Telefoon
Door S. M. de Bruijn
Dat de telefoon niet jaren eerder uitgevonden is, komt omdat er halverwege de vorige eeuw nog nauwelijks conservenblikken zijn. Tegenwoordig spelen kinderen met mobiele telefoons, maar een paar decennia geleden kon je het kleine grut tevreden houden met twee blikken en een strakgespannen draad ertussen. Spreken in het ene blik, luisteren in het andere.
Ook in de jaren zeventig van de negentiende eeuw beseft de Amerikaan Alexander Graham Bell maar al te goed wat de basis is van de telefoon: geluid veroorzaakt een trilling in de lucht, en het is de kunst om die trilling om te zetten in een elektrisch signaal dat je, net als bij de telegraaf, over grote afstand kunt transporteren.
Al op jonge leeftijd heeft Bell iets met geluid. Zijn vader geeft spraakles aan doven en op 16-jarige leeftijd ontwerpt Alexander samen met zijn broer een kunststem: een 'apparaat' met kunstmatige longen, mond, neus en stembanden. De machine kan zo overtuigend „Mamma” roepen, dat de kwajongens de buurvrouw voor de gek houden en naar haar kind laten zoeken. Alexander leert van het apparaat hoe klinkers en medeklinkers gevormd worden. Het instrument komt goed van pas om de doven te leren spreken.
Kunstoor
Nadat Bell in 1873 aantreedt als hoogleraar spraakfysiologie –hij is dan pas 26 jaar– schieten alleen de avonduren over voor zijn uitvinderswerk. Samen met zijn enthousiaste assistent Thomas Watson maakt hij in 1874 een imitatieoor. Aan het eind van een buis plaatst hij een membraan, waaraan een metalen staafje gelijmd is. Dat is via een scharnier verbonden met een ander stuk metaal. De buis is de gehoorgang, het membraan staat model voor het trommelvlies, de metalen staafjes zijn afgekeken van de drie gehoorbeentjes in het oor: hamer, aambeeld en stijgbeugel. Bell is verbaasd hoe zwakke trillingen in staat zijn het metaal in beweging te brengen, en registreert geluidsgolven door een haar aan het metaal te laten schrijven op een stuk beroet glas.
De volgende stap in de ontwikkeling van de telefoon is het overbrengen van het signaal van het imitatieoor naar de imitatiestembanden. Bell experimenteert met een metalen plaatje dat onder invloed van geluidsgolven beweegt voor de opening van een elektrische spoel. Die registreert de trillingen als veranderingen in de stroomsterkte. Hij veronderstelt dat het mogelijk moet zijn met datzelfde spanningsverschil een ander membraan te laten trillen, zodat er weer geluid ontstaat. In juni 1875 slaagt hij erin om op die manier bepaalde geluiden over te seinen, maar praten door de 'telefoon' lukt dan nog niet. Dat weerhoudt hem er niet van alvast een patent voor te bereiden. Op 14 februari 1876 dient zijn schoonvader dat in, onder de naam: ”Verbeterde telegrafie”.
Slechts een paar uur later dient zijn concurrent, Elisha Gray, een soortgelijk ontwerp voor de telefoon in. Dat lijkt sterk op de twee conservenblikken met een touw, in die tijd bekend als de liefdestelegraaf, waarmee je kon communiceren zonder dat anderen het hoorden.
Als Bell op 10 maart 1876 zijn befaamde experiment uitvoert, heeft hij zijn apparaat al een stuk verder ontwikkeld; het vertoont nu juist overeenkomsten met het ontwerp van Gray. De elektrische spoel is vervangen door een vloeistof. Aan het membraan zit een platinadraad die in de zure vloeistof steekt, evenals een koperen buis. Een elektrische stroom loopt via platinadraad, vloeistof en koper naar een elektromagnetische spoel in een andere ruimte, die een metalen plaatje tot trilling brengt. Zodra iemand spreekt, beweegt de platinadraad, zodat de afstand tot de koperen buis varieert, en daarmee de weerstand en dus ook de stroom. Een paar dagen later schreef Bell aan zijn vader: „De dag komt dat telegraafdraden naar huizen worden gelegd, net als nu leidingen voor water en gas, en dat vrienden elkaar spreken zonder hun huis te verlaten.”
„Come here”
De deur tussen de twee kamers gaat dicht, Watson perst zijn oor tegen de ontvanger en stopt zijn andere oor dicht. Daarna roept Bell in het mondstuk: „Mr. Watson, come here, I want to see you.” In zijn notitieboek schrijft Bell: „Tot mijn grote vreugde kwam hij eraan en verklaarde dat hij gehoord en begrepen had wat ik zei. Ik vroeg hem om de woorden te herhalen.” Watson en Bell wisselen van plaats en Watson leest wat passages uit een boek voor, die helaas onduidelijk overkomen. Maar de telefoon is een feit.
In juni 1876 demonstreert Bell zijn uitvinding en in oktober voert hij voor het eerst een gesprek over een afstand van 5 kilometer. Een halfjaar later installeert een bedrijf voor inbraakalarm, E. T. Holmes, de eerste commerciële telefoons in het kantoor van enkele klanten.
Vandaag de dag zijn de Bell Labs, eerst onderdeel van telefoonmaatschappij AT & T, nu van Lucent Technologies, nog steeds wereldberoemd. Drie medewerkers vinden in 1947 de transistor uit, waarop de huidige computertechnologie gebaseerd is. Ook de bekende term decibel herinnert nog aan de naam van de spraakmakende uitvinder.
Een uitgebreide biografie van Bell:
Archieven met handschriften of foto's van Bell en zijn uitvinding:
Een gedetailleerde uitleg over het totstandkomen van de uitvinding van de telefoon:
De huidige Bell Labs:
Relevante websites:
www.fitzgeraldstudio.com
http://cti.itc.virginia.edu
http://bell.uccb.ns.ca
http://memory.loc.gov
http://jefferson.village.virginia.edu
http://cti.itc.virginia.edu
http://repo-nt.tcc.virginia.edu
http://www.bell-labs.com/
