Historial de retransmisión: telégrafo parlante

El teléfono surgió por casualidad. Si las redes de telégrafos de la década de 1840 aparecieron debido a un estudio de cien años de la posibilidad de transmitir mensajes usando electricidad, entonces la gente se encontró con un teléfono en busca de un telégrafo mejorado. Por lo tanto, es bastante fácil designar una fecha plausible, aunque no del todo segura, de la invención del teléfono: el año del centenario de la fundación de los Estados Unidos, 1876.

Y no puede decir que el teléfono no tenía predecesores. Desde 1830, los investigadores han estado buscando formas de convertir el sonido en electricidad y la electricidad en sonido.

Sonido electrico

En 1837, Charles Page , médico y experimentador en el campo del electromagnetismo de Massachusetts, se encontró con un fenómeno extraño. Colocó un cable espiral aislado entre los extremos del imán permanente, y luego cada uno de los extremos del cable se bajó en contenedores de mercurio conectados a la batería. Cada vez que abría o cerraba el circuito, levantaba el extremo del cable del tanque o lo bajaba allí, el imán emitía un sonido que se escuchaba desde una distancia de un metro. Page lo llamó música galvánica y sugirió que se trataba del "desorden molecular" que ocurre en el imán. Paige lanzó una ola de investigación sobre dos aspectos de este descubrimiento: la extraña propiedad de los materiales metálicos de cambiar de forma cuando se magnetiza, y la generación más obvia de sonido por la electricidad.

Estamos particularmente interesados ​​en dos estudios. El primero fue realizado por Johann Philip Reis. Reis enseñó matemáticas y ciencias exactas de escolares en el Instituto Garnier cerca de Frankfurt, pero en su tiempo libre estudió electricidad. Para entonces, varios electricistas ya habían creado nuevas versiones de música galvánica, pero Reis fue el primero en dominar la alquimia de la conversión bidireccional del sonido en electricidad y viceversa.

Reis se dio cuenta de que un diafragma parecido al tímpano de una persona podría cerrar y abrir un circuito eléctrico cuando vibra. El primer prototipo del dispositivo telefónico [altavoz de largo alcance], construido en 1860, consistía en una "oreja" tallada de madera con una membrana extendida sobre ella hecha de vejiga de cerdo. Se conectó un electrodo de platino a la parte inferior de la membrana; durante la vibración, abrió y cerró el circuito con la batería. El receptor era una bobina de alambre enrollada alrededor de una aguja de tejer fijada a un violín. El cuerpo del violín amplificó las vibraciones de la aguja que cambia de forma cuando se magnetizó y desmagnetizó alternativamente.


Modelo de teléfono de vuelo tardío

A Reis se le ocurrieron muchas mejoras para el prototipo inicial y, junto con otros experimentadores, descubrió que si cantaba o tarareaba algo, el sonido transmitido seguía siendo reconocible. Las palabras eran más difíciles de distinguir y, a menudo, se distorsionaban y se volvían incomprensibles. Muchos informes de transmisión de voz exitosa han utilizado frases comunes como "buenos días" y "cómo estás", y podrían adivinarse fácilmente. El principal problema seguía siendo que el transmisor Flight solo abría y cerraba el circuito, pero no regulaba la fuerza del sonido. Como resultado, era posible transmitir solo una frecuencia con una amplitud fija, y esto no podía imitar todas las sutilezas de una voz humana.

Reis creía que su trabajo debería ser reconocido por la ciencia, pero no lo logró. Su dispositivo era una maravilla popular entre la élite científica, y aparecieron copias en la mayoría de los centros de esta élite: en París, Londres, Washington. Pero su trabajo científico fue rechazado por la revista del profesor Poggendorff "Annalen der Physik" ["Annals of Physics"], una de las revistas científicas más antiguas y la más influyente de la época. Los esfuerzos de Flight para anunciar el teléfono con las compañías de telégrafos también fracasaron. Sufría de tuberculosis, y una enfermedad que empeora le impidió realizar más investigaciones serias. Como resultado, en 1873, la enfermedad le quitó la vida y la ambición. Y esta no es la última vez que esta enfermedad impedirá el desarrollo de la historia del teléfono.

