やはり、ただの「電気に関心のある人」ではなかった。微妙な音声・音素の違いとは何だろうとずっと考え続けていた人だったのです。
　目の前に、既成の素材、証明済みな既知の公式がいくらあったって、そこから発明や発見が自動的に生成することはありません。発明が生成する直前の、「霊感」が作動する段階が、発明者のアタマの中に、あるのです。その「霊感作動段階」を言語によって他者に説明することはできないであろうと私は想像しています。

　原題は『The telephone: a lecture entitled Researches in electric telephony』で、著者は Alexander Graham Bell です。
　まあ、聞いてみようじゃないですか。

　例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまには御礼を申し上げます。
　図版は略しています。
　以下、本篇です。（ノーチェックです）

*** プロジェクト グーテンベルク 電子書籍「電話」の開始 ***
電話。
講義
資格のある

電気電話の研究、

による

アレクサンダー・グラハム・ベル教授

以前に配達

電信技術者協会

1877年10月31日。

協会により出版され、名誉秘書の フランク・ボルトン中佐 CEおよび秘書代行のウィリアム・エドワード・ラングドン
により編集されました。

ロンドン：
E.およびFN SPON、46、CHARING CROSS。

ニューヨーク:
ブルームストリート446番地。
1878年。

価格は1シリング6ペンス。
翻訳および複製の権利は留保されています。

[1ページ目]

電信技術者協会の議事録の抜粋
。
特別総会は、
1877 年 10 月 31 日水曜日、ウェストミンスターのグレート ジョージ ストリート 25 番地で開催されました。会長は、CB、FRS の
アベル教授が務めました。

会長：皆様、電信技術者協会理事会は、会員の皆様が正しいと考えるであろうことを確実に実行できると確信し、特別会議を招集いたしました。その目的は二つあり、ベル教授を我が国に歓迎すること、そして、ベル教授が快く約束してくださった、現代における最も興味深い発見の一つとも言えるものの性質、歴史、そして発展について、その説明を聞く機会を会員の皆様に提供することです。今晩は貴重な時間を割いていただきたく存じます。私たちは皆、ベル教授がこのテーマについて語られることすべてを聞きたいと願っております。また、多くの著名な科学者の方々が出席されていますので、会議後には多くの方々が質問や議論をされることでしょう。さて、これ以上の時間を無駄にすることなく、ベル教授に電気電話に関する講演を始めていただきたいと思います。

電気電話に関する研究。
アレクサンダー・グラハム・ベル教授による。

ベル教授：電信技術者協会会長様、皆様。今夜は電話技術についてお話しさせていただくのは、私の喜びであり、また義務でもあります。 [2ページ目]私が長年携わってきた研究の一つです。何年も前、エディンバラの父、アレクサンダー・メルヴィル・ベルが、私の興味を音声のメカニズムに向けさせました。父は生涯にわたってこのテーマを研究してきました。ここにいらっしゃる方の中には、父が音を形成する際の発声器官の位置を驚くほど正確に表す手段を発明したことを覚えている方もいらっしゃるかもしれません。私たちは一緒に、英語と外国語の音声要素の正しいメカニズムを発見しようと、数多くの実験を行いましたが、特に母音の音楽的関係について取り組んだ研究を覚えています。母音をささやくと、それぞれの母音はそれ自身の特定のピッチを持っているように聞こえ、特定の母音を続けてささやくと、音楽的なスケールをはっきりと知覚できます。私たちの目的は、それぞれの母音の自然なピッチを決定することでした。しかし、予想外の困難が現れました。多くの母音が二重のピッチを持っているように思われたからです。おそらく、1つは口の中の空気の共鳴によるもので、もう1つは咽頭と喉頭を含む舌の後ろの空洞に含まれる空気の共鳴によるものです。

私は、当時は自分独自のものだと思っていた音程を決定する方法を思いつきました。それは、様々な母音の発音器官の位置を静かに測定しながら、口の前で音叉を振動させるというものでした。すると、それぞれの母音の位置が、特定の音叉（あるいは複数の音叉）の音を強めることが判明しました。

ロンドンのアレックス・J・エリス氏にこれらの研究について報告書を書きました。今晩、エリス氏にお会いできて大変嬉しく思っています。エリス氏は返信で、関連する実験は既にヘルムホルツ氏によって行われており、しかも私が行ったよりもはるかに完璧な方法で行われたと教えてくれました。実際、ヘルムホルツ氏は母音を音楽の構成要素に分析しただけでなく、それらを統合する実験まで行っていたとエリス氏は述べました。

彼は、異なる音程の音叉を電流で同時に振動させることで、特定の母音を人工的に生成することに成功しました。エリス氏は、ヘルムホルツがこれらの驚異的な音を生み出すために用いた装置について説明するために、私にインタビューを快く許可してくださいました。 [3ページ]効果について、そして私はそのテーマを探求しながら、楽しい一日の大半を彼と過ごした。しかし、当時の私は電気の法則についてあまり詳しくなく、説明を十分に理解することはできなかった。しかし、この面談は音と電気というテーマへの私の興味を掻き立て、ヘルムホルツの偉大な著作を手に入れるまで、私は休む暇もなかった。[1] そして、確かに粗雑で不完全な方法ではあったものの、彼の研究結果を再現しようと試みました。電気的手段による音の発生の可能性について考えていたとき、電磁石の断続的な引力によって音叉を振動させる原理を、電気による音楽の発生に応用できるのではないかと思いつきました。

私は、ヘルムホルツが示した方法で自動的に振動するように配置された、異なるピッチの一連の音叉を想像しました。各音叉は振動ごとに電流を遮断します。そして、「ピアノのキーを押すときのように、これらの音叉のいずれかから遮断された電流が電信線を介して、ピアノまたは他の楽器の弦を操作する一連の電磁石に送られないのはなぜでしょうか。その場合、ある人が音叉ピアノをある場所で演奏すると、その音楽は遠くの都市の電磁ピアノから聞こえる可能性があります。」という考えが浮かびました。

