十九世紀(jì)初,電報機(jī)進(jìn)入人類生活。但即使如此,在遠(yuǎn)距離傳輸語音的可能性仍然像是一個童話。1861年10月26日,是一位謙虛的德國教師約翰-菲利普-賴斯首次出現(xiàn)在這里。
十九世紀(jì)中葉,無線電報的成功問世使科學(xué)家們提出了這樣一個問題:電波能否不僅適用于傳輸破折號和點(diǎn),而且適用于傳輸活生生的人聲?在這個方向上最早的實驗之一是由美國物理學(xué)家查爾斯-格拉夫頓-佩奇于1837年開始進(jìn)行的。他想出了一個設(shè)計,包括一個音叉、一個電磁鐵和電化學(xué)元素。通過發(fā)出聲音,音叉關(guān)閉和打開了一個電路,信號被傳輸?shù)诫姶盆F,電磁鐵迅速吸引并釋放了一根鋼棒。桿子振動,產(chǎn)生類似于音叉產(chǎn)生的聲音。佩奇把這種效果稱為電化音樂。當(dāng)然,這樣的 "音樂 "離人類語言的傳播還有一段距離。
糖做的太陽
下一步是由法國工程師查爾斯-布爾塞爾采取的,他曾擔(dān)任過巴黎電報局的檢查員。1854年8月18日,Boursel給《L'Illustration》雜志寫了一封信,他在信中提出了將聲音振動轉(zhuǎn)化為電流的想法,并在其傳輸一段距離后,將電流轉(zhuǎn)化為聲音。這位法國人制造了第一個傳聲器的原型,這是一個將電振動轉(zhuǎn)換為聲音信號的裝置。但他開發(fā)的設(shè)備始終無法將電流轉(zhuǎn)換回人類聲音的純音。也許Boursel會把他的想法落到實處,但他對周圍人的懷疑態(tài)度感到很尷尬。特別是《L'Illustration》的編輯,盡管他發(fā)表了這篇文章,但卻尖銳地批評了它的觀點(diǎn)。但在1854年9月,這篇文章被法蘭克福的《Didaskalia》德文版轉(zhuǎn)載。當(dāng)?shù)氐臄?shù)學(xué)老師約翰-菲利普-里斯在那里讀到了這本書。他留下了深刻的印象,決定將布塞爾的想法付諸實踐。
被賴斯稱為 "telephon"("遠(yuǎn)距離揚(yáng)聲器")的儀器的第一個原型誕生于1858年,仍然非常不完善。它由一個木制的 "耳朵 "組成,上面有一個由豬膀胱制成的拉伸膜。一個鉑金電極被貼在 "耳朵 "上,當(dāng)人的聲音振動時,它打開和關(guān)閉與電瓶的連接。人聲的話語使 "耳朵 "振動,之后銅線將這些振動以電流的形式帶到另一個房間。在那里,電線被連接到放在小提琴里的編織針上。小提琴的外殼在磁化和消磁的交替過程中放大了琴輻的振動。任何站在小提琴附近的人都能聽到另一個房間里的 "耳朵 "在說什么。但這些話很難聽懂。賴斯早期一次實驗的目擊者認(rèn)為他說:"太陽是由糖組成的。他實際說的是。"太陽是銅做的"。
馬不吃的東西
賴斯寫了一篇關(guān)于他的實驗的文章,題為 "在能量的射線中",并把它送到科學(xué)雜志《物理學(xué)年鑒》上發(fā)表。然而,該雜志的編輯約翰-波根多夫(Johann Poggendorf)教授拒絕了該文本,理由是它純屬幻想。但這位教育家并沒有放棄,1861年10月26日,他向法蘭克福物理學(xué)會展示了該裝置的改進(jìn)版,他是該學(xué)會的成員。特別是,新 "電話 "的接收器與以前的型號不同,它的琴身被一個盒子所取代,上面放置了一個電磁鐵。這改善了可聽性,但事實證明,只是輕微的改善。為了證明他的儀器的能力,賴斯發(fā)送了一個難以理解的德語短語:Das Pferd frisst keinen Gurkensalat("馬不吃黃瓜沙拉")。聲音傳輸?shù)氖д媸谷撕茈y聽懂這些話。
事實證明,賴斯的設(shè)備在遠(yuǎn)距離傳輸音樂要比文字好得多。問題是,他發(fā)明的發(fā)射器無法調(diào)節(jié)聲音的強(qiáng)度。它只能傳輸一個具有固定振幅的頻率,這種方法無法再現(xiàn)人聲的所有微妙之處。這位發(fā)明家并沒有休息,在不到兩年的時間里,他開發(fā)出了第三種改良的 "電話",并于1863年7月4日向同一個物理學(xué)會展示了它。這一次,發(fā)射器被安置在一個木制的立方體中,接收器和用于傳輸信號的有點(diǎn)簡化的莫爾斯儀器被嵌入其側(cè)面。該裝置還裝有一個小的水銀碗,將一個與膜片相連的針頭放進(jìn)去,以改變電阻。
分歧的光束
據(jù)說第三個模型仍然未能給物理學(xué)會的成員留下深刻印象,甚至以其對發(fā)明的預(yù)見性而聞名的科學(xué)家和商人維爾納-馮-西門子據(jù)稱也在懷疑者之列。盡管如此,賴斯還是設(shè)法與法蘭克福和維也納的企業(yè)家談判,生產(chǎn)了小批量的第三種型號。不過,它主要是一個有趣的兒童玩具。雖然有一份副本被倫敦的科學(xué)博物館買下,并被用于幾次演示。一位英國教授大衛(wèi)-休斯于1865年在圣彼得堡測試了萊斯的電話,他說他可以用它 "成功地傳達(dá)和接收所有的音樂音調(diào)和一些口語"。
但對人類科技史來說,最重要的是華盛頓的史密森學(xué)會為自己獲得的萊斯的電話副本。1875年3月初,著名物理學(xué)家約瑟夫-亨利向鮮為人知的蘇格蘭出生的亞歷山大-格雷厄姆-貝爾展示了這個有趣的小東西,他是一位為聽障兒童工作的教育家。賴斯本人已不在人世一年多了--1874年1月14日,40歲--死于肺結(jié)核,他從年輕時就受到了肺結(jié)核的困擾。
接下來的故事是眾所周知的。亞歷山大-貝爾繼續(xù)他的電話實驗,1876年2月14日,他是第一個注冊專利的人,這個設(shè)備將徹底改變?nèi)祟惖耐ㄐ拧?/p>