贝尔发明电话小故事

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　　贝尔发明电话小故事

　　贝尔(1847～1922)，美籍英国电话发明家。22 岁时，任美国波士顿大学的语音学教授。

　　贝尔少年时代天资平平。上小学时，学习成绩在班里倒数一二名。他不但学习不好，而且淘气、贪玩。书包里常常装着老鼠、麻雀这类小动物。

　　有一次，老师还在台上讲课，贝尔书包里的老鼠钻了出来，在教室里乱窜乱叫引得同学们哄堂大笑，乱成一团，老师狠狠地训斥了他。

　　后来，父亲把贝尔送到伦敦祖父那里，由严厉的祖父直接管教。祖父是位严格而又倔强的老头。但他知识渊博，教育耐心。很快，小贝尔喜欢起他的祖父，对学习有了兴趣，道理明白了不少。

　　他变了，不仅学习成绩好，有发明创造的热情，而且品德优良，经常助人为乐。有一次，他看到一位孤独老人用笨重的水磨在磨面，小贝尔很同情他，约了一群少年伙伴来帮忙。后来，小伙伴们嫌推磨太苦，纷纷不干了，只有小贝尔一人坚持下来。

　　回到家里，小贝尔想，怎样才能使水磨省劲呢?为了设计新水磨，他翻阅了大量资料，设计图画了一张又一张。

　　经过 1 个月的反复琢磨，草图终于设计出来了。几个工匠看了很称赞。在工匠师傅的努力下，省力的水磨制成了，乡亲们十分感激他，小贝尔也成了大家心目中的英雄。

　　小贝尔年少时，爱好演讲。他父亲是一位演讲家，贝尔少年时代，就组织“少年技术协会”，每周演讲一次。他很有演讲才能，22 岁被美国波士顿大学聘请，当了语音学教授。父子二人成为美国饶有名气的演讲家。

　　1875 年 6 月 2 日，28 岁的贝尔经历千万次的失败，终于制成了有线电话。这一天，他和华特生正在进行新的实验。

　　贝尔把一些部件放入硫酸里，不小心，硫酸滴到了他的腿上，他十分疼痛，无意地连声呼救：“华特生，快来，我需要你!”声音通过电线传到了华特生的耳朵里。就这样，人类第一部有线电话制造成功了。

　　拓展：贝尔的梦想

　　有一天，贝尔对桑德士说：「桑德士先生，如果储藏室是空著的，能否借用一下，我想做些消遣的工作。」

　　桑德士立刻派人打扫了一个地下室的房间，借给贝尔使用。房间里很外地搬进了铁丝、线圈、电池和药品等，各种物品和工具。

　　原来，贝尔注意到当时已经很兴盛的事业─电报，它是借着电线来传导电波。身为音学的研究者，他常常想着「为什么不能借助电波来传播声音呢?」

　　这种念头促使他发明以电波传音的构想。他访问一位华盛顿名电报技师，向他提出自己的想法：「以电线传送音波的事可能吗?」

　　那位技师呵呵大笑说：「阁下对电气真是门外汉，电线怎能传音呢?稍具有电气知识的人，是不会有这种呆念头的。以後还是多多学习电学吧!才不会闹这种笑话。」

　　贝尔听了十分扫兴，但并不因此而断了这种念头。他反而利用时间去接触电气方面的知识，不久，他对电气已经摸得一清二楚了。

　　在塞内姆，白天的教育工作很忙，但贝尔仍是精力充沛，每晚一用过晚餐，就迫不及待地跑进了地下室，直到深夜，仍不休息。

　　桑德士觉得奇怪，就问他：「贝尔先生，你常常在地下室里忙到深夜，是不是正在研究什么东西呢?」

　　「啊!那是我的一个梦想，我研究是否可利用电讯播送音乐。」

　　桑德士睁大眼睛，一副难以了解的神情。贝尔就向他解释说：「在英国时，我曾经读过父亲的一篇论文，而联想到一些有趣的事情。後来，又和伦敦大学的霍伊斯顿先生相互研究，他借给我一本德国人赫尔姆霍兹所著的『音的感觉』。书的内容我并不十分了解，但对他利用电磁石打击音叉这件事，却深深留在脑海里。

　　我常常在想：是不是可以把这边的曲子用钢琴弹了以後，让它变成电流传送到远处，使那边的钢琴也奏出同样的曲子来。就说它是音乐的通讯吧!但实际操作起来，还是十分困难哩!」

　　桑德士很专心地听著，然後问：「那么，你的意思是说，一个钢琴键子拉一条电线，然後接到对方的键子吗?」

　　贝尔摇摇头，说：「不，那倒比较简单。不过，那样还是需要几十条的电线，比较不实用。如果能像普通的电讯一样，只用一条电线，就能传送全部的声音就好了。」

　　「能那样做吗?用一条铁丝传送各种声音的话，会不会很乱呢?不要说是音乐，光是『格格』的声音，听了就很烦。」

　　「虽然把Do音和Mi音一起送出去，但在接受的那边，应该是Do和Mi分别作响的，当然理论上是这样，但实际上做起来就不太容易了。」

　　听到这儿，桑德士的眼睛突然一亮，只见他很兴奋地说：「这个构想如果能应用在电讯上，那一定是很了不起的事。」

　　「啊!那是什么意思?」这下子反倒是贝尔感到莫名其妙起来。

　　「我的意思是说，假定用钢琴的Do键，发出『的的答答』的摩尔斯电码，另外又用Re键，发出别的摩斯电码，Mi键也是这样做。如果照你所说的，把声音用一条铁丝传送出去，那边仍能分辨出Do、Re、Mi各种音阶的话，那么用一条电线，岂不是可以一次就传送好几个摩斯电码了吗?」

