中继历史：有声电报

电话偶然出现了。 如果1840年代的电报网络是由于对电力传输消息的可能性进行了一百年的研究而出现的，那么人们就通过电话寻找一种改进的电报。 因此，很容易指定一个电话发明的合理日期，尽管不是完全确定，即美国成立一百周年之年，即1876年。

而且您不能说手机没有前辈。 自1830年以来，研究科学家一直在寻找将声音转化为电能以及将电转化为声音的方法。

电声

1837年，马萨诸塞州电磁学领域的医师和实验者查尔斯·佩奇 （ Charles Page）遇到了一个奇怪的现象。 他在永久磁铁的两端之间放了一根绝缘的螺旋线，然后将线的两端降低到连接到电池的水银容器中。 每次他打开或关闭电路，从储罐中抬起导线的末端或将其放下时，磁铁都会发出一米远的声音。 佩奇称其为激流音乐，并认为这全都是磁铁中的“分子混乱”。 佩奇在这一发现的两个方面展开了研究浪潮：金属材料被磁化后会改变形状的奇怪特性，以及通过电产生的声音更加明显。

我们对两项研究特别感兴趣。 第一次由约翰·菲利普·里斯（Johann Philip Reis）主持。 Reis在法兰克福附近的Garnier研究所教授数学和学童的精确科学，但在业余时间他学习电学。 到那时，几位电工已经创建了新版本的电动音乐，但是Reis率先掌握了将声音双向转换为电能的炼金术，反之亦然。

Reis意识到，类似于人耳膜的振动膜在振动时可以闭合和断开电路。 电话设备（远程扬声器）的第一个原型制造于1860年，由木头制成的雕刻“耳”和覆盖在其上的由猪膀胱制成的薄膜组成。 铂电极连接到膜的下部；在振动过程中，它与电池一起打开和关闭电路。 接收器是一圈绕在固定于小提琴的编织针上的金属丝。 小提琴琴体在交替磁化和消磁后会放大变形针的振动。


延迟飞行电话型号

Reis对早期原型进行了许多改进，并且与其他实验者一起发现，如果您在其中唱歌或哼唱，所传输的声音仍可被识别。 单词很难区分，而且常常被扭曲并且变得难以理解。 关于成功进行语音传输的许多报道都使用了诸如“早上好”和“你好吗”之类的常用短语，很容易猜到它们。 主要问题仍然在于，飞行发射机仅打开和关闭电路，但没有调节声音的强度。 结果，可能只发送固定振幅的频率，而这并不能模仿人类声音的所有微妙之处。

雷斯认为，他的工作应该得到科学的认可，但是并没有实现这一点。 他的装置是科学精英中广为流传的奇迹，并且复制品出现在该精英的大多数中心：巴黎，伦敦，华盛顿。 但是他的科学工作遭到波格多夫教授的期刊“物理学年鉴”（Annalen der Physik）的拒绝。物理学年鉴是最古老的科学期刊之一，也是当时最具影响力的期刊。 Flight尝试与电报公司宣传电话的努力也失败了。 他患有肺结核，而且疾病的恶化使他无法进行进一步的认真研究。 结果，在1873年，这种疾病夺走了他的生命和野心。 这不是该疾病最后一次阻碍电话历史的发展。

在Reis改进电话的同时， Hermann Ludwig Ferdinand Helmholtz对他的听觉生理学研究进行了画龙点睛：“听觉学说是音乐理论的生理学基础” [Die Lehre von den Tonempfindungen als Physologische Grundlagefürdie theorie musik]， 1862年。 亥姆霍兹当时是海德堡大学的教授，是19世纪的科学巨人，致力于视觉生理学，电动力学，热力学等。

亥姆霍兹的作品只是偶然地与我们的历史有关，可惜错过了它。 在《听觉情感学说》中，亥姆霍兹在音乐上所做的就像牛顿在灯光上所做的那样–他展示了如何将看似单一的感觉分解为各个组成部分。 他证明，从小提琴到巴松琴的音色差异仅源于其泛音的相对强度差异（相对于基音，音调为双倍，三倍等）。 但就我们的故事而言，他工作中最有趣的部分是他开发出的非凡工具，以展示：


