Смартфоны: история появления и развития. Эволюция техники: кто и как изобрел телефон Кто придумал телефон и в каком году
Самый первый мобильный телефон в мире был создан советским инженером Куприяновичем Л. И. в 1957 году. Аппарат получил название ЛК-1.
Куприянович Л. И. и его ЛК-1 — самый первый мобильный телефон в мире
1957 год
Вес переносного мобильника ЛК-1 составлял 3 кг. Заряда аккумулятора хватало на 20-30 часов работы, радиус действия 20-30 км. Решения, использованные в телефоне были запатентованы 1 ноября 1957 года.
1958 год
Уже к 1958 году Куприянович снизил вес аппарата до 500 г. Он представлял собой коробку с тумблерами и диском для набора номеров. К коробке была подсоединена обыкновенная телефонная трубка. Во время разговора было два способа удержания аппарата. Во-первых, можно было использовать две руки для удержания трубки и коробки, что не является удобным. Или же можно было вешать коробку на пояс, тогда использовалась только одна рука для удержания трубки.
Возникает вопрос, почему Куприянович использовал телефонную трубку, а не встроил динамики в сам телефон. Дело в том, что использование трубки считалось удобнее по причине ее легкости, гораздо проще держать пластмассовую трубку весом несколько грамм, чем весь аппарат. Как позднее признался Мартин Купер использование его самого первого мобильного телефона помогло ему неплохо накачать мышцы. По расчетам Куприяновича, если запустить аппарат в серийное производство, то его стоимость могла составлять 300-400 рублей, что примерно равнялась стоимости телевизора.
1961 год
В 1961 году Куприянович продемонстрировал телефон, весом 70 гр, который помещался на ладони и радиусом действия 80 км. В нем были использованы полупроводники и никель-кадмиевый аккумулятор. Также присутствовал уменьшенный вариант диска для набора номера. Диск был маленький и не предназначался для врашения пальцами, скорее всего предпалагалось использование ручки или карандаша. В планах создателя самого первого сотового телефона в мире было создание переносного телефона размером со спичечный коробок и радиусом действия 200 км. Вполне возможно, что такой аппарат и был создан, но использовался только специальными службами.
1963 год
В 1963 году в СССР был выпущен мобильный телефон «Алтай». Разработка аппарата была начата в 1958 году в НИИ Связи Воронежа. Конструкторы создали абонентские (собственно телефоны) и базовые станции, которые обеспечивали устойчивую связь между абонентами. Первоначально он был предназначен для установки в машинах скорой помощи, такси, грузовиках. Однако в дальнейшем по большей части их стали использовать чиновники различного уровня.
К 1970 году телефон «Алтай» использовался в 30 советских городах. Аппарат позволял создавать конференции, например руководитель мог одновремено общаться с несколькими подчиненными. Каждый владелец телефона «Алтай» обладал своими возможностями его использования. У кого-то была возможность звонить в другие страны, у кого-то на телефоны конкретного города, а у кого-то только на конкретные номера.
Начало 60-ых годов
В начале 60-ых годов болгарский инженер Христо Бачваров создал образец переносного телефона, за который получил Димитровскую премию. Образец был продемонстрирован советским космонавтам, в том числе Алексею Леонову. К сожалению в массовое производство аппарат не был запущен, так как для этого требовались транзисторы японского и американского производства. Всего было создано два образца.
1965 год
В 1965 году на основе разработок Л. И. Куприяновича, создателя самого первого мобильного телефона в мире болгарская компания «Радиоэлектроника» создала комплект мобильной связи, состоящей из мобильного телефона размером с телефонную трубку и базовой станции на 15 номеров. Аппарат был представлен на московской выставке «Инфорга-65».
1966 год
В 1966 году на выставке «Интероргтехника-66», проходившей в Москве, болгарскими инженерами были продемонстрированы модели телефонов АТРТ-05 и РАТ-05, которые в дальнейшем запустили в серию. Они использовались на стройках и объектах энергетики. Первоначально одна базовая станция РАТЦ-10 обслуживала только 6 номеров. В дальнейшем это число увеличилось до 69, а потом до 699 номеров.
1967 год
В 1967 году компания «Carry Phone Co.» (США, штат Калифорния) представила мобильный телефон Carry Phone. Внешне мобильник представлял из себя стандартный дипломат, к которому подсоединялась телефонная трубка. Его вес составлял 4,5 кг. При входящем звонке внутри дипломата раздавались короткие звонки, после чего необходимо было открыть дипломат и ответить на звонок.
Что же касается исходящих звонков, то аппарат Carry Phone был весьма неудобен. Для того, чтобы сделать исходящий звонок необходимо было выбрать один из 11 каналов, после чего оператор соединял с телефонной компанией, а та в свою очередь, соединяла владельца аппарата с конкретным номером. Это было не удобно для обладателя телефона, но тем не менее позволяла использовать уже существующую инфраструктуру автомобильного радиотелефона. Стоимость Carry Phone составляла 3 тысячи долларов.
1972 год
11 апреля 1972 года компания «Pye Telecommunications» (Британия) представила свой портативный телефон, благодаря которому его обладатель мог дозвониться на любой городской номер. 12-ти канальный аппарат состоял из рации Pocketphone 70 и небольшой коробки с кнопками для набора номера.
1973 год
3 апреля 1973 года глава подразделения мобильной связи Motorola Мартин Купер представил опытный образец сотового телефона «DynaTAC». Многие полагают, что именно этот аппарат и есть самый первый сотовый телефон в мире, однако это не так. Его вес составлял 1,15 кг. Заряда аккумулятора хватало на 35 минут работы, на подзарядку требовалось 10 часов. Присутствовал светодиодный дисплей, отображающий только набираемые цифры.
