Hoe de telefoon werd uitgevonden

In de jaren 1870 ontwierpen Elisha Gray en Alexander Graham Bell onafhankelijk apparaten die spraak elektrisch konden overbrengen. Beide mannen snelden hun respectieve ontwerpen voor deze prototypetelefoons binnen enkele uren na elkaar naar het octrooibureau. Bell patenteerde eerst zijn telefoon en kwam later de overwinnaar te voorschijn in een juridisch geschil met Gray.

Tegenwoordig is Bell's naam synoniem met de telefoon, terwijl Gray grotendeels wordt vergeten. Maar het verhaal van wie de telefoon heeft uitgevonden gaat verder dan deze twee mannen. 

Bell's biografie

Alexander Graham Bell werd geboren op 3 maart 1847 in Edinburgh, Schotland. Hij was vanaf het begin ondergedompeld in de studie van geluid. Zijn vader, oom en grootvader waren autoriteiten op het gebied van elocutie en logopedie voor doven. Het was duidelijk dat Bell in de voetsporen van de familie zou treden na het afronden van de universiteit. Nadat Bell's twee andere broers aan tuberculose stierven, besloten Bell en zijn ouders in 1870 naar Canada te emigreren.

Na een korte periode in Ontario te hebben gewoond, verhuisden de Bells naar Boston, waar ze logopedische praktijken oprichtten die gespecialiseerd waren in het leren spreken van dove kinderen. Een van de leerlingen van Alexander Graham Bell was een jonge Helen Keller, die toen ze elkaar ontmoetten niet alleen blind en doof was, maar ook niet in staat was om te spreken.

Hoewel het werken met doven de belangrijkste bron van inkomsten van Bell zou blijven, bleef hij zijn eigen studies naar geluid volgen. De voortdurende wetenschappelijke nieuwsgierigheid van Bell leidde tot de uitvinding van de fotofoon, tot belangrijke commerciële verbeteringen in de fonograaf van Thomas Edison en tot de ontwikkeling van zijn eigen vliegmachine slechts zes jaar nadat de gebroeders Wright hun vliegtuig op Kitty Hawk lanceerden. Terwijl president James Garfield in 1881 stierf aan de kogel van een moordenaar, vond Bell haastig een metaaldetector uit in een mislukte poging om de fatale naaktslak te vinden.

Van telegraaf naar telefoon

De telegraaf en telefoon zijn beide op draad gebaseerde elektrische systemen, en het succes van Alexander Graham Bell met de telefoon kwam als een direct gevolg van zijn pogingen om de telegraaf te verbeteren. Toen hij begon te experimenteren met elektrische signalen, was de telegraaf al 30 jaar een bekend communicatiemiddel. Hoewel een zeer succesvol systeem, was de telegraaf in principe beperkt tot het ontvangen en verzenden van één bericht tegelijk.

Bell's uitgebreide kennis van de aard van geluid en zijn begrip van muziek stelde hem in staat de mogelijkheid te veronderstellen om meerdere berichten tegelijkertijd over dezelfde draad te verzenden. Hoewel het idee van een "meervoudige telegraaf" al een tijdje bestaat, was niemand in staat geweest om Bell te fabriceren. Zijn "harmonische telegraaf" was gebaseerd op het principe dat verschillende noten tegelijkertijd langs dezelfde draad konden worden verzonden als de noten of signalen in toonhoogte verschilden.

Praat met elektriciteit

Tegen oktober 1874 was het onderzoek van Bell zover gevorderd dat hij zijn toekomstige schoonvader, advocaat in Boston Gardiner Greene Hubbard, kon informeren over de mogelijkheid van een meervoudige telegraaf. Hubbard, die een hekel had aan de absolute controle die vervolgens werd uitgeoefend door de Western Union Telegraph Company, zag onmiddellijk het potentieel om zo'n monopolie te doorbreken en gaf Bell de financiële steun die hij nodig had.

Bell ging verder met zijn werk aan de meervoudige telegraaf, maar hij vertelde Hubbard niet dat hij en Thomas Watson, een jonge elektricien wiens diensten hij had ingeroepen, ook een apparaat ontwikkelden dat spraak elektrisch zou kunnen overbrengen. Terwijl Watson werkte aan de harmonische telegraaf op aandringen van Hubbard en andere donateurs, ontmoette Bell in het geheim in maart 1875 Joseph Henry, de gerespecteerde directeur van het Smithsonian Institution, die naar Bell's ideeën voor een telefoon luisterde en bemoedigende woorden aanbood. Aangespoord door Henry's positieve mening zetten Bell en Watson hun werk voort.

Tegen juni 1875 zou het doel worden bereikt om een ​​apparaat te creëren dat spraak elektrisch zou uitzenden. Ze hadden bewezen dat verschillende tonen de sterkte van een elektrische stroom in een draad zouden variëren. Om succes te bereiken, hoefden ze daarom alleen een werkende zender te bouwen met een membraan dat in staat is om elektronische stromen te variëren en een ontvanger die deze variaties in hoorbare frequenties zou reproduceren.