Mientras Reis mejoraba su teléfono, Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz dio los últimos toques a su fructífero estudio de la fisiología auditiva: "La doctrina de las sensaciones auditivas como la base fisiológica de la teoría de la música" [Die Lehre von den Tonempfindungen como fisiologische Grundlage für die Theorie der Musik], publicado en 1862 año. Helmholtz, profesor de la Universidad de Heidelberg en ese momento, era un gigante de la ciencia del siglo XIX y trabajaba en la fisiología de la visión, la electrodinámica, la termodinámica, etc.

El trabajo de Helmholtz solo se relaciona casualmente con nuestra historia, pero es una pena perderlo. En The Doctrine of Auditory Feelings, Helmholtz hizo por la música lo que Newton hizo por la luz: mostró cómo una sensación aparentemente única se puede desmontar en sus componentes. Él demostró que las diferencias en los timbres, desde el violín hasta el fagot, provienen solo de las diferencias en la fuerza relativa de sus armónicos (tonos en una frecuencia doble, triple, etc. con respecto a la nota base). Pero para nuestra historia, la parte más interesante de su trabajo es una herramienta notable que desarrolló para demostrar:


Opción de sintetizador Helmholtz

Helmholtz ordenó el primer dispositivo en el taller de Colonia. En pocas palabras, era un sintetizador capaz de producir sonidos basados ​​en una composición de tonos simples. Su oportunidad más sorprendente fue la inexplicable capacidad de reproducir vocales que todos están acostumbrados a escuchar solo provenientes de la boca humana.

El sintetizador funcionó al golpear el diapasón principal, vibrando en la nota base, cerrando y abriendo el circuito, sumergiendo el cable de platino en un recipiente con mercurio. Ocho diapasones magnetizados, cada uno de los cuales vibraba con su sobretono, descansaban entre los extremos del electroimán conectado al circuito. Cada cierre de circuito incluía electroimanes y mantenía los diapasones en un estado vibratorio. Al lado de cada diapasón había un resonador cilíndrico capaz de amplificar su zumbido a un nivel audible. En el estado normal, la tapa del resonador se cerró y ahogó el sonido del diapasón. Si mueve la tapa hacia un lado, podría escuchar este sobretono, y así "tocar" el sonido de una trompeta, piano o vocal "o".

Este dispositivo desempeñará un pequeño papel en la creación de un nuevo tipo de teléfono.

Telégrafo armónico

Uno de los atractivos para los inventores de la segunda mitad del siglo XIX fue el multiteleógrafo. Cuantas más señales telegráficas se pudieran introducir en un cable, mayor sería la eficiencia de la red telegráfica. A principios de la década de 1870, se conocían varios métodos diferentes para organizar la telegrafía dúplex (enviando dos señales en direcciones opuestas simultáneamente). Poco después, Thomas Edison los mejoró creando un cuádruplex, combinando dúplex y diplex (transmisión simultánea de dos señales en una dirección), de modo que el cable podría usarse cuatro veces más eficientemente.

¿Pero fue posible aumentar aún más el número de señales? ¿Para organizar algún tipo de octoruplex, o incluso más? El hecho de que las ondas de sonido pudieran convertirse en corriente eléctrica y viceversa ofreció una oportunidad interesante. ¿Qué pasa si usamos tonos de varias alturas para crear un telégrafo acústico, armónico o, poéticamente hablando, musical? Si las vibraciones físicas de diferentes frecuencias se pueden convertir en eléctricas, y luego se pueden desmontar nuevamente a sus frecuencias originales, entonces sería posible enviar múltiples señales simultáneamente sin interferencia mutua. El sonido en sí mismo sería solo un medio para un fin, un medio intermedio que forma corrientes para que puedan existir varias señales en un cable. Para simplificar, llamaré a este concepto un telégrafo armónico, aunque en ese momento se usaron varias variantes de términos.

Esta no era una forma de crear señales multiplex. En Francia, Jean Maurice Emile Bodot [en cuyo honor la unidad de velocidad simbólica se llama baudios / aprox. transl.] en 1874, se le ocurrió una máquina con un distribuidor rotativo, recogiendo alternativamente señales de varios transmisores telegráficos. Ahora lo llamaríamos un múltiplex de división de tiempo, no una frecuencia. Pero este enfoque tenía un inconveniente: no conduciría a la creación de telefonía.