Почти ни один современный человек не может представить себе своей жизни и работы без телефона.
Однако, совсем недавно, в исторических масштабах, были времена, когда телефон считался роскошью. Кто же изобрел и внедрил в широкие массы телефон?
Содержание:Стационарная связь
Как всем известно, эпоха телефонной связи началась с проводных телефонов, которые могли передавать голосовые сообщения по средствам технологий, существенно отличающихся от современных.
Такое устройство стало важнейшим прорывом и первым «звонком» активной научно-технической революции,которая началась почти сразу с момента создания такого инновационного устройства.
История
Первый телефон был создан в эпоху, когда единственным способом более или менее быстрой передачи сообщения на большие расстояния был телеграф.
На тот момент телеграф считался совершенным и вполне функциональным средством сообщения с отдаленными регионами.
Тем не менее, изобретение телефона произвело революцию, и он достаточно быстро стал внедряться в использование.
Стоит отметить, что об изобретении телефона нельзя было и помыслить до того момента, как было открыто электричество.
Когда электричество стало более или менее широкого применяться, появился телеграф – Морзе представил публике в 1897 году не только свою азбуку, но и транслирующий аппарат.
Появление первого в мире устройства способного быстро передавать информацию без физического носителя на больше расстояния, доказало, что такой метод передачи в принципе возможен, и дало ученым того времени толчок к разработке методов его усовершенствования.
Первый аппарат
И в конце 19 столетия ученым удалось существенно усовершенствовать способ передачи, придать ему новый формат. Считается, что телефон изобрел Александр Белл, но это не совсем так.
Появление устройства было бы невозможным без участия Филиппа Райса – немецкого ученного.
Именно Райс создал саму основу будущего телефонного аппарата – устройство, способное передавать запись человеческого голоса на некоторые (довольно большие для того времени) расстояния, используя проводники гальванического тока. Разработка Райса увидела свет в 1861 году, и в этот период Белл взял уже взял ее за основу своего будущего изобретения – телефона, в таком виде, в каком он известен нам сейчас.
Так, через 15 лет, а именно в 1876 году, появился первый телефон на основе гальванического тока, изобретателем которого стал считаться Александр Грехем Белл.
На Всемирной выставке этого года шотландский исследователь представил свой аппарат, позволяющий передавать голосовые сообщения на расстоянии, а также подал заявку на патент.
Технические характеристики
Какие же технические характеристики имело это первое устройство?
Оно значительно уступало не только распространившимся в 20 веке устройствам, но и последующим моделям, созданным Беллом через несколько лет.
Однако на тот момент его характеристики считались премиальными.
Расстояние, на которое устройство могло передавать звук, составляло 200 м, что было очень много.
Изначально у него имелось сильное искажение звука, но уже при следующем усовершенствовании Александр Белл устранил эту проблему.
И вот в таком виде устройство, изобретенное и усовершенствованное им, просуществовало еще почти 100 лет.
История создания
Как и многие знаменитые изобретения, изменившие не только ход научно-технического прогресса, но и ход истории, это было создано случайно.
Изначально целью Александра Белла было не создание устройства, передающего голосовое сообщение, а создание телеграфного аппарата, способного передавать одновременно несколько телеграмм.
В процессе опытов по такому усовершенствованию телеграфного аппарата и был создан телефон.
Телеграф работал с использованием пар пластинок, и для своего опыта Белл и его помощник подготовили несколько пар таких пластинок, которые были настроены на работу в разных частотах.
В результате небольшого нарушения технологии проведения опыта, одна из пластин застряла.
Помощник изобретателя стал высказывать свое мнение относительно того, что произошло, сам же Белл в этот момент проводил некоторые манипуляции с принимающим устройством телеграфного аппарата.
Спустя несколько секунд ученые услышали звуки, идущие от передатчика и напоминающие запись голоса, хотя и с очень сильными искажениями. С этого момента и началась история телефонной связи. После того, как Александр Белл представил общественности свое устройство, многие именитые ученые начали работы по усовершенствованию существующего устройства.
Патентное бюро выдало сотни патентов на устройства, которые могли модернизировать и улучшить созданный телефон. Наиболее значимые из них такие:
1 Звонок Т. Ватсона , заменивший свисток, который был изначально установлен на аппарате Белла, появившийся в 1878 году;
2 Угольный микрофон М. Михальского , позволивший улучшить качество передачи, и созданный в 1878 году;
3 Автоматическая телефонная станция на 10000 номеров С. Апостолова , появившаяся в 1894 году.
Важность изобретения Александра Белла можно оценить и по финансовым параметрам.
Этот патент стал одним из самых доходных в мире, именно он сделал Белла всемирно известным и очень богатым человеком. Но было ли это заслужено?
Вклад Меуччи
В 2002 году Конгресс США признал, что данный патент был выдан незаслуженно, а истинным первооткрывателем телефонной связи следует считать не шотландского ученого Александра Грехема Белла, а итальянского изобретателя Антонио Меуччи, который создал свое устройство за много лет дот телефона Белла.
В 1860 году он создал действительно первый аппарат, способный передавать звук по проводам. Устройство Меуччи получило название телекстрофон.
На момент создание и усовершенствования изобретения Меуччи жил в США, был уже почти пожилым человеком и находился в очень плохом финансовом положении.
На этом этапе его изобретением и заинтересовалась крупная компания Вестерн Юнион.
Ее представители предложили ученому продать все его разработки за солидну.ю сумму, а также обещали содействовать в получении патента.