この仕組みについて考えれば考えるほど、実現可能性が増すばかりでした。実際、回路の音叉側で複数のキーを押すと、遠く離れた街のピアノから完全な和音が聞こえるはずなのに、それぞれの音叉が受信側で、それと共鳴するピアノの弦に作用するのです。この頃、電気への興味が湧き、私はアメリカとアメリカで使用されている様々な電信システムを研究するようになりました。モールス信号という文字の簡潔さと、それが音で読めるという事実に、私は深く感銘を受けました。短点と長点を紙に記録する代わりに、オペレーターたちは機器のクリック音の長さを観察する習慣があり、こうして様々な信号を耳で聞き分けることができたのです。[4ページ]

同様の方法で、音符の長さを電信コードの短点または長点に置き換えることができるのではないかと考えました。そうすれば、前述の音叉式ピアノの鍵盤を操作した人が、遠くにあるピアノの対応する弦から発せられる音の長さを、そこに配置されたオペレーターが観測できるのです。このようにすれば、音叉式ピアノから回路の反対側へ、複数の異なる電信メッセージを同時に送信できると考えました。オペレーターはそれぞれ異なる鍵盤を操作します。これらのメッセージは、遠くにあるピアノに配置されたオペレーターによって読み取られます。各受信オペレーターは、特定のピッチの信号を聞き、それ以外の信号は無視します。このようにして、1本の電線で複数の電信メッセージを同時に送信することが可能になり、その数は、聞き手の耳の繊細さによってのみ制限されます。このようにして電信線の伝送力を高めるというアイデアは私の心を完全に支配し、電気電話の研究を始めたときに私が念頭に置いていたのはこの実用的な目的でした。

科学の進歩においては、複雑さが単純さにつながることは普遍的に認められており、科学研究の歴史を語る際には、終わりから始めることが推奨される場合が多い。

私自身の研究を振り返ってみると、音を発生させる様々な電流をそれぞれ異なる名称で区別する必要があることに気づきました。そこで、いわゆる「電話用」電流と呼ばれるいくつかの異なる種類の電流について、皆さんの注意を喚起したいと思います。これらの電流の特性を明確に理解していただくため、フロスト氏に、様々な種類の電流を図示してスクリーンに映していただきます。

ここで示した電流を表すグラフ法は、私が考案した電話機のさまざまな形態によって生じる効果を正確に研究するための最良の方法であり、この方法によって私は次のような概念を思いつきました。 [5ページ]ここでは波状電流 と名付けられる特殊な種類の電話電流で、これにより電気的手段による明瞭な音声の人工的な生成が可能になった。

図1.

水平線 ( gg´ ) は電流のゼロとして取られ、正の電気のインパルスはゼロ線の上に表され、負のインパルスはゼロ線の下に表されます (またはその逆)。

ゼロラインから測定された電気インパルスの垂直方向の太さ ( bまたはd ) は、観測点における電流の強さを示し、電気線の水平方向の延長 ( bまたはd ) は、インパルスの持続時間を示します。

電話電流には9種類ありますが、ここではそのうち6種類だけを紹介しましょう。「間欠性」「脈動性」「波状性」と呼ばれる3つの主要な種類は、1行目、2行目、3行目に示されています。

これらの亜種は、電気インパルスがすべて同じ種類であるか、正と負が交互に現れるかによって、「直流」または「逆」電流として区別できます。さらに、「直流」電流は、インパルスの種類によって「正」または「負」として区別されます。

断続的な電流は、回路上で電気が交互に存在したり消えたりする特徴があります。

脈動電流は、連続電流の強度の突然の瞬間的な変化によって生じます。

波動電流とは、音の生成時に空気の粒子の運動速度に比例して強さが変化する電流です。したがって、単純な楽音の波動電流をグラフで表す曲線は、単純な振り子振動を表す曲線、つまり正弦曲線です。[6ページ]

‡ 電話の電流は次のようになります。
（最初の列に縦書きで記入）
‡ 間欠

直接      ポジティブ1   ポジティブ  断続的な電流

マイナス2  ネガティブ    ” ”
—— 逆3  逆転    ” ”

脈動性
直接

ポジティブ4
 ポジティブ
脈動電流
マイナス5  ネガティブ    ” ”
—— 逆6  逆転    ” ”

波状
直接

ポジティブ7
 ポジティブ
波動流
マイナス8  ネガティブ    ” ”
—— 逆9  逆転    ” ”
ここで付け加えておきたいのは、電流の波動性という概念は私自身が全くの独創的なものです。しかし、断続的かつ脈動的な電流を用いて音を出す方法は古くから知られていました。例えば、電磁石が急激に磁化あるいは消磁されると、明確な音を発することは、ずっと以前から発見されていました。電磁石が取り付けられた回路が急速に断続すると、磁石から爆発的な音が連続して発生します。これらの音は、電流が1秒間に十分な回数遮断されると、耳に音符のような効果を生み出します。ペイジによる「ガルバニック音楽」の発見は、[2] 1837年に、世界各地の研究者がほぼ同時に電話研究の分野に参入するきっかけとなり、音響 [7ページ]磁化によって生じる効果はマリアンによって注意深く研究された。[3] ビートソン、[4] ガシオット、[5] デ・ラ・リヴ、[6] マッテウチ、[7] ギユマン、[8] ワートハイム、[9] ワートマン、[10] ジャンニアール、[11] ジュール、[12] ラボルド、[13] レガット、[14] レイス、[15] ポッゲンドルフ、[16] デュ・モンセル、[17] デレゼンヌ、[18] など。[19] ゴア氏はまた、[20] は電気分解の実験中に、水銀から大きな音と、それに伴う表面の非常に美しいパリパリ感を得た。[21]は 、ガルバニック電流の作用によってトレヴェリアンの棒から音楽的な音を生み出し、さらにサリバンによって発見されました。[22] 電流は、ある金属と別の金属を一部に含む電線の振動によって発生する。電線が音符を発している間は電流が発生し、音が消えるとすぐに電流も止まる。[8ページ]

