Historique des relais: Talking Telegraph

Le téléphone est apparu par hasard. Si les réseaux télégraphiques des années 1840 sont apparus en raison d'une étude centenaire sur la possibilité de transmettre des messages en utilisant l'électricité, alors les gens sont tombés sur un téléphone à la recherche d'un télégraphe amélioré. Par conséquent, il est assez facile de désigner une date plausible, mais pas tout à fait certaine, de l'invention du téléphone - l'année du centenaire de la fondation des États-Unis, 1876.

Et vous ne pouvez pas dire que le téléphone n'avait pas de prédécesseurs. Depuis 1830, les chercheurs ont cherché des moyens de transformer le son en électricité et l'électricité en son.

Son électrique

En 1837, Charles Page , médecin et expérimentateur dans le domaine de l'électromagnétisme du Massachusetts, rencontra un phénomène étrange. Il a placé un fil en spirale isolé entre les extrémités de l'aimant permanent, puis chacune des extrémités du fil a été abaissée dans des conteneurs de mercure connectés à la batterie. Chaque fois qu'il ouvrait ou fermait le circuit, soulevant l'extrémité du fil du réservoir ou l'abaissant là, l'aimant émettait un son entendu à une distance d'un mètre. Page a appelé cela de la musique galvanique, et a suggéré qu'il s'agissait du «désordre moléculaire» qui se produit dans l'aimant. Paige a lancé une vague de recherches sur deux aspects de cette découverte: l'étrange propriété des matériaux métalliques de changer de forme lorsqu'ils sont magnétisés et la génération la plus évidente de son par l'électricité.

Nous sommes particulièrement intéressés par deux études. Le premier a été dirigé par Johann Philip Reis. Reis a enseigné les mathématiques et les sciences exactes des écoliers à l'Institut Garnier près de Francfort, mais dans ses temps libres, il a étudié l'électricité. À cette époque, plusieurs électriciens avaient déjà créé de nouvelles versions de la musique galvanique, mais Reis a été le premier à maîtriser l'alchimie de la conversion bidirectionnelle du son en électricité et vice versa.

Reis s'est rendu compte qu'un diaphragme ressemblant au tympan d'une personne pouvait fermer et ouvrir un circuit électrique lorsqu'il vibrait. Le premier prototype de l'appareil téléphonique [haut-parleur à longue portée], construit en 1860, consistait en une «oreille» sculptée en bois avec une membrane tendue dessus faite d'une vessie de porc. Une électrode de platine a été fixée à la partie inférieure de la membrane; pendant les vibrations, elle a ouvert et fermé le circuit avec la batterie. Le récepteur était une bobine de fil enroulée autour d'une aiguille à tricoter fixée à un violon. Le corps du violon amplifiait les vibrations de l'aiguille à changement de forme lorsqu'elle était alternativement magnétisée et démagnétisée.


Modèle de téléphone de vol tardif

Reis a proposé de nombreuses améliorations pour le premier prototype et, avec d'autres expérimentateurs, a constaté que si vous chantiez ou fredonniez quelque chose, le son transmis restait reconnaissable. Les mots sont plus difficiles à distinguer et sont souvent déformés et rendus incompréhensibles. De nombreux rapports de transmission vocale réussie ont utilisé des expressions courantes telles que «bonjour» et «comment allez-vous», et ils pourraient être facilement devinés. Le principal problème restait que l'émetteur Flight n'ouvrait et ne fermait que le circuit, mais ne réglait pas la force du son. En conséquence, il était possible de transmettre uniquement une fréquence avec une amplitude fixe, et cela ne pouvait pas imiter toutes les subtilités d'une voix humaine.

Reis pensait que son travail devait être reconnu par la science, mais il n'y est pas parvenu. Son appareil était une merveille populaire parmi l'élite scientifique, et des copies sont apparues dans la plupart des centres de cette élite: à Paris, Londres, Washington. Mais son travail scientifique a été rejeté par la revue du professeur Poggendorff "Annalen der Physik" ["Annals of Physics"] - l'une des plus anciennes revues scientifiques et la revue la plus influente de l'époque. Flight a également échoué à faire de la publicité pour le téléphone auprès des compagnies de télégraphe. Il souffrait de tuberculose et une aggravation de la maladie l'a empêché de poursuivre ses recherches sérieuses. En conséquence, en 1873, la maladie a pris sa vie et son ambition. Et ce n'est pas la dernière fois que cette maladie entrave le développement de l'histoire du téléphone.