Плохое финансовое положение вынудило Меуччи уступить требованиям компании. Он получил свои деньги, но никакой помощи в получении патента так и не дождался, потому он подал заявку сам, но получил отказ. А в 1876 году патент на почти полностью аналогичное устройство получил Александр Белл.
Это стало для Меуччи серьезным потрясением, и он попытался оспорить решение о присуждении патента Беллу в судебном порядке.
На протяжении первых этапов разбирательств у Меуччи не хватало финансов для борьбы с огромной корпорацией.
В результате право на патент ему все же вернули в судебном порядке, но лишь тогда, когда срок действия этого патента уже истек.
Важно! Лишь в 2002 году вышла резолюция Конгресса Соединенных Штатов Америки, согласно которой именно Меуччи был официально признан изобретателем телефона.
Двадцатый век
Аппараты, похожие на изобретенный Меуччи, использовались на протяжении большей части двадцатого века.
Они постоянно совершенствовались, и если первые модели, получившие массовое распространение, могли связываться с вызываемым абонентом только через телефонную станцию, на которой необходимо было ручное подключение, то позже эти станции стали автоматическими, абоненты смогли связываться практически напрямую.
Появление такой автоматической системы связи стало большим шагом по направлению к изобретению телефона в таком виде, в котором пользователи знают его сейчас.
Первым телефоном, приблизившим ученых к изобретению сотовой связи, стал радиотелефон.
После этого появился первый сотовый телефон, а сравнительно недавно – и спутниковая телефония.
Самой новой из существующих разработок, можно назвать , которая уже мало общего имеет непосредственно с телефоном, но выполняет те же функции.
Мобильная связь
История сотовой связи началась с радиотелефонов, первые испытания которых провели в 1941 году Г. Шапиро и И. Захарченко в СССР, а компания AT&T Bell Laboratories – в США.
Система работала на основе радиосвязи и предполагалась для использования для связи между автомобилями (в современном понимании она была больше похожа на рацию, чем на телефон).
В обоих сверхдержавах испытания прошли успешно и система полностью ответила ожиданиям изобретателей.
А уже в 1947 году в США была впервые предложена концепция использования шестиугольных сот для осуществления связи. Предложили к использованию ее Дуглас Ринг и Рэй Янг, изобретатели, работающие в штате компании Bell. Испытания также прошли успешно, и именно на основе этой технологии в дальнейшем развивалась мобильная связь (и именно на основе этой технологии и получила свое название).
Но настоящей родиной мобильной связи все же считается не США или СССР, а Швеция.
Здесь, в 1956 году была запущена в работу и успешно эксплуатировалась система связи между автомобилями, которая стала первой подобной системой в мире.
Изначально проект реализовался в трех крупнейших городах государства – Стокгольме, Гетеборге и Мальме.
Телефонные аппараты Куприяновича
Первый телефонный аппарат, который мог быть действительно мобильным и использоваться в полевых устройствах, был изобретен в СССР.
Абонент мог носить его с собой, его не требовалось встраивать в автомобили и перевозить, как более ранние модели.
Аппарат представил общественности Л. И. Куприянович – советский инженер, в 1957 году.
Вес устройства составлял 3 кг, что было очень мало по тогдашним стандартам, при этом действовал он на довольно большие расстояния – до 30 км, в зависимости от местности.
Время работы этого устройства без замены батарей составляло 20-30 часов, в зависимости от условий эксплуатации. Изобретатель получил патент на инженерные решения аппарата в 1957 году.
Этот инженер продолжал работать в данном направлении вплоть до 1958 года.
В этом году он создал более компактный мобильный телефон, работающий по тем же принципам, что и предыдущий аппарат.
Новое устройство весило всего полкилограмма, а по размерам не превышало папиросную коробку.
Не прекращает своей работы Куприянович и в 1961 году.
В этом году он создает устройство с теми же принципами работы, что и два предыдущих, но весящее всего 70 грамм и помещающееся в кармане. Оно способно связываться на расстояние до 80 км.
По мнению изобретателя, данное устройство вполне могло бы быть приспособлено к серийному производству с целью массового оснащения им руководителей ведомств и предприятий. Некоторое время спустя он заявляет, в одном из своих интервью периодическим изданиям о готовности запроектировать по стране 10 автоматических телестанций для переносных телефонов. Но данный проект никогда не был осуществлен в реальности.
Болгарские разработки
Хотя сам Куприянович в скором времени прекращает свою работу, его система, в тех или иных вариациях, продолжает совершенствоваться другими компаниями.
Так, в 1965 году компания «Радиоэлектроника» из Болгарии представляет на фестивале технологий Инфорга-65 систему из основной телефонной станции на 15 абонентов, и сами 15 телефонов.
При этом, они упоминают, что проект был разработан именно на по принципу оборудования Куприяновича.
Работа над такой технологией в данной организации продолжается и в 1966. На научной выставке Интероргтехника-66 они представляют комплект из мобильных телефонов и станции, рассчитанной на работу с шестью устройствами. Представлена промышленная модель, готовая, в большей или меньшей степени, к массовому производству.
В дальнейшем компания работает именно с этой моделью, уже значительно отличающейся от устройств Куприяновича.
Они создают сначала станцию на 69 номеров, а затем и на 699.
Система получила широкое распространение, стала заменителем интеркома и широко выпускалась промышленными предприятиями для оснащения связью ведомственных учреждений, активно эксплуатировалась в стране вплоть до начала 90-х годов.
Автомобильные телефоны
Одновременно с этим активно ведется разработка радиотелефонов для автомобилей.
Они реализованы по другой технологии, отличной от технологии Куприяновича, но пользуются относительной популярностью и широкого распространяются в СССР и мире в начале второй половины двадцатого века.