亥姆霍兹合成器选件

亥姆霍兹在科隆车间订购了第一台设备。 简而言之，它是一种能够根据简单音调的成分产生声音的合成器。 他最令人惊讶的机会是难以复制的元音复制能力，每个人都习惯于只听到来自人嘴的元音。

该合成器的工作原理是敲打主音叉，在基音上振动，关闭和打开电路，将铂丝浸入装有汞的容器中。 八个磁化音叉，每个音叉都以泛音振动，放置在与电路相连的电磁铁的两端之间。 每个电路闭合件均包含电磁体，并使音叉保持振动状态。 每个音叉旁边是一个圆柱形谐振器，能够将其嗡嗡声放大到可听的水平。 在正常状态下，共鸣器的盖子是关闭的，淹没了音叉的声音。 如果将盖子移到侧面，您会听到此泛音，从而“吹奏”小号，钢琴或元音的声音为“ o”。

该设备将在创建新型手机中扮演很小的角色。

谐波电报

多电报是19世纪下半叶对发明家的诱惑之一。 电报信号越多，可以推入一根电线，电报网络的效率就越高。 到1870年代初，已知有几种不同的方法来组织双面电报（同时向相反方向发送两个信号）。 不久之后，托马斯·爱迪生（Thomas Edison）通过创建四工双工（将双工和双工结合在一起（在一个方向上同时传输两个信号））来改进它们，从而使电线的使用效率提高了四倍。

但是有可能进一步增加信号数量吗？ 要组织某种八进制，甚至更多？ 声波可以转化为电流，反之亦然，这一事实提供了一个有趣的机会。 如果我们使用各种高度的音调来创建声学，谐波或诗意的音乐电报，该怎么办？ 如果可以将不同频率的物理振动转换为电振动，然后又可以将其分解为原始频率，则可以同时发送多个信号而不会相互干扰。 声音本身仅是达到目的的一种手段，它是形成电流的中间介质，因此一根导线中可以存在多个信号。 为简单起见，我将这个概念称为谐波电报，尽管当时使用了各种术语。

这不是创建多路复用信号的一种方法。 在法国， 让·莫里斯 （ Jean Maurice）埃米尔·博多 （ Emile Bodot） [以速度为单位的象征性速度被称为波特/近似。 在1874年转译]时，他想出了一台带有旋转分配器的机器，交替从几个电报发送器收集信号。 现在我们将其称为时分复用，而不是频率。 但是这种方法有一个缺点-它不会导致创建电话。

到那时，西联汇款主导了美国电报，该电报成立于1850年代，旨在消除几家大型电报公司之间的不利于每个人的竞争-在反托拉斯法出现之前，这种解释可以用来为这种合并辩护。 我们故事中的一个人物将其描述为“可能是有史以来最大的公司”。 西联汇款公司拥有数千公里的电线，并在建设和维护网络上花费大量金钱，对多路电报领域的发展充满兴趣。

电报业务的突破正在等待另一位参与者。 波士顿律师和企业家加迪纳·格林·哈伯德 （ Gardiner Green Hubbard ）是将美国电报移交给联邦政府控制权的主要支持者之一。 哈伯德认为电报的价格可以和信件一样便宜，并且他决心破坏电报公司的愤世嫉俗和勒索性的垄断。 哈伯德的法案没有像几乎所有欧洲大国一样提议对现有的电报公司进行完全国有化，但将在邮政部的支持下建立由政府资助的电报服务。 但是结果很可能是一样的，西联汇款将退出这项业务。 到1870年代中期，法律的发展停滞了，但是哈伯德深信控制一项重要的新电报专利可以使他有将自己的提案推向国会的优势。