Alors que Reis améliorait son téléphone, Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz a apporté la touche finale à son étude fructueuse de la physiologie auditive: «La doctrine des sensations auditives comme base physiologique de la théorie musicale» [Die Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik], publié en 1862 année. Helmholtz, professeur à l'Université de Heidelberg à l'époque, était un géant des sciences du XIXe siècle, travaillant sur la physiologie de la vision, l'électrodynamique, la thermodynamique, etc.

Le travail de Helmholtz ne concerne que par hasard notre histoire, mais c'est dommage de le manquer. Dans The Doctrine of Auditive Feelings, Helmholtz a fait pour la musique ce que Newton a fait pour la lumière - il a montré comment une sensation apparemment unique peut être démontée en ses composants. Il a prouvé que les différences de timbres, du violon au basson, ne proviennent que de différences dans la force relative de leurs harmoniques (tonalités à une fréquence double, triple, etc. par rapport à la note de fond). Mais pour notre histoire, la partie la plus intéressante de son travail est un outil remarquable qu'il a développé pour démontrer:


Option synthétiseur Helmholtz

Helmholtz a commandé le premier appareil dans l'atelier de Cologne. En termes simples, c'était un synthétiseur capable de produire des sons basés sur une composition de tons simples. Son opportunité la plus étonnante était la capacité inexplicable à reproduire des voyelles que tout le monde a l'habitude d'entendre provenant uniquement de la bouche humaine.

Le synthétiseur a fonctionné du battement du diapason principal, vibrant sur la note de fond, fermant et ouvrant le circuit, plongeant le fil de platine dans un récipient avec du mercure. Huit diapasons magnétisés, dont chacun vibrait avec son harmonique, reposaient entre les extrémités de l'électro-aimant connecté au circuit. Chaque fermeture de circuit comprenait des électroaimants et maintenait les diapasons dans un état vibrant. À côté de chaque diapason se trouvait un résonateur cylindrique capable d'amplifier son bourdonnement à un niveau audible. Dans l'état normal, le couvercle du résonateur était fermé et a noyé le son du diapason. Si vous déplacez le couvercle sur le côté, vous pourriez entendre cette connotation et ainsi «jouer» le son d'une trompette, d'un piano ou d'une voyelle «o».

Cet appareil jouera un petit rôle dans la création d'un nouveau type de téléphone.

Télégraphe harmonique

L'un des leurres pour les inventeurs de la seconde moitié du XIXe siècle était le multi-graphique. Plus il était possible de pousser des signaux télégraphiques dans un seul fil, plus l'efficacité du réseau télégraphique était grande. Au début des années 1870, plusieurs méthodes différentes d'organisation de la télégraphie duplex (envoi simultané de deux signaux dans des directions opposées) étaient connues. Peu de temps après, Thomas Edison les a améliorés en créant un quadruplex, combinant duplex et diplex (transmission simultanée de deux signaux dans une direction), afin que le fil puisse être utilisé quatre fois plus efficacement.

Mais était-il possible d'augmenter encore le nombre de signaux? Pour organiser une sorte d'octoruplex, ou même plus? Le fait que les ondes sonores puissent être transformées en courant électrique et vice versa offre une opportunité intéressante. Et si nous utilisons des tons de différentes hauteurs pour créer un télégraphe acoustique, harmonique ou, poétiquement parlant, musical? Si les vibrations physiques de fréquences différentes peuvent être converties en vibrations électriques, puis qu'elles peuvent à nouveau être démontées à leurs fréquences d'origine, alors il serait possible d'envoyer plusieurs signaux simultanément sans interférence mutuelle. Le son lui-même ne serait alors qu'un moyen de parvenir à une fin, un milieu intermédiaire qui forme des courants pour que plusieurs signaux puissent exister dans un même fil. Pour simplifier, j'appellerai ce concept un télégraphe harmonique, bien qu'à cette époque diverses variantes de termes aient été utilisées.