В 1958 году стартовали работы по проектированию и созданию мобильных телефонов, предназначенных для оснащения гражданских ведомственных автомобилей.
Такие телефоны назывались «Алтай» и могли эксплуатироваться только в условиях автомобиля.
В 1963 году уже внедрен в более или менее массовое производство и относительно широко эксплуатируется «Алтай», технология распространена пока только в Москве, а затем начинает эксплуатироваться и в Санкт-Петербурге.
Только к 1970 году она попадает в эксплуатацию в еще 30 крупных городах Советского Союза.
Коммерческая сотовая связь
Первые шаги к повсеместному внедрению сотовых телефонов и коммерциализации отрасли были сделаны в 1982 году британской компанией Pye Telecommunications .
Они продемонстрировали автоматический мобильный телефон, работающий в качестве приставки к рации Pocketphone 70 . Теоретически устройство могло быть внедрено повсеместно.
Моторола
В 1983 году компанией Моторолла была представлена первая модель действительно коммерческого мобильного телефона, предназначенного не только для организаций и ведомств, но и для индивидуальных пользователей, которые просто могли позволить себе покупку устройства.
Модель устройства называлась DynaTAC 8000X, и на ее создание у компании ушло почти 16 лет.
При этом, в нее было вложено огромное количество денежных средств, по некоторым данным – более чем 110 миллионов долларов.
Весило устройство почти 800 грамм, имело длину 33 см, толщину – 4,5 см, а ширину – почти 9 см.
Аккумулятор мог работать автономно до 9 часов в режиме ожидания или 1 час в режиме разговора, причем это был первый телефон с аккумулятором, заряжающимся от мобильной сети.
Устройство реализовывалось по цене почти 4000 долларов США.
Распространение
Технология довольно быстро стала популярной несмотря на то, что первые устройства и стоили очень дорого для рядового пользователя.
Но уже в 1984 году такими телефонами (и мобильным форматом связи) пользовалось уже более 300 000 абонентов.
В 2003 году этот показатель превзошел один миллиард двести миллионов абонентов – принято считать, что именно в этом году технология действительно стала распространена по всему миру, и прочно вошла в жизнь рядового пользователя.
А 1 июля 1991 года в Финляндии был совершен первый звонок, произведенный в формате GSM. И именно эта дата считается родиной распространенного формата, которым мы пользуемся и по сей день. Даже при условии внедрения иных технологий беспроводной связи и сетей других типов, именно данный формат связи до сих пор остается самым массовым и характеризуется самой значительной площадью покрытия на земном шаре.
В 1998 году появился прототип первого устройства такого типа с экраном, реагирующим на прикосновения.
Это стало важным шагом к качественно новому типу мобильных устройств для связи, и в том числе, смартфонов.
Этот первый сенсорный телефон, по сути, стал прародителем тех устройств, которыми мы пользуемся в настоящее время.
На протяжении 80-х и 90-х годов цена на мобильные телефоны падает, и к началу 2000-х они, хотя все еще остаются дорогим удовольствием, все же становятся доступными большей части пользователей.
А уже через 7-8 лет мобильная связь почти полностью вытесняет стационарную.
Телефон создан в период, который считался эрой телеграфа. Это устройство было востребовано повсеместно и значилось самым совершенным средством связи. Возможность передачи звука на расстояния стало настоящей сенсацией. В данной статье вспомним, кто изобрел первый телефон, в каком году это произошло, и как создавалось .
Прорыв в области развития связи
Изобретение электричества стало важным этапом на пути создания телефонии. Именно это открытие позволило осуществить передачу информации на расстояния. В 1837 году, после того как Морзе представил широкой публике свою телеграфную азбуку и транслирующий аппарат, электронный телеграф стал использоваться повсеместно. Однако в конце XIX века на смену ему приходит более совершенное устройство.
В каком году изобрели телефон?
Телефон обязан своим появлением, в первую очередь, немецкому ученому Филиппу Райсу. Именно этот человек смог сконструировать устройство, позволяющее переносить голос человека на большие расстояния, используя гальванический ток. Это событие произошло в 1861 году, однако до создания первого телефонного аппарата оставалось еще 15 лет.
Создателем телефона считается Александр Грехем Белл, а год изобретения телефона – 1876. Именно тогда шотландский ученый представил на Всемирной выставке свой первый аппарат, а также подал заявку на получение патента на изобретение. Телефон Белла работал на расстояние не более 200 метров и имел сильные искажения звука, но уже через год ученый настолько усовершенствовал устройство, что оно использовалось в неизменном виде следующие сто лет.
История изобретения телефона
Открытие Александра Белла было сделано случайным образом в процессе опытов по усовершенствованию телеграфа. Целью ученого было получение устройства, позволяющего одновременно передавать более 5 телеграмм. Для этого он создал несколько пар пластинок, настроенных на разную частоту. Во время проведения очередного опыта произошла небольшая авария, в результате которой одна из пластин застряла. Напарник ученого, увидев, что произошло, стал ругаться. В это время сам Белл работал над приемным устройством. В какой-то момент он услышал слабые звуки возмущения из передатчика. Так начинается история изобретения телефона.
После демонстрации Беллом своего устройства многие ученые начали работу в области телефонии. Были выданы тысячи патентов на изобретения, позволяющие усовершенствовать первый аппарат. Среди наиболее значимых открытий можно выделить:
- изобретение звонка – устройство, созданное А. Беллом, не имело звонка, а оповещение абонента производилось при помощи свистка. В 1878 году
Т. Ватсон изготовил первый звонок для телефона; - создание микрофона – в 1878 году российским инженером М. Махальским был сконструирован угольный микрофон;
- создание автоматической станции – первая станция на 10000 номеров была разработана в 1894 году С.М. Апостоловым.