加德纳·格林·哈伯德

在美国，发展了两个独特的因素：首先，西联汇款的大陆规模。 没有哪个欧洲电报组织有这么长的路线，因此没有理由发展多路电报。 其次，政府控制电报的公开问题。 欧洲最后一个据点是英国，该国于1870年将电报收归国有。 此后，除了美国以外，再没有其他地方出现技术突破和破坏垄断的诱人前景。 也许正因为如此，谐波电报的大部分工作都是在美国进行的。

该奖项主要由三名获得。 他们中的两个已经是令人尊敬的发明家- 以利沙•格雷和托马斯爱迪生 。 第三位是修辞学教授，一位名叫贝尔的聋哑老师。

灰色的

Elisha Gray在俄亥俄州的一个农场长大。 像许多他的同时代人一样，他年轻时就玩电报，但是在他12岁那年，父亲去世时，他开始寻找一种可以为他服务的职业。 一段时间以来，他是铁匠的学生，然后是轮船木匠。在22岁时，他得知自己可以在Oberlin College接受教育而无需停止木匠业。 经过五年的学习，他投身于电报领域的发明家生涯。 他的第一项专利是一种自动调节继电器，该继电器使用第二个电磁体代替弹簧使电枢返回，从而无需根据电路中的电流强度来调节继电器的灵敏度。


以利沙格雷，约。 1878年

到1870年，他已经是一家制造电气设备的公司的合伙人，并在那里担任总工程师。 1872年，他和他的合伙人将公司移至芝加哥，并将其更名为Western Electric Manufacturing Company。 不久，西方电气成为西联汇款的主要电报设备供应商。 结果，它将在电话历史上留下明显的印记。

1874年初，格雷从浴室里听到了奇怪的声音。 听起来像是振动的流变仪的啸叫声，但强度更大。 Rheotom（字面意思是“断流器”）是一种众所周知的电气设备，它使用金属舌片快速断开和闭合电路。 格雷瞥了一眼浴室，看见他的儿子一只手握住一个与线圈连接的感应线圈，另一只手擦着浴缸的镀锌层，频率相同。 格雷对开放的机会很感兴趣，因此放弃了在Western Electric的日常工作，重新从事发明。 到夏天，他开发了一个全八度的音乐电报，通过按键盘的按键，可以在金属盆制成的振膜上播放声音。


发射器


接收者

音乐电报是新的，没有明显的商业价值。 但是格雷意识到，通过一根导线传输不同音调的声音的能力给了他两种可能性。 使用具有不同设计的发射器，它能够从空中拾取声音，因此可以创建语音电报。 使用另一个能够将组合信号分离为多个分量的接收器，可以制作谐波电报-即基于声音的多路电报。 由于电报行业有明显的要求，他决定专注于第二种选择。 他选择了自己的选择，了解了Flight的电话，这似乎是一个简单的哲学玩具。

谐波电报Grey的接收器由一组与金属条耦合的电磁体组成。 每个小节都调到特定的频率，并在按下发射机上的相应按钮时发出声音。 发射机的工作原理与电报机相同。

格雷在接下来的两年中改进了他的仪器，并带他去了展览。 正式地，该活动被称为“ 国际艺术，工业产品和土壤和矿产品展览会 ”。 这是在美国举行的第一次世界展览，恰逢庆祝国家成立一百周年，与此有关的是所谓的 百年博览会。 她于1876年夏天在费城逝世。 格雷在纽约特别准备的电报线路上演示了“八重”连接（即同时显示八条消息）。 这项成就得到了展览评委的好评，但很快就被更大的奇迹所掩盖。

爱迪生

西联汇款（Western Union）总裁威廉·奥顿 （ William Orton）很快就发现格雷的进步，这使他非常紧张。 在最好的情况下，如果Gray成功了，这种情况将导致非常昂贵的专利许可。 在最坏的情况下，格雷的专利将成为竞争对手的基础，而后者将削弱西联汇款的主导地位。

因此，1875年7月，奥顿从袖子上掏出了一张王牌，即托马斯·爱迪生（Thomas Edison）。 爱迪生与电讯事业并驾齐驱，在电讯运营商工作了几年，然后成为了发明家。 当时，他的最高成就是四年前的通讯，这是一年前用Western Union的钱创建的。 现在，奥顿希望他能改善自己的发明，超越格雷的努力。 他向爱迪生提供了飞行电话的说明。 爱迪生还研究了亥姆霍兹（Helmholtz）的作品，该作品最近被翻译成英文。