Ce n'était pas une façon de créer des signaux multiplex. En France, Jean Maurice Emile Bodot [en l'honneur duquel l'unité de vitesse symbolique est nommée baud / approx. trad.] en 1874, il inventa une machine avec un distributeur rotatif, collectant alternativement les signaux de plusieurs émetteurs télégraphiques. Maintenant, nous l'appellerions un multiplex temporel, pas une fréquence. Mais cette approche avait un inconvénient - elle ne conduirait pas à la création de la téléphonie.

À cette époque, Western Union dominait la télégraphie américaine, qui a été formée dans les années 1850 dans le but d'éliminer la concurrence défavorable pour tout le monde entre plusieurs grandes sociétés de télégraphie - jusqu'à l'apparition des lois antitrust, une telle explication pourrait être utilisée pour justifier de telles fusions. Un des personnages de notre histoire l'a décrit comme "probablement la plus grande entreprise qui ait jamais existé". Possédant des milliers de kilomètres de câbles et dépensant d'énormes sommes d'argent pour la construction et l'entretien de réseaux, Western Union a suivi avec un grand intérêt les développements dans le domaine de la télégraphie multiplexe.

Des percées dans le domaine du télégraphe attendaient un autre joueur. Gardiner Green Hubbard , un avocat et entrepreneur de Boston, a été l'un des principaux partisans du transfert du télégraphe américain au contrôle du gouvernement fédéral. Hubbard pensait que les télégrammes pouvaient coûter moins cher que les lettres et était déterminé à saper, à son avis, le monopole cynique et extorqué de Western Union. Le projet de loi de Hubbard ne proposait pas de nationaliser complètement les sociétés de télégraphie existantes, comme presque toutes les puissances européennes, mais établirait un service de télégraphe parrainé par le gouvernement sous les auspices du ministère des Postes. Mais le résultat serait probablement le même, et Western Union quitterait cette entreprise. Au milieu des années 1870, les progrès de la loi étaient au point mort, mais Hubbard était convaincu que le contrôle d'un nouveau brevet télégraphique critique pourrait lui donner l'avantage de pousser sa proposition au Congrès.


Gardiner Green Hubbard

Aux États-Unis, deux facteurs uniques se sont développés: premièrement, l'échelle continentale de Western Union. Pas une seule organisation télégraphique européenne ne disposait de lignes aussi longues et, par conséquent, aucune raison de développer la télégraphie multiplexe. Deuxièmement, la question ouverte du contrôle gouvernemental sur le télégraphe. Le dernier bastion européen était la Grande-Bretagne, qui a nationalisé le télégraphe en 1870. Après cela, nulle part à l'exception des États-Unis, il n'y avait plus d'endroits où la perspective tentante de faire une percée technologique et de saper le monopole se profilait. C'est peut-être pour cette raison que la plupart des travaux sur le télégraphe harmonique ont été menés aux États-Unis.

Le prix a été réclamé principalement par trois. Deux d'entre eux étaient déjà de vénérables inventeurs - Elisha Gray et Thomas Edison . Le troisième était un professeur de rhétorique et un enseignant sourd nommé Bell.

Gris

Elisha Gray a grandi dans une ferme de l'Ohio. Comme beaucoup de ses contemporains, dans sa jeunesse, il a joué avec la télégraphie, mais à l'âge de 12 ans, lorsque son père est décédé, il a commencé à chercher une profession qui pourrait lui fournir. Pendant un certain temps, il a été élève d'un forgeron, puis charpentier de navires, et à 22 ans, il a appris qu'il pouvait obtenir une éducation à l'Oberlin College sans arrêter la menuiserie. Après cinq ans d'études, il se lance dans la carrière d'un inventeur dans le domaine de la télégraphie. Son premier brevet était un relais autoréglable qui, en utilisant un deuxième électroaimant au lieu d'un ressort renvoyant l'armature, éliminait la nécessité d'ajuster la sensibilité du relais en fonction de l'intensité du courant dans le circuit.


Elisha Grey, env. 1878

En 1870, il était déjà associé dans une entreprise de fabrication d'équipements électriques et y travailla comme ingénieur en chef. En 1872, lui et son partenaire ont déménagé la société à Chicago et l'ont rebaptisée Western Electric Manufacturing Company. Bientôt, Western Electric est devenu un fournisseur majeur d'équipements télégraphiques pour Western Union. En conséquence, cela laissera une marque notable dans l'histoire de la téléphonie.