Полученный Беллом патент стал одним из самых доходных не только в Соединенных Штатах, но и в мире. Ученый стал чрезвычайно богатым и всемирно известным. Однако, на самом деле, первым человеком, создавшим телефон, был вовсе не Александр Белл, и в 2002 году конгресс США это признал.
Антонио Меуччи: первооткрыватель телефонной связи
Изобретатель и ученый из Италии в 1860 году создал аппарат, способный передавать звук по проводам. При ответе на вопрос о том, в каком году изобрели телефон, можно смело называть эту дату, так как истинным первооткрывателем является Антонио Меуччи. Он назвал свое «детище» телектрофоном. На момент своего открытия ученый жил в Соединенных Штатах Америки, он был уже в возрасте и находился в весьма плачевном материальном положении. Вскоре разработкой никому неизвестного ученого заинтересовалась крупная американская компания – «Вестерн Юнион».
Представители компании предложили ученому солидную сумму за все чертежи и разработки, а также обещали оказать содействие при оформлении патента. Тяжелое финансовое положение вынудило талантливого изобретателя продать весь материал своих исследований. Ученый долгое время ждал помощи от компании, однако, потеряв терпение, сам подал заявку на получение патента. Его просьба не была удовлетворена, а настоящим ударом для него стало сообщение о великом изобретении Александра Белла.
Меуччи попытался отстоять свои права в судебном порядке, однако для борьбы с крупной компанией ему не хватало средств. Право на патент итальянскому изобретателю удалось отсудить лишь в 1887 году, к моменту окончания срока его действия. Меуччи так и не смог воспользоваться правами на свое изобретение и умер в безвестности и нищете. Признание к итальянскому изобретателю пришло только в 2002 году. По резолюции Конгресса США, именно он был тем человеком, кто изобрел телефон.
14 февраля 1876 года американец шотландского происхождения Александр Грехам Белл подал в Бюро патентов США заявку на изобретенный им аппарат, который он назвал телефоном. Всего двумя часами позже подобную же заявку сделал другой американец по фамилии Грей.
Такое случается с изобретателями и по сей день, хотя и весьма нечасто. Удача Белла состояла еще и в том, что сделать выдающееся изобретение ему помогла случайность. Однако же в гораздо большей степени своим появлением телефон обязан огромному труду, упорству и знаниям этого человека.
Александр Грехам Белл родился в Эдинбурге 3 марта 1847 года в семье филологов. В 14 лет он переехал в Лондон к деду, под руководством которого изучал литературу и ораторское искусство. А через три года уже начал самостоятельную жизнь, преподавая музыку и ораторское искусство в академии Уэстон-Хаус. Весной 1871 года семья перебралась в Бостон, где Белл преподавал в школе для глухонемых с использованием «системы видимой речи», изобретенной его дедом.
В то время компания «Вестерн Юнион» искала способ одновременной передачи нескольких телеграмм по одной паре проводов, чтобы избавиться от необходимости прокладки дополнительных телеграфных линий. Компания объявила о большой денежной премии изобретателю, который предложит подобный способ.
Белл стал работать над этой проблемой, используя свои знания законов акустики. Белл собирался передавать одновременно семь телеграмм, по числу музыкальных нот - дань полюбившейся с детства музыке. В работе над «музыкальным телеграфом» Беллу помогал юный житель Бостона Томас Ватсон. Ватсон восхищался Беллом.
«Однажды, когда я работал, высокий, стройный подвижный человек с бледным лицом, черными бакенбардами и высоким покатым лбом стремительно подошел к моему верстаку, держа в руках какую-то часть аппарата, которая была сделана не так, как ему хотелось. Это был первый образованный человек, с которым я близко познакомился, и многое в нем приводило меня в восторг».
Томас Ватсон
об Грехаме Белле
И не только он. Кругозор Белла был необычайно широк, что признавалось многими его современниками. Разностороннее образование сочеталось в нем с живостью воображения, и это позволяло ему легко соединять в своих экспериментах столь различные сферы науки и искусства - акустику, музыку, электротехнику и механику.
Поскольку все же Белл не был электриком, он консультировался у другого знаменитого бостонца, ученого Д. Генри, именем которого названа единица индуктивности. Осмотрев первый образец телеграфа в лаборатории Белла, Генри воскликнул: «Ни под каким предлогом не бросайте начатого!». Не оставляя работы над «музыкальным телеграфом», Белл в то же время начал строить некий аппарат, посредством которого рассчитывал сделать звуки речи видимыми для глухонемых сразу и непосредственно, без всяких письменных обозначений. Для этого он почти год проработал в Массачусетском отоларингологическом госпитале, ставя различные эксперименты по изучению человеческого слуха.
Главной частью аппарата должна была стать мембрана, укрепленная на последней игла записывала на поверхность вращающегося барабана кривые, соответствующие различным звукам, слогам и словам. Размышляя над действием мембраны, Белл пришел к идее другого устройства, при помощи которого, как он писал, «станет возможной передача различных звуков, если только удастся вызвать колебания интенсивности электрического тока, соответствующие тем колебаниям в плотности воздуха, которые производит данный звук». Этому несуществующему пока аппарату Белл дал звучное имя «телефон». Так работа над частной задачей помощи глухонемым привела к мысли о возможности создания устройства, которое оказалось необходимо всему человечеству и, несомненно, повлияло на дальнейший ход истории.
Трудясь над «музыкальным телеграфом», Белл и Ватсон работали в разных комнатах, где были установлены передающий и принимающий аппараты. Камертонами служили стальные пластинки разной длины, жестко закрепленные одним концом, а другим замыкавшие электрическую цепь.
