В первых телефонах звук передавался еще не очень отчетливо и лишь на близкое расстояние. Ведь чем длиннее провод, тем большее сопротивление оказывает он электрическому току. А в телефонах Белла работал очень слабый индуктированный ток, который едва колебал мембрану приемного аппарата. Даже в километре от передаточного аппарата можно было только при большом напряжении различать отдельные слова. Но вскоре очень несложное изобретение во мною раз увеличило и слышимость и дальность телефонных переговоров.
— Сейчас летчик Иванов расскажет о своем воздушном бое с фашистскими истребителями. Внимание! У микрофона летчик Иванов…
Мы часто слышим по радио выступления героев отечественной войны, выдающихся общественных и ученых деятелей. Но при чем тут микрофон?
Этот очень чуткий прибор радио заимствовало у телефона. Как и самый телефон, так и микрофон был создан почти одновременно двумя изобретателями. Один из них уже знаком нам по буквопечатающему телеграфному аппарату— это Давид Юз. Вы слыхали, наверное, и о другом изобретателе — знаменитом американце Томасе Эдисоне.
Микрофон совершил революцию в телефонии. Без него нельзя было бы передать живую речь или музыкальное произведение по радио. Между тем первый микрофон Юза был так прост, что каждый может сам его устроить.
Прибор состоял из маленького угольного стержня, заостренного с обоих концов, и двух тонких угольных пластинок с углублениями посредине. Пластинки были укреплены в горизонтальном положении на деревянной стойке, а в углубления их свободно вставлены заостренные концы стержня. Вот, в сущности, и весь микрофон, а выполнял он очень важную задачу.
Верхняя угольная пластинка была соединена с одним полюсом гальванической батареи, а нижняя — с одним из проводов телефонного аппарата. Другой провод аппарата, а также второй полюс батареи были присоединены к телефонной сети. Таким образом, электрическому току вместо короткого пути между полюсами гальванической батареи приходилось совершать длинное и сложное путешествие.
Сначала ток по проволоке направлялся к верхней пластинке микрофона. В ее углублении, там, где пластинка соприкасалась со стержнем, ток перескакивал на стерженек. Далее ток по нему проходил к другому концу и здесь перепрыгивал на нижнюю пластинку. Отсюда по телефонному проводу ток поступал в приемный аппарат и пробегал через обмотку его магнита. По другому проводу ток проходил в телефонную сеть и мог наконец пробраться ко второму полюсу гальванической батареи.
Сколько затруднений приходилось преодолевать току на своем пути! При этом по проволоке он еще бежал спокойно, а в микрофоне начинались настоящие скачки с препятствиями. Зачем же понадобилось это лишнее сопротивление, которое только уменьшает силу тока? В том-то и дело, что не только уменьшает.
Когда вы произносите слова у микрофона, звуковые волны вашего голоса заставляют колебаться угольный стерженек. Он то плотнее прижимается к пластинкам, то отходит от них. Колебания стержня то ухудшают, то улучшают соприкосновение с углублениями в пластинках, и сопротивление электрическому току изменяется. Чем больше сопротивление, тем меньше сила тока в цепи, и наоборот. Что же происходит в микрофоне?
Пока стерженек микрофона в покое, сила тока в. цепи не изменяется. Но едва вы заговорили, звуковые волны начинают колебать стерженек и этим изменяют сопротивление микрофона электрическому току. А в зависимости от этого ток то усиливается, то ослабляется. Во время разговора сила тока колеблется и притом точно так же, как воздух от голоса. Другими словами, микрофон превращает звуковые колебания, воздушные волны, в электрические колебания звуковой частоты.
От микрофона эти электрические колебания по проводу передавались к телефону Белла. Там электрический ток пробегал по обмотке магнита и попеременно то усиливал, то ослаблял его действие. А в зависимости от этого магнит то сильнее, то слабее притягивал к себе мембрану. И ее колебания в точности соответствовали колебаниям стерженька микрофона, или звуковым волнам. Таким образом, телефон снова превращал электрические колебания в звуковые. В приемном аппарате уже совершенно отчетливо были слышны слова, произнесенные у микрофона.
Благодаря микрофону телефон Белла стал работать уже не слабым индуктированным, а более сильным током от гальванической батареи. Это позволило увеличить дальность телефонных переговоров до нескольких километров.