爱迪生正处于形式的顶峰，创新的想法像铁砧上的火花一样从他身上涌出。 在接下来的一年中，他展示了两种不同的声学电报方法-第一种方法就像格雷电报一样，并使用音叉或振动舌来创建或感知所需的频率。 爱迪生未能使这样的设备在可接受的水平上工作。

他称之为“声音发射器”的第二种方法则完全不同。 他没有使用振动的簧片来传输不同的频率，而是使用它们以不同的间隔传输脉冲。 他按时间而不是频率划分了发射机之间电线的使用。 这要求每个接收器/发射器对中的振动完全同步，以便信号不会重叠。 到了1876年8月，四路传输系统都在按照这一原理进行工作，尽管在100英里以外的距离，信号变得毫无用处。 他也有改善飞行的电话的想法，但他暂时推迟了。

然后爱迪生听说了一个名叫贝尔的人在费城百年博览会上的感受。

贝尔

亚历山大·格雷厄姆·贝尔 （ Alexander Graham Bell ）出生于苏格兰爱丁堡，在祖父的严格指导下在伦敦长大。 像格雷和爱迪生一样，他在青春期对电报表现出了兴趣，但随后跟随父亲和祖父的脚步，选择了以人类语言作为他的主要爱好。他的祖父亚历山大在舞台上为自己取名，然后开始教演讲。父亲亚历山大·梅尔维尔（Alexander Melville）也是一位老师，甚至开发并发布了语音系统，他称之为“可视语音”。年轻的亚历山大（他的家人叫亚历克（Alec））选择了聋话教学作为他的职业。

在1860年代末，他在伦敦大学学院学习解剖学和生理学。一个学生玛丽·埃克莱斯顿（Marie Eccleston）和他一起学习，他准备与谁结婚。但是后来他拒绝了训练和爱。他的两个兄弟死于肺结核，而亚历克（Alec）的父亲要求他和他的其余家庭移民到新世界，以维护独子的健康。贝尔服从，尽管他对此表示反感和反感，并于1870年扬帆起航。

在安大略省发生小规模的黑客袭击之后，亚历山大找到了自己在波士顿聋人学校当老师的工作，并非没有父亲的关系。他的未来之路开始编织在那里。

首先，他有一个学生，梅贝尔·哈伯德（Mabel Hubbard），她因猩红热而在五岁时失聪。贝尔在成为波士顿大学语音生理学和演讲学教授后，就进行了私人补习，而Mabel是他的第一批学生之一。在她的学习期间，她不到16岁，比贝拉少10岁，几个月后他爱上了这个女孩。我们将回到她的故事。

1872年，贝尔重新激发了他对电报的兴趣。几年前，贝尔还在伦敦时，就了解了亥姆霍兹的实验。但是贝尔误解了亥姆霍兹的成就，认为他不仅可以创造，而且可以通过电传输复杂的声音。因此，贝尔被谐波电报带走了-一根电线与以几种频率传输的几种信号共享。也许是受到西联汇款从波士顿的同胞约翰·约瑟夫·约瑟夫·斯特恩斯那里获得双重电报的想法的启发，贝尔修改了他的想法，并且像爱迪生和格雷一样，开始尝试实现它们。

一次访问Mabel，他触及了命运的第二个线索-站在钢琴旁边，向她的家人展示了他年轻时学到的技巧。如果您在钢琴中唱出清晰的音符，相应的弦将响起并失去响应。他告诉Mabel的父亲，调谐的电报信号可以达到相同的效果，并解释了如何在多重电报中使用该信号。贝尔并没有找到一个听众可以更好地了解他的故事的听众：他洋溢着喜悦，并立即理解了一个主要思想：“所有人只有一种空气，只需要一根电线”，也就是说，电线中电流的波传播可以将分布复制成微型。复杂的声音产生的空气波。贝尔的听众是加德纳·哈伯德（Gardiner Hubbard）。

