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第16章 电话简史(1)

从诞生之日起,电话便以不同的形态展现在世人面前。从各种手摇式电话和笨重的步话机、投币式电话、插卡式电话、按键式电话到拨盘式电话,移动电话或是有线的或是无线的。与之相关的,还有BP机或“寻/传呼机”等。人们将电话线接到电脑上,电脑就与因特网联上了。有些电话是通过海底电缆或光缆实现全球通话的,有些则是通过天空上的通信卫星将世界联成一体的……真有点不可思议,小小电话竟有如此威力!但细细想来,这不是人类自己智慧的威力吗?就让我们来回顾一下电话的历程吧。

一个意外的收获

说来奇怪,电话不是人们有意识地或专门为了满足某种生产或生活上的需要而发明出来的。

甚至,它的发明也不是哪一个人的功劳,而是一大批电学家和电气工程师共同努力的结果。

有人说,电话是电报的间接产物,是在电报的发明、改进和不断完善的过程中所得到的一个意外的收获。

其实,早在电话发明以前,已有不少科学家对这种通信方式做过理论上的探索。现在,为科学史家们所公认的是:世界上第一部电话机是1876年在美国诞生并投入使用的。而且,尽管同样的电话样机是由两个人几乎同时研制出来的,这两个人就是格雷厄姆?贝尔和伊莱莎?格雷。但是,人们通常把贝尔认定为电话的真正发明者。

事情原来是这样的。

在1876年2月14日这一天,贝尔和格雷分别带着自己发明的电话机,同时向纽约专利局申请了电话发明专利。遗憾的是,格雷比他的竞争对手晚来了两个小时。而正是这两个小时,成为数年之后一场旷日持久的发明权纠纷案中,法院裁决的依据。事实上,贝尔的专利也并不是没有争议的,因为,他对可变电阻装置的说明是在申请书的一页纸的边上空白处写出来的。而他自己解释说,这是他在送审的最后时刻突然发现专利说明书中漏掉了这个问题,而临时加上的补充说明。但格雷的辩护律师们却说,这是贝尔在知道了格雷的发明情况之后,对格雷专利说明书的简单抄袭。

但是,历史并没有在这件事上纠缠太久,法院最后还是判决贝尔胜诉。这个结局应该说是幸运的。之后不久,贝尔就建立了自己的公司即贝尔公司,也就是美国电话电报公司,它早已成为世界上最大的电话电报公司,后又演化成贝尔实验室。所幸的是,格雷也没有被打倒,他也建立了自己的公司即西方电气制造公司,它是西方电气公司的前身。可以说,在现代信息革命的孕育、形成和大规模展开的过程中,这两个公司在电脑、电话、传真、因特网等技术的发展上立下了汗马功劳。

那么,贝尔是怎样“无意”中发现了电话的呢?

贝尔的家庭可以说是很不幸的。他的母亲因患耳病而致耳聋,他和他的父亲及兄弟们都是聋哑学校的专职教师,他的妻子曾是他的学生,也是一个耳聋的姑娘。贝尔最初的工作就受到了他周围众多人们的密切关注。因为他是从事电报工作的,因此受到斯特恩斯双工电报的影响,想通过音频载波的方法来发展多工电报。这时,美国的电报公司都已有相当发展,其中的西联电报公司控制了整个电报市场。但是,有一个极大的技术难题即电报线路的饱和问题令人头疼。这个公司急切地寻求一种可以在一条电报线上同时进行多封电报传输的通信技术,就是今天人们所说的多路传输技术(当时叫音频电报)。1875年春天,公司的商务人员频频奔走于当时最负盛名的两位发明家,即格雷和贝尔之间。格雷当时是最著名的电学家之一,刚在芝加哥办了西部电气工厂。贝尔自1875年1月,一直在波士顿的一个小车间里工作,幸运的是,他得到了城里一些富裕人的资助。他还有一个助手叫沃森。在研究过程中,贝尔也因为无法设计出分频电路而转向了声——电——声的传递。这是一个创造发明的良好契机。