"Mr. Watson, kom hier"

Op 2 juni 1875 ontdekten de mannen tijdens het experimenteren met zijn harmonische telegraaf dat geluid via een draad kon worden overgedragen. Het was een volledig toevallige ontdekking. Watson probeerde een riet los te maken dat rond een zender was gewonden toen hij het per ongeluk plukte. De vibratie die door dat gebaar werd geproduceerd, ging langs de draad naar een tweede apparaat in de andere kamer waar Bell werkte.

De "twang" die Bell hoorde was alle inspiratie die hij en Watson nodig hadden om hun werk te versnellen. Ze bleven het volgende jaar doorwerken. Bell vertelde het kritieke moment in zijn dagboek: 

"Ik schreeuwde toen in M ​​[het mondstuk] de volgende zin: 'Meneer Watson, kom hier, ik wil u zien.' Tot mijn vreugde kwam hij en verklaarde dat hij had gehoord en begrepen wat ik zei. "

Het eerste telefoontje was net gedaan.

Het telefoonnetwerk is geboren

Bell patenteerde zijn apparaat op 7 maart 1876 en het apparaat begon zich snel te verspreiden. In 1877 was de bouw van de eerste reguliere telefoonlijn van Boston naar Somerville, Massachusetts, voltooid. Tegen het einde van 1880 waren er 47.900 telefoons in de Verenigde Staten. Het volgende jaar was de telefoondienst tussen Boston en Providence, Rhode Island, ingesteld. De dienst tussen New York en Chicago begon in 1892 en tussen New York en Boston in 1894. De transcontinentale dienst begon in 1915. 

Bell richtte zijn Bell Telephone Company op in 1877. Naarmate de industrie zich snel uitbreidde, kocht Bell snel concurrenten uit. Na een reeks fusies werd de American Telephone and Telegraph Co., de voorloper van de huidige AT&T, in 1880 opgericht. Omdat Bell het intellectuele eigendom en de patenten achter het telefoonsysteem controleerde, had AT&T de facto een monopolie op de jonge industrie. Het zou zijn controle over de Amerikaanse telefoonmarkt behouden tot 1984, toen een schikking met het Amerikaanse ministerie van Justitie AT&T dwong zijn controle over de staatsmarkten te beëindigen.

Uitwisselingen en Rotary Dialing

De eerste reguliere telefooncentrale werd opgericht in New Haven, Connecticut, in 1878. Vroege telefoons werden per twee verhuurd aan abonnees. De abonnee moest zijn eigen lijn opzetten om verbinding te maken met een andere. In 1889 vond uitvinder Almon B. Strowger uit Kansas City een schakelaar uit die één lijn kon verbinden met elk van de 100 lijnen met behulp van relais en schuifregelaars. De Strowger-schakelaar, zoals die bekend werd, werd ruim 100 jaar later nog steeds in sommige telefoonkantoren gebruikt.

Strowger kreeg op 11 maart 1891 een patent voor de eerste automatische telefooncentrale. De eerste centrale met de Strowger-schakelaar werd in 1892 in La Porte, Indiana geopend. Aanvankelijk hadden de abonnees een knop op hun telefoon om het vereiste aantal pulsen te produceren door te tikken. Een medewerker van Strowgers vond in 1896 de draaiknop uit, ter vervanging van de knop. In 1943 was Philadelphia het laatste grote gebied dat de dubbele service ophield (roterend en knop).

Telefooncel

In 1889 werd de op munten werkende telefoon gepatenteerd door William Gray uit Hartford, Connecticut. Gray's betaaltelefoon werd voor het eerst geïnstalleerd en gebruikt in de Hartford Bank. In tegenstelling tot betaaltelefoons vandaag, betaalden gebruikers van Gray's telefoon nadat ze hun oproep hadden beëindigd.

Betaaltelefoons verspreidden zich samen met het Bell-systeem. Tegen de tijd dat de eerste telefooncellen werden geïnstalleerd in 1905, waren er ongeveer 100.000 telefooncellen in de VS Tegen de eeuwwisseling waren er meer dan 2 miljoen telefooncellen in de natie. Maar met de komst van mobiele technologie daalde de publieke vraag naar betaaltelefoons snel, en tegenwoordig zijn er nog steeds minder dan 300.000 actief in de Verenigde Staten.

Touch-Tone telefoons

Onderzoekers van Western Electric, de dochteronderneming van AT&T, hadden sinds het begin van de jaren veertig geëxperimenteerd met het gebruik van tonen in plaats van pulsen om telefoonverbindingen te activeren. Maar het was pas in 1963 dat tweekleurige multifrequentiesignalering, die dezelfde frequentie gebruikt als spraak, commercieel levensvatbaar was. AT&T introduceerde het als Touch-Tone dialing, en het werd al snel de volgende standaard in telefoontechnologie. In 1990 kwamen drukknoptelefoons vaker voor dan modellen met draaiknop in Amerikaanse huizen.

Draadloze telefoons

In de jaren zeventig werden de allereerste draadloze telefoons geïntroduceerd. In 1986 verleende de Federal Communications Commission het frequentiebereik van 47 tot 49 MHz voor draadloze telefoons. Door een groter frequentiebereik toe te staan, konden draadloze telefoons minder interferentie hebben en minder stroom nodig hebben om te werken. In 1990 verleende de FCC het frequentiebereik van 900 MHz voor draadloze telefoons.