电话号码

现在，这个故事变得非常混乱，因此恐怕无法考验读者的耐心。 我将尝试跟踪主要趋势，而无需详细介绍。

在哈伯德（Hubbard）和他的另一个学生的父亲的支持下，贝尔（Bell）勤奋地研究了谐波电报，却没有透露他的成功。 当健康状况使他感到沮丧的时候，他交替了他的愤怒工作，同时努力履行他的大学职责，推广了父亲的“可见讲话”系统并担任了家教。 他聘请了新的助手， 托马斯·沃森 （ Thomas Watson） ，他是查尔斯·波士顿（Charles Boston）的机械车间查尔斯·威廉姆斯（Charles Williams）的经验丰富的机械师-对电力感兴趣的人聚集在这里。 哈伯德（Hubbard）敦促贝尔继续前进，甚至毫不犹豫地甚至用女儿的手作为奖励，直到贝尔改善电报之前，她都拒绝嫁给她。

1874年夏天，在贝拉（Bella）安大略省一所家庭住宅附近休息时，有识之士来了。 他的潜意识中存在的几种想法融合为一体-电话。 最后但并非最不重要的是，一个唱机 - 亲笔签名影响了他的思想-世界上第一个在烟熏玻璃上绘制声波的录音设备。 这使Bell确信，可以将任何复杂的声音降低为指向空间的运动，例如通过电线的电流。 我们不会详细介绍技术细节，因为它们与实际生产的手机无关，并且使用的实用性令人怀疑。 但是他们将贝尔的思想引向了新的方向。


带有“谐波”功能的原始贝尔电话的概念图（未构建）

贝尔暂时推迟了这个想法，以便像他的伙伴们所期望的那样，实现创建和谐电报的目标。

但是微调工具的常规很快使他感到困扰，他的心烦了从工作原型到实用系统的许多实际障碍，越来越多地倾向于电话。 人的声音是他的第一个热情。 1875年夏天，他发现振动的舌头不仅可以像电报键那样快速闭合和断开电路，还可以产生在磁场中移动的连续波状电流。 他向沃森（Watson）讲述了他的电话构想，他们共同根据这个原理建立了第一个电话模型-膜片在电磁场中振动，激发了磁路中的波状电流。 该设备能够传送一些闷闷的声音。 Hubbard对该设备没有留下深刻的印象，并命令Bell返回实际任务。


贝尔的基本电话-1875年夏天的“绞架”

但是，贝尔仍然说服了哈伯德和其他合作伙伴说，该想法应该申请专利，因为它可以用于多路电报。 而且，如果您已经申请了专利，没有人会禁止在其中提及使用该设备进行语音通信的可能性。 然后在1月，贝尔在专利草案中增加了一种新的波动电流产生机制：可变电阻。 他想将接收声音的振动膜片与铂金触点连接，铂金触点从罐中倒下并用酸升起，其中有另一个固定触点。 当活动触点沉入更深时，更大的表面与酸接触，这减小了对触点之间流动的电流的抵抗力，反之亦然。


液体可变电阻变送器概念的钟形草图

Hubbard知道Gray正在踩Bella的脚跟，于2月14日上午将当前最新专利的专利发送给了专利局，而没有等待Bell的最终确认。 同一天，格雷的律师获得了他的专利。 它还包含使用液体可变电阻产生波电流的建议。 它还提到了将本发明应用于电报和语音传输的可能性。 但是为了阻止贝尔的专利，他迟到了几个小时。 如果到达顺序不同，则在颁发专利许可之前，必须就优先权进行长时间的听证。 结果，3月7日，贝尔被授予专利号174,465，“电报的改进”，奠定了贝尔系统未来主导地位的基石。

但是在这个戏剧性的故事中，并非没有讽刺意味。 对于1876年2月14日，贝尔和格雷都没有建立可工作的电话模型。 除了贝尔去年七月的短暂尝试（没有可变阻力）外，没有人试图这样做。 因此，请勿将专利视为技术历史上的里程碑。 在电话技术作为企业发展的关键时刻，实际上并没有与电话作为设备相连。