En ese momento, Western Union dominó la telegrafía estadounidense, que se formó en la década de 1850 en un intento de eliminar la competencia desfavorable para todos entre varias grandes compañías de telégrafos, hasta que aparecieron las leyes antimonopolio, tal explicación podría usarse para justificar tales fusiones. Uno de los personajes de nuestra historia lo describió como "probablemente la corporación más grande que haya existido". Al poseer miles de kilómetros de cables y gastar enormes cantidades de dinero en la construcción y mantenimiento de redes, Western Union siguió con gran interés los desarrollos en el campo de la telegrafía multiplex.

Los avances en el negocio de los telégrafos estaban esperando a otro jugador. Gardiner Green Hubbard , abogado y empresario de Boston, fue uno de los principales partidarios de la transferencia del telégrafo estadounidense al control del gobierno federal. Hubbard creía que los telegramas podían costar tan barato como las letras, y estaba decidido a socavar, en su opinión, el monopolio cínico y extorsivo de Western Union. El proyecto de ley de Hubbard no proponía nacionalizar completamente las compañías telegráficas existentes, como lo hicieron casi todas las potencias europeas, pero establecería un servicio telegráfico patrocinado por el gobierno bajo los auspicios del ministerio postal. Pero el resultado probablemente sería el mismo, y Western Union dejaría este negocio. A mediados de la década de 1870, el progreso de la ley se había estancado, pero Hubbard confiaba en que el control de una nueva patente de telégrafo crítica podría darle la ventaja para llevar su propuesta al Congreso.


Gardiner Green Hubbard

En los Estados Unidos, se han desarrollado dos factores únicos: en primer lugar, la escala continental de Western Union. Ni una sola organización telegráfica europea tenía líneas tan largas y, en consecuencia, no había razón para desarrollar telegrafía multiplex. En segundo lugar, la cuestión abierta del control gubernamental sobre el telégrafo. El último bastión europeo fue Gran Bretaña, que nacionalizó el telégrafo en 1870. Después de eso, en ningún lugar, excepto en los EE. UU., No hubo más lugares donde surgiera la tentadora perspectiva de hacer un avance tecnológico y socavar el monopolio. Quizás debido a esto, la mayor parte del trabajo sobre el telégrafo armónico se realizó en los Estados Unidos.

El premio fue reclamado principalmente por tres. Dos de ellos ya eran inventores venerables: Elisha Gray y Thomas Edison . El tercero era un profesor de retórica y un maestro sordo llamado Bell.

Gris

Elisha Gray creció en una granja en Ohio. Como muchos de sus contemporáneos, en su juventud jugaba con la telegrafía, pero a la edad de 12 años, cuando murió su padre, comenzó a buscar una ocupación que pudiera proporcionarle. Durante algún tiempo fue alumno de un herrero, luego carpintero de barcos, y a los 22 años, se enteró de que podía obtener una educación en el Oberlin College sin detener la carpintería. Después de cinco años de estudio, se lanzó a la carrera de inventor en el campo de la telegrafía. Su primera patente fue un relé autoajustable, que, utilizando un segundo electroimán en lugar de un resorte que retorna la armadura, eliminó la necesidad de ajustar la sensibilidad del relé dependiendo de la intensidad de corriente en el circuito.


Elisha Gray, aprox. 1878

Para 1870, ya era socio de una empresa que fabricaba equipos eléctricos y trabajaba allí como ingeniero jefe. En 1872, él y su socio trasladaron la compañía a Chicago y la renombraron Western Electric Manufacturing Company. Pronto, Western Electric se convirtió en un importante proveedor de equipos de telégrafo para Western Union. Como resultado, dejará una marca notable en la historia de la telefonía.

A principios de 1874, Gray escuchó un sonido extraño desde su baño. Sonaba como el aullido de un reótomo vibrante, solo que mucho más fuerte. Rheotom (literalmente "interruptor de flujo") era un dispositivo eléctrico bien conocido que utilizaba una lengüeta de metal para abrir y cerrar rápidamente el circuito. Al mirar hacia el baño, Gray vio a su hijo sosteniendo en una mano una bobina de inducción conectada a un reótomo, y con la otra mano frotando el revestimiento de zinc de la bañera, que zumbaba con la misma frecuencia. Gray, interesado en las oportunidades que se abrieron, se alejó del trabajo diario en Western Electric para retomar la invención. Para el verano, desarrolló un telégrafo musical de octava completa, con el cual era posible reproducir sonidos en un diafragma hecho de un recipiente metálico presionando las teclas del teclado.


