โทรศัพท์ - สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ
 
สารานุกรมไทย
สำหรับเยาวชน  เมนู 7
เล่มที่ ๗
เรื่องที่ ๑ กล้วยไม้
เรื่องที่ ๒ ผีเสื้อ
เรื่องที่ ๓ การปลูกหม่อน เลี้ยงไหม
เรื่องที่ ๔ โรคพืช
เรื่องที่ ๕ ครั่ง
เรื่องที่ ๖ การเลี้ยงปลา
เรื่องที่ ๗ การชลประทาน
เรื่องที่ ๘ บ้านเรือนของเรา
เรื่องที่ ๙ โทรคมนาคม
รายชื่อผู้เขียน

สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ / เล่มที่ ๗ / เรื่องที่ ๙ โทรคมนาคม / โทรศัพท์

 โทรศัพท์
โทรศัพท์

หลังจากที่ คลอด ชัปป์ ได้สร้างระบบ "โทรเลข" แผ่นป้ายสัญญาณในประเทศฝรั่งเศสได้ ๓ ปี ก็มีชาวเยอรมัน ชื่อ ฮุท (G. Huth) เสนอแนะว่าถ้าใช้กระบอก หรือปากเมตรช่วยในการพูด จะทำให้เสียงพูดไปได้ไกลถึง ๑๐ กิโลเมตร อันจะเป็นวิธีส่งข่าว ที่เป็นคำพูดได้อย่างหนึ่ง เขาได้ตั้งชื่อระบบนี้เมื่อ พ.ศ. ๒๓๓๙ ว่า telephone (คือ โทรศัพท์) เพื่อให้ต่างกับคำ telegraph (โทรเลข) ของ คลอด ชัปป์

แต่ระบบโทรศัพท์ของฮุทไม่เป็นผลดี เพราะเป็นการ ใช้พลังงานคลื่นเสียง ประกอบกับวัตถุช่วยเปล่งเสียง ไม่ใช่เป็นการใช้พลังงานไฟฟ้า

กล่าวกันว่า ชาวฝรั่งเศส ชื่อ ชารลส์ บัวร์เซิล (Charles Boursel) เป็นคนแรก ที่เสนอแนะการส่งเสียงพูดไปทางไกล โดยอาศัยพลังงานไฟฟ้า แต่เขาไม่สามารถนำความคิดของเขามาทำให้เป็นผลได้จริงๆ

ต่อมาอีก ๗ ปี ในปี พ.ศ. ๒๔๐๓ ชาวเยอรมันแห่งเมืองฟรีดริกดอร์ฟ ใกล้เมืองฟรังฟูร์ต-อัม-มายน์ ชื่อ ฟิลิปป์ ไรส์ (philipp Reis เกิด พ.ศ. ๒๓๗๗ ถึงแก่กรรม พ.ศ. ๒๔๑๗) ได้ประดิษฐ์เครื่อง ที่มีหลักการทำงานคล้ายกับที่ ชารลส์ บัวเซิล แนะ เขาเรียกว่า "เครื่องโทรศัพท์" สามารถส่งเสียง (ที่ฟังเป็นเสียงดนตรี) ไปได้ไกลพอควรด้วยพลังไฟฟ้า แต่ยังไม่สามารถส่งเสียงคำพูดไปได้

ในปี พ.ศ. ๒๔๑๘ มีชาวอเมริกัน ๒ คน ต่างขะมักเขม้นทดลองส่งเสียงพูดไปในสาย ด้วยพลังไฟฟ้า แต่ทั้งสองคนนี้ ไม่รู้จักกัน คนหนึ่งคือ เอลิชา เกรย์ ผู้ประดิษฐ์เครื่องส่งโทรภาพเทลอะเทอะกราฟ อีกคนหนึ่งคือ อะเล็กซาน เดอร์ เกรแฮม เบลส์ (Alexander Graham Bell เกิด พ.ศ. ๒๓๙๐ ถึงแก่กรรม พ.ศ. ๒๔๖๕)

เกรย์เป็นนักประดิษฐ์ และนักอุตสาหกรรม อยู่ในเมือง ชิคาโก เขาประดิษฐ์เครื่องโทรศัพท์ ซึ่งคล้ายกับของไรส์ แต่มีอุปกรณ์เพิ่มมากขึ้น

