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至此,多路通讯技术亦取得可喜的成功。
短程电报成功之后,很快便成为人们生活中必不可少的通讯手段。随着
垄断资本的发展,贸易范围的扩大和证券交易的需要,人们的眼光迅即又转
向了远距离通讯。在一段时间内,为了沟通海洋两岸、大洋两岸的信息,敷
设海底电缆遂形成了一般热潮。1849—1850年间,布莱特兄弟——布莱特·雅
克比(1808—1898)和布莱特·约翰(1805—1888)敷设了穿越英吉利海峡
的海底电缆。1852年,伦敦与巴黎间的有线电讯开通。随后英吉利与爱尔兰、
德国间的海底有线电报线路也开辟成功。1854—1855年,敷设了贯穿地中侮
和黑海的海底电缆,就是通过这条电缆,英、法和土耳其三国之间进行联系,
指挥其军队围攻俄国的塞瓦斯托波尔城。1856年美国造纸业巨头菲尔德
(1819—1892)出面筹办敷设大西洋底电缆的浩大工程,耗资达300万美元。
该项工程于1857年5月开始,1858年8月竣工。由于当时使用电压过高,
致使电缆绝缘破坏而告失败。1865年继续敷设,亦无结果。1866年再次敷设,
终获成功。接着又敷设了第三条电缆。这项规模宏大的工程,是在英国的汤
姆生 (1824—1907)领导下进行的。他为海底电缆敷设工程解决了不少理论
难题,并发明了灵敏度更高的镜面电流计作为接受端的讯号接收器,因而解
决了传输电压不必提高的问题。于是横跨大西洋、连接欧美两大洲的海底通
讯线路揭开了人类信息往来的新篇章。接着,又一项巨大的电缆敷设工程于
1869年宣告完成。它起于英国的伦敦,穿过欧洲大陆,然后部分沿着陆地、
部分通过水下到达印度的卡里卡特城,全长达一万海里。19世纪末完成了从
印度到澳大利亚的电缆敷设。1902年,电缆穿过太平洋,把加拿大和澳大利
亚连在一起。从此,远距离通讯便迅速发展起来。
电报机的问世,给人类带来了极大的方便,同时推动了工业的发展,也
加强了各国和各地区间的联系。
② 电话机的问世
在电报机发明之后,或许就在研究有线电报的同时,就有人在想:能用
电直接传送有声语言该有多好。原因是随着资本主义工业化程度的提高,城
市迅速得到发展,企业、办事机构和人际交往都迫切希望能实现快速、简便、
准确的通讯,实现超距离的对话。在电报通讯成功之后,它确为人类提供了
一种划时代的信息传递手段,但这种通讯方式要用编码作中介,把文字翻译
成点、划符号拍发出去,接收之后还要再转译成原来的文字,所以使用起来
不很方便。在研究用电传送声音方面,最早的涉足者要算是德国物理学家赖
斯 (1834—1874)。他用木头仿造人耳制造了一个发话器,上面固定有肠衣
薄膜,薄膜上附有一块金属薄片,薄膜随声音振动时金属片就不断地和另一
个金属片接触,通过电路接触电阻的变化引起电流大小的改变。受话器是一
个绕上绝缘线的勾针,勾针用两个小支架固定在共鸣箱里,当断续的电流通
过线圈时就会发出声音来。试验成功后,赖斯在1861年的法兰克福物理学会
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上做过公开演示。由于这种装置通讯距离十分有限,声音效果又不甚理想,
所以没有得到推广应用。但它确是能直接传送声音的第一个装置,赖斯将这
种声电转换装置称之为“电话”。
继赖斯之后,在实用电话研究中首先获得成功的是美国发明家葛拉汉·贝
尔(1847—1922)。贝尔生于英国的爱丁堡,1870年移居加拿大,后又移居
美国。贝尔一家三代都是研究语言学的。他的祖父安德鲁·贝尔具有演说才
能,曾为电影配音解说。他的父亲梅尔维尔·贝尔从事对聋哑人的语言教育。
贝尔本人也曾从事聋哑语言的教学和研究。当贝尔得知赫尔姆霍茨关于电磁