Transmisor


Receptor

El telégrafo musical era nuevo sin valor comercial obvio. Pero Gray se dio cuenta de que la capacidad de transmitir sonidos de diferentes tonos en un solo cable le dio dos posibilidades. Con un transmisor de un diseño diferente, capaz de captar el sonido del aire, fue posible crear un telégrafo de voz. Con otro receptor capaz de separar la señal combinada en componentes, fue posible hacer un telégrafo armónico, es decir, un telégrafo multiplex basado en el sonido. Decidió concentrarse en la segunda opción, ya que la industria del telégrafo tenía solicitudes obvias. Se estableció en su elección, aprendiendo sobre el teléfono de Flight, que parecía ser un simple juguete filosófico.

El receptor del telégrafo armónico Gray está hecho de un conjunto de electroimanes acoplados a tiras de metal. Cada barra se sintonizó a una frecuencia específica y sonó cuando se presionó el botón correspondiente en el transmisor. El transmisor funcionaba según el mismo principio que el telégrafo musical.

Gray mejoró su aparato durante los próximos dos años y lo llevó a la exposición. Oficialmente, el evento se llamó " Exposición Internacional de Artes, Productos Industriales y Productos de Suelos y Minas ". Esta fue la primera exposición mundial celebrada en los Estados Unidos, y coincidió con la celebración del centenario de la nación, en relación con la cual el llamado Cien años de exposición. Ella falleció en Filadelfia en el verano de 1876. Allí, Gray demostró una conexión "octlex" (es decir, ocho mensajes simultáneamente) en una línea telegráfica especialmente preparada desde Nueva York. Este logro fue alabado por los jueces de la exposición, pero pronto fue eclipsado por un milagro aún mayor.

Edison

William Orton , presidente de Western Union, descubrió rápidamente el progreso de Gray, lo que lo puso muy nervioso. En el mejor de los casos, si Gray tiene éxito, la situación dará como resultado una licencia de patentes muy costosa. En el peor de los casos, la patente de Gray formará la base de una compañía rival que socavará el dominio de Western Union.

Por lo tanto, en julio de 1875, Orton sacó un as de la manga, a saber, Thomas Edison. Edison creció junto a la telegrafía, pasó varios años como operador de telégrafo y luego se convirtió en inventor. Su mayor triunfo en ese momento fue la comunicación cuádruple, creada con dinero de Western Union un año antes. Ahora Orton esperaba que mejoraría su invento y superaría lo que Gray logró hacer. Le proporcionó a Edison una descripción del teléfono del vuelo; Edison también estudió el trabajo de Helmholtz, recientemente traducido al inglés.



Edison estaba en la cima de la forma, y ​​de él surgieron ideas innovadoras como chispas de un yunque. Al año siguiente, mostró dos enfoques diferentes del telégrafo acústico: el primero era como un telégrafo Gray, y utilizaba diapasones o lenguas vibrantes para crear o percibir la frecuencia deseada. Edison no logró que dicho dispositivo funcionara a un nivel aceptable.

El segundo enfoque, que llamó el "transmisor acústico", fue completamente diferente. En lugar de usar cañas vibrantes para transmitir diferentes frecuencias, las usó para transmitir pulsos a diferentes intervalos. Dividió el uso del cable entre los transmisores por tiempo en lugar de frecuencia. Esto requería una sincronización perfecta de las vibraciones en cada par receptor-transmisor para que las señales no se superpusieran. Para agosto de 1876, el cuádruplex estaba trabajando en este principio, aunque a una distancia de más de 100 millas la señal se volvió inútil. También tenía ideas para mejorar el teléfono de Flight, que pospuso temporalmente.

Y entonces Edison se enteró de la sensación que hizo en la Exposición del Centenario en Filadelfia un hombre llamado Bell.

Campana

Alexander Graham Bell nació en Edimburgo, Escocia, y creció en Londres bajo la estricta guía de su abuelo. Al igual que Gray y Edison, en la adolescencia, mostró interés en el telégrafo, pero luego siguió los pasos de su padre y su abuelo, eligiendo el habla humana como su principal pasión.Su abuelo, Alexander, se hizo un nombre en el escenario y luego comenzó a enseñar oratoria. Padre, Alexander Melville, también era maestro, e incluso desarrolló y publicó un sistema fonético, al que llamó "habla visible". El joven Alexander (Alec, como lo llamaban en la familia), eligió la enseñanza del habla sorda como su ocupación.

