehrere auf unterschiedliche Frequenzen gestimmte vibrierende Stahlrohre den Strom, der am anderen Ende der Leitung durch Elektromagnete lief und passende gestimmte Stahlrohre in der Nähe der Elektromagnetpole in Schwingung versetzte. Grays "harmonischer Telegraph" mit vibrierenden Zungen wurde von der Western Union Telegraph Company verwendet. Da mehr als ein Satz von Schwingungsfrequenzen – d. h. mehr als ein Musikton – gleichzeitig über dieselbe Leitung gesendet werden können, kann der harmonische Telegraph als „Multiplex“ oder mehrlagiger Telegraph verwendet werden, der mehrere Nachrichten durch der gleiche Draht zur gleichen Zeit. Jede Nachricht kann entweder von einer Bedienungsperson durch den Ton oder aus verschiedenen Tönen gelesen werden, die von verschiedenen Bedienungspersonen gelesen werden, oder eine dauerhafte Aufzeichnung kann durch die Markierungen erstellt werden, die von einem Morseschreiber auf ein Band Reisepapier gezeichnet werden. Am 27. Juli 1875 erhielt Gray das US-Patent 166.096 für "Electric Telegraph for Transmitting Musical Tones" (die Harmonische).

Am 14. Februar 1876 reichte Grays Anwalt beim US-Patentamt einen Patentvorbehalt für ein Telefon ein, am selben Tag, an dem Bells Anwalt Bells Patentanmeldung für ein Telefon einreichte. Der in Grays Vorbehalt beschriebene Wassersender war dem experimentellen Telefonsender, der von Bell am 10. März 1876 getestet wurde, auffallend ähnlich, eine Tatsache, die die Frage aufwarf, ob Bell (der von Gray wusste) von Grays Design inspiriert war oder umgekehrt. Obwohl Bell Grays Wassersender in späteren Telefonen nicht benutzte, deuten Beweise darauf hin, dass Bells Anwälte einen unfairen Vorteil gegenüber Gray erlangt haben könnten.

Alexander Graham Bell

Bells Labornotizbucheintrag vom 10. März 1876, der sein erstes erfolgreiches Experiment mit dem Telefon beschreibt

Alexander Graham Bell hatte ein System namens sichtbare Sprache entwickelt, das von seinem Vater entwickelt wurde, um gehörlose Kinder zu unterrichten. 1872 gründete Bell in Boston eine Schule zur Ausbildung von Gehörlosenlehrern. Die Schule wurde später Teil der Boston University, wo Bell 1873 zum Professor für Stimmphysiologie ernannt wurde.

Als Professor für Stimmphysiologie an der Boston University war Bell damit beschäftigt, Lehrer in der Kunst des Sprechens von Gehörlosen auszubilden und experimentierte mit dem Leon Scott Phonautographen bei der Aufzeichnung der Sprachschwingungen. Dieses Gerät besteht im Wesentlichen aus einer dünnen Membran, die von der Stimme vibriert wird und einen leichten Griffel trägt, der eine wellenförmige Linie auf eine Rauchglasplatte zeichnet . Die Linie ist eine grafische Darstellung der Schwingungen der Membran und der Schallwellen in der Luft.

Dieser Hintergrund bereitete Bell auf die Arbeit mit gesprochenen Schallwellen und Elektrizität vor. Er begann seine Experimente 1873–1874 mit einem harmonischen Telegraphen nach dem Vorbild von Bourseul, Reis und Gray. Bells Designs verwendeten verschiedene Ein-Aus-Ein-Aus-Unterbrecher-Stromunterbrecher, die von vibrierenden Stahlzungen angetrieben wurden, die unterbrochenen Strom an einen entfernten Empfänger-Elektromagneten sendeten, der ein zweites Stahlrohr oder eine Stimmgabel zum Vibrieren brachte.