1875年6月2日,发生了一件偶然却具有决定意义的事情。贝尔和沃森分别在自己的房间里,联合实验他们的电报机。像往常一样,机器停止工作时,他们也守在那里。突然,沃森无意中做了一个错误的动作,把一个调整螺钉拧得过紧,造成接触不良,将直流电变成了一个断断续续的电流。在线路另一端的贝尔,清楚地听到了触点脱落发出的声音。这本来是一次事故,但对研制传声机已经入迷的贝尔来说,却是一个巨大的启发。一个灵感涌现在头脑里,他向沃森大喊:“什么也别动!”一个月后,这台机器还保持着这一天的状态,仍能发出一些模糊不清的声音。贝尔在整个秋天和冬天里,远离工作车间,动用自己头脑里的所有知识对那个灵感进行了反复的思考,终于将这个想法在机器上制出来了。如前所述,他于1876年2月14日,派他的有限责任股东哈伯德以他的名义,为一部传送声音的机器(当时还叫“音频电报”)申请了专利。

但是,这个已经是电话的“音频电报”机并没有真正开始工作。直到1876年3月6日,贝尔才得以向他的合作者传送了清晰的话语:“请到这儿来,沃森先生,我需要你。”——电话就这样诞生了!1876年6月25日,贝尔在美国独立百年纪念的费城博览会上展出了他的电话机,举世为之一震!1877年,第一份用电话发出的新闻电讯稿被送到美国波士顿的《世界报》,这标志着电话已为众人所采用。电话通讯就这样开始了。

其实,历史再往前追溯,电话可能还有更古老的祖先。比如,早在1664年,科学家胡克就做了在拉紧的线上传送声音的实验。现在还有不少小朋友都玩过这种游戏,觉得挺有趣,不知是否有小朋友从中悟出点什么。到1861年,德国的赖斯甚至还制成了可称为第一部电话机的儿童玩具。但真正实用的电话机,却是由贝尔和沃森合作研制出来的。

电话的飞速发展

电话一诞生,就以比其他技术更快的速度发展起来。和电报相比,由于电话不需要很费脑筋的“软件”——莫尔斯电码,所以就更容易进入家庭。对大多数人来说,不仅掌握那个电码不很容易,更重要的是,信息需要情感和支撑。不但发电报的人“惜字如金”,字句干巴巴毫无情感可言,收电报的人看后也难以直接体会情感,而电话则是声情并茂,喜怒哀乐、悲恐忧惧都能淋漓尽致地传送给对方。因此,电话受到了大众的空前欢迎。

为了使电话更趋完善和方便,贝尔和格雷从未停止继续探索前进的步伐。1878年,又是他俩同时分别设计出了第一台人工电话交换机,并立即投入使用。在第一批交换机的用户中,就有后来成为美国总统的加菲尔德和著名作家马克?吐温。

这台电话交换机的原理其实非常简单。当用户想呼叫他的受话者时,交换台上一个记有他的电话号码的呼叫号牌落下来,接线员就询问受话者的电话号码,并找到受话者的线路接点,将软式连续两端的两个插头分别插入有关用户的插孔内,把两条线路连接在一起。同时,交换台上还有一条监听线路,接线员可随时了解电话是否已经打完,并及时拔出连接线。这样,通话双方的对话内容对电话小姐都是无法保密的。顺便说一句,在刚刚使用交换机的头几个月,负责接线的全部都是男士,“电话小姐”的出现是几个月之后的事情了。

随着电气技术的发展,更多的人们参与了电话的发展事业。1891年,美国堪萨斯城殡仪馆专门承办丧葬的阿尔蒙?B.斯特罗杰申请了第一个自动电话交换机专利。这个自动交换系统采用了贝尔公司的技术人员参与研究的两项新技术,一项是当时因不够完善而尚未正式投入使用的拨号盘装置,另一项是1884年发明的最早的自动交换机(只能接通15个用户)。