Hacia finales de la década de 1860, estudió anatomía y fisiología en el University College de Londres. Una estudiante Marie Eccleston estudió con él, con quien se iba a casar. Pero luego rechazó tanto el entrenamiento como el amor. Sus dos hermanos murieron de tuberculosis, y el padre de Alec exigió que él y su familia restante emigren al Nuevo Mundo para mantener la salud de su único hijo. Bell obedeció, aunque se resistió y resintió esto, y levantó las velas en 1870.

Después de un pequeño ataque en Ontario, Alexander encontró su trabajo como profesor en la Escuela de Sordos de Boston, no sin las conexiones de su padre. Los hilos de su futuro comenzaron a tejer allí.

Primero, tenía una estudiante, Mabel Hubbard, que había perdido la audición a los cinco años debido a la escarlatina. Bell hizo clases particulares incluso después de convertirse en profesor de fisiología vocal y oratoria en la Universidad de Boston, y Mabel fue uno de sus primeros estudiantes. Durante sus estudios, tenía menos de 16 años, diez años menos que Bella, y en pocos meses se enamoró de esta chica. Volveremos a su historia.

En 1872, Bell renovó su interés en la telegrafía. Unos años antes, mientras todavía estaba en Londres, Bell se enteró de los experimentos de Helmholtz. Pero Bell entendió mal el logro de Helmholtz, creyendo que no solo creó, sino que también transmitió sonidos complejos usando electricidad. Así que Bell se dejó llevar por un telégrafo armónico, compartiendo un cable con varias señales transmitidas a varias frecuencias. Quizás inspirado por la noticia de que Western Union adquirió la idea de un telégrafo dúplex de Joseph Stearns, su compatriota de Boston, Bell revisó sus ideas y, como Edison y Gray, comenzó a tratar de implementarlas.

Una vez, visitando a Mabel, tocó el segundo hilo de su destino: parado junto al piano, le mostró a su familia el truco que había aprendido en su juventud. Si canta una nota limpia en el piano, sonará la cuerda correspondiente y la perderá en respuesta. Le dijo al padre de Mabel que una señal de telégrafo sintonizada puede lograr el mismo efecto, y explicó cómo se puede usar en telegrafía multiplex. Y Bell no habría encontrado un oyente que estuviera mejor sintonizado con su historia: resonó con alegría e instantáneamente entendió la idea principal: "solo hay un aire para todos, y solo se necesita un cable", es decir, la propagación de la corriente de onda en el cable puede copiar la distribución en miniatura en ondas de aire generadas por un sonido complejo. El oyente de Bell era Gardiner Hubbard.

Número de teléfono

Y ahora la historia se está volviendo muy confusa, así que me da miedo probar la paciencia de los lectores. Intentaré seguir las principales tendencias sin entrar en detalles.

Bell, apoyado por Hubbard y el padre de otro de sus alumnos, trabajó diligentemente en el telégrafo armónico, sin divulgar sus éxitos. Alternó su furioso trabajo con períodos de descanso, cuando su salud lo decepcionó, mientras intentaba cumplir con sus deberes universitarios, promover el sistema de "habla visible" de su padre y trabajar como tutor. Contrató a un nuevo asistente, Thomas Watson , un mecánico experimentado en el taller mecánico de Charles Boston Charles Williams, personas que estaban interesadas en la electricidad reunidas allí. Hubbard instó a Bell a seguir adelante, y no dudó en usar la mano de su hija como incentivo, negándose a casarse con ella hasta que Bell mejoró su telégrafo.

En el verano de 1874, mientras descansaba cerca de una casa familiar en Ontario, en Bella, llegó una idea. Varios pensamientos que existían en su subconsciente se fusionaron en uno: el teléfono. Por último, pero no menos importante, un fono - autógrafo influyó en sus pensamientos - el primer dispositivo de grabación en el mundo para dibujar ondas de sonido en vidrio ahumado. Esto convenció a Bell de que el sonido de cualquier complejidad puede reducirse a movimientos puntuales en el espacio, como el movimiento de la corriente a través de un cable. No nos detendremos en los detalles técnicos, porque no están relacionados con los teléfonos realmente creados y la practicidad de su uso es dudosa. Pero dirigieron el pensamiento de Bell en una nueva dirección.


Un bosquejo del concepto del teléfono Bell original con "armónicos" (no construido)

Bell pospuso temporalmente esta idea para que, como esperaban sus socios, perseguir el objetivo de crear un telégrafo armonioso.