Au début de 1874, Gray entendit un son étrange dans sa salle de bain. Cela ressemblait au hurlement d'un rhéotome vibrant, mais beaucoup plus fort. Rheotom (littéralement «interrupteur de débit») était un appareil électrique bien connu qui utilisait une languette métallique pour ouvrir et fermer rapidement le circuit. Jetant un coup d'œil dans la salle de bain, Gray vit son fils, tenant dans une main une bobine d'induction connectée à un rhéotome, et avec sa seconde main frottant le revêtement de zinc du bain, qui fredonnait avec la même fréquence. Gray, intéressé par les opportunités qui se sont ouvertes, s'est éloigné du travail quotidien chez Western Electric pour reprendre l'invention. À l'été, il a développé un télégraphe musical pleine octave, avec lequel il était possible de jouer des sons sur un diaphragme fait d'un bassin métallique en appuyant sur les touches du clavier.


Émetteur


Récepteur

Le télégraphe musical était nouveau sans valeur commerciale évidente. Mais Gray a réalisé que la capacité de transmettre des sons de différentes tonalités sur un seul fil lui offrait deux possibilités. Avec un émetteur de conception différente, capable de capter le son de l'air, il a été possible de créer un télégraphe vocal. Avec un autre récepteur capable de séparer le signal combiné en composants, il a été possible de créer un télégraphe harmonique, c'est-à-dire un télégraphe multiplex basé sur le son. Il a décidé de se concentrer sur la deuxième option, car l'industrie du télégraphe avait des demandes évidentes. Il s'est imposé dans son choix, en apprenant sur le téléphone de Flight, qui semblait être un simple jouet philosophique.

Le récepteur du télégraphe harmonique Gray composé d'un ensemble d'électroaimants couplés à des bandes métalliques. Chaque barre a été réglée sur une fréquence spécifique et a retenti lorsque le bouton correspondant a été enfoncé sur l'émetteur. L'émetteur fonctionnait sur le même principe que le télégraphe musical.

Gray a amélioré son appareil pour les deux prochaines années et l'a emmené à l'exposition. Officiellement, l'événement a été appelé « Exposition internationale des arts, des produits industriels et des produits des sols et des mines ». Il s'agissait de la première exposition mondiale tenue aux États-Unis, et elle coïncidait avec la célébration du centenaire de la nation, à l'occasion de laquelle le soi-disant Exposition de Cent Ans. Elle est décédée à Philadelphie à l'été 1876. Là, Gray a démontré une connexion «octlex» (c'est-à-dire huit messages simultanément) sur une ligne télégraphique spécialement préparée depuis New York. Cette réalisation a été saluée par les juges de l'exposition, mais bientôt elle a été éclipsée par un miracle encore plus grand.

Edison

William Orton , président de Western Union, a rapidement découvert les progrès de Gray, ce qui le rendait très nerveux. Dans le meilleur des cas, si Gray réussit, la situation entraînera une licence de brevet très coûteuse. Dans le pire des cas, le brevet de Gray constituera la base d’une entreprise rivale qui sapera la domination de Western Union.

Par conséquent, en juillet 1875, Orton sortit un as de sa manche, à savoir Thomas Edison. Edison a grandi côte à côte avec la télégraphie, a passé plusieurs années comme opérateur télégraphique, puis est devenu inventeur. Son triomphe le plus élevé à l'époque était la communication quadruplex, créée avec l'argent de Western Union un an plus tôt. Orton espérait qu'il améliorerait son invention et dépasserait ce que Gray avait réussi à faire. Il a fourni à Edison une description du téléphone du vol; Edison a également étudié le travail de Helmholtz, récemment traduit en anglais.



Edison était au sommet de sa forme, et des idées novatrices émanaient de lui comme des étincelles d'une enclume. L'année suivante, il a montré deux approches différentes du télégraphe acoustique - la première était comme un télégraphe gris, et a utilisé des diapasons ou des langues vibrantes pour créer ou percevoir la fréquence souhaitée. Edison n'a pas réussi à faire fonctionner un tel appareil à un niveau acceptable.