Während eines Experiments von Bell und seinem Assistenten Thomas Watson am 2. Juni 1875 reagierte ein Empfänger-Reed nicht auf den intermittierenden Strom, der von einer elektrischen Batterie geliefert wurde. Bell sagte Watson, der am anderen Ende der Leitung war, er solle das Rohr zupfen, da es dachte, es sei am Pol des Magneten kleben geblieben. Watson gehorchte, und zu seinem Erstaunen hörte Bell, wie ein Rohrblatt an seinem Ende der Leitung vibrierte und das gleiche Timbre eines gezupften Rohrblatts aussendete, obwohl es keine unterbrochenen Ein-Aus-Ein-Aus-Ströme von einem Sender gab, die es vibrieren ließen. Einige weitere Experimente zeigten bald, dass sein Empfängerrohrblatt durch die magnetoelektrischen Ströme, die in der Leitung durch die Bewegung des entfernten Empfängerrohrblatts in der Nähe seines Magneten induziert wurden, in Schwingung versetzt worden war. Der Batteriestrom verursachte keine Vibrationen, sondern wurde nur benötigt, um das Magnetfeld zu liefern, in dem die Zungen vibrierten. Als Bell die satten Obertöne des gezupften Rohrblatts hörte, kam ihm außerdem der Gedanke, dass, da der Stromkreis nie unterbrochen wurde, alle komplexen Sprachschwingungen in wellenförmige (modulierte) Ströme umgewandelt werden könnten, die wiederum die komplexe Klangfarbe reproduzieren würden. Amplitude und Frequenzen der Sprache in der Ferne.

Nachdem Bell und Watson am 2. Juni 1875 entdeckten, dass allein Bewegungen des Schilfrohrs in einem Magnetfeld die Frequenzen und das Timbre von gesprochenen Schallwellen reproduzieren können, argumentierte Bell in Analogie zum mechanischen Phonautographen, dass eine Hautmembran Geräusche wie die des Menschen reproduzieren würde Ohr, wenn es mit einem Stahl- oder Eisenrohrblatt oder einem Klappanker verbunden ist. Am 1. Juli 1875 wies er Watson an, einen Empfänger zu bauen, der aus einer gestreckten Membran oder Trommel aus Goldschlägerhaut besteht, an deren Mitte ein Anker aus magnetisiertem Eisen befestigt ist und der vor dem Pol eines Elektromagneten im Stromkreis frei schwingen kann Leitung. Als Transmitter wurde ein zweites Membrangerät gebaut. Das war das "Galgen"-Telefon. Ein paar Tage später wurden sie gemeinsam vor Gericht gestellt, einer an jedem Ende der Leitung, die von einem Raum im Haus des Erfinders am Exeter Place 5 in Boston zum Keller darunter verlief. Bell hielt im Arbeitszimmer ein Instrument in den Händen, während Watson im Keller dem anderen zuhörte. Bell sprach in sein Instrument: "Verstehst du, was ich sage?" und Watson antwortete "Ja". Die Stimmgeräusche waren jedoch nicht deutlich und der Anker neigte dazu, am Pol des Elektromagneten zu kleben und die Membran zu zerreißen.

In einem Test am 10. März 1876 zwischen zwei Räumen in einem einzigen Gebäude in Boston zeigte sich, dass das Telefon funktionierte, aber bisher nur auf kurze Distanz.

Im Jahr 1876 erhielt Bell als erster ein Patent für ein "Gerät zur telegraphischen Übertragung von Vokal- oder anderen Tönen", nachdem er mit vielen primitiven Tonsendern und -empfängern experimentiert hatte. Aufgrund von Krankheit und anderen Verpflichtungen führte Bell acht Monate lang wenig oder keine Telefonverbesserungen oder Experimente durch, bis sein US-Patent 174.465 veröffentlicht wurde. Aber innerhalb eines Jahres wurde die erste Telefonzentrale in Connecticut gebaut und die Bell Telephone Company wurde 1877 gegründet , mit Bell als Besitzer eines Drittels der Aktien, was ihn schnell zu einem wohlhabenden Mann machte.

Das Master-Telefonpatent, 174465, erteilt an Bell, 7. März 1876

Im Jahr 1880 erhielt Bell für seine Erfindung den französischen Volta-Preis und gründete mit dem Geld das Volta-Labor in Washington, wo er in Zusammenarbeit mit Helen Keller Experimente in der Kommunikation, in der medizinischen Forschung und in Techniken des Sprachunterrichts für Gehörlose fortsetzte unter anderen. 1885 erwarb er Land in Nova Scotia und richtete dort ein Sommerhaus ein, in dem er Experimente, insbesondere auf dem Gebiet der Luftfahrt, fortsetzte.

Bell selbst behauptete, das Telefon sei in Kanada erfunden, aber in den USA hergestellt worden.