数年間、私は専ら、ヘルムホルツの研究で使われた送信音叉に代わる、極めて高速に電圧回路を開閉する装置の開発に取り組んでいました。考案された様々な形式の装置をすべて説明して皆さんを煩わせるつもりはありませんが、図 2 に示す最も優れた装置の 1 つに注目していただければと思います。送信装置 T では、 電磁石eとローカル バッテリーの作用で連続振動する鋼鉄リードaが使用されています。振動の過程で、リードは 2 つの固定点m、lに交互に衝突し、ローカル回路と主回路が交互に完成します。キー K が押されると、主電池 B からの断続的な電流がラインワイヤ W に向けられ、回路の遠端にある受信機器 R の電磁石 E を通過して、アース G に送られます。スチール リード A は受信磁石の前に置かれ、その通常の振動率が送信機器のリードと同じである場合、リードは強力に振動し、送信機器のリードによって生成される音と似たピッチの楽音を発しますが、通常のピッチが異なる場合は無音のままです。

図2.

[9ページ]

図3.図4.図5.

[10ページ]

図3、4、5を見ると、複数の電信信号を同一線上で同時に送信できるように設計された電信回路上の機器の配置がわかる。同じ番号が振られた送信機と受信機は、同じピッチ、つまり振動速度を持つ。したがって、T’のリードは、回路上のすべてのステーションのT’およびR’のリードと同期しており、図3に示すステーションでキーK’を操作して送信された電信信号は、回路上の他のすべてのステーションの受信機器K’で受信される。詳細には触れずに、この多重電信計画の大きな欠陥は、第一に、受信オペレーターが信号を識別するために優れた音楽的聴力を必要としたこと、第二に、信号が回線に沿って一方向にしか伝送できないこと（そのため、双方向の通信を完了するには2本の電線が必要）にあるとだけ述べておく。最初の反対意見は、次の図に示す「振動回路ブレーカー」と呼ぶ装置を使用することで克服されました。これにより、音楽信号を自動的に記録することができます。

図6.

図6は、振動遮断器 vが取り付けられた受信装置Rを示している。軽いスプリングレバーvは鋼製リードAの自由端に重なり、通常は局所回路を閉じている。この局所回路には、モールスサウンダなどの電信機器を接続できる。リードAが音楽信号の通過によって振動すると、スプリングアームvが上方に押し上げられ、点5で局所回路が開く。スプリングアームvが通常リードA 1よりもはるかに遅い振動速度になるように配置されている場合、Aの振動中は局所回路が常に開いたままであることがわかる。 [11ページ]スプリングアームvは、受信機の振動が停止した場合にのみ点5に接触する。このようにして、リードAの振動によって生成された信号は、ローカル回線内の通常の電信機器に再生される。

図7は電気電話の自動電信への応用を示しています。

図7.

T、T’ などは異なるピッチの送信機器のリード、R、R’ などは対応するピッチの遠距離局の受信機、r、r ‘ などは受信機器に取り付けられた振動遮断器で、化学的に処理された紙 P 上に配置された金属製の剛毛 21 に接続されています。複写されるメッセージまたは画像は、非金属インクで金属面 F_ 0に書き込まれ、主電池 B に接続された金属製のシリンダー 7 上に置かれます。また、メッセージが受信される化学的に処理された紙 P は、受信局のローカル電池 B’ に接続された金属製のシリンダー上に置かれます。回路の両端のシリンダーが矢印の方向に回転すると (必ずしも同じ速度である必要はありません)、金属面 F_ 0に書かれた内容または描かれた内容の複製が化学的に処理された紙 P 上に現れます。[12ページ]

同じ回路に沿って音楽信号を双方向に同時に送信する方法は、次の図8、9、および10に示されています。配置は図3、4、および5に示されているものと似ていますが、送信機器からの間欠電流が誘導コイルの一次線に流され、受信機器が二次線と回路に接続される点が異なります。このようにして、回路の両端で自由接地通信が確保され、任意のキーの操作によって生成された音楽信号は、回線上のすべてのステーションで受信されます。この計画の最大の欠点は、部品が極度に複雑であることと、各ステーションにローカルバッテリーとメインバッテリーを使用する必要があることです。また、実際の実験により、ここに示したどちらの計画でも、理論上は実現可能であると示されている数の音楽音を同時に送信することは、不可能ではないにしても困難であることがわかりました。熟慮の結果、この困難は使用される電流の性質に起因することが判明し、最終的には波状電流の発明によって回避されました。

重要な発明が世界の異なる地域で異なる人物によってほぼ同時になされるというのは奇妙な事実です。前述の図で展開されている多重電信のアイデアは、アメリカとヨーロッパの少なくとも4人の発明家によって独立して思いついたようです。図3、4、5、および8、9、10に示されている回路上の配置の細部でさえ、ロンドンのクロムウェル・ヴァーリー氏、シカゴのエリシャ・グレイ氏、コペンハーゲンのポール・ラ・クール氏、そしてニュージャージー州ニューアークのトーマス・エジソン氏によって提案された計画と非常によく似ています。もちろん、発明の優先順位の問題については、今夜は触れるつもりはありません。[13ページ]

図8.図9.図10.

[14ページ]

断続電流の使用の難しさをより明確に理解するために、異なるピッチの 2 つの音楽信号を同時に同じ回路に送ったときに生じる効果について、私と一緒に説明したいと思います。図 11 は、2 つの送信機器のリードaa´が、同じバッテリー B からの電流を遮断するようにする配置を示しています。2 つのリード間の音楽的な音程を長 3 度とすると、その振動の比率は 4 対 5、つまり、aの 4 回の振動がa 1の 5 回の振動と同時に発生します 。A 2と B 2 は、発生する断続電流を表し、 B 2の 4 つのインパルスが A 2の 5 つのインパルスと同時に発生します。線A 2 + B 2は、リードaとa 1が同時に同じ回路を開閉したときに主線に生じる結果的な効果を表しています。この図から、両方のリードが動作しているときの電流は、均一な強度を保ちながら、片方のリードだけが動作しているときよりも遮断されにくいことがわかります。さらに考えを進めると、ピッチや振動速度の異なる多数のリードが同時に同じ回路を開閉するとき、主線に生じる結果は実質的に1つの連続した電流と同等であることが分かります。

図11.

