Alexander Graham Bell.

Skotlantilainen keksijä ja tiedemies, Alexander Graham Bell (s. 3.3.1847 Edinburg, Skotlanti ja k. 2.8.1922 Nova Scotia, Kanada) tunnetaan parhaiten puhelimen keksijänä, vaikka italialainen keksijä, Antonio Santi Giuseppe Meucci (s. 13.4.1808 San Frediano ja k. 18.10.1889), kehitteli puhelintekniikkaa jo ennen Alexander Graham Belliä. Antonio Meucci opiskeli mekaniikkaa Firenzen Akatemiassa. Hän lähti vaimonsa kanssa vuonna 1835 Kuubaan, josta he muuttivat vuonna 1850 New Yorkiin, missä Meucci asui loppuikänsä. Ensimmäisen puhelimensa Antonio Meucci rakensi vuonna 1854; puhelimella hän piti yhteyttä alakerran verstaalta liikuntakyvyttömään vaimoonsa. Taloudellisten olosuhteidensa vuoksi Meuccilla ei ollut mahdollisuutta hankkia uudelle keksinnölleen patenttia, vaan hän myi keksintönsä oikeudet muille. Yhdysvaltain edustajainhuone hyväksyi 11.6.2002 julkilausuman, jonka mukaan Antonio Meuccin keksinnön merkitys puhelimen kehittämisessä tulisi yleisesti tunnustaa.

Skotlantilainen Bellin suku oli kolmen sukupolven ajan tutkinut ihmisääntä. Isoisä Alexander Bell (s. 3.3.1790 Fife, Skotlanti ja k. 23.4.1865 St. Pancras, Pohjois-Lontoo)) oli etevä Shakespearen runojen lausuja sekä änkyttäjien opettaja. Isoisän kerrottiin olleen esikuvana George Bernard Shaw’n näytelmälle Pygmalion, josta sittemmin tehtiin musikaali My Fair Lady. Alexander Graham Bellin isä, Alexander Melville Bell (s. 1.3.1819 ja k.7.8.1905), oli fysiologisen fonetiikan opettaja Lontoon yliopistossa. Hän kehitti lisäksi kuuromykkien kielen, ”visible speech”, jossa