Bells Erfolg

Telefonpatentzeichnung von Alexander Graham Bell, 7. März 1876
Bell's Prototype Telephone Centennial Issue von 1976

Die erste erfolgreiche bidirektionale Übertragung klarer Sprache von Bell und Watson erfolgte am 10. März 1876, als Bell in das Gerät sprach: "Mr. Watson, komm her, ich möchte Sie sehen." und Watson kam der Aufforderung nach. Bell testete Grays Flüssigtransmitter-Design in diesem Experiment, aber erst nachdem Bells Patent erteilt wurde und nur als wissenschaftliches Proof-of-Concept- Experiment, um zu seiner eigenen Zufriedenheit zu beweisen, dass verständliche "artikulierte Sprache" (Bells Worte) elektrisch übertragen werden konnte. Da ein Flüssigkeitssender für kommerzielle Produkte nicht praktikabel war, konzentrierte sich Bell nach März 1876 auf die Verbesserung des elektromagnetischen Telefons und verwendete Grays Flüssigkeitssender nie bei öffentlichen Demonstrationen oder kommerziellen Anwendungen.

Bells Telefonsender (Mikrofon) bestand aus einem doppelten Elektromagneten, vor dem eine auf einem Ring gespannte Membran ein mittig einzementiertes längliches Stück Weicheisen trug. Ein trichterförmiges Mundstück lenkte die Stimmklänge auf die Membran, und während diese vibrierte, induzierte der Weicheisen-"Anker" entsprechende Ströme in den Spulen des Elektromagneten. Diese Ströme strömten, nachdem sie den Draht durchquert hatten, durch den Empfänger, der aus einem Elektromagneten in einer rohrförmigen Metalldose bestand, deren eines Ende teilweise mit einer dünnen kreisförmigen Scheibe aus Weicheisen verschlossen war. Wenn der wellenförmige Strom durch die Spule dieses Elektromagneten floss, vibrierte die Scheibe und erzeugte dadurch Schallwellen in der Luft.

Dieses primitive Telefon wurde schnell verbessert. Der Doppel-Elektromagnet wurde durch einen einzigen permanent magnetisierten Stabmagneten ersetzt , der eine kleine Spule oder Spule aus feinem Draht hatte, die einen Pol umgab, vor der eine dünne Eisenscheibe in einem kreisförmigen Mundstück befestigt war. Die Scheibe diente als kombinierte Membran und Anker. Beim Sprechen in das Mundstück vibrierte die Eisenmembran mit der Stimme im Magnetfeld des Stabmagnetpols und verursachte dadurch wellenförmige Ströme in der Spule. Diese Ströme wurden, nachdem sie durch den Draht zum entfernten Empfänger gewandert waren, in einem identischen Apparat empfangen. Dieses Design wurde von Bell am 30. Januar 1877 patentiert. Die Geräusche waren schwach und konnten nur gehört werden, wenn sich das Ohr in der Nähe des Ohrhörers/Mundstücks befand, aber sie waren deutlich.

Im dritten seiner Tests in Süd-Ontario, am 10. August 1876, rief Bell über die Telegrafenleitung vom Gehöft der Familie in Brantford, Ontario , zu seinem Assistenten in Paris, Ontario , etwa 13 Kilometer entfernt, an. Dieser Test wurde von vielen Quellen als das weltweit erste Ferngespräch bezeichnet. Der abschließende Test hat sicherlich bewiesen, dass das Telefon über lange Distanzen funktionieren kann.

Öffentliche Demonstrationen

Frühe öffentliche Demonstrationen von Bells Telefon

Bell stellte auf der Centennial Exhibition in Philadelphia im Juni 1876 ein funktionierendes Telefon aus , wo es die Aufmerksamkeit des brasilianischen Kaisers Pedro II. sowie des Physikers und Ingenieurs Sir William Thomson (der später zum 1. Baron Kelvin geadelt wurde) auf sich zog. Im August 1876 enthüllte Thomson bei einer Sitzung der British Association for the Advancement of Science das Telefon der europäischen Öffentlichkeit. In der Beschreibung seines Besuchs in der Philadelphia Exhibition sagte Thomson: "Ich habe [durch das Telefon] Passagen aus den New Yorker Zeitungen gehört: 'SS Cox Has Arrived' (ich konnte die SS Cox nicht erkennen); of New York", "Senator Morton", "Der Senat hat beschlossen, tausend zusätzliche Exemplare zu drucken", "Die Amerikaner in London haben beschlossen, den kommenden 4. Juli zu feiern!" All dies hörten meine eigenen Ohren mit unverkennbarer Deutlichkeit zu mir gesprochen von dem damals kreisrunden Scheibenanker eines weiteren kleinen Elektromagneten wie diesem, den ich in der Hand halte."