Для удобства телефонную трубку соединили с микрофоном. При разговоре по такой микротелефоной трубке уже не нужно было вертеть головой из стороны в сторону. С тех пор исчезли и смешные объявления.
И телефонные аппараты и микрофоны непрерывно совершенствовались. В новых микрофонах вместо угольных пластинок и стержня был использован угольный порошок. Каждая крупинка его как бы заменяет отдельный стержень, и чувствительность такого прибора еще больше увеличилась. Недаром микрофон называют «электрическим ухом». С одинаковым правом его можно назвать и «звуковым микроскопом». Как микроскоп увеличивает маленькие или совсем невидимые простым глазом предметы, так микрофон во много раз усиливает очень слабые или совсем неуловимые ухом звуки.
Человеческий голос стал звучать совсем отчетливо на расстоянии десятков, потом сотен, даже тысяч километров. Телефон связал между собою не только близкие города — москвичи могут разговаривать с ленинградцами, с сибиряками, даже с дальневосточниками. При этом для телефонных переговоров используются телеграфные провода. Мы знаем, что по одной и той же цепи можно передавать одновременно 18 телеграмм. По той же цепи можно, без ущерба для передачи телеграмм, одновременно вести 15 телефонных переговоров.
Всего лишь сорок лет назад телефон был еще редкостью В России до самой Великой Октябрьской революции он оставался роскошью, доступной лишь очень состоятельным людям. Телефоны существовали у нас только в крупнейших городах. В деревнях их не видывали. Теперь все города нашей родины связаны телеграфно-телефонными проводами. И почти не осталось сельсоветов без телефона.
10. Всеведущее и вездесущее
«12 января 1930 года, закончив свою обычную передачу, я дал сигнал: «Всем, всем, всем» с просьбою ответить на волне 42 метра и вдруг услышал позывные, а затем вопрос о моем местопребывании и о том, на каком языке я могу объясняться. Я ответил, что лучше всего на немецком и что нахожусь на Земле Франца-Иосифа.
«Дорогие друзья, — передавал мне неожиданный собеседник, — очевидно, мы сейчас перекрыли рекорд дальности радиосвязи. Вы разговариваете с базой американской экспедиции адмирала Бэрда в Антарктике».
Завязалась беседа. Я сообщил, что у нас полярная ночь, холодно. На зимовке 7 человек. Мой собеседник ответил, что v них всего 2 градуса мороза. Стоит конец лета, и под влиянием солнечных лучей лед оттаивает…
Эта беседа вызвала у нас огромную радость. Подумать только — Арктика говорит с Антарктикой!»
Так писал Герой Советского Союза товарищ Кренкель, вспоминая о своей зимовке на радиостанции в бухте Тихой. Лучший в мире радист беседовал на расстоянии 19 000 километров! Один этот факт показывает безграничные возможности самого молодого вида связи — радио. А ведь ему еще не исполнилось и пятидесяти лет.
В 1895 году знаменитый русский ученый Попов решительно заявил: отныне можно «телеграфировать без проволоки», посредством электромагнитных волн, нужно только усовершенствовать этот способ.
Меньше чем через год Попов уже передал без проводов сигналы по азбуке Морзе на расстояние в 5 километров.
Александр Степанович Попов и его радиостанция
Не раз обращался Попов к правительству и просил отпустить средства для дальнейших опытов. Невежественные царские чиновники не могли оценить значение одного из величайших изобретений нашего времени. Попова постигла судьба Кулибина, Ползунова, Шиллинга, многих русских исследователей и изобретателей.
Почти на два года позже Попова такое же изобретение сделал итальянец Маркони. Тот был практичным предпринимателем-дельцом, не то что скромный русский ученый. Маркони немедленно взял патент и организовал частную торговую компанию. Он получил крупные средства и стал совершенствовать свое изобретение. В 1901 году была уже установлена беспроволочная связь через Атлантический океан. С тех пор радио стало стремительно развиваться во всем мире.
По сравнению с проволочной телеграфией радио имеет огромное преимущество. Оно не нуждается в дорогостоящих линейных сооружениях. Оно передает сообщения действительно с молниеносной быстротой и притом одновременно для любого числа людей. Оно переносит на любое расстояние живую человеческую речь, лекции мировых ученых, концерты певцов и музыкантов, даже театральные представления. Но и это еще не все.