Однажды Ватсону пришлось высвобождать конец пластинки, который застрял в зазоре контакта и при этом задевал другие пластинки. Те, естественно, дребезжали. Дальнейшие события писатель Митчелл Уилсон описывает так: «Хотя экспериментаторы полагали, что линия не работает, тонкий слух Белла уловил слабое дребезжание в приемном устройстве. Он тут же догадался, что произошло, и стремглав бросился в комнату к Ватсону. «Что Вы сейчас делали? - закричал он. - Ничего не меняйте!» Ватсон стал было объяснять, в чем дело, но Белл взволнованно перебил его, сказав, что они сейчас открыли то, что все время искали». Застрявшая пластинка действовала как примитивная диафрагма. Во всех прежних опытах Белла и Ватсона свободный конец просто замыкал и размыкал электрическую цепь. Теперь же звуковые колебания пластинки индуцировали электромагнитные колебания в магните, расположенном рядом с пластинкой. В этом заключалась разница между телефоном и всеми другими ранее существовавшими телеграфными устройствами.
Для действия телефона необходим непрерывный электрический ток, сила которого менялась бы в точном соответствии с колебаниями звуковых волн в воздухе. Изобретение телефона пришлось на время наивысшего расцвета электрического телеграфа и оказалось совершенно неожиданным. В то время в США основанная Морзе «Магнетик телеграф компании» заканчивала строительство линии от Миссисипи до Восточного побережья. В России Борис Якоби создавал все более совершенные аппараты, обогнав всех конкурентов в надежности и скорости передачи. Телеграф настолько соответствовал потребностям своей эпохи, что другие средства электрической связи были, кажется, вообще не нужны.
Первый в мире телефонный аппарат, собранный Ватсоном, имел звуковую мембрану из кожи. Центр ее был связан с подвижным якорем электромагнита. Звуковые колебания усиливались рупором, концентрируясь на мембране, закрепленной в его наименьшем сечении.
Широта кругозора Белла сыграла в изобретении телефона не меньшую роль, нежели его интуиция. Познания в области акустики и электротехники в сочетании с опытом экспериментатора привели преподавателя школы для глухих детей к изобретению, позволившему миллионам людей слышать друг друга через континенты и океаны.
Между тем, телефония как принцип передачи информации голосом на большие расстояния была известна еще до новой эры. У персидского царя Кира (VI век до н.э.) состояло для этой цели на службе 30 000 человек, именуемых «царскими ушами». Располагаясь на вершинах холмов и сторожевых башен в пределах слышимости друг друга, они передавали сообщения, предназначенные царю, и его приказания. Греческий историк Диодор Сицилийский (I век до н.э.) свидетельствует, что за день известия по такому телефону передавались на расстояние тридцатидневного перехода. Юлий Цезарь упоминает, что и галлы имели подобную систему связи. Указывает даже скорость передачи сообщения - 100 километров в час.
В 1876 году Белл демонстрировал свой аппарат на Филадельфийской всемирной выставке. В стенах выставочного павильона впервые прозвучало слово телефон - так отрекомендовал изобретатель свой «говорящий телеграф». К изумлению жюри из рупора этой штуковины послышался монолог Принца Датского «Быть или не быть?», исполняемый в это же самое время, но в другом помещении, самим изобретателем, мистером Беллом.
История ответила на этот вопрос беспрекословным «быть». Изобретение Белла стало сенсацией Филадельфийской выставки. И это несмотря на то, что первый телефонный аппарат работал с чудовищными искажениями звука, разговаривать с его помощью можно было не далее как на расстоянии 250 метров, ибо действовал он еще без батарей, силой одной лишь электромагнитной индукции, его приемное и передающее устройства были одинаково примитивны.
Организовав «Общество телефона Белла», изобретатель начал упорную работу по усовершенствованию своего детища, и уже через год запатентовал новую мембрану и арматуру для телефона. Затем применил для увеличения расстояния передачи угольный микрофон Юза и питание от батарей. В таком виде телефон благополучно просуществовал более ста лет.
Усовершенствованием телефонных устройств занялось множество других изобретателей, и к 1900 году в этой области было выдано более 3 тысяч патентов. Из них можно отметить микрофон, сконструированный русским инженером М. Махальским (1878 г.), а также первую автоматическую станцию на 10000 номеров С. М. Апостолова (1894 г.). Но тогда, после Филадельфийской выставки, история телефона только начиналась. Впереди была жестокая борьба с конкурентами. Белла также ожидало соревнование с другим знаменитым изобретателем - Томасом Эдисоном.
Полученный Беллом патент оказался одним из самых доходных, когда-либо выданных в США, поэтому в течение следующих десятилетий он был объектом атак едва ли не каждой крупной электрической и телеграфной компании в Америке. Однако его коммерческое значение было не сразу понято современниками. Почти сразу после получения патента Белл предложил компании «Вестерн Юнион» купить его за 100 тысяч долларов, надеясь, что вырученная сумма даст ему возможность расплатиться с долгами. Но его предложение не встретило отклика.
Белл демонстрировал свой телефон перед аудиторией и в Салеме, и в Бос-тоне, и в Нью-Йорке. Первые передачи состояли главным образом из игры на музыкальных инструментах и исполнения популярных арий. Газеты писали об изобретателе с почтением, но денег его деятельность почти не приносила.
11 июня 1877 года Белл и Мейбл Хаббард обвенчались в доме родителей невесты, и молодая чета отплыла в Англию. Эта поездка сыграла в истории телефона огромную роль. В Англии Белл с успехом продолжал демонстрации, собиравшие большое количество публики. Наконец, «восхитительное телефонное представление» было дано самой королеве и ее семье. Титулованные особы пели, декламировали и беседовали друг с другом по проводам, прерывая себя вопросами о том, хорошо ли их слышно. Королева осталась довольна.