La deuxième approche, qu'il a appelée «émetteur acoustique», était complètement différente. Au lieu d'utiliser des anches vibrantes pour transmettre différentes fréquences, il les a utilisées pour transmettre des impulsions à différents intervalles. Il a divisé l'utilisation du fil entre les émetteurs par le temps plutôt que par la fréquence. Cela nécessitait une synchronisation parfaite des vibrations dans chaque paire récepteur-émetteur afin que les signaux ne se chevauchent pas. En août 1876, le quadruplex travaillait sur ce principe, bien qu'à une distance de plus de 100 milles le signal devienne inutile. Il avait également des idées pour améliorer le téléphone de Flight, qu'il a temporairement reporté.

Et puis Edison a entendu parler de la sensation faite à la Centennial Exposition de Philadelphie par un homme du nom de Bell.

Cloche

Alexander Graham Bell est né à Édimbourg, en Écosse, et a grandi à Londres sous la direction stricte de son grand-père. Comme Gray et Edison, à l'adolescence, il a montré de l'intérêt pour le télégraphe, mais a ensuite suivi les traces de son père et de son grand-père, choisissant la parole humaine comme sa principale passion. , , , . , , , , « ». (, ), .

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Numéro de téléphone

Et maintenant, l'histoire devient très confuse, j'ai donc peur de tester la patience des lecteurs. Je vais essayer de suivre les principales tendances sans entrer dans les détails.

Bell, soutenu par Hubbard et le père d'un autre de ses élèves, a travaillé avec diligence sur le télégraphe harmonique, sans divulguer ses succès. Il a alterné son travail acharné avec des périodes de repos, lorsqu'il a été abandonné par sa santé, tout en essayant de remplir ses fonctions universitaires, de promouvoir le système de «discours visible» de son père et de travailler comme tuteur. Il a embauché un nouvel assistant, Thomas Watson , un mécanicien expérimenté à l'atelier mécanique Charles Williams de Charles Boston - des gens qui s'intéressaient à l'électricité s'y sont réunis. Hubbard a exhorté Bell et n'a pas hésité à même utiliser la main de sa fille comme incitation, refusant de l'épouser jusqu'à ce que Bell améliore son télégraphe.

À l'été 1874, alors qu'elle se reposait près d'une maison familiale en Ontario sur Bella, la perspicacité est venue. Plusieurs pensées qui existaient dans son subconscient, fusionnées en une seule - le téléphone. Enfin et surtout, un phono - autographe a influencé ses pensées - le premier appareil d'enregistrement au monde à dessiner des ondes sonores sur du verre fumé. Cela a convaincu Bell que le son de toute complexité peut être réduit à des mouvements ponctuels dans l'espace, comme le mouvement du courant à travers un fil. Nous ne nous attarderons pas sur les détails techniques, car ils ne sont pas liés aux téléphones vraiment créés et la praticité de leur utilisation est douteuse. Mais ils ont orienté la pensée de Bell dans une nouvelle direction.


Un croquis du concept du téléphone Bell original avec des «harmoniques» (non construit)

Bell a temporairement reporté cette idée afin que, comme l'attendaient ses partenaires, poursuivre l'objectif de créer un télégraphe harmonieux.

Mais la routine de réglage fin des outils l'a bientôt dérangé, et son cœur, fatigué de nombreux obstacles pratiques faisant obstacle à un prototype fonctionnel à un système pratique, de plus en plus gravité vers le téléphone. La voix humaine a été sa première passion. Au cours de l'été 1875, il découvrit que les langues vibrantes peuvent non seulement fermer et ouvrir rapidement le circuit à la manière d'une clé télégraphique, mais aussi créer un courant ondulatoire continu se déplaçant dans un champ magnétique. Il a dit son idée de téléphone à Watson, et ensemble, ils ont construit le premier modèle de téléphone sur ce principe - le diaphragme vibrant dans le champ d'un électro-aimant a excité un courant ondulatoire dans le circuit magnétique. Cet appareil était capable de transmettre des sons de voix étouffés. Hubbard n'a pas été impressionné par l'appareil et a ordonné à Bell de revenir à des tâches réelles.