また、1本のワイヤーに衝突なく同時に送ることができる音楽信号の最大数は、「接続」と「切断」の比率に大きく依存することも理解されるだろう。つまり、接続が短く、切断が長いほど、混乱なく送ることができる信号数は多くなり、その逆もまた同様である。この理論的結論を検証した装置は今夜ここにある。それは、一般的なパーラーハーモニウムで構成されており、リードは通常の方法で風で操作される。各リードの前には金属製のネジが配置されており、リードは振動中にこのネジに当たる。ネジを調整することで、リードの持続時間を調整することができる。 [15ページ]接触部の長さは長くても短くても構いません。リードは電池の一方の極に接続され、リードが接触するネジがラインワイヤと通信するため、リードが振動する間、電池からの間欠的なインパルスがラインワイヤに沿って伝達されます。

図12.

図13.

図14.

さて、次の図に進みましょう。計算の詳細に立ち入らなくても、脈動電流を用いた場合、音楽信号を同時に伝送する効果は、最小強度の連続電流とほぼ同等であることがわかります（図12のA 2 + B 2を参照）。しかし、波状電流を用いた場合の効果は異なります（図13を参照）。電池Bからの電流は、電磁石ee´の前で振動する鉄または鋼のリードMM´の誘導作用によって波動化されます。 [16ページ]電池と一緒に回路に接続される。 A 2と B 2 は 磁化体の振動によって電流に生じる波動を表し、 A 2の 5 つの波動と同時にB 2の 4 つの波動があることがわかる。主回路への影響は曲線 A 2 + B 2で表され、これは正弦曲線 A 2と B 2の代数和である。図 14に示すように、逆波動電流を使用した場合にも同様の効果が生じる。この場合は、ボルタ電池を使用せずに回路に接続された電磁石 ( ee´ )の前にある永久磁石 MM´ の振動によって電流が生じる。これは図から理解できるだろう 。図13と図14から、異なるピッチの音楽信号を1本の電線で同時に伝送した場合の効果は、断続的な脈動電流の場合のように電流の振動特性を消すのではなく、電気の波動の形状を変えることであることがわかります。実際、電流に生じる効果は、誘導体MM’の振動によって空気中に生じる効果と全く同じです。したがって、空気中と同様に、電線を介して同時に多くの音楽音を伝送できるはずです。波動電​​流を複数の電信に使用できる可能性により、図3、4、5、および8、9、10に示した回路の複雑な構成を完全に省略し、回路全体に1つの電池を使用し、前述の受信機器のみを使用することができました。この構成は図15、16、および17に示されています。受信機R、R′の任意のステーションのスチールリードを何らかの機械的手段で振動させると、他のすべてのステーションの対応するリードが振動し、信号が再生されます。図19に示すように、スチールリードを強力な永久磁石の極に取り付けることで、電池を使用せずに信号を生成することができます。[17ページ]

図15.図16.図17.

[18ページ]

図18.[23]

ヘルムホルツは、異なる音高と強度の楽音を組み合わせることで、人工的に母音を生成することができたと、以前述べました。彼の装置は図18に示されています。異なる音高の音叉が電磁石（a 1、 a 2など）の極間に配置され、音叉bからの間欠的な電流の作用によって連続的に振動します。共鳴器 1、2、3 などを配置することで、外部の開口部を拡大または縮小するにつれて、音を強めたり弱めたりすることができます。

このように、ヘルムホルツの計画によれば、音叉自体は均一な強度の音を発し、音量は外部の強化によって変化します。しかし、音叉自体を異なる振幅で振動させることで、同じ結果が得られ、しかもより完璧な方法で得られることを私は思いつきました。そこで私は、図19に示すような装置を考案しました。これが私の最初の関節式電話機でした。この図では、永久磁石NSの極に取り付けられた鋼鉄棒のハープが使用されています。棒のいずれかが振動すると、電磁石Eのコイルに波動電流が発生し、 [19ページ]電磁石 E′ はハープ H′ のロッドを変化する力で引き寄せ、回路のもう一方の端で振動するロッドと同期して振動させます。それだけでなく、一方の振動の振幅がもう一方の振動の振幅を決定します。誘導電流の強さは誘導振動の振幅によって決まり、受動端の振動の振幅は吸引インパルスの強さに依存するからです。ピアノに向かって歌うと、楽器の特定の弦が声の動きによって共鳴し、異なる振幅で振動し、発音された母音に近い音がピアノから発せられます。理論によれば、ピアノがオクターブあたりにもっと多くの弦を持っていれば、母音は完全に再現されるでしょう。図に示す装置の動作に関する私の考えは 、 19の原理はこうでした。ハープHの近くで音を発すると、いくつかのロッドが異なる振幅で振動します。回路の反対側では、ハープH´の対応するロッドが適切な力関係で振動し、 音色が再現されます。図19のような装置を製作するには費用がかかるため、私はその試みを断念しました。製作に挑戦する前に、装置を簡素化しようと考えたのです。

図19.

[20ページ]

図20.