铁能够引起音叉振动的实验以后,便开始考虑通过电线传递声音的可能性。
1873年他移居美国后,曾在波士顿大学担任生理学教授。在此期间,他在年
轻助手华特逊 (1854—1934)的协助下,进行了利用电流传递声音的一系列
实验。为了证明通过簧片在磁铁附近的振动可以引起电流强弱的改变,反之
电流强弱的改变又会使磁铁附近的簧片发出声音,贝尔便在试验中把音叉放
在带铁芯的线圈前面,音叉振动时,会在线圈中产生强度随声音变化的持续
电流,如果把此电流输送到电线另一端的同样线圈内,就会使该线圈前面的
音叉发出和前一个音叉同样的声音。于是贝尔在实验成功之后,便于 1876
年2月14日向美国政府申请了发明电话的专利。
此后,贝尔在华特逊的协助下继续对他的实验装置进行改进,尤其是将
送话器端的线圈与受话器端同一装置的线圈相联,随着感生电流和磁场的变
化,受话器的簧片就能发出与送话器端频率相同的声音。在1876年3月10
日的一次实验中,华特逊通过上述装置清楚地听到了贝尔从另一房间发出的
声音。这一天贝尔在写给母亲的信中说:“1876年3月10日,这一天对我
而言,真是个值得纪念的日子,我终于解决了实验上的难题。在不久的将来,
电话线将和自来水管、瓦斯管一样,普遍地被安装在每个家庭里,朋友们可
以在自己的家中彼此通话。”贝尔发明的电话机于1876年在纪念美国独立一
百周年的费城博览会上展出,并且进行了相距150米的通话表演,在参观者
中引起了极大轰动。说来也巧,在1876年2月14日,和贝尔同一天向美国
专利局提出发明电话专利申请的还有一人。他就是美国的格雷 (1835—
1910)。格雷发明了一种类似赖斯电话的装置,与赖斯电话不同的是利用溶
液改变电阻,从而改变电流强度。由于其性能和声音传送效果远不如贝尔电
话机,故其发明未能取胜于贝尔。
贝尔电话的话筒和听筒合为一体,既是发话器又是受话器,作为听简使
用效果很好,作为话筒使用效果却不理想。1877年爱迪生发明碳精话筒,送
话声音显著清晰。根据爱迪生的建议,在话筒和线路之间再装上一个普通变
压器,使贝尔电话进一步趋于完美。1878年,休兹(1831—1900)又发明了
“麦克风”,送话质量得到进一步改善。
贝尔在电话的研究过程中,就已清楚地看到这一发明的社会需要和发展
前景。在电话机问世之后,贝尔为其推广应用广为宣传。他到美国各地发表
演说和进行表演,使更多的人了解了电话机的原理和功用。1877年,波士顿
的《世界报》收到了第一份用电话发出的新闻电讯稿,这标志着电话已为公
众所采用。1878年1月,美国建立了第一个电话交换台——中央电话局。同
年,贝尔受英国政府之邀,赴英国协助架设电话线路。1879年巴黎电话交换
台建成。此后欧洲许多城市相继建立了电话交换台和电话局。1884年,美国
在波士顿和纽约之间架设了第一条实用电话线路,1886年,在纽约和费城之
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间也架起了电话线。随着电话的推广和应用,电话机也不断得到改进和完善,
通讯线路和电话交换装置也日趋先进。1891年美国的斯特罗齐尔 (1847—
1905)又发明了自动电话交换机,到1910年,世界上已有1000万个电话用
户,电话这一新的通讯工具很快得到普及和广泛应用。
贝尔不仅是个发明家,而且颇具宣传鼓动才能,同时亦是个杰出的实业
家。在发明电话后不久,于1880年成立了贝尔电话公司。1895年该公司已
有职工15000人,垄断了美国的电话事业,到1905年职工超过90000人。贝
尔为电话的发明和通讯事业的发展做出了重大贡献。
③无线电的诞生
电报与电话的发明及应用给人类社会带来了方便和利益。但电报与电话
这种通讯形式,最初都是靠电流的有线传导来传递信息的,因此必然要受到
通讯线路的限制。