Le téléphone rudimentaire de Bell - la «potence» de l'été 1875

Mais Bell a néanmoins convaincu Hubbard et d'autres partenaires que l'idée devait être brevetée, car elle pouvait être utilisée dans la télégraphie multiplex. Et si vous déposez déjà une demande de brevet, personne n'interdira d'y mentionner la possibilité d'utiliser l'appareil pour les communications vocales. Puis, en janvier, Bell a ajouté un nouveau mécanisme de génération de courant de vague au projet de brevet: la résistance variable. Il voulait connecter le diaphragme vibrant, qui recevait le son, avec un contact en platine, qui tombait et s'élevait du réservoir avec de l'acide, dans lequel il y avait un autre contact fixe. Lorsque le contact mobile s'enfonçait plus profondément, une plus grande surface entrait en contact avec l'acide, ce qui réduisait la résistance au courant circulant entre les contacts - et vice versa.


Croquis de Bell d'un concept d'émetteur liquide à résistance variable

Hubbard, sachant que Gray marchait sur les talons de Bella, a envoyé un brevet pour le brevet de courant de vague au Bureau des brevets le matin du 14 février, sans attendre la confirmation finale de Bell. Et le même jour, l'avocat de Gray est arrivé avec son brevet. Il contenait également une proposition visant à générer un courant d'onde à l'aide d'une résistance variable liquide. Il a également mentionné les possibilités d'application de l'invention à la fois pour le télégraphe et pour la transmission vocale. Mais il avait plusieurs heures de retard pour contrecarrer le brevet de Bell. Si l'ordre d'arrivée était différent, alors avant de délivrer un permis de brevet, il faudrait tenir une longue audition sur les priorités. Par conséquent, le 7 mars, Bell a obtenu le brevet numéro 174 465, «Améliorations de la télégraphie», qui a posé la pierre angulaire de la future domination du système Bell.

Mais dans cette histoire dramatique, ce n'était pas sans ironie. Car le 14 février 1876, ni Bell ni Gray n'ont construit un modèle de téléphone fonctionnel. Personne n'a même essayé de le faire, à l'exception de la brève tentative de Bell en juillet dernier, dans laquelle il n'y avait pas de résistance variable. Par conséquent, ne considérez pas les brevets comme des jalons dans l'histoire de la technologie. Ce moment critique dans le développement de la téléphonie en tant qu'entreprise commerciale n'était pratiquement pas connecté au téléphone en tant qu'appareil.

Ce n'est qu'après l'envoi du brevet que Bell et Watson ont eu la possibilité de retourner au téléphone, malgré les demandes constantes de Hubbard de continuer à travailler sur le télégraphe multiplex. Pendant plusieurs mois, Bell et Watson ont essayé d'avoir l'idée de travailler avec une résistance variable liquide, et le téléphone construit sur ce principe a été utilisé pour transmettre la célèbre phrase: "M. Watson, venez ici, je veux vous voir."

Mais les inventeurs avaient constamment des problèmes avec la fiabilité de ces émetteurs. Par conséquent, Bell et Watson ont commencé à travailler sur de nouveaux émetteurs, en utilisant le principe de la magnéto avec lequel ils ont expérimenté à l'été 1875 - en utilisant le mouvement du diaphragme dans un champ magnétique pour exciter directement le courant. Les avantages étaient la simplicité et la fiabilité. L'inconvénient était que la faible puissance du signal téléphonique était due aux vibrations de l'air créées par la voix de l'orateur. Cela a limité la distance de travail effective de l'émetteur magnéto. Et dans un appareil à résistance variable, la voix modulait le courant généré par la batterie, qui pouvait être rendu arbitrairement fort.

Les nouveaux magnétos fonctionnaient beaucoup mieux que ceux de l'été dernier, et Gardiner a décidé qu'il pourrait y avoir quelque chose dans l'idée du téléphone. Entre autres divertissements, il a participé au Comité des expositions sur l'éducation et les sciences du Massachusetts à la prochaine Centennial Exposition. Il a utilisé son influence pour donner à Bella une place dans l'exposition et dans le concours où les juges ont évalué les inventions électriques.