父が発声器官の働きを表す生理学的記号体系を発明したことについては、以前にも触れたことがありますが、ボストン教育委員会からボストン聾唖学校でこの体系を用いた一連の実験を行うよう依頼されました。聾唖の人が唖なのは、単に耳が聞こえないからであり、発声器官に発声障害を及ぼすような欠陥はないことはよく知られています。そこで、父の絵記号体系（一般に「可視音声」として知られています）は、聾唖の人に発声器官の使い方と発声を教える手段となるかもしれないと考えられました。これらの実験が大成功を収めたことで、私は聾唖の教育に用いるために、音の振動を光学的に表示する方法を考案する必要性を感じました。しばらくの間、私はケーニッヒのマノメトリックカプセルとレオン・スコットのフォノオートグラフを用いて実験を行いました。これらの実験のために、ボストン工科大学の科学機器が自由に利用できた。ちょうどその頃、同工科大学の学生、モーリー氏がフォノトグラフの改良版を発明していたのだ。彼はフォノトグラフの膜に取り付けた約30センチほどの木製の針を声で振動させることに成功し、これによってスモークガラスの平面に拡大された記録を残すことができた。この装置を用いて、私は母音の空気振動の非常に美しい記録を作り出すことに成功した。これらの記録のいくつかは、 [21ページ]図 20 に示すとおりです。私はこの改良された装置に大変感銘を受け、この木片がフォノトグラフの膜によって振動する様子と、人間の耳の耳小骨 が鼓膜によって動かされる様子の間には驚くべき類似点があることに気づきました。そこで私は、人間の耳の仕組みをさらに忠実に模倣したフォノトグラフを製作しようと決意し、この目的のためにボストンの著名な耳鼻科医である Clarence J. Blake 博士に協力を依頼しました。博士は、人間の耳を人工的に模倣するのではなく、人間の耳そのものをフォノトグラフとして使うことを提案しました。このアイデアは斬新で私に強い印象を与えたので、友人にサンプルを作成するよう依頼しました。友人はそれを実行し、最終的に完成した装置を図 21に示します。アブミ骨は除去され、約 1 インチの長さの干し草の針がキヌタ骨の端に取り付けられました。膜状鼓室と耳小骨をグリセリンと水の混合物で湿らせると、各部の必要な可動性が得られた。そして、外部の人工耳に歌を歌うと、干し草の針が投げ込まれた。 [22ページ]膜は振動し、その下を素早く通過したスモークガラスの平面上にトレースが得られた。これらの実験に取り組んでいる間、私は膜とそれによって振動する骨の重量の顕著な不均衡に驚いた。ティッシュペーパーほどの薄い膜が、それと比較して非常に大きく重い骨の振動を制御できるのであれば、もっと大きく厚い膜が電磁石の前にある鉄片を振動させることができない理由はないだろう、と考えた。その場合、私の最初の電話機（図19）で示した鋼棒の複雑さはなくなり、膜に取り付けられた単純な鉄片を電信回路の両端に配置することができる。

図21.

図22.

図23.

図22は、当時私が多重電信のために波動電流を発生させるために用いていた装置の形状を示している。鋼鉄製のリードAの一端は電磁石Eの露出した脚hにしっかりと固定され、リードの自由端は覆われた脚の上に突き出ていた。リードAを何らかの機械的方法で振動させると、電池電流が波動となり、電気的な波動が回路BEWE´を横切り、回路の反対側にある対応するリードA´を振動させた。私は直ちにこの新しいアイデアを実際の実験で検証し、リードA（図23）の一端を磁石の露出した極hに緩く固定し、 [23ページ]もう一方の端を、金槌で叩く人の皮で​​張った膜n の中央に固定しました。膜nの近くで話すと、膜n が振動して、鋼鉄リード A が同じように動き、音の生成中に空気の密度の変化に対応する電流の波動が生じると推測しました。また、受信端での電流の強さが変化すると、そこに磁石があり、リード A´ がリード A の動きを真似するように引き寄せられ、その動きによって膜n´から、元の振動を引き起こした音色に 似た音が出るだろうと考えました。

図24.

しかし、結果は不満足で、落胆させられるものでした。この最初の実験を手伝ってくれた友人のトーマス・A・ワトソン氏は、回線の彼の端にある電話機からかすかな音が聞こえると主張しましたが、私は彼の主張を検証できませんでした。幾度となく同じように部分的にしか成功しない実験を行った後、私はバネのサイズと重量を可能な限り軽減しようと決意しました。この目的のために、親指の爪ほどの大きさと形の時計のバネを振動板の中央にしっかりと接着し、反対側にも同様の器具を設置しました（図24）。すると、はっきりと聞こえる効果が得られました。当時、この電話機を使った実験は大きな満足感と喜びを与えてくれたことを覚えています。電話機の1台はボストン大学の私の講義室に、もう1台は隣接する建物の地下に設置されました。私の生徒の一人が、明瞭なスピーチの効果を観察するために遠くの電話に近づき、私は電話に「私の言っていることが分かりますか？」と尋ねました。 [24ページ]講堂で。嬉しいことに、装置自体から返事が返ってきた。膜に取り付けられた鋼鉄のバネから明瞭な音が出て、「はい、完全に理解しました」という文章が聞こえた。しかし、明瞭度がまったく完璧だったと考えるのは間違いで、文章を聞き取れなかったのは間違いなく期待によるところが大きい。それでも、明瞭度は確かにあり、不明瞭さは完全に装置の不完全さによるものだと認識した。装置がどのような過程を経たかは詳しく説明しないが、しばらくして図25に示すような形の装置を製作したということだけ述べておく。これは受信電話として非常によく機能した。この状態で、この発明はフィラデルフィアで開催された百年祭博覧会で展示された。図24の電話は送信機として、図25の電話は受信機として使用され、音声による通信は一方向のみで行われた。

図25.

フィラデルフィアで展示された受信電話機と併用することを目的とした別の形式の送信電話機（図25 ）が図26に示されています。

張られた膜に取り付けられた白金線を水に浸すことで、ボルタ回路が完成しました。膜に向かって話すと、遠くの部屋にある電話から明瞭な音が聞こえました。水の代わりに希硫酸、または飽和食塩水を使用すると、電話から発せられる音は大きくなりました。また、水銀、重クロム酸カリウム溶液、食塩水、希硫酸、純水中の石墨の振動によっても、可聴効果が得られました。

図25に示す楽器から生み出される発音は非常に明瞭であったが、その大きな欠点は、 [25ページ]送信機器として使用することができなかったため、各ステーションに 2 台の電話が必要でした。1 台は送信用、もう 1 台は音声メッセージの受信用でした。

図26.

