爱迪生(15)_虚阁网

一五

　　为了实现这一点，曾提出要架设一条专门电报线路，线路要架设在与铁路平行的电杆上，高度要有车厢那么高，提出要在一节或几节车厢顶上敷设一个彻底与收报机和线圈绕组连接在一起的绝缘金属带；通过车轮和钢轨来接地。发报机电路是由电池组、电键、蜂音器和收发转换开关组成。这些装置都安装在各个车站。车厢顶上的金属带和电报线路间的距离是30～50英尺，信号的传递是靠相互感应作用跳过这个距离的。脉冲是按莫尔斯电码长短不同的音乐般的蜂音传发的。这种电报机由于经常在接收消息时伴有“蜗蜗”的杂音而叫做“蜗蜗电报机”。

　　1885年11月26日，爱迪生递交了两份登记这一电报机系统的申请，而后来也发给了两份专利特许证：1892年11月22日发给的专利特许证号码是第486634号；1891年12月29日发给的专利特许证号码是第465971号。值得指出的是，爱迪生是最早指出向上引出的极板的优点的人之一。例如，专利特许证中指出：“我发明了一种新的和有效地用向上引出极板或装置以改进电力传送信号的方法。我发现，如果安装的高度能足以克服地面曲率并把地面吸收缩小到最少最低限度，那么相距很远的两个地点间就是没有电线，也能通过感应来收发电报或信号。这项发明可以用于在没有敷设水底电缆的水域上通报，或用于大海上的船只相互进行联络，或用于正在航行的船只和各沿岸点间相互进行联络。

　　这项发明也可以被用于地面上相距很远的地点间的相互联系，但是为此就必须提高安装高度，以便把建筑物、树和地面本身的凸出地段对感应的吸收效应缩小到最低限度。在海拔100英尺的海面上，我能够建立远距离联系，所以如果现有的桅杆能达到这样的高度的话，那么两个海船间就可以保持远距离联系，而利用中间船只来转发就可以进行穿过海洋的远距离联系。”这项发明于1904年被马尔科尼公司买去了，看来是为了掌握住使用这一系统的权利，因为这一系统在无线电发展的初期能与无线电报进行竞争。但马尔科尼公司从来也没有实际采用这一系统。爱迪生和吉利兰试验了这一系统，而且试验成功了。

　　爱迪生在静电基础上详细研究了传送远达3英里的这种系统的变体：在门罗园，这样“空间电报”有效距离是580英尺。这一系统的变体是由起电盘和感应线圈向固定在桅杆尖上的金属板放电的装置组成。这一金属板的静电荷可以使距离很远的桅杆上出现同样的电荷，因此受话器里就收听到“咔嚓咔嚓”的声音。许多年后，爱迪生感到惊讶的是，他当时怎么很少注意自己这一个不用电线传送电报的系统，尽管这个系统当时已是靠电波来传递电报的无线电的鼻祖了。但如从对爱迪生系统的描述中看到的那样，该系统是通过感应进行工作的，而不是应用电波进行工作的。

　　六

　　除了在电报技术方面的研究工作外，爱迪生还对电话作了许多试验和研究。他在这方面的研究也获得了巨大成就。电话技术采用了爱迪生所亲自研制成功的炭精送话器，这是爱迪生为把电话改进成为通话清晰的通讯装置而顽强寻找的圆满结果。托·阿·爱迪生对电话技术作了大量研究，而这些研究的过程对我们是大有教益的。

　　爱迪生在对四工通报加紧研究时期，就已对用电通过电线传送声音的问题感兴趣。他在这方面研究的最初目的，是要采用有声的电报传送。当时还没有提出远距离传送语句清晰的说话声或音乐的任务。数量有限的声音的组合，当时已能保证用莫尔斯电码进行信号的远距离传送；甚至这一原理也可能帮助找到一些同时进行多种收发报的新方法。爱迪生根据当时电报技术所已具备的条件，在1875年初就设计出了“音叉电报”。据爱迪生说，这一系统工作性能很好。传送一个“点”，就要接连响两声，而传送一个“划”，就要中间稍有停顿地响两声。在使用两个独立音叉（即一个用来发出“点”的信号，另一个用来发出“划”的信号）时，就会得到更好的效果，在这种情况下，音叉就应当在音调的高低方面有所不同。

　　在这一系统中，就可以清楚地看到磁性电话接收机（电话当时还未发明）的工作原理。在1875年，“西部联合电话电报公司”总裁威廉·奥顿要爱迪生注意德国发明家菲利普·赖斯的研究工作，因为赖斯的电话在1862年就得到详细描述，换句话说，提出了用电方法进行声音的远距离传送问题。赖斯电话在当时引起了许多争论：它是否能用于传送语句清晰的说话声呢？无庸置疑，它还不能实现这种职能；然而作为赖斯装置基础的原理使人很感兴趣，并在后来电话的设计中得到了应用。赖斯没有使自己已经改进的电话达到远距离传送清晰语句的目的，但却为电话技术奠定了基础。爱迪生在1875年末开始研究远距离传送人的说话声问题，认为这种电力通讯方法具有重要的独创意义，除此以外，它也能在电报技术已获得牢固地位的某些方面被采用。

　　爱迪生自己就在1879年以前进行的电话技术方面的各项研究工作情况，写了一份综合报告。发表在普列斯考特的关于电报术的产生和发展的专题著作中。爱迪生就由试图用声音传递电报的研究直接走向制造远距离传送言语和音乐的装置系统的研究工作。爱迪生在初次试图制造会讲话的电话机时，就利用了赖斯的送话器和他本人以前所使用过的一种谐振接收机。其主要目的是传送清晰的言语，为此，就要使赖斯系统变得更加灵敏，而首先是应当提高送话器的灵敏度。

　　换言之，应当把那种在声振动影响下发生明显变化的电阻，接入电话的送话器的电路中。所以爱迪生开始试验，怎样可以提高接入的电阻的灵敏度，例如在赖斯送话器中，在薄膜上的针尖和铂片间放上几滴水能否起作用。开始时彻底失败了：水被分解了，电路中的电阻因受声音振动的作用所发生的不但没有加大，反而更坏了，造成严重失真。当在针尖上套上一个小环，而又在针尖和小环中间的薄膜上放一滴水和浸透各种溶液的海绵，以及纸或毡的时候，也没有获得良好结果。

　　爱迪生早在1873年就制成了一种变阻器，它是利用筒里装的一些在受到压缩时便要改变其阻抗的粉状炭、石墨和其他一些材料的属性制成。所以爱迪生在1876年初，对电话的送话器的试验中就已开始注意研究固体物质了。爱迪生在第一次使用石墨和阿肯色河的白石头制成的薄膜时清晰地传送了几句话。但就是在这次试验中，也没有取得完全满意的效果。非金属导体的电阻，在膜片振动影响下所发生的变化还不够大。爱迪生进行了重要的改进：他把这一电阻接入到感应线圈的原绕组中去。

　　这时，副绕组就显出往线路中传送的电流强度振动特别明显的现象。由此，送话器的灵敏度和接收的音量都提高了，接收距离也增大了。爱迪生利用从煤油燃烧时得到的灯烟（经过压制）作材料，制成送话器中的炭质电阻。与爱迪生同时研究改进电话机的还有已获得真正成就的其他许多发明家和科学家。在这里应当提及埃·别尔利维尔的研究工作，因为他也制造了一个改善了电话传送的炭精送话器。这种送话器是利用各接触点不严的电阻变化原理来工作的。爱迪生在自己的试验工作中没有应用这一原理。

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