Pero la rutina de afinar las herramientas pronto lo molestó, y su corazón, cansado de muchos obstáculos prácticos que se interponían en el camino desde un prototipo funcional a un sistema práctico, gravitaba cada vez más hacia el teléfono. La voz humana fue su primera pasión. En el verano de 1875, descubrió que las lenguas vibratorias no solo pueden cerrar y abrir rápidamente el circuito a la manera de una tecla telegráfica, sino que también crean una corriente continua en forma de onda que se mueve en un campo magnético. Le contó la idea de su teléfono a Watson, y juntos construyeron el primer modelo de teléfono sobre este principio: el diafragma que vibraba en el campo de un electroimán excitaba una corriente en forma de onda en el circuito magnético. Este dispositivo fue capaz de transmitir algunos sonidos de voz apagados. Hubbard no quedó impresionado con el dispositivo y ordenó a Bell que volviera a las tareas reales.


El teléfono rudimentario de Bell: la "horca" del verano de 1875

Sin embargo, Bell, sin embargo, convenció a Hubbard y otros socios de que la idea debería ser patentada, ya que podría usarse en telegrafía multiplex. Y si ya solicita una patente, nadie prohibirá mencionar en él la posibilidad de utilizar el dispositivo para comunicaciones de voz. Luego, en enero, Bell agregó un nuevo mecanismo de generación de corriente de onda al borrador de la patente: resistencia variable. Quería conectar el diafragma vibratorio, que recibió el sonido, con un contacto de platino, que cayó y se levantó del tanque con ácido, en el que había otro contacto fijo. Cuando el contacto móvil se hundió más profundamente, una superficie más grande entró en contacto con el ácido, lo que redujo la resistencia a la corriente que fluye entre los contactos, y viceversa.


Dibujo de campana de un concepto de transmisor de resistencia variable líquido

Hubbard, sabiendo que Gray estaba pisando los talones de Bella, envió una patente para la ola de patentes actuales a la Oficina de Patentes en la mañana del 14 de febrero, sin esperar la confirmación final de Bell. Y el mismo día, el abogado de Gray llegó con su patente. También contenía una propuesta para generar una corriente de onda usando una resistencia variable líquida. También mencionó las posibilidades de aplicar la invención tanto para telégrafo como para transmisión de voz. Pero llegó varias horas tarde para frustrar la patente de Bell. Si el orden de llegada fuera diferente, entonces antes de emitir un permiso de patente, se tendría que celebrar una larga audiencia sobre las prioridades. Como resultado, el 7 de marzo, Bell recibió una patente número 174,465, "Mejoras en la telegrafía", que sentó la piedra angular en el futuro dominio del sistema Bell.

Pero en esta dramática historia, no fue sin ironía. Para el 14 de febrero de 1876, ni Bell ni Gray construyeron un modelo de teléfono que funcione. Nadie intentó hacer esto, excepto el breve intento de Bell en julio pasado, en el que no hubo resistencia variable. Por lo tanto, no considere las patentes como hitos en la historia de la tecnología. Este momento crítico en el desarrollo de la telefonía como empresa comercial prácticamente no estaba conectado con el teléfono como dispositivo.

Solo después de que se envió la patente, Bell y Watson tuvieron la oportunidad de volver al teléfono, a pesar de las constantes demandas de Hubbard de continuar trabajando en el telégrafo multiplex. Durante varios meses, Bell y Watson intentaron tener la idea de trabajar con resistencia variable líquida, y el teléfono construido sobre este principio se utilizó para transmitir la famosa frase: "Sr. Watson, venga, quiero verlo".

Pero los inventores constantemente tuvieron problemas con la confiabilidad de estos transmisores. Por lo tanto, Bell y Watson comenzaron a trabajar en nuevos transmisores, utilizando el principio magneto con el que experimentaron en el verano de 1875, utilizando el movimiento del diafragma en un campo magnético para excitar directamente la corriente. Las ventajas eran simplicidad y confiabilidad. La desventaja era que la baja potencia de la señal telefónica se debía a las vibraciones del aire creadas por la voz del hablante. Esto limitó la distancia efectiva de trabajo del magneto transmisor. Y en un dispositivo con resistencia variable, la voz moduló la corriente generada por la batería, que podría hacerse arbitrariamente fuerte.