เมื่อวันที่ ๑๔ กุมภาพันธ์ พ.ศ. ๒๔๑๘ (ค.ศ. ๑๘๗๖) เกรย์ได้ยื่นคำร้องขอสิทธิคุ้มครองความคิดที่จะประดิษฐ์ของใหม่ เพื่อมิให้ผู้อื่นลอกเลียนแบบ หรือทำอย่างที่เขาจะทำ ภายในระยะเวลา ๑ ปี แต่ในวันเดียวกันนั้นเอง ก่อนหน้าเขาจะไปถึงสำนักงานจดทะเบียนสิทธิบัตรไม่กี่ชั่วโมง เบลล์ก็ได้มายื่นขอจดทะเบียนสิทธิบัตรการประดิษฐ์ สิ่งที่เป็นแบบเดียวกันไว้แล้ว ได้มีการฟ้องร้องแย่งสิทธิการประดิษฐ์อย่างหนักหน่วง แต่ในที่สุด เบลล์ก็เป็นฝ่ายชนะคดี ได้รับทะเบียนสิทธิบัตรการประดิษฐ์เครื่องโทรศัพท์ เมื่อวันที่ ๗ มีนาคม พ.ศ. ๒๔๑๙ และได้รับเกียรติ เป็นผู้ประดิษฐ์เครื่องส่งเสียงพูดไปในสายด้วยพลังไฟฟ้า เป็นคนแรกของโลก
แบบจำลองเครื่องโทรศัพท์ที่เบลล์ ประดิษฐ์ขึ้น เมื่อ พ.ศ. ๒๔๑๘
แบบจำลองเครื่องโทรศัพท์ที่เบลล์ ประดิษฐ์ขึ้น เมื่อ พ.ศ. ๒๔๑๘
เครื่องโทรศัพท์สมัยแรกประดิษฐ์ของเบลล์ ประกอบด้วย ขดลวดพันอยู่กับแม่เหล็กถาวร มีชิ้นเหล็กปะติดอยู่กับกระดาษหนังแขวนลอยอยู่ใกล้ๆ ชิ้นเหล็กนี้เคลื่อนที่ได้ ด้วยการสั่นของกระดาษหนังที่ขึงไว้ตึงมาก เมื่อมีคลื่นเสียงมากระทบกระดาษหนัง และทำให้ชิ้นเหล็กสั่น จะเกิดแรงไฟฟ้าน้อยๆ ในขดลวด แรงไฟฟ้านี้จะส่งกระแสไปเข้าเครื่องรับ คือ หูฟังโทรศัพท์ ที่อยู่ปลายทางห่างไกลออกไปได้
ในระยะแรกๆ ประชาชนไม่ค่อยสนใจที่จะใช้เครื่อง โทรศัพท์ของเบลล์ เบลล์ต้องออกสาธิตการทำงานของเครื่องโทรศัพท์หลายต่อหลายครั้ง และร่วมมือกับพรรคพวกก่อตั้ง บริษัทระบบโทรศัพท์เบลล์ (Bell Telephone System) เมื่อ พ.ศ. ๒๔๒๐ เพื่อให้ประชาชนเช่าใช้โทรศัพท์ ส่วนคนที่ต้องการส่งข่าวไปทางไกล ก็ยังนิยมใช้โทรเลข เพราะไม่ไว้ใจสิ่งประดิษฐ์ใหม่ของเบลล์ เกรงว่าจะไม่ได้ความ

ใน พ.ศ. ๒๔๒๐ นี้เอง บริษัทโทรเลข เวสเทิร์นยูเนียน ซึ่งมีเอลิชา เกรย์และทอมัส แอลวา เอดิสัน (Thomas Alva Edison เกิด พ.ศ. ๒๓๙๐ ถึงแก่กรรม พ.ศ. ๒๔๗๔) เป็นหัวเรี่ยวหัวแรง ก็เข้ามาดำเนินการโทรศัพท์บ้าง และใช้ ปากพูดโทรศัพท์ (microphone) ที่เอดิสันประดิษฐ์ เนื่องจาก สายโทรเลขส่วนมากในสหรัฐอเมริกา เป็นของบริษัทโทรเลข เวสเทิร์นยูเนียน บริษัทนี้จึงเป็นคู่แข่งสำคัญในกิจการโทรศัพท์ อย่างร้ายแรง จนถึงกับมีการฟ้องร้องกันในศาล ในที่สุดบริษัท โทรเลข เวสเทิร์นยูเนียน ยอมรับว่า เบลล์ได้จดทะเบียนสิทธิบัตรเครื่องโทรศัพท์ไว้ก่อน และได้ยอมถอนตัวเลิกดำเนินการ ด้านโทรศัพท์โดยสิ้นเชิงแต่นั้นมา