図 24に示した電話の構造を変えることにし、膜のサイズと張力、鋼鉄のバネの直径と厚さ、磁石のサイズと出力、極の周りの絶縁電線コイルを変更することによって、組み合わせの各要素の正確な効果を経験的に発見し、より完璧な形式の装置を導き出そうとしました。 電線コイルの長さを短くし、膜に接着された鉄製の振動板を大きくすると、音の大きさが著しく増加することがわかりました。 後者の場合も、明瞭度が向上しました。 最後に、金叩き皮の膜を完全に捨て、代わりに単純な鉄板を使用したところ、すぐに明瞭な発音が得られました。 新しい形式の機器は、図 25 に示すとおりです。 27、そして長い間予想されていたように、電池の唯一の用途は磁石の鉄心を磁化することであることが証明されました。電池を省略し、磁石の鉄心の代わりに磁化された鋼の棒を使用した場合も、効果は同様に聞こえたからです。[26ページ]

図 19に示すように、電話の最終形態は電池の代わりに永久磁石で作動するというのが私の当初の意図であり、私が常に主張してきたことであり、この効果を生み出す目的でワトソン氏と私自身が個人的に数多くの実験を行ってきました。

図27.

これらの機器が初めて公開されたとき、永久磁石で得られた結果は、ボルタ電池を使用したときほど顕著なものではなかったため、後者の形式の機器のみを展示するのが最善だと考えました。

電話の仕組みに関する最初の出版された記述が人々の関心を掻き立て、多くの人々がこのテーマを研究するようになりました。そして、多くの実験者がそれぞれ独立して、ボルタ電池の代わりに永久磁石を使用できることを発見したに違いありません。実際、タフツ大学のドルベア教授という方は、磁電電話を発見したと主張するだけでなく、共通の友人を介して私がそのアイデアを彼から得たと主張していると聞いています。

図28.

さらに強力な装置は、直線棒の代わりに強力な複合馬蹄形磁石を使用することで構築されました。 [27ページ]この装置は以前にも使用されていた（図28参照）。実際、この装置で生成された音は大勢の聴衆にかすかに聞こえるほどの大きさがあり、この状態で1877年2月12日にマサチューセッツ州セイラムのエセックス研究所で展示された。その際、16マイル離れたボストンの同様の電話に向かって叫ばれた短いスピーチがセイラムの聴衆に聞こえた。スピーカーの声のトーンは600人の聴衆に明瞭に聞こえたが、明瞭度は約6フィートの距離でしか聞こえなかった。また同じ機会に、講演の報告がセイラムからボストンに口コミで伝わり、翌朝の新聞に掲載された。

図29.

図27に示す電話機の形状から 現在の機器の形状（図29）に至るまでは、ほんの一歩に過ぎません。実際には、図27の配置を携帯型にしたものに過ぎず、磁石FHはハンドルの内側に配置され、より便利な形の送話口が備えられています。これらの機器を電信回線上に配置した様子を図30に示します。

図30.

ここで、アメリカの科学者仲間数名に、協力と援助をいただいたことに感謝の意を表したいと思います。 [28ページ]特に、ブラウン大学のパース教授とブレイク教授、チャニング博士、クラーク氏、そしてジョーンズ氏には感謝の意を表します。ロードアイランド州プロビデンスで、これらの紳士たちは必要な装置の完成を目指して共同で実験を行っており、新たな発見や研究の進展があれば、その都度私に報告してくれたことを嬉しく思います。もちろん、これらの紳士たちが私が既に行った多くのことを再検討するのはほぼ避けられないことでした。そのため、彼らの発見の多くは私の研究によって先取りされていたのです。それでもなお、彼らが時折、その発見の成果を私に示してくださった非常に名誉ある方法に、私は心から感謝し、最大限の尊敬を捧げます。電話機の各部品の間には一定の比率があり、機器のサイズは重要ではないと、私は常々信じていました。しかし、パース教授は、使用される可能性のある磁石が極めて小さいことを初めて実証した人物です。ここで、我々が並行して研究を進めていたことを示すために、私がハンドル内に磁石を内蔵した携帯型電話機（図29）を製作してから2、3日後、チャニング博士が親切にもプロビデンスの実験者たちが発明した同様の形式の電話機を2台送ってくれたという事実を述べておきたいと思います。私が現在採用している図29に示す便利な形の送話口は、友人のピアース教授が独自に発明したものです。また、過去2年間、私の研究を進める上で個人的に援助をしてくれた、マサチューセッツ州セーラムの友人であり共同研究者でもあるトーマス・A・ワトソン氏にも感謝の意を表したいと思います。

私は研究を進めるにあたり、常に電信の実用的改善という一つの目的を念頭に置いてきました。しかし、電信という主題に直接関係がないものの、皆さんの興味を引くかもしれない多くの事実に遭遇しました。[24]

例えば、私は、黒鉛やレトルトカーボンに断続的な電流を流すと、音楽的な音が出ることを発見しました。 [29ページ]人体を通過すると、断続的に流れる逆電流によって生じる非常に不思議な聴覚効果を観察しました。誘導コイルの一次側導線にレオトームを接続したところ、細い導線が 2 本の真鍮片に接続されました。片方の真鍮片を耳に密着させ、もう片方の真鍮片をもう一方の手で触れると、大きな音が鳴りました。次に、両手に真鍮片を 1 本ずつ持ちました。誘導電流により、指の筋肉が震えました。人差し指を耳に当てると、指自体から発生していると思われる大きなパチパチという音が聞こえました。その場にいた友人が私の指を自分の耳に当てましたが、何も聞こえませんでした。友人に自分で真鍮片を持つように頼みました。すると、友人は自分の指から（私には聞き取れなかったが）音が出ていることをはっきりと認識しました。この場合、観察者が自分の指に耳を当てると、誘導電流の一部が観察者の頭部を通過しました。そして、接触している耳と指の表面の振動によって音が生じた可能性があります。