Drei tolle Tests des Telefons

Nur wenige Monate nach Erhalt des US-Patents Nr. 174465 Anfang März 1876 führte Bell drei wichtige Tests seiner neuen Erfindung und der Telefontechnologie durch, nachdem er in sein Elternhaus in Melville House (heute Bell Homestead National Historic Site ) zurückgekehrt war. für den Sommer.

Am 10. März 1876 hatte Bell in Boston "das Instrument" benutzt, um Thomas Watson anzurufen, der sich in einem anderen Raum aber außer Hörweite befand. Er sagte: „Mr. Watson, komm her – ich möchte Sie sehen“ und Watson erschien bald an seiner Seite.

Im ersten Testanruf bei einer längeren Strecke in Süd - Ontario, am 3. August 1876 Alexander Graham Onkel, sprach Professor David Charles Bell, um ihn aus dem Telegraphenamt Brantford, rezitierte Linien von Shakespeare ‚s Hamlet (“ Sein oder Nichtsein sein.... "). Der junge Erfinder, der im Laden von A. Wallis Ellis in der Nachbargemeinde Mount Pleasant stationiert war , erhielt die Stimme seines Onkels und konnte sie möglicherweise auf ein Phonautogramm übertragen haben , eine Zeichnung, die auf einem stiftähnlichen Aufnahmegerät erstellt wurde, das die Klangformen erzeugen könnte Wellen als Wellenformen auf Rauchglas oder andere Medien, indem sie deren Schwingungen verfolgen.

Am nächsten Tag, am 4. August, wurde ein weiterer Anruf zwischen Brantfords Telegraphenbüro und Melville House getätigt, wo eine große Dinnerparty "....Rezitationen, Lieder und Instrumentalmusik" austauschte. Um Telefonsignale nach Melville House zu bringen, "kaufte" Alexander Graham kühn den kompletten Vorrat an Ofenrohrdraht in Brantford "auf" und "aufräumte". Mit Hilfe zweier Nachbarn seiner Eltern heftete er den Ofenrohrdraht etwa 400 Meter (eine Viertelmeile) entlang der oberen Zaunpfähle vom Haus seiner Eltern bis zu einem Knotenpunkt der Telegrafenlinie zur Nachbargemeinde Mount Pleasant , die es dem Dominion Telegraph-Büro in Brantford, Ontario, anschloss.

Der dritte und wichtigste Test war das weltweit erste echte Ferngespräch zwischen Brantford und Paris, Ontario, am 10. August 1876. Für dieses Ferngespräch richtete Alexander Graham Bell bei Robert White's Boot ein Telefon mit Telegrafenleitungen ein und Shoe Store in 90 Grand River Street North in Paris über sein Dominion Telegraph Co.-Büro in der Colborne Street. Die normale Telegrafenlinie zwischen Paris und Brantford war nicht ganz 13 km (8 Meilen) lang, aber die Verbindung wurde um weitere 93 km (58 Meilen) nach Toronto verlängert , um den Einsatz einer Batterie in seinem Telegrafenamt zu ermöglichen . Zugegeben, dies war ein einseitiges Ferngespräch. Das erste gegenseitige (gegenseitige) Gespräch über eine Leitung fand am 9. Oktober 1876 zwischen Cambridge und Boston (ca .

Scientific American beschrieb die drei Testanrufe in ihrem Artikel "The Human Voice Transmitted by Telegraph" vom 9. September 1876. Der Historiker Thomas Costain bezeichnete die Anrufe als „die drei großen Tests des Telefons“. Ein Rezensent von Bell Homestead schrieb über sie: "Niemand, der an diesen frühen Anrufen beteiligt war, hätte möglicherweise die zukünftigen Auswirkungen dieser Kommunikationspremieren verstehen können".