这个专利批下来以后,斯特罗杰创建了自动电气公司。但不久,贝尔公司就购买了他的专利,并改造了他的电话系统,首次将第一个商业自动电话系统投入使用。这个系统的优越性是,它可以同时接通99个用户。

至今,德国还保存着19世纪和20世纪之交为德国邮政事业作出过巨大贡献的最老式的电话机。

随着无线电技术的诞生,西方军事家们就预言,未来的战争将在海、陆、空和信号的“四军”协同作战基础上取得胜利。无线电话,特别是机载无线电话在第一次世界大战中的作用就证明了这个预言。

美籍加拿大人费森登是最早发明无线电话的人。著名的无线电报机发明人马可尼于1901年在他的收报机中装上了费森登发明的电解质检波器。直到1912年,还有人把这种检波器装在收报机上,用气球将收报机放到高空进行无线电报实验。但在1902年,费森登已经创造了第一台无线电话,1906年,他就在麻省布兰特?罗克建立了第一个无线电话站,他用麦克风调制亚里山德逊射频发电机产生的高频电流,在这年的圣诞节前夕发射了第一个无线电话信号,也是世界上第一套远距离音乐和口语节目,几个陆地接收站和一个海上接收站都同时收到了他的信号。

令人难忘的,还有无线电话的第二位开拓者德?弗雷斯特。他首先是真空三极管的发明人。

1907年在纽约市,1908年在巴黎艾菲尔铁塔上,他发射了无线电信号。但是,1906年发明的真空三极管此时并未派上用场,他的无线发话机类似于马可尼的发报机,只不过用麦克风代替了电报机的莫尔斯电码键盘。真空三极管只是在1912年才被用于无线电话机。这年弗雷斯特发明了再生电路,能够放大音频信号。1914年,美国通用电气公司实验室进行了大规模试验,正是在接收机中使用了真空管再生放大电路,他们监听到美国政府通过德国电台命令德国船只撤离美国的通知,从而最先得知第一次世界大战爆发的消息。1915年,在无线电报信号飞越北大西洋上空后的14年,无线电话信号也跨越了北大西洋。

电话技术的发展和它的便利,都使它在第一次世界大战中大显身手。单美国信号军团在法国战区就架设了1340千米的电报和电话线路,通信电缆和导线总长达3万千米。但是,这只能为陆军所享用,空军和海军必须寻找新的通信方式。机载无线电话就趁此机会应运而生。

在战斗飞机上安上无线电话,必然增强飞机的作战能力。这使得一位美国将军,也是一位在作战中使有线电信技术大显神通的工程师斯奎厄,下决心把无线电话机装到协约国的飞机上。1917年5月22日,他召集会议下达了从速研制机载无线电话机的命令,不到六个星期的时间,美国就生产出了样机,并在一次飞机联合作战演习中投入使用。接着,他们又用这种电话指挥炮兵演习,取得成功。1918年2月,美国生产出SCR67和SCR68型机载无线电话机。

它在协约国战斗机上的普及,加速了德军的失败。

机载无线电话机的意义远远超出了纯技术的范围,因为它彻底改变了19世纪的经典战争理论。海、陆、空、信号“四军”协同作战的新概念是第一次世界大战的产物,而机载无线电话的作用则是这一新概念的核心和支柱。

历史推移到1923年。这年的5月18日,法国工程师安托万?巴尔内为他的“电话用户间自动通联系统”申请了专利。这就是最初的电话拨号盘。此后,话筒和听筒装在一个弓形手柄上的电话机,大都采用了这种拨号盘。这种又被称为旋转式自动电话系统的装置最初试验时,曾在电话小姐中引起极大的惊慌,因为她们担心自己会失去心爱的职业。但是,因为它克服了人工电话交换系统的缓慢接转状况,从而被使用了很长的一段时间,直到60年代,电子式电话交换机才逐渐取代了它。

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