Los nuevos magnetos funcionaron mucho mejor que los del verano pasado, y Gardiner decidió que aún podría haber algo en la idea del teléfono. Entre otros entretenimientos, participó en el Comité de Educación y Ciencia de Massachusetts en la próxima Exposición del Centenario. Usó su influencia para darle a Bella un lugar en la exhibición y en la competencia donde los jueces evaluaron los inventos eléctricos.


Transmisor magneto Bell / Watson. Un diafragma metálico vibratorio D se mueve en el campo magnético del imán H y excita una corriente en el circuito


Receptor

Los jueces llegaron a Bell inmediatamente después de estudiar el telégrafo armónico de Gray. Los dejó en el receptor y fue a uno de los transmisores ubicados a cien metros más abajo de la galería. Los interlocutores de Bell se sorprendieron al escucharlo cantar y palabras que salían de una pequeña caja de metal. Uno de los jueces fue el compatriota Bella, el escocés William Thomson (que luego recibió el título de Lord Kelvin). Con gozosa emoción, corrió hacia el otro extremo del pasillo hacia Bell para decirle que había escuchado sus palabras, y luego anunció el teléfono "lo más sorprendente que vio en Estados Unidos". Estaba el emperador de Brasil, quien primero presionó la caja contra su oreja, y luego saltó de la silla gritando: "¡Escucho, escucho!"

La exageración causada por Bell en el show hizo que Edison abordara sus ideas anteriores para la transmisión telefónica. Inmediatamente atacó el defecto principal de Bell: el frágil transmisor magneto. Por sus experimentos con el cuádruplex, sabía que la resistencia de las astillas de carbón variaba con la presión. Después de muchos experimentos con varias configuraciones, desarrolló un transmisor de resistencia variable que funciona según este principio. En lugar de que la onda de contacto se mueva en el líquido, las ondas de presión de la voz del hablante apretaron el "botón" de carbono, cambiaron su resistencia y, por lo tanto, la intensidad actual en el circuito. Era mucho más confiable y más fácil de implementar que los transmisores líquidos, concebidos por Bell y Gray, y fue una contribución decisiva al éxito a largo plazo del teléfono.



Sin embargo, Bell fue el primero en hacer el teléfono, a pesar de las ventajas obvias en experiencia y habilidades que tenían sus rivales. No fue el primero porque tenía una idea que otros no alcanzaron: también pensaron en el teléfono, pero lo consideraron insignificante en comparación con el telégrafo mejorado. Bell fue el primero porque le gustó más la voz humana que el telégrafo, le gustó tanto que resistió el deseo de sus compañeros hasta que logró demostrar la operatividad de su teléfono.

Pero, ¿qué pasa con el telégrafo armónico, en el que Gray, Edison y Bell gastaron tanto esfuerzo y pensamiento? Hasta ahora no ha pasado nada. Era muy difícil mantener los vibradores mecánicos en ambos extremos del cable perfectamente sintonizados, y nadie sabía cómo amplificar la señal combinada para que funcionara a largas distancias. Solo más cerca de mediados del siglo XX, después de que las tecnologías eléctricas que comenzaron con la radio permitieron el ajuste fino de las frecuencias y la amplificación con poco ruido, la idea de superponer múltiples señales para la transmisión a través de un solo cable se hizo realidad.

Adiós a Bell

A pesar del éxito del teléfono en la feria, Hubbard no estaba interesado en construir un sistema telefónico. El invierno siguiente, invitó a William Orton, presidente de Western Union, a adquirir todos los derechos de un teléfono de acuerdo con la patente de Bell por $ 100,000. Orton se negó, debido a una combinación de hostilidad hacia Hubbard y sus circuitos de telégrafos postales, confianza en sí mismo y el trabajo de Edison en el teléfono, así como la creencia de que el teléfono, en comparación con el telégrafo, significaba muy poco. Otros intentos de vender la idea de un teléfono no tuvieron éxito, principalmente debido a los temores de enormes costos de litigios sobre los derechos de patente en caso de comercialización. Por lo tanto, en julio de 1877, Bell y sus socios fundaron Bell Telephone Company para organizar un servicio telefónico por su cuenta. Ese mismo mes, Bell finalmente se casó con Mabel Gardiner en la casa de su familia, y tuvo el éxito suficiente para ganar la bendición de su padre.