Spätere öffentliche Demonstrationen

Ein späteres Telefondesign wurde am 4. Mai 1877 bei einem Vortrag von Professor Bell in der Boston Music Hall öffentlich ausgestellt . Laut einem von John Munro in Heroes of the Telegraph zitierten Bericht :

Zu der kleinen Telefonzelle mit ihren schlanken Kabelanschlüssen gehend, fragte Mr. Bell kühl, als würde er jemanden in einem Nebenzimmer ansprechen: "Mr. Watson, sind Sie bereit!" Mr. Watson, fünf Meilen entfernt in Somerville, antwortete prompt zustimmend, und bald hörte man eine Stimme, die "America" ​​sang. […] Herr Bell ging zu einem anderen Instrument, das durch Draht mit Providence verbunden war, dreiundvierzig Meilen entfernt, hörte einen Moment zu und sagte: "Signor Brignolli, der bei einem Konzert in der Providence Music Hall assistiert, wird jetzt singen für uns." In einem Moment hob und senkte sich die Kadenz der Stimme des Tenors, der Ton war schwach, manchmal verloren und dann wieder hörbar. Später war ein in Somerville gespieltes Kornettsolo sehr deutlich zu hören. Noch später kam ein dreiteiliges Lied aus Somerville, und Mr. Bell sagte seinem Publikum: "Ich werde das Lied von einem Teil des Raumes zum anderen abschalten, damit alle es hören können." Bei einem anschließenden Vortrag in Salem, Massachusetts , wurde eine Kommunikation mit Boston, 18 Meilen entfernt, hergestellt, und Mr. Watson sang an letzterem Ort "Auld Lang Syne", die Nationalhymne, und "Hail Columbia", während sich das Publikum in Salem anschloss im Chor.

Am 14. Januar 1878 demonstrierte Bell im Osborne House auf der Isle of Wight das Gerät Königin Victoria und rief Cowes, Southampton und London an. Dies waren die ersten öffentlich bezeugten Ferngespräche in Großbritannien . Die Königin hielt den Vorgang für "ziemlich außergewöhnlich", obwohl der Ton "ziemlich schwach" war. Später bat sie darum, die verwendete Ausrüstung zu kaufen, aber Bell bot an, ein Modell speziell für sie herzustellen.

Zusammenfassung der Erfolge von Bell

Bell tat für das Telefon, was Henry Ford für das Auto tat. Obwohl Bell nicht die ersten, die mit Telefongeräten experimentierten, waren Bell und die in seinem Namen gegründeten Unternehmen die ersten, die kommerziell praktikable Telefone entwickelten, um die herum ein erfolgreiches Geschäft aufgebaut und wachsen konnte. Bell übernahm Kohlenstoffsender, die den Sendern von Edison ähnlich waren, und passte Telefonzentralen und Schaltsteckbretter an, die für die Telegrafie entwickelt wurden. Watson und andere Bell-Ingenieure erfanden zahlreiche weitere Verbesserungen der Telefonie. Bell war erfolgreich, wo andere es versäumten, ein kommerziell rentables Telefonsystem aufzubauen. Man kann argumentieren, dass Bell die Telefonindustrie erfunden hat. Bells erste verständliche Sprachübertragung über ein elektrisches Kabel wurde als IEEE Milestone bezeichnet .

Messumformer mit variablem Widerstand

Wassermikrofon – Elisha Grey

Elisha Gray erkannte die mangelnde Treue des Notsenders von Reis und Bourseul und argumentierte in Analogie zum Telegraphen des Geliebten , dass, wenn der Strom die Bewegungen des Zwerchfells genauer nachbilden könnte, anstatt einfach das Öffnen und Schließen des Schaltung kann eine größere Wiedergabetreue erreicht werden. Gray reichte am 14. Februar 1876 beim US-Patentamt einen Patentvorbehalt für ein Flüssigkeitsmikrofon ein . Das Gerät verwendete eine Metallnadel oder einen Metallstab, der – gerade noch – in einen flüssigen Leiter, wie zum Beispiel ein Wasser-Säure-Gemisch, gesteckt wurde. Als Reaktion auf die Vibrationen der Membran taucht die Nadel mehr oder weniger in die Flüssigkeit ein und verändert den elektrischen Widerstand und damit den Strom, der durch das Gerät und weiter zum Empfänger fließt. Gray wandelte seinen Vorbehalt erst nach Ablauf des Vorbehalts in eine Patentanmeldung um und überließ daher Bell das Feld.

Als Gray ein Patent für den Telefonsender mit variablem Widerstand anmeldete, stellte das Patentamt fest, „während Gray zweifellos der erste war, der die Erfindung (mit variablem Widerstand ) erdachte und offenlegte , wie in seinem Vorbehalt vom 14. Handlung, die der Vollendung gleichkommt, bis andere die Nützlichkeit der Erfindung nachgewiesen haben, entzieht ihm den Anspruch auf Berücksichtigung."