二人の人間が手を握り、それぞれ片方の手でコイルの導線を握り、ルームコルフコイルからの衝撃を受けると、握り合った手から音が発生します。手が濡れていると、この効果は発生しません。二人のうちどちらかが相手の体に触れると、接触部分から大きな音が発生します。一方の腕をもう一方の腕に当てると、数フィート離れた場所からでも音が聞こえます。これらの場合、接触が維持されている限り、わずかな衝撃を感じます。接触部分の間に紙を挟んでも、音の発生には実質的に影響はありませんが、衝撃による不快な影響は避けられます。

実験対象者の腕に、ルームコルフコイルから断続的な電流を流すと、耳を腕に近づけると音符が聞こえます。音は前腕の筋肉と上腕二頭筋から発生しているようです。エリシャ・グレイ氏[25] は、人体に電気を流すことで聴覚効果を生み出すこともできる。[30ページ]

非常に大きな音は、ルームコルフコイルの火花によって発生し、十分な速さで一次回路が開閉すると発生します。また、ピッチの異なる 2 つのレオトームを同時に作動させて一次回路を開閉すると、火花から二重音が発生します。

ブレイク教授は、あなたにとって興味深い発見をされました。彼は永久磁石の代わりに、約6フィートの長さの軟鉄棒を使った電話機を製作しました。友人が、図29に示すような、前述の軟鉄製の楽器に接続された電話機の送話口に向かって、連続した楽音を歌いました。この電話機から発せられる音の大きさは、鉄棒を持つ方向によって変化し、棒がディッピング針の位置にあるときに最大の効果が得られることが分かりました。ブレイク教授のこの興味深い発見は、私自身によって検証されています。

電話機を電信線に接続すると、電話機自体が音を発しているように見える。しばしば極めて異常なノイズが発生するが、その原因は現在のところ極めて不明瞭である。ある種のノイズは、隣接する電線の誘導作用やそこからの漏洩によって発生する。モールス信号が隣接する電線を通過することで電話機から聞こえる。また、別の種類のノイズは電線上の地電流に起因するもので、このノイズの奇妙な変化は電線の接続部に欠陥があることを示している。

ブレイク教授は、会話の目的で電信線の代わりに鉄道の線路を使用することができたと私に伝え、さらに、線路に電話が 1 台しか接続されていないときは、最も近い電信線が少なくとも 40 フィート離れているにもかかわらず、モールス信号の音が電話ではっきりと聞こえたと述べています。

ピアース教授は、オーロラ発生時に電信線に接続された電話機から発生する非常に奇妙な音を観察しました。また、チャニング博士が最近観察した奇妙な現象についても耳にしました。ロードアイランド州プロビデンス市には、 [31ページ]約1マイルの長さの高架電線があり、両端に電話機が設置されていました。ある時、電話機の1台から音楽と歌声がかすかに聞こえました。まるで誰かがピアノ伴奏で声楽の練習をしているようでした。当然の推測として、回線の反対側で電話で実験が行われているのではないかと考えられましたが、問い合わせたところ、そうではありませんでした。このようにしてこの現象に注目が集まり、機器の監視が続けられました。その後、チャニング博士とその友人たちによって回線の両端で同じ現象が観察されました。音は約2時間続き、通常はほぼ同時に始まることが証明されました。回線を徹底的に調査しましたが、状態に異常は見られませんでした。この奇妙な現象について、私には何も説明できません。しかし、チャニング博士は、プロビデンス紙の編集者にこの件に関する手紙を送り、認識された歌の名前と観察の詳細を記し、世間の注目を集めることで演奏者が発見され、謎が解けることを期待した。

友人のフレデリック・A・ガワー氏が、電話回線を確立するために必要なわずかなアース接続に関する興味深い観察結果を私に伝えてくれました。そこで私たちは一緒に一連の実験を行い、驚くべき結果を得ました。電話機2台と約90メートルの絶縁電線を庭に持ち込み、アース線となるはずのものを手に持つと、非常に容易に会話ができるようになったのです。綿の靴下と革のブーツを履いた私たちの足を通して、両端が地面と接続されたのです。その日は快晴で、私たちが立っていた芝生は完全に乾いているように見えました。砂利道に立つと、声は大幅に減衰したものの、それでも完全に聞き取れました。高さ30センチのレンガの壁の上に立っても同じ結果になりましたが、私たちのどちらかが石積みの上に立っても音は聞こえませんでした。

私たちが行った実験の一つはとても興味深いので、詳しくお話ししなければなりません。ガワー氏は草地に立って線路の自分の端にアース線を繋ぎ、一方私は線路の反対側の端に立ってアース線を繋ぎました。 [32ページ]木の板の上に立っていました。ガワー氏に連続音符を歌ってほしいと頼んだところ、驚いたことに、手に持っていた電話機からその音がはっきりと聞こえました。足元を見てみると、一枚の草が板の端から折れ曲がっていて、私の足がそれに触れていました。その草を払うと電話機からの音は止まり、ブーツの先で草の葉かヒナギクの花びらに触れると、再び音が聞こえるようになりました。