Émetteur magnéto Bell / Watson. Un diaphragme métallique vibrant D se déplace dans le champ magnétique de l'aimant H et excite un courant dans le circuit


Récepteur

Les juges sont arrivés à Bell immédiatement après avoir étudié le télégraphe harmonique de Gray. Il les a laissés au récepteur et s'est rendu à l'un des émetteurs situé à une centaine de mètres plus loin dans la galerie. Les interlocuteurs de Bell étaient stupéfaits de l'entendre chanter et des mots sortir d'une petite boîte en métal. L'un des juges était son compatriote Bella, l'Ecossais William Thomson (qui a par la suite reçu le titre de Lord Kelvin). Avec une excitation joyeuse, il a couru à l'autre bout du couloir vers Bell pour lui dire qu'il avait entendu ses mots, et a annoncé plus tard le téléphone "la chose la plus étonnante qu'il ait vue en Amérique". Il y avait l'empereur du Brésil, qui a d'abord pressé la boîte contre son oreille, puis a sauté de la chaise en criant: "J'entends, j'entends!"

Le battage médiatique provoqué par Bell au salon a incité Edison à s'attaquer à ses idées précédentes pour la transmission téléphonique. Il a immédiatement attaqué le principal défaut de Bell - le fragile émetteur magnéto. De ses expériences avec le quadruplex, il savait que la résistance des copeaux de charbon variait avec la pression. Après de nombreuses expériences avec différentes configurations, il a développé un émetteur à résistance variable fonctionnant sur ce principe. Au lieu que l'onde de contact se déplace dans le liquide, les ondes de pression de la voix du haut-parleur ont pressé le «bouton» de carbone, changé sa résistance, et donc l'intensité du courant dans le circuit. Il était beaucoup plus fiable et plus facile à mettre en œuvre que les émetteurs liquides, conçus par Bell et Gray, et a été une contribution décisive au succès à long terme du téléphone.



Néanmoins, Bell a été le premier à fabriquer le téléphone, malgré les avantages évidents en termes d'expérience et de compétences de ses rivaux. Il n'était pas le premier parce qu'il avait une idée que les autres n'atteignaient pas - ils pensaient aussi au téléphone, mais ils le considéraient comme insignifiant par rapport au télégraphe amélioré. Bell a été le premier parce qu'il aimait plus la voix humaine que le télégraphe, l'aimait tellement qu'il résista au désir de ses partenaires jusqu'à ce qu'il parvienne à prouver l'opérabilité de son téléphone.

Mais qu'en est-il du télégraphe harmonique, sur lequel Gray, Edison et Bell ont consacré tant d'efforts et de réflexion? Jusqu'à présent, rien ne s'est produit. Il était très difficile de maintenir les vibrateurs mécaniques aux deux extrémités du fil parfaitement accordés, et personne ne savait comment amplifier le signal combiné pour qu'il fonctionne sur de longues distances. Ce n'est que vers le milieu du XXe siècle, après que les technologies électriques qui ont commencé avec la radio ont permis un réglage fin des fréquences et une amplification à faible bruit, que l'idée de superposer plusieurs signaux pour la transmission sur un seul fil est devenue réalité.

Adieu à Bell

Malgré le succès du téléphone au salon, Hubbard n'était pas intéressé à construire un système téléphonique. L'hiver suivant, il a invité William Orton, président de Western Union, à acquérir tous les droits sur un téléphone selon le brevet de Bell pour 100 000 $. Orton a refusé, en raison d'une combinaison d'hostilité envers Hubbard et ses circuits télégraphiques postaux, la confiance en soi et le travail d'Edison sur le téléphone, ainsi que la croyance que le téléphone, par rapport au télégraphe, signifiait très peu. D'autres tentatives pour vendre l'idée d'un téléphone ont échoué, principalement en raison de la crainte d'énormes coûts de litige sur les droits de brevet en cas de commercialisation. Par conséquent, en juillet 1877, Bell et ses partenaires ont fondé la Bell Telephone Company pour organiser eux-mêmes un service téléphonique. Le même mois, Bell a finalement épousé Mabel Gardiner dans la maison de sa famille, obtenant suffisamment de succès pour gagner la bénédiction de son père.