尽管Hubbard不断要求继续从事复合电报的工作，但贝尔和沃森只有在专利获得专利后才有机会重返电话。 几个月来，贝尔和沃森一直想着使用可变电阻的想法，而基于此原理的电话被用来传达一个著名的短语：“沃森先生，过来，我想见你。”

但是发明人一直在这些发射机的可靠性方面存在问题。 因此，贝尔和沃森开始使用新的变送器，采用他们在1875年夏天进行实验的磁电机原理，即利用膜片在磁场中的运动直接激励电流。 优点是简单和可靠。 缺点是电话信号的功率低是由于扬声器语音产生的空气振动。 这限制了磁电机的有效工作距离。 在电阻可变的设备中，声音可以调制电池产生的电流，该电流可以任意增大。

新的磁电机的性能比去年夏天的磁电机好得多，加德纳决定在手机的概念中可能还包含一些东西。 除其他娱乐活动外，他还参加了即将举行的百年纪念博览会的马萨诸塞州教育和科学展览委员会。 他利用自己的影响力在展览和竞赛中为贝拉（Bella）赢得一席之地，评委们对电气发明进行了评估。


贝尔/沃森磁电机变送器。 振动的金属膜片D在磁体H的磁场中移动并在电路中激发电流


接收者

法官在研究了格雷的谐音电报之后，立即到达了贝尔。 他把它们留在接收器上，然后走到位于画廊下方一百米处的一个发射器上。 贝尔的对话者惊讶地听到他从一个小铁盒里唱歌和说话。 评委之一是同胞贝拉，苏格兰人威廉·汤姆森 （后来被授予开尔文勋爵）。 他兴奋地兴奋着，跑到大厅的另一头去向贝尔说他已经听了他的话，后来宣布手机“他在美国看到的最神奇的东西”。 有一个巴西皇帝，他首先将盒子按在耳边，然后从椅子上大喊：“我听到了，我听到了！”

贝尔在展会上引起的大肆宣传使爱迪生解决了他以前关于电话传输的想法。 他立即攻击了贝尔的主要缺陷-脆弱的电磁发射器。 通过四重体的实验，他知道煤屑的电阻随压力而变化。 经过各种配置的大量实验后，他开发了根据该原理工作的可变电阻变送器。 代替了接触波在液体中移动，扬声器声音的压力波挤压了碳“按钮”，改变了它的电阻，从而改变了电路中的电流强度。 它比Bell和Gray所设想的液体变送器更可靠，更容易实现，并且对电话的长期成功做出了决定性的贡献。



尽管如此，贝尔还是第一个制造这种电话的人，尽管他的竞争对手在经验和技能上有明显的优势。 他之所以不是第一位，是因为他拥有别人无法企及的见解-他们也想到了电话，但与改进的电报机相比，他们认为这是微不足道的。 贝尔是第一个，因为他更喜欢人类的声音而不是电报，而且非常喜欢人类的声音，以至于在设法证明手机的可操作性之前，他一直拒绝伴侣的渴望。

但是，对于谐波电报，格雷，爱迪生和贝尔花了这么多精力和思想呢？ 到目前为止，什么都没有发生。 要使导线两端的机械振动器保持完美的调谐非常困难，而且没人知道如何放大组合信号以使其在远距离工作。 仅仅在20世纪中叶，从无线电开始的电气技术使微调频率和以低噪声放大成为可能之后，叠加多个信号以通过单线传输的想法就成为现实。

告别贝尔

尽管电话在展会上取得了成功，但哈伯德对构建电话系统并不感兴趣。 次年冬天，他邀请Western Union总裁William Orton根据Bell的专利以100,000美元获得了一部电话的所有权利。Orton拒绝了，因为对Hubbard和他的邮政电报线路怀有敌意，自信和Edison在电话上的工作，以及与电话相比，电话的意义微乎其微。 出售电话概念的其他尝试均未成功，主要是因为担心在商业化的情况下，专利权的诉讼费用巨大。 因此，贝尔及其合作伙伴于1877年7月成立了贝尔电话公司，以自行组织电话服务。 同月，贝尔终于在家人的家里与玛贝尔·加德纳（Mabel Gardiner）结婚，获得了足够的成功，赢得了父亲的祝福。