การโทรศัพท์ในประเทศอังกฤษ ในระยะเริ่มแรกถูกกีดกันมาก เพราะอำนาจกฎหมายโทรเลข พ.ศ. ๒๔๑๒ ทำให้กระทรวงการไปรษณีย์อังกฤษ ได้สิทธิผูกขาดในเรื่องการโทรเลขทั้งหมด ครั้นเมื่อศาลสูงได้วินิจฉัยใน พ.ศ. ๒๔๒๓ ว่า การโทรศัพท์ก็คือ การโทรเลขตามความหมายในกฎหมายโทรเลข ฐานะกิจการของบริษัทโทรศัพท์เอกชนก็ทรุดตัวลงไปเป็นอันมาก และในวันที่ ๓๑ ธันวาคม พ.ศ. ๒๔๕๔ กระทรวงการไปรษณีย์อังกฤษก็ซื้อบริษัทโทรศัพท์เอกชนไว้ทั้งหมด

การโทรศัพท์ในประเทศฝรั่งเศส ก็เป็นไปในทำนองเดียวกัน องค์การโทรเลขฝรั่งเศสได้รวบเอากิจการโทรศัพท์ทั้งหมด เข้าเป็นของรัฐใน พ.ศ. ๒๔๓๒ ในประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ได้รวบเอากิจการโทรศัพท์มาเป็นของรัฐบาลกลาง ใน พ.ศ. ๒๔๒๙ ประเทศเบลเยียม และประเทศอื่นๆ ใน ทวีปยุโรปก็ดำเนินการเช่นเดียวกันในเวลาต่อมา

ในเรื่องการพัฒนาระบบโทรศัพท์ มีเรื่องเด่นที่สมควร กล่าวถึงอยู่  ๒ เรื่อง คือ เรื่องโทรศัพท์แบบต่อเอง (อัตโนมัติ) และเรื่องการใส่ขดลวดเพิ่มอินดักแตนซ์ ช่วยให้คุณภาพของเสียงโทรศัพท์ดีขึ้น

มีชาวอเมริกัน ผู้มีอาชีพเป็นสัปเหร่อคนหนึ่ง ชื่อว่า สเตราเยอร์ (Almon B. Strower) เกิดข้องใจ ที่ไม่ค่อยมีใครโทรศัพท์มาให้เขาไปจัดการศพเลย ทำให้เขาคิดว่า คงเป็นเพราะพนักงานต่อสายโทรศัพท์หญิงกลั่นแกล้ง หรือละเลย ไม่ต่อสายโทรศัพท์ไปสำนักงานจัดการศพของเขา แต่กลับไปต่อโทรศัพท์ให้สัปเหร่อคนอื่นๆ ที่เป็นคู่แข่งขันกับเขา เขาจึงคิดหาวิธีที่จะให้มีการต่อโทรศัพท์ได้ โดยไม่ต้องใช้พนักงานต่อสาย คือ ให้เครื่องโทรศัพท์ต่อเรียกกันเองได้โดยอัตโนมัติ

แบบจำลองเครื่องโทรศัพท์อัตโนมัติ
ที่สเตราเยอร์ออกแบบ และขอจดทะเบียนสิทธิบัตร

หลักการที่สเตราเยอร์คิดขึ้นก็คือ จัดให้มีขั้วต่อสายไฟไปยังผู้เช่าโทรศัพท์รายอื่นๆ เรียงเป็นแถวอยู่บนผิวกระบอกด้านใน และให้มีโลหะที่แกนกลางเคลื่อนไปทีละขั้นๆ ไปตามขั้วต่อภายในกระบอกนั้น แล้วเคลื่อนไปตามขวางอีก ทีละขั้นๆ จนถึงขั้วต่อที่ต้องการ สายโทรศัพท์ก็จะต่อถึงกัน เขาคิดทำอยู่ตั้งแต่ พ.ศ. ๒๔๓๒ - พ.ศ. ๒๔๓๙ จึงสำเร็จ ถึงแม้ภายหลังจะได้มีการปรับปรุงแก้ไขกันอีกมาก แต่หลักการทำงาน "ทีละขั้นๆ " (step-by-step) ของสเตราเยอร์ ก็ทำให้เครื่องโทรศัพท์ที่ "ไม่ต้องใช้พนักงานต่อ...ไม่มีการแกล้งกัน ได้" เป็นประโยชน์ต่อผู้ใช้โทรศัพท์นับล้านๆ คนทั่วโลก