Газеты так растрезвонили об успехе телефона в Англии, что «Вестерн Юнион» пришлось изменить свое отношение к изобретению. Президент компании Ортон рассудил, что если электрический телефон изобрел какой-то учитель для глухих, то такие специалисты, как Эдисон и Грей, смогут создать аппарат получше. И в начале 1879 года «Вестерн Юнион» создала фирму «Америкен спикинг телефон компании», которая занялась производством телефонов, игнорируя патентное право Белла.
Сторонники же Белла, взяв кредиты, создали в ответ «Нью ингленд телефон компании» и ринулись в бой. Результатом борьбы, однако, стало создание в конце 1879 года объединенной «Белл компании». В декабре того же года цена акций поднялась до 995 долларов. Белл стал чрезвычайно богатым человеком. Богатству сопутствовали слава и всемирная известность. Франция присудила ему учрежденную еще Наполеоном премию Вольта, размером в 50 тысяч франков (до Белла эта премия была выдана лишь однажды), и произвела в кавалеры ордена Почетного Легиона. В 1885 году он принял американское гражданство.
В одном из писем своим компаньонам Белл впервые в истории и при этом весьма подробно изложил план создания в большом городе телефонной сети, базирующейся на центральном коммутаторе. В письме он настаивал на том, что в целях рекламы было бы желательно бесплатно установить телефонные аппараты в центральных магазинах города.
Дождливым утром 4 августа 1922 года в США и Канаде на минуту были выключены все телефоны. Америка хоронила Александра Грехама Белла. 13 миллионов телефонных аппаратов всевозможных видов и конструкций смолкли в честь великого изобретателя.
Обыкновенная История: Телефон
Телефоном называют любой аппарат, способный передавать голос на расстояние.
История изобретения телефона
Передавать звуковые сигналы люди пытались разными способами. Первым телефоном, который был придуман много веков назад, можно считать «верёвочный телефон». Соединив верёвкой 2 пустые консервные банки, мы получим его образец. Когда в одну банку начинают говорить, звуковые колебания по верёвке передаются другой банке. И если приложить её к уху, можно услышать голос говорящего.
Верёвочный телефон
Звук передавали и с помощью труб. Этот способ связи до сих пор используется на судах. В защищённых местах корабля проводятся сделанные из латуни или красной меди переговорные трубы. В конечных пунктах они заканчиваются раструбами для передачи и приёма звука.
Передача звука на корабле
Все эти средства связи были механическими приборами. Они передавали звук с помощью колебаний упругой среды. То есть, схема была такой: звук - среда - звук . Но из-за того, что звуковые колебания сильно затухают в среде, акустические телефоны не могли передавать звук на большие расстояния. Кроме того, скорость звука всего 340 м/с в воздухе, поэтому в пункт назначения он приходил не сразу, а спустя некоторое время.
А что если звук преобразовать в электрические сигналы, а затем передать их по проводам? Ведь скорость распространения электрических сигналов по проводам приближается к скорости света. Значит, звук будет передаваться практически мгновенно. Над этим задумывались многие изобретатели. Но путь от механического телефона до электрического был долгим.
Впервые принцип действия телефона изложил в своей диссертации французский инженер-механик и вице-инспектор парижского телеграфа Шарль Бурсель в 1854 г.
Шарль Бурсель
Он же первым употребил слово «телефон». Нужно сказать, что эта идея пришла ему в голову ещё в 1849 г., когда считающемуся автором телефона Александру Беллу было всего 2 года. Она была проста: преобразовать звуковые колебания в электрический ток на передающей станции, передать его по проводам, а на принимающей станции преобразовать ток снова в звук. Было проделано много опытов, но создать телефон на практике Бурселю не удалось.
В середине XIX века итальянец Антонио Меуччи пришёл к такому же выводу, что и Шарль Бурсель, - звуковые колебания можно преобразовывать в электрические сигналы и передавать их по проводам.
Антонио Меуччи
Но создать аппарат он смог только в 1860 г., когда уже жил в Америке. Он назвал его телектрофон , а сообщение о своём изобретении опубликовал в газете. После чего, продав свои разработки компании «Вестерн Юнион» из-за материальных затруднений, он стал ждать предложений о дальнейшем сотрудничестве, которое было ему обещано. Заявку на патент он подал только в 1871 г., но окончательную регистрацию не завершил. К сожалению, компания не проявила интереса к изобретению Меуччи, а в 1874 г. вообще сообщила ему, что документы утеряны. В 1876 г. он прочитал в газете, что патент на изобретение телефона выдан Александру Беллу.
В 1861 г. Иоганн Филипп Рейс, немецкий физик и изобретатель, продемонстрировал созданное им устройство, которое передавало по проводам музыкальные тона и звуки речи. Оно состояло из микрофона, гальванической батареи как источника питания и динамика. Это был первый прототип телефона. Сам Рейс назвал его Telephon.
Иоганн Филипп Рейс
Александр Грэхем Белл в 1876 г. был профессором Бостонского университета и преподавал в нём физиологию речи. Но это не помешало ему заниматься изучением передачи сигнала по каналам электросвязи. Нужно сказать, что Белл пытался изобрести не телефон, а «гармонический телеграф». И в 1875 г. ему был выдан патент на «многоразовый телеграф», который мог посылать 2 сигнала одновременно. А вскоре он создал устройство, способное преобразовывать электричество в звук .