Kohlemikrofon – Thomas Edison, Edward Hughes, Emile Berliner

Das Kohlemikrofon wurde um 1878 unabhängig von David Edward Hughes in England und Emile Berliner und Thomas Edison in den USA entwickelt. Obwohl Edison Mitte 1877 das erste Patent erteilt wurde, hatte Hughes sein Arbeitsgerät einige Jahre zuvor vor vielen Zeugen demonstriert, und die meisten Historiker schreiben ihm seine Erfindung zu.

Thomas Alva Edison machte den nächsten Schritt zur Verbesserung des Telefons mit seiner Erfindung im Jahr 1878 des Kohlenstoffkorn-"Senders" (Mikrofon), der ein starkes Sprachsignal auf der Sendeschaltung lieferte, das Ferngespräche praktisch machte. Edison entdeckte, dass zwischen zwei Metallplatten gequetschte Kohlenstoffkörner einen variablen elektrischen Widerstand haben , der mit dem Druck zusammenhängt. Somit konnten die Körner ihren Widerstand variieren, wenn sich die Platten als Reaktion auf Schallwellen bewegten, und den Ton mit guter Wiedergabetreue wiedergeben, ohne die schwachen Signale, die mit elektromagnetischen Sendern verbunden sind.

Das Kohlemikrofon wurde von Emile Berliner , Francis Blake , David E. Hughes , Henry Hunnings und Anthony White weiter verbessert . Das Kohlemikrofon blieb bis in die 1980er Jahre Standard in der Telefonie und wird bis heute produziert.

Verbesserungen am frühen Telefon

Zusätzliche Erfindungen wie die Rufklingel , die Telefonzentrale , die gemeinsame Batterie , der Klingelton , die Verstärkung , die Amtsleitungen und die schnurlosen Telefone – zuerst schnurlos und dann voll mobil – machten das Telefon zu dem nützlichen und weit verbreiteten Gerät, wie es heute ist.

Telefonzentralen

Die Telefonzentrale war eine Idee des ungarischen Ingenieurs Tivadar Puskás (1844–1893) im Jahr 1876, während er für Thomas Edison an einer Telegrafenzentrale arbeitete. Puskás arbeitete an seiner Idee einer elektrischen Telegrafenzentrale , als Alexander Graham Bell das erste Patent für das Telefon erhielt. Dies veranlasste Puskás zu einem neuen Blick auf seine eigene Arbeit und konzentrierte sich wieder auf die Perfektionierung eines Designs für eine Telefonzentrale . Dann nahm er Kontakt mit dem US-Erfinder Thomas Edison auf , dem das Design gefiel. Laut Edison war "Tivadar Puskas der erste, der die Idee einer Telefonzentrale vorschlug".

Kontroversen

Bell wurde weithin als "Erfinder" des Telefons außerhalb Italiens anerkannt, wo Meucci als sein Erfinder verfochten wurde. In den Vereinigten Staaten gibt es zahlreiche Reflexionen über Bell als nordamerikanische Ikone für die Erfindung des Telefons, und die Sache war lange Zeit nicht umstritten. Im Juni 2002 verabschiedete das Repräsentantenhaus der Vereinigten Staaten jedoch einen symbolischen Gesetzentwurf, der die Beiträge von Antonio Meucci bei der Erfindung des Telefons“ (nicht für die Erfindung des Telefons“ ) anerkennt , was die Angelegenheit in einige Kontroversen stürzt. Das US-Repräsentantenhaus räumte ein, dass Meuccis Arbeit so wichtig sei, dass sie ausgereicht hätte, um Bells Patent zu verhindern.

Champions von Meucci, Manzetti und Gray haben jeweils ziemlich genaue Geschichten über eine Erfindung geliefert, bei der Bell die Erfindung des Telefons aktiv von ihrem jeweiligen Erfinder gestohlen hat. In der Resolution des Kongresses von 2002 wurde fälschlicherweise festgestellt, dass Bell in einem Labor arbeitete, in dem Meuccis Materialien gelagert worden waren, und behauptete, dass Bell daher Zugang zu diesen Materialien gehabt haben muss. Manzetti behauptete, Bell habe ihn 1865 besucht und sein Gerät untersucht. 1886 behauptete Zenas Wilber, ein Patentprüfer, dass Bell ihm hundert Dollar bezahlt habe, als er Bell erlaubte, Grays vertrauliche Patentanmeldung einzusehen.