ประดิษฐกรรมที่เด่นอีกอย่างหนึ่ง ในด้านวิศวกรรมโทรศัพท์ เกิดจากความคิดของศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์คณิตศาสตร์ แห่งมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย สหรัฐอเมริกาชื่อว่า ปูปิน (Michael Idvorsky Pupin เกิด พ.ศ. ๒๔๐๑ ถึงแก่กรรม พ.ศ. ๒๔๗๘) สิ่งนั้นคือ ขดลวดอินดักแตนซ์ (inductance)

ความจริงเป็นที่รู้กันมานานแล้วว่า ในการส่งกระแสไฟฟ้า ความถี่เสียงโทรศัพท์ไปในสายเป็นระยะทางไกลๆ นั้น เสียงแหลมๆ (ความถี่สูง) จะลดความแรงจนเบากว่าเสียงทุ้มๆ (ความถี่ต่ำ) ยิ่งเพิ่มระยะทางไกลมากขึ้น เสียงแหลมๆ ก็จะเบาลงมากขึ้น ระดับความแรงของเสียงทุ้มกับเสียงแหลมจึงต่างกันมาก ทำให้เสียงไม่ชัด และฟังไม่รู้เรื่อง และจะแก้ไขให้คุณภาพของเสียงดีขึ้นได้ ด้วยการเพิ่มค่าอินดักแตนซ์เข้าในวงจร คือ ในทางสายโทรศัพท์นั่นเอง มีผู้เสนอแนะให้เพิ่มค่าอินดักแตนซ์ ด้วยการใส่ขดลวดในสายโทรศัพท์หลายต่อหลายคนมาแล้ว แต่ไม่เคยมีใครทำได้สำเร็จ

ปูปินได้แสดงให้เห็นว่า ถ้าเอาขดลวดเพิ่มค่าอินดักแตนซ์ (ซึ่งเรียกว่า loading coil) ใส่ในทางสายทุกๆ ช่วง ๑ กิโลเมตร จะทำให้ค่าอินดักแตนซ์ในทางสายสูงขึ้น และจะ ทำให้ระดับความถี่ของเสียงต่างๆ สม่ำเสมอกันยิ่งขึ้น ปูปินได้จดทะเบียนสิทธิบัตรนี้ เมื่อ พ.ศ. ๒๔๔๓

การเพิ่มค่าอินดักแตนซ์ ทำให้คุณภาพของเสียงที่ได้ยินทางสายโทรศัพท์ดียิ่งขึ้น และช่วยให้ขยายระยะทาง ที่จะใช้โทรศัพท์พูดกันได้ ไกลออกไปอีกมากดังจะเห็นได้ว่า ก่อนที่จะมีการใช้ขดลวดเพิ่มค่าอินดักแตนซ์ จะพูดโทรศัพท์กันได้ อย่างไกลเพียงแค่นิวยอร์กถึงชิคาโก (ระยะทางประมาณ ๑,๓๐๐ กิโลเมตร) เมื่อใช้ขดลวดเพิ่มค่าอินดักแตนซ์แล้ว สามารถพูดโทรศัพท์ได้ไกลจากนิวยอร์กถึงเดนเวอร์ (ระยะทางประมาณ ๓,๐๐๐ กิโลเมตร) ต่อมา บริษัทโทรศัพท์ระบบเบลล์ได้ขอซื้อสิทธิบัตรการประดิษฐ์ของปูปิน ไปใช้ปรับปรุงการโทรศัพท์ของตนให้ก้าวหน้ายิ่งขึ้น
เครื่องโทรศัพท์ปัจจุบันแสดงให้เห็นอุปกรณ์ภายใน
เครื่องโทรศัพท์ปัจจุบันแสดงให้เห็นอุปกรณ์ภายใน
นักประดิษฐ์ และวิศวกรโทรศัพท์หลายต่อหลายนาย ได้ช่วยกันปรับปรุงพัฒนาระบบโทรศัพท์ให้ดีขึ้นเรื่อยมา จนกลายเป็นเครื่องมือโทรคมนาคมที่สังคมและธุรกิจทั่วโลกจะขาด เสียมิได้ เป็นที่น่าสังเกตว่า ในสมัยต่อมา จนกระทั่งถึงปัจจุบัน การใช้โทรศัพท์ได้แพร่หลายออกไปมากยิ่งกว่าโทรเลข ทำรายได้สูงกว่าการโทรเลขทั่วโลก แม้ในประเทศไทย รายได้จากค่าโทรเลขก็ลดลง เมื่อการโทรศัพท์ทางไกลขยายงานกว้างขวางออกไป
หัวข้อก่อนหน้า หัวข้อถัดไป