In 1994 werden respectievelijk digitale draadloze telefoons en in 1995 het digitale spread spectrum (DSS) geïntroduceerd. Beide ontwikkelingen waren bedoeld om de beveiliging van draadloze telefoons te vergroten en ongewenste afluisteringen te verminderen door het telefoongesprek digitaal te verspreiden. In 1998 verleende de FCC het frequentiebereik van 2,4 GHz voor draadloze telefoons; vandaag is het opwaartse bereik 5,8 GHz.

Telefoons

De vroegste mobiele telefoons waren radiogestuurde eenheden ontworpen voor voertuigen. Ze waren duur en omslachtig en hadden een extreem beperkt bereik. Voor het eerst gelanceerd door AT&T in 1946, zou het netwerk langzaam uitbreiden en geavanceerder worden, maar het werd nooit breed toegepast. Tegen 1980 was het vervangen door de eerste mobiele netwerken.

Onderzoek naar wat het mobiele telefoonnetwerk zou worden dat vandaag wordt gebruikt, begon in 1947 bij Bell Labs, de onderzoeksvleugel van AT&T. Hoewel de benodigde radiofrequenties nog niet commercieel beschikbaar waren, was het concept om telefoons draadloos te verbinden via een netwerk van "cellen" of zenders haalbaar. Motorola introduceerde de eerste draagbare mobiele telefoon in 1973.

Telefoonboeken

Het eerste telefoonboek werd gepubliceerd in New Haven, Connecticut, door de New Haven District Telephone Company in februari 1878. Het was één pagina lang en bevatte 50 namen; er werden geen nummers vermeld, omdat de operator u zou verbinden. De pagina was verdeeld in vier secties: residentieel, professioneel, essentiële services en diversen.

In 1886 produceerde Reuben H. Donnelly de eerste directory van het merk Yellow Pages met bedrijfsnamen en telefoonnummers, gecategoriseerd naar de soorten producten en geleverde diensten. Tegen de jaren tachtig waren telefoonboeken, of ze nu door het Bell System of door particuliere uitgevers werden uitgegeven, in bijna elke woning en elk bedrijf aanwezig. Maar met de komst van internet en mobiele telefoons zijn telefoonboeken grotendeels achterhaald. 

9-1-1

Vóór 1968 was er geen specifiek telefoonnummer voor het bereiken van eerste hulpdiensten in geval van nood. Dat veranderde nadat een congresonderzoek leidde tot oproepen om een ​​dergelijk systeem landelijk op te zetten. De Federal Communications Commission en AT&T kondigden al snel aan dat ze hun noodnetwerk in Indiana zouden lanceren, met behulp van de cijfers 9-1-1 (gekozen vanwege de eenvoud en omdat ze gemakkelijk te onthouden zijn).

Maar een klein onafhankelijk telefoonbedrijf op het platteland van Alabama besloot AT&T te verslaan in zijn eigen spel. Op 16 februari 1968 werd de eerste 9-1-1-oproep gedaan in Hayleyville, Alabama, op het kantoor van de Alabama Telephone Company. Het 9-1-1-netwerk zou langzaam worden geïntroduceerd in andere steden en dorpen; het was pas in 1987 dat minstens de helft van alle Amerikaanse huizen toegang had tot een noodnetwerk van 9-1-1.

Beller ID

Verschillende onderzoekers creëerden apparaten om het aantal inkomende oproepen te identificeren, waaronder wetenschappers in Brazilië, Japan en Griekenland, vanaf het einde van de jaren zestig. In de VS heeft AT&T voor het eerst zijn handelsmerk TouchStar nummerherkenning in 1984, Florida, beschikbaar gesteld. In de komende jaren introduceerde de regionale Bell Systems nummerherkenning in het noordoosten en zuidoosten. Hoewel de service aanvankelijk werd verkocht als een dure extra service, is nummerherkenning vandaag de dag een standaardfunctie die op elke mobiele telefoon te vinden is en op bijna alle vaste lijnen beschikbaar is.

Aanvullende bronnen

Wilt u meer weten over de geschiedenis van de telefoon? Er zijn een aantal geweldige bronnen in print en online. Hier zijn een paar om mee te beginnen:

"De geschiedenis van de telefoon": Dit boek, nu in het publieke domein, werd geschreven in 1910. Het is een enthousiast verhaal over de geschiedenis van de telefoon tot op dat moment.

Inzicht in de telefoon: Een geweldige technische inleiding over hoe analoge telefoons (gebruikelijk in huizen tot de jaren 1980 en 1990) werken. 

Hallo? Een geschiedenis van de telefoon: Leisteen magazine heeft een geweldige diavoorstelling van telefoons van vroeger tot nu.

De geschiedenis van Pagers: Voordat er mobiele telefoons waren, waren er pagers. De eerste werd gepatenteerd in 1949.

De geschiedenis van antwoordapparaten: De voorloper van Voicemail bestaat al bijna net zo lang als de telefoon zelf.