当然、どのくらいの長さの電線で電話が使えるのかという疑問が生じるでしょう。これに対して、波状電流が通過できる抵抗の最大値、そして相手側で可聴音を発するのに十分な力を維持できる抵抗値はまだ解明されていないと申し上げましょう。しかしながら、私が利用できる最大の抵抗値である60,000オームの抵抗値を通して会話をしても、実験室実験では特に問題は発生していません。ある時、可変抵抗器が手元になかったため、16人の手をつないで立っている人の体に電流を流したことがあります。私が実際に会話を試みた電信線の最長は約250マイルです。この時は、並行回線が使用されていない限り、何の問題もありませんでした。他の回線が休止している可能性が高い日曜日を選びました。会話は、他の回線で業務が開始されるまで、ニューヨークの私とボストンのトーマス・A・ワトソン氏の間で続けられました。その時、声は著しく小さくなったものの、それでもまだ聞こえた。まるで嵐の中で話しているようだった。会話は可能だったものの、妨害する流れのせいで、困難を極めた。

友人のプリース氏から、図30に示すような携帯電話を使用して、ダートマスからガーンジー島まで60マイルの長さの海底ケーブルを通じて会話がうまく行われたと聞きました。

脚注:

[1]ヘルムホルツ。Die Lehre von dem Tonempfindungen。 (アレクサンダー J. エリスによる英語翻訳、「トーン理論」)

[2]CGページ「ガルバニック音楽の制作」『シリマンズ・ジャーナル』1837年、xxxii. p. 396；『シリマンズ・ジャーナル』1837年7月号、p. 354；『シリマンズ・ジャーナル』1838年、xxxiii. p. 118；『聖書大学』（新シリーズ）1839年、ii. p. 398。

[3]JPマリアン。フィル。マグ。 xxv​​。 p. 382;研究所1845年、p. 20;アーチ。エレクター。 vp195。

[4]W・ビートソン。アーチ。エレクター。 vp 197;アーチ。デ・サイエンス物理学。 et Nat。 （２次元シリーズ）、ｉｉ． p. 113.

[5]ガシオット。ドゥ・ラ・リヴ著「電気論」300頁参照。

[6]デ・ラ・リブ。電気に関する論文、ip 300;フィル。マグ。 xxxv。 p. 422;アーチ。エレクター。 vp 200;研究所1846年、p. 83;コンテス・レンダス、xx。 p. 1287;コンプ。レンド。 xxii。 p. 432;ポッグ。アン。 lxxvi。 p. 637;アン。デ・チム。 et de Phys.二十六。 p. 158.

[7]マテウッチ。研究所1845年、p. 315;アーチ、エレクター。 389節。

[8]Guillemin. Comp. Rend. xxii. p. 264; Inst. 1846, p. 30; Arch. d. Sc. Phys. (第2シリーズ), ip 191.

[9]G.ヴェルトハイム。コンプ。レンド。 xxii。 336、544ページ。研究所1846 年、65、100 ページ。ポッグ。アン。 118. p. 140;コンプ。レンド。二十六。 p. 505;研究所1848年、p. 142;アン。デ・チム。 et de Phys.、xxiii。 p. 302;アーチ。 d. Sc.物理学。 et Nat。 ⅲ． p. 206;ポッグ。アン。 xxv​​ii。 p. 43;ベルル。ベル。 iv. p. 121.

[10]エリー・ヴァルトマン。コンプ。レンド。 xxii。 p. 544;フィル。マグ。 (3D シリーズ)、xxviii。 p. 544;アーチ。 d. Sc.物理学。 et Nat。 (2d シリーズ)、ip 419;研究所1846年、p. 290;モナッチャー。 d.ベルル。アカド。 1846年、p. 111.

[11]ジャンニア。コンプ。レンド、xxiii。 p. 319;研究所1846年、p. 269;アーチ。 d. Sc.物理学。 et Nat。 （２ｄシリーズ）、ｉｉ． p. 394.

[12]JP Joule. Phil. Mag. xxv. pp. 76, 225; Berl. Ber. iii. p. 489.

[13]Laborde. Comp. Rend. lp 692; Cosmos, xvii. p. 514.

[14]Legat. Brix. ZS ix. p. 125.

[15]レイス。「テレフォニー」ポリテクニックジャーナル。 clxviii。 p. 185;ベトガーのNotizbl。 1863年、第6号。

[16]JCポゲンドルフ。ポッグ。アン。 ｘｃｖｉｉｉ． p. 192;ベルリンのモナツベル。 1856年、p. 133;コスモス、ix。 p. 49;ベルル。ベル。 11. p. 241;ポッグ。アン。 lxxxvii。 p. 139.

[17]Du Moncel. Exposé, ii. p. 125; また, iii. p. 83.

[18]ドゥレゼンヌ「磁化によって生じる音」『聖書大学』（新シリーズ）、1841年、xvi、p.406。

[19]「ロンドンジャーナル」を参照してください。 xxxii。 p. 402;ポリテクニックジャーナル。元。 p. 16;コスモス、iv。 p. 43;グローゼナー—一般的な評価などp. 350;鳩。レパート。 vi. p. 58;ポッグ。アン。 xliii。 p. 411;ベルル。ベル。 ip144;アーチ。 d. Sc.物理学。 et Nat。十六． p. 406;クーンの物理学百科事典、1014-1021 ページ。

[20]ゴア著『王立協会紀要』xii. p. 217。

[21]CGページ。「ガルバニック電流によるトレベリアン棒の振動」シリマンズ・ジャーナル、1850年、ix. pp. 105-108。

[22]サリバン「金属の振動によって生じる電流」『哲学雑誌』1845年、261ページ；『電気のアーチ』480ページ。

[23]この図の詳しい説明は、アレクサンダー・J・エリス氏によるヘルムホルツの著書『音の理論』の翻訳に記載されています。

[24]『電話に関する研究.—アメリカ芸術科学アカデミー紀要』第 12 巻、1 ページを 参照。

[25]エリシャ・グレイ。工学特許明細書第2646号、1874年8月。

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転写者のメモ:

表紙画像は転写者によって作成されたもので、パブリック ドメインです。

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図は、段落を分割せず、説明しているテキストの隣に表示されるように移動されています。

印刷上の誤りは黙って修正されましたが、その他のスペルや句読点のバリエーションは変更されていません。

*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍「電話」の終了 ***
《完》