Einer der wertvollen Ansprüche in Bells US-Patent 174 465 von 1876 war Anspruch 4, ein Verfahren zum Erzeugen eines variablen elektrischen Stroms in einer Schaltung durch Variieren des Widerstands in der Schaltung. Dieses Merkmal wurde in keiner der Patentzeichnungen von Bell gezeigt, aber in Elisha Grays Zeichnungen in seinem am selben Tag, dem 14. Februar 1876, eingereichten Vorbehalt . Eine Beschreibung des Merkmals mit variablem Widerstand, bestehend aus sieben Sätzen, wurde in Bells Anmeldung eingefügt . Dass es eingefügt wurde, ist unbestritten. Aber wann es eingefügt wurde, ist umstritten. Bell sagte aus, dass er die Sätze mit dem Merkmal des variablen Widerstands vor dem 18. Januar 1876 geschrieben habe, „fast im letzten Moment“, bevor er seinen Antragsentwurf an seine Anwälte schickte. Ein Buch von Evenson argumentiert, dass die sieben Sätze und Anspruch 4 ohne Bells Wissen eingefügt wurden, kurz bevor Bells Antrag am 14. Februar 1876 von einem von Bells Anwälten an das Patentamt übergeben wurde.

Entgegen der populären Geschichte wurde Grays Vorbehalt einige Stunden vor Bells Antrag beim US-Patentamt eingereicht. Grays Vorbehalt wurde am Morgen des 14. Februar 1876, kurz nach der Eröffnung des Patentamts, dem Patentamt vorgelegt und blieb bis zu diesem Nachmittag am unteren Rand des Eingangskorbs. Bells Antrag wurde am 14. Februar kurz vor Mittag von Bells Anwalt eingereicht, der verlangte, dass die Anmeldegebühr sofort auf die Kassenzettel eingetragen wird, und Bells Antrag wurde sofort dem Prüfer vorgelegt. Am späten Nachmittag wurde Grays Vorbehalt auf dem Cash Blotter eingetragen und erst am nächsten Tag zum Examiner gebracht. Die Tatsache, dass die Anmeldegebühr von Bell früher registriert wurde als die von Gray, führte zu dem Mythos, dass Bell früher beim Patentamt angekommen war. Bell war am 14. Februar in Boston und erfuhr erst später, dass dies geschah. Gray gab später seinen Vorbehalt auf und bestritt Bells Priorität nicht. Dies öffnete die Tür dafür, dass Bell am 7. März 1876 das US-Patent 174465 für das Telefon erhielt.

Denkmal für die Erfindung

Im Jahr 1906 gründeten die Bürger der Stadt Brantford, Ontario , Kanada, und ihrer Umgebung die Bell Memorial Association, um der Erfindung des Telefons durch Alexander Graham Bell im Juli 1874 im Haus seiner Eltern, Melville House, in der Nähe von Brantford, zu gedenken . Der Entwurf von Walter Allward war die einstimmige Wahl aus 10 eingereichten Modellen und gewann den Wettbewerb. Das Denkmal sollte ursprünglich bis 1912 fertiggestellt werden, aber Allward beendete es erst fünf Jahre später. Der Generalgouverneur von Kanada , Victor Cavendish, 9. Herzog von Devonshire , enthüllte das Denkmal am 24. Oktober 1917 feierlich.

Allward entwarf das Denkmal als Symbol für die Fähigkeit des Telefons, Entfernungen zu überwinden. Eine Reihe von Stufen führt zum Hauptabschnitt, wo die schwebende allegorische Figur der Inspiration über einer liegenden männlichen Figur erscheint, die den Menschen darstellt, seine Kraft entdeckt, Töne durch den Raum zu übertragen , und auch auf drei schwebende Figuren zeigt, die Boten des Wissens , der Freude und Trauer am anderen Ende des Tableaus positioniert. Darüber hinaus sind links und rechts des Denkmals zwei weibliche Figuren auf Granitsockel montiert, die die Menschheit darstellen , von denen eine eine Botschaft sendet und die andere eine Botschaft empfängt.

