貝爾的碳粉電話
貝爾永遠不會忘記童年時玩過的一個非常有趣的遊戲:他們把一根長長的線穿在兩隻空罐頭的底部。然後,一個人把空罐頭放在嘴邊說話,另一個人把空罐頭按在耳朵上。
當拉緊那根線時,說話的聲音會清清楚楚通過直直的線,一直傳到另一端。他們把這種遊戲稱作“情侶電報”。
在貝爾出生時,一位由畫家成長為發明家的歐洲移民已經發明了有線電報。
本來,出生在蘇格蘭的貝爾跟電報並沒有緣分。
他的父親是一位糾正發聲的專家,擔任聾啞人發聲的指導工作。貝爾年輕時也跟父親一樣,當了聾啞人的發音私人教師,並且還跟一位聾啞少女結了婚。可是,這位專門研究語言的青年學者,卻對電磁發聲的原理產生了極大的興趣。
當貝爾全家從蘇格蘭移民到美洲,貝爾被波士頓大學聘請擔任了語言教師。他參加了莫爾斯電報機的改進工作。
他當時產生了一個念頭:能不能不用電碼,直接把人的聲音傳遞到接收者那裏去呢?
這個把聲音和電結合起來的想法,使貝爾走上了發明家的道路。自從萌生了讓電直接傳達聲音的念頭,貝爾便記起了自己兒時的那種遊戲:假如能把空的罐頭變成聲音,把聲音改換成電訊號,再把電訊號還原成聲音的裝置,中間用導線連接起來。這樣用電傳達聲音的目標不就能實現了嗎?
關鍵在於如何實現聲音和電流的相互轉換。在這個尖端的物理學課題方麵,隻具備聲學知識和語言知識的貝爾,顯然還稱不上專家。
語音信號卻全然不同,要比電報信號複雜得多。他跟自己的助手華生合作,試製了一種金屬膜片,在膜片中心設置了磁性的簧片。
這樣一來,在人發出的聲波時,會引起金屬膜片的震動,產生各種頻率的振蕩。但這種振蕩又如何變成可傳導的電磁波呢?
貝爾一下子無法解決這個棘手問題。於是,他向各方麵的專家求教,希望能得到他們的指導。
就在這時,愛迪生給予了貝爾很大的幫助。
他建議說:“碳粉的密度可以改變電阻,從而改變通過它的電流強度。何不試試碳粉的這一特性呢?”
按照這種正確的思路,貝爾和他的助手華生把自己的金屬膜片裝在了填充著碳粉的容器上。當人發出的聲音通過膜片作用到碳粉上時,碳粉便會因為音波的衝擊不斷改變密度,從而產生不同強度的電流。反過來,不同強度的電流使碳粉的密度改變,又會使膜片發生振蕩,產生出相應的聲波。這便產生了送話器和受話器,聲音由電流直接傳達的目標就能實現了。
1876年2月,貝爾和華生終於造出了第一隻送話器和受話器。他們分別在自己的房間裏裝配上器械,並用電線連接起來,然後通上了電流。
就在這時候,貝爾不小心碰翻了自己的電池,蓄電池裏的稀硫酸潑到了桌子上。情急之中,貝爾喊道:“華生,快來幫忙,我這邊出事了。”
通常,他在這邊說的話,在遠處的華生是聽不到的。
但是這次,華生卻萬分激動地飛跑過來,喊道:“你剛才在喊我,是不是?”無意之中,他們已經完成了通話。
華生在受話器那一端,清清楚楚接收到了貝爾從送話器傳遞過去的聲音。
電話研製成功了!
夢想小啟迪
由幼時的遊戲到電話的發明,貝爾作出了巨大的貢獻。電話的發明並不是哪一個人的功勞,它是一個時代的產物。它凝聚著包括貝爾在內的許多電話發明家的智慧和汗水。