　　「有道理!如果钢琴的键子有八十八个，那么一次不就可发出八十八种音讯了。」贝尔也惊喜的说着。

　　「对，如果使用这种方法，不管有多少的电讯，只须一条铁丝，就可以在极短的时间内发出;这是很重要的发明。贝尔先生，你还是放弃音乐的电讯那种梦想吧!研究这种电讯事业较实际，要是成功了，还能赚大钱呢!

　　你看如何呢?研究费用我来负担，人手不足的话，我也可以雇用助手。先生，就请你进行这项伟大的发明吧!」

　　一个有眼光的伟大企业家，和胆大心细的发明家，就在这里交换意见，共同携手合作，来完成一项最大的发明。从此，有了桑德士的资助，贝尔更能充分地发挥他的发明才能，为自己的理想而努力。　发明电话　调和电讯的研究

　　当时摩尔斯的电讯，渐渐地广被使用，通讯量大为增加，电讯公司因申请的件数太多，无法应付而大伤脑筋。所以，有很多人拼命研究用一条电线同时发出多种通讯的方法，这种方法叫「多重通讯」。

　　听了贝尔音乐通讯的构想，立刻想到应用於多重通讯的桑德士，真不愧为头脑灵活的实业家。而像贝尔那样使用高低不同的音所做的多重音讯，称为「调和音讯」。

　　当贝尔决定著手於调和电讯的研究时，桑德士不仅提供巨额的实验费用，还雇请一位叫汤玛斯‧奥格士达斯‧华生的电气工人，作为助手，并且腾出了宽敞的屋顶后房作为实验室。

　　华生虽然学校还没毕业，但因为曾经自修电气方面的知识，也开过电气店，所以有精巧的手艺，也有丰富的发明才能，受聘之後他也住进桑德士公馆，和贝尔一起进行研究的工作。

　　有了能干的助手以后，贝尔的调和电讯研究进展得很惊人。到了一八七四年，已可用一条电线同时发出十到十二种的摩尔斯电讯。

　　但是，当发明到那种程度，贝尔便逐渐把住意力转移到另一个方向。随著电气和音讯的深入了解，他抱着比调和音讯更大的理想，那就是─把人的声音直接经由铁丝送到远处──也就是电话的构想。

　　「使用於调和电讯的音，是因为它的高度、大小都有一定。而人的声音也是音，只是高度、大小不断地变化，而形成了语言。如果把高度、大小不断变化的音，变为电流再发送，当然是相当的困难，但也绝非不可能的事。…….」

　　贝尔把构想告诉华生，并且怂恿他：「传送人的声音的电讯，才是有价值的工作，我们还是把调和电讯搁下来，试试这种研究吧!」

　　华生也很感到兴趣，两人便一起开始了电话的研究。

　　不久，桑德士知道了这件事，他不太高兴地说：「你们如果对研究太随便的话，我就不再负担实验的费用了。你们说的电话，只不过是玩具而已，根本不实用，还是调和电讯比较有益於人类的发明。再说，现在调和电讯已有了一点眉目，请不要再三心两意，继续工作吧!」

　　受到责备的他们，只好再回复到调和电讯的工作。虽然如此，电话的梦想仍留存在贝尔的脑中，他无时不在想：「怎么才能用电线来传送人的声音呢?」

　　这实在是一件很困难的事，贝尔怎么想就是不知从何处去着手。

　　不死心的贝尔，利用到华盛顿的时候，专程去拜访在斯密蘇尼安协会担任主席的约瑟夫‧亨利，徵询他的意见。亨利很仔细听了贝尔的说明，然後很热诚地说：「贝尔先生，你真是一项了不起的构想，这一定会成为历史上的大发明，好好研究吧!不要半途而废了。」

　　「可是，大家都笑我是在作梦，我又没有充分的电气知识，不知道该从何处下手才好?」贝尔忧心的说着。

　　「贝尔先生，伟大的发明家是不容易被人了解的，你不要因此而气馁，知识不够可以再充实呀!怕什么，继续努力吧!」

　　得到了亨利的鼓励，使贝尔的信心倍增。

　　六、从故障中得到启示

　　没想到让贝尔百思不得其解的电话，却在一次故障中得到启示。

　　一八七五年六月二日下午，贝尔和华生正在做著调和音讯的研究，华生坐在送讯机前，拍著发出声音的金属板。隔壁房间放著收讯机，从金属板发出去的信号变成电流，由铁丝传过来，经过电磁石吸引收讯机铁板而发出声音。贝尔站在收讯机前面，检查发声的情形。