Alec avec sa femme Mabel et ses deux enfants survivants - ses deux fils sont morts en bas âge (vers 1885)

L'année suivante, Orton a changé d'avis sur le téléphone et a créé sa propre entreprise, l'American Speaking Telephone Company, en espérant que les brevets d'Edison, Gray et d'autres protégeraient l'entreprise des attaques judiciaires de Bell. Elle est devenue une menace mortelle pour les intérêts de Bell. Western Union avait deux avantages principaux. Tout d'abord, d'importantes ressources financières. L'entreprise de Bella avait besoin d'argent car elle louait du matériel à ses clients, ce qui prenait des mois pour le payer. Deuxièmement, l'accès à l'émetteur amélioré d'Edison. Quiconque a comparé son émetteur avec l'appareil de Bell ne pouvait s'empêcher de noter la meilleure clarté et le meilleur volume de la voix du premier. L'entreprise de Bell n'avait d'autre choix que de poursuivre un concurrent en justice pour contrefaçon de brevet.

Si Western Union avait des droits sans ambiguïté sur le seul émetteur abordable de haute qualité, elle aurait un puissant levier pour parvenir à un accord. Mais l'équipe de Bell a déniché un brevet antérieur pour un appareil similaire, obtenu par l'émigrant allemand Emil Berliner , et l'a racheté. Ce n'est qu'après de nombreuses années de bataille juridique que le brevet d'Edison a été priorisé. Voyant l'échec du procès, en novembre 1879, Western Union accepta de transférer tous les droits de brevet sur le téléphone, l'équipement et la base des abonnés existants (55 000 personnes) à Bella. En échange, ils n'ont demandé que 20% de la location du téléphone pour les 17 prochaines années, et aussi que Bell ne devrait pas se lancer dans le télégraphe.

L'entreprise de Bell a rapidement remplacé les appareils de Bell par des modèles améliorés, basés d'abord sur un brevet Berliner, puis sur des brevets obtenus de Western Union. Au moment où le procès a pris fin, la principale occupation de Bell était de témoigner sur des litiges en matière de brevets, qui étaient nombreux. En 1881, il a complètement pris sa retraite. Comme Morse, et contrairement à Edison, il n'était pas le créateur de systèmes. Theodore Vale, un gestionnaire énergique que Gardiner a attiré du service postal, a pris l'entreprise en main et l'a menée à une position dominante dans le pays.

Initialement, le réseau téléphonique n'a pas grandi du tout comme celui du télégraphe. Ce dernier s'est développé par sauts d'un centre commercial à l'autre, couvrant 150 km à la fois, à la recherche de points de la plus forte concentration de clients précieux, et seulement ensuite en complétant le réseau avec des liens vers des marchés locaux plus petits. Les réseaux téléphoniques se sont développés comme des cristaux à partir de petits points de croissance, de plusieurs clients situés dans des grappes indépendantes dans chaque ville et ses environs, et ont lentement, au fil des décennies, fusionné en structures régionales et nationales.

Il y avait deux obstacles à la téléphonie à grande échelle. Premièrement, il y avait un problème de distance. Même avec des émetteurs à résistance variable amplifiée basés sur l'idée d'Edison, la portée du télégraphe et du téléphone était incomparable. Le signal téléphonique plus complexe était plus sensible au bruit et les propriétés électriques des courants fluctuants étaient moins bien connues que les propriétés du courant continu utilisé dans le télégraphe.

Deuxièmement, il y avait un problème de communication. Le téléphone de Bell était un appareil de communication individuel, il pouvait connecter deux points sur un même fil. Pour le télégraphe, ce n'était pas un problème. Un bureau peut servir de nombreux clients et les messages peuvent facilement être transmis du bureau central à une autre ligne. Mais il n'y avait pas de moyen facile de transférer une conversation téléphonique. Dans le premier mode de réalisation du téléphone, la troisième personne et les suivantes ne pouvaient se connecter avec les deux personnes qui discutaient que par ce que l'on appellerait plus tard un «téléphone jumelé». Autrement dit, si tous les appareils des abonnés étaient connectés à une ligne, chacun d'eux pourrait parler (ou écouter) avec les autres.

Nous reviendrons sur le problème de la distance en temps voulu. Dans la prochaine partie, nous allons approfondir le problème de connexion et ses conséquences, qui ont eu un impact sur le développement du relais.

Que lire

• Robert V. Bruce, Bell: Alexander Graham Bell et la conquête de la solitude (1973)
• David A. Hounshell, «Elisha Gray et le téléphone: sur les inconvénients d'être un expert», Technologie et culture (1975).
• Paul Israel, Edison: Une vie d'invention (1998)
• George B. Prescott, Le téléphone parlant, le phonographe parlant et d'autres nouveautés (1878)