Die Pracht des Bell Telephone Memorial wurde als das beste Beispiel für Allwards Frühwerk beschrieben und machte den Bildhauer berühmt. Das Denkmal selbst wurde als zentrale Einrichtung für viele bürgerliche Veranstaltungen genutzt und ist nach wie vor ein wichtiger Teil der Geschichte von Brantford, da es der Stadt dabei hilft, sich selbst als "The Telephone City" zu bezeichnen.

Ein majestätisches, breites Denkmal mit auf Sockeln montierten Figuren links und rechts.  Entlang des Hauptteils des Denkmals befinden sich fünf auf einem Guss montierte Figuren, darunter ein liegender Mann, sowie vier schwebende weibliche Figuren, die Inspiration, Wissen, Freude und Leid darstellen.
Das Bell Telephone Memorial erinnert an die Erfindung des Telefons durch Alexander Graham Bell . Das Denkmal, das durch öffentliches Abonnement bezahlt und von WS Allward geschaffen wurde , wurde 1917 vom Generalgouverneur von Kanada , Victor Cavendish, 9. Herzog von Devonshire, zusammen mit Dr. Bell in den Alexander Graham Bell Gardens von The Telephone City eingeweiht Figuren, die den Menschen darstellen, seine Kraft entdecken, Töne durch den Raum zu übertragen , Inspiration, die dem Menschen zuflüstert, seine Kraft, Töne durch den Raum zu übertragen , sowie Wissen, Freude, Leid . (Mit freundlicher Genehmigung: Brantford Heritage Inventory , Stadt Brantford, Ontario, Kanada )

Siehe auch

Verweise

Weiterlesen

Externe Links

Patente

  • US 161739 Sender und Empfänger für elektrische Telegraphen (gestimmte Stahlrohre) von Alexander Graham Bell (6. April 1875) 
  • US 174465 Telegraphie (Bells erstes Telefonpatent) von Alexander Graham Bell (7. März 1876) 
  • US 178399 Telephonic Telegraphic Receiver (vibrierendes Rohrblatt) von Alexander Graham Bell (6. Juni 1876) 
  • US 181553 Erzeugen von elektrischem Strom ( Magnetzünder ) von Alexander Graham Bell (29. August 1876) 
  • US 186787 Elektrische Telegraphie (Permanentmagnetempfänger) von Alexander Graham Bell (15. Januar 1877) 
  • US 201488 Sprechendes Telefon (Empfängerdesigns) von Alexander Graham Bell (19. März 1878) 
  • US 213090 Electric Speaking Telephone (Reibungssender) von Alexander Graham Bell (11. März 1879) 
  • US 220791 Telefonschaltung (verdrillte Drahtpaare ) von Alexander Graham Bell (21. Oktober 1879) 
  • US 228507 Elektrischer Telefonsender (Hohlkugelsender) von Alexander Graham Bell (8. Juni 1880) 
  • US 230168 Schaltung für Telefon von Alexander Graham Bell (20. Juli 1880) 
  • US 238833 Elektrische Rufglocke von Alexander Graham Bell (15. März 1881) 
  • US 241184 Telephonic Receiver (lokaler Batteriekreis mit Spule) von Alexander Graham Bell (10. Mai 1881) 
  • US 244426 Telephone Circuit (Kabel aus verdrillten Paaren) von Alexander Graham Bell (19. Juli 1881) 
  • US 250126 sprechendes Telefon von Francis Blake (29. November 1881)
  • US 252576 Multiple Switch Board für Telefonzentralen von Leroy Firman (Western Electric) (17. Januar 1882) 
  • US 474230 Speaking Telegraph (Graphit-Sender) von Thomas Edison (Western Union) 3. Mai 1892
  • US 203016 Sprechendes Telefon (Carbon- Tastensender ) von Thomas Edison 
  • US 222390 Carbon Telefon (Kohlenstoffgranulat Sender) von Thomas Edison 
  • US 485311 Telefon (Solid Back Carbon Transmitter) von Anthony C. White (Bell Engineer) 1. November 1892
  • US 597062 Calling Device for Telephone Exchange (Dial) von AE Keith (11. Januar 1898) 
  • US 687499 Telefonsender ( Kohlegranulat- "Kerzenhalter" -Mikrofon ) von WW Dean (Kellogg Co.) 26. November 1901
  • US 815176 Automatischer Telefonanschlussschalter (für Wählscheibentelefone) von AE Keith und CJ Erickson 13. März 1906