　　忽然，华生注意到一块振动板拍不响，好像是受到什么干扰，弹簧失灵了，所以振动板才不能动。

　　「真是的，这时候才发生毛病……」华生埋怨了一句，想调整弹簧，而用手指头弹了振动板，霎时，振动版发出了与平常不太相同的「嗯──」声音，紧接著，在隔壁房间的贝尔匆忙地冲了进来。

　　「你刚才做了什么?就是那个样子，不要动!做给我看看!快!」贝尔很兴奋地大声喊着。

　　华生以为自己做错事，有点畏缩地说：「先生，你在生气呀!」

　　「没有，刚刚从收讯机传出了怪音，『嗯』的一声，就像有人在呻吟一样。华生，你刚才做了什么?」贝尔激动地回答。

　　华生这才恍然大悟，松了口气说：「也没做什么啦!只是因为振动板故障，我用手指弹了一下。不过好像是有发出『嗯』的声音。」

　　贝尔听了，立刻详细检查收讯机故障的状况。他们发现在送讯机上弹了弹簧，发出『嗯』的声音时，在收讯机也可收到同样的声音。

　　「这样把高度、大小不定的声音，从送讯机传到收讯机，那不就是我们的构想──电话吗?」

　　贝尔不禁高兴地跳起来，继续说：「好极了!知道传声的原理，电话就属於我们的了。」

　　华生还张著口在发呆呢!贝尔拍了他一下，说：「华生，不要再实验调和电讯了，从此，我们专门研究电话。今天，托你的福，才发现了用电讯传送人声的巧妙方法，那是因为电磁诱导所产生的现象。详细的情形等我以后再说明，现在我要画设计图，请你照图装配好。」

　　当晚，贝尔连夜赶出了设计图。华生也不含糊，第二天马上照图装配了电话机。贝尔紧张地对著电话机大声叫喊，但受话机的这边，华生却只听到微弱的声音，不太清晰。不过无论如何，用这种方法就可以传送声音是可确定的了。

　　「好吧!现在总算有了声音，以后继续改良就可以了。」

　　这时的贝尔，脸上洋溢著希望与信心。

　　在莫尔斯电报发明后的20多年中无数科学家试图直接用电流传递语音，贝尔也把发明电话作为自己义不容辞的责任。但由于电话是传递连续的信号而不是电报那样不连续的通断信号，在当时的难度好比登天。他曾试图用连续振动的曲线来使聋哑人看出“话”来，没有成功。

　　但在实验中发现了一个有趣现象：每次电流通断时线圈发出类似于莫尔斯电码的“滴答”声，这引起贝尔大胆的设想：如果能用电流强度模拟出声音的变化不就可以用电流传递语音了吗?随后的两年内贝尔刻苦用功掌握了电学，再加上他扎实的语言学知识，使他如同插上了翅膀。

　　他辞去了教授职务，一心扎入发明电话的试验中。在万事俱备只缺合作者时他偶然遇到了18岁的电气工程师沃特森。两年后，经过无数次失败后他们终于制成了两台粗糙的样机：圆筒底部的薄膜中央连接着插入硫酸的碳棒，人说话时薄膜振动改变电阻使电流变化，在接收处再利用电磁原理将电信号变回语音。但不幸的是试验失败了，两人的声音是通过公寓的天花板而不是通过机器互相传递的。

　　正在他们冥思苦想之时，窗外吉他的丁冬声提醒了他们：送话器和受话器的灵敏度太低了!他们连续两天两夜自制了音箱、改进了机器。然后开始实验，刚开始沃特森只从受话器里听到嘶嘶的电流声，终于他听到了贝尔清晰的声音“沃特森先生，快来呀!我需要你?1875年6月2日傍晚，当时贝尔28岁，沃特森21岁。他们趁热打铁，几经半年的改进，终于制成了世界上第一台实用的电话机。

　　1876年3月3日(贝尔的29岁生日)，贝尔的专利申请被批准，专利号为美国174465。其实，在贝尔申请电话专利的同一天几小时后，另一位杰出的发明家艾利沙·格雷也为他的电话申请专利。由于这几个小时之差，美国最高法院裁定贝尔为电话的发明者。

　　回到波士顿后两人继续对它进行改进，同时抓住一切时机进行宣传。两年后的1878年，贝尔在波士顿和沃特森在相距300多公里的纽约之间首次进行了长途电话实验。

　　与34年前莫尔斯一样取得了成功。所不同的是他们举行的是科普宣传会，双方的现场听众可以互相交谈。中途出了个小小的问题：表演最后节目的黑人民歌手听到远方贝尔的声音后紧张得出不了声，急中生智的贝尔让沃特森代替，沃特森鼓足勇气的歌声使双方的听众不时传来阵阵掌声和欢笑声，试验圆满成功。

　　1877年，也就是贝尔发明电话后的第二年，在波士顿设的第一条电话线路开通了，这沟通了查尔期·威廉期先生的各工厂和他在萨默维尔私人住宅之间的联系。也就在这一年，有人第一次用电话给《波士顿环球报》发送了新闻消息，从此开始了公众使用电话的时代。