Первый в мире сеанс телефонной связи произошёл совершенно случайно. Белл находился на чердаке своего дома, а его коллега, механик Ватсон, в подвале. Их разделяло несколько этажей. Говорят, что Белл произнёс фразу: «Мистер Ватсон, идите сюда, Вы мне нужны». Она попала в микрофон устройства и была услышана Ватсоном.
В патенте на своё изобретение, полученном Беллом 7 марта 1876 г., не было слова «телефон». Его аппарат назывался «говорящий телеграф». Но он мог передавать речь на расстояние 500 м. Поэтому можно сказать, что всё-таки это был первый телефон. Но одновременно говорить и слушать с помощью этого аппарата было невозможно. Это нужно было делать поочерёдно. Кроме того, в аппарате Белла не было звонка.
Уже в июне того же года Белл продемонстрировал свой аппарат на Всемирной электротехнической выставке в Филадельфии, где он стал главной сенсацией.
Александр Грэхем Белл демонстрирует своё изобретение
Нужно сказать, что 14 февраля 1876 г., в день, когда Белл подал заявку в Патентное бюро на своё изобретение, через 2 часа другой американский изобретатель Элиша Грэй также подал заявку на «Устройство для передачи и приема вокальных звуков телеграфным способом». Но вскоре он отказался от неё.
Элиша Грэй
Вскоре Белл основал компанию Bell Laboratories Telephone , которая занялась внедрением телефона в повседневную жизнь. И уже через 2 года в США в штате Коннектикут заработала единственная в мире в то время телефонная станция, у которой был всего 21 абонент. Но связь была довольно неустойчивой из-за помех.
Несмотря на то, что изобретателем телефона считается Александр Белл, споры о том, кто же всё-таки изобрёл телефон раньше, велись долгое время.
Телефон в России
Павел Михайлович Голубицкий
Хотя первые телефонные линии открылись в крупных городах России в 1881 г., первый русский телефон был создан в 1878 г. изобретателем Павлом Михайловичем Голубицким. Через 4 года им был создан настольный телефонный аппарат , который он продемонстрировал в Европе в 1883 г. Его телефон обеспечил прекрасную связь без помех на расстоянии более 350 км. В этом же году он создал специальную телефонную аппаратуру с отличным качеством связи для железных дорог . Голубицкий - автор микрофона с угольным порошком, а также телефонной трубки, в которой он объединил микрофон и устройство для приёма звука.
Телефонный аппарат Голубицкого
В 1886 г. он создал коммутатор, который попарно соединял несколько телефонных линий. И в этом же году в Главном штабе Петербурга установили телефонную станцию Голубицкого, первую русскую станцию.
Как работает телефон
1 – телефонная трубка; 2 – микрофон; 3 – телефон; 4 – звонок; 5 – кнопочный номеронабиратель (тастатура); 6 – электронные устройства коммутации и управления
Мы часто называем телефоном телефонный аппарат. Но если быть точным, то телефон - это не весь телефонный аппарат, а всего лишь та часть телефонной трубки, которую прикладывают к уху, чтобы расслышать, что говорят на другом конце электрического провода. Это устройство, которое принимает электрические колебания, передаваемые по проводам, и преобразовывает их в звук. Кроме телефона в телефонной трубке находится микрофон - устройство, которое принимает звуки нашего голоса и преобразовывает их в электрические сигналы, передаваемые затем по электрическим проводам. Эти сигналы принимает другой телефон. Так происходит передача звука на расстояние.
Для вызова нужного абонента с телефонного аппарата посылается серия электрических импульсов, соответствующих коду вызываемого абонента. Они образуются при замыкании контактов в момент вращения диска аппарата или нажатии соответствующих клавишей.
Микрофоны и телефоны хорошо пропускают звук частотой 300-3400 Гц. Поэтому речь передаётся и принимается отчётливо.
Современные телефонные аппараты имеют встроенную память, в которой хранятся занесённые в неё телефонные номера. Это позволяет автоматический набор любого из них. Угольный микрофон заменён на электрический. Звук в таких аппаратах можно слышать не только в трубке, но и по громкой связи. Появилась в них и функция тонового набора.
Внешне они изменились тоже . В некоторых аппаратах все части помещены в конструкцию, напоминающую разговорную трубку. Такие телефоны в быту называют телефонами-трубками. Их Они связаны с телефонной линией через устройство, называемое базой . А трубке находится специальныё приёмопередатчик, принимающий радиосигналы от трубки и передающий их на неё. К базе могут быть подключены несколько трубок, которые могут связываться и с базой, и между собой.
Современная телефонная связь
Сотовая связь
В наше время проводная связь активно вытесняется мобильной радиосвязью. Вместо телефонных линий для связи используются радиоканалы.
Мобильная связь делится на сотовую и спутниковую .
Сотовая состоит из большого числа базовых станций. Они связаны между собой центральными коммутаторами. При включении сотовый телефон регистрируется на базовой станции, расположенной ближе всего к нему. Если на его номер поступает звонок, центральный коммутатор переводит вызов на ближайшую к телефону базовую станцию. Базовые станции - это вышки сотовой связи. Во время движения звонок передаётся от одной вышки к другой, пока не поступит на ближайшую к абоненту. А её сигнал примет телефон абонента.
Мобильный телефон передаёт и получает информацию через специальный коммуникационный спутник, областью покрытия которого может быть вся Земля. Спутниковый телефон похож на первые мобильные аппараты, которыми мы пользовались в 90-е годы, но в отличие от них он имеет дополнительную антенну.
В последнее время стало возможным передавать оцифрованный и сжатый с помощью специальных цифровых методов голос через сети, созданные на основе компьютерных технологий ( IP -технологии). В 2005 г. создана программа Skyp e , с помощью которой общаются люди, находящиеся в самых разных точках земного шара.