Alec con su esposa Mabel y dos hijos sobrevivientes: sus dos hijos murieron en la infancia (c. 1885)

Al año siguiente, Orton cambió de opinión sobre el teléfono y estableció su propia compañía, la American Speaking Telephone Company, con la esperanza de que las patentes de Edison, Gray y otros protegieran a la compañía de los ataques legales de Bell. Se convirtió en una amenaza mortal para los intereses de Bell. Western Union tenía dos ventajas principales. En primer lugar, grandes recursos financieros. La compañía de Bella necesitaba dinero porque arrendó el equipo a sus clientes, lo que llevó meses pagarlo. En segundo lugar, acceso al transmisor mejorado de Edison. Cualquiera que compare su transmisor con el dispositivo de Bell no pudo evitar notar la mejor claridad y volumen de la voz del primero. La compañía de Bell no tuvo más remedio que demandar a un competidor con una demanda por infracción de patente.

Si Western Union tuviera derechos inequívocos sobre el único transmisor asequible de alta calidad, tendría una influencia poderosa para llegar a un acuerdo. Pero el equipo de Bell descubrió una patente anterior para un dispositivo similar, obtenido por el emigrante alemán Emil Berliner , y lo volvió a comprar. Solo después de muchos años de batalla legal, se dio prioridad a la patente de Edison. Al ver que el juicio no tuvo éxito, en noviembre de 1879 Western Union acordó transferir todos los derechos de patente al teléfono, equipo y base de suscriptores existentes (55,000 personas) a Bella. A cambio, pidieron solo el 20% del alquiler del teléfono durante los próximos 17 años, y también que Bell no debería dedicarse al negocio de los telégrafos.

La compañía de Bell reemplazó rápidamente los dispositivos de Bell con modelos mejorados, basados ​​primero en una patente berlinesa y luego en patentes obtenidas de Western Union. Cuando terminó la demanda, la ocupación principal de Bell era testificar sobre litigios de patentes, de los cuales había muchos. Para 1881, se retiró por completo. Al igual que Morse, y a diferencia de Edison, él no fue el creador de los sistemas. Theodore Vale, un enérgico gerente a quien Gardiner atrajo del servicio postal, tomó la compañía en sus propias manos y la llevó a una posición dominante en el país.

Inicialmente, la red telefónica no creció en absoluto como la del telégrafo. Este último se desarrolló a saltos de un centro comercial a otro, cubriendo 150 km a la vez, buscando puntos de la mayor concentración de clientes valiosos, y solo luego complementando la red con enlaces a mercados locales más pequeños. Las redes telefónicas crecieron como cristales desde pequeños puntos de crecimiento, desde varios clientes ubicados en grupos independientes en cada ciudad y sus alrededores, y lentamente, a lo largo de las décadas, se fusionaron en estructuras regionales y nacionales.

Había dos obstáculos para la telefonía a gran escala. En primer lugar, hubo un problema de distancia. Incluso con transmisores amplificados de resistencia variable basados ​​en la idea de Edison, el alcance del telégrafo y el teléfono era incomparable. La señal telefónica más compleja era más susceptible al ruido, y las propiedades eléctricas de las corrientes fluctuantes eran menos conocidas que las propiedades de la corriente continua utilizada en el telégrafo.

En segundo lugar, hubo un problema de comunicación. El teléfono de Bell era un dispositivo de comunicación uno a uno, podía conectar dos puntos en un cable. Para el telégrafo, esto no fue un problema. Una oficina podría atender a muchos clientes, y los mensajes podrían reenviarse fácilmente desde la oficina central a otra línea. Pero no había una manera fácil de transferir una conversación telefónica. En la primera forma de realización del teléfono, la tercera persona y las personas posteriores podían conectarse con las dos personas que conversaban solo a través de lo que luego se llamaría un "teléfono emparejado". Es decir, si todos los dispositivos de los suscriptores estuvieran conectados a una línea, entonces cada uno de ellos podría hablar (o escuchar) con los demás.

Volveremos al problema de la distancia a su debido tiempo. En la siguiente parte, profundizaremos en el problema de conexión y sus consecuencias, que tuvieron un impacto en el desarrollo del relé.

Que leer

• Robert V. Bruce, Bell: Alexander Graham Bell y la conquista de la soledad (1973)
• David A. Hounshell, "Elisha Gray y el teléfono: sobre las desventajas de ser un experto", Tecnología y Cultura (1975).
• Paul Israel, Edison: Una vida de invención (1998)
• George B. Prescott, El teléfono parlante, el fonógrafo parlante y otras novedades (1878)