亚历克（Alec）与妻子梅贝尔（Mabel）和两个尚存的孩子-他的两个儿子在婴儿期去世（约1885年）

第二年，奥顿改变了对电话的看法，成立了自己的公司，美国电话公司，希望爱迪生，格雷和其他公司的专利能够保护该公司免受贝尔的法律攻击。 她成为贝尔利益的致命威胁。 西联汇款有两个主要优势。 一是财力雄厚。 贝拉（Bella）的公司之所以需要资金，是因为它向客户出租了设备，而这花了几个月的时间才能付清。 其次，访问Edison的增强型发射机。 任何将其发射器与Bell的设备进行比较的人都不得不注意到第一个声音的最佳清晰度和音量。 贝尔的公司别无选择，只能以专利侵权案起诉竞争对手。

如果Western Union对唯一的负担得起的高质量发射机拥有明确的权利，它将有强大的杠杆作用来达成协议。 但是，贝尔的团队发现了由德国移民Emil Berliner获得的类似设备的先前专利，并将其购回。 经过多年的法律斗争，爱迪生的专利才获得优先权。 鉴于审判没有成功，1879年11月，西联汇款同意将所有专利权转让给Bella现有用户（55,000人）的电话，设备和基地。 作为交换，他们要求在接下来的17年中仅租用20％的电话，而且贝尔也不应从事电报业务。

贝尔的公司迅速基于改进的模型替换了贝尔的设备，该模型首先基于Berliner专利，然后基于从Western Union获得的专利。 到诉讼结束时，贝尔的主要职业是为专利诉讼作证，其中有很多。 到1881年，他完全退休。 像莫尔斯一样，与爱迪生不同，他不是系统的创造者。 加迪纳（Gardiner）从邮政部门引诱的充满活力的经理西奥多·维尔（Theodore Vale）将公司掌握在自己手中，并带领公司在该国占据主导地位。

最初，电话网络根本没有像电报机那样增长。 后者从一个商业中心跃升到另一个商业中心，一次跨越150公里，寻找最有价值客户的集中点，然后才通过与较小的本地市场的连接来补充网络。 电话网络从很小的增长点开始，就如同晶体一样成长，来自每个城市及其周边地区独立集群中的几个客户，并在几十年中慢慢地融合为区域和国家结构。

大规模电话有两个障碍。 首先，存在距离问题。 即使使用基于爱迪生想法的放大的可变电阻变送器，电报和电话范围也是无与伦比的。 较复杂的电话信号更容易受到噪声的影响，并且与电报中使用的直流电的特性相比，波动电流的电特性尚不为人所知。

其次，存在沟通问题。 贝尔的电话是一对一的通信设备，它可以通过一根电线连接两个点。 对于电报来说，这不是问题。 一个办公室可以为许多客户提供服务，并且可以轻松地将消息从中心办公室转发到另一条线路。 但是，没有简单的方法可以转移电话对话。 在电话的第一实施例中，第三人及随后的人只能通过稍后称为“配对电话”的方式与两个聊天的人联系。 也就是说，如果所有订户的设备都连接到一条线路，则它们中的每一个都可以与其他设备通话（或窃听）。

我们将在适当的时候回到距离问题。 在下一部分中，我们将深入研究连接问题及其后果，这将影响继电器的开发。

读什么

• 罗伯特·布鲁斯，贝尔：亚历山大·格雷厄姆·贝尔与征服孤独（1973）
• David A. Hounshell，“以利沙格雷与电话：关于成为专家的劣势”，《技术与文化》（1975年）。
• 保罗·以色列，爱迪生：发明人生（1998）
• 乔治·普雷斯科特（George B. Prescott），《讲电话，讲留声机和其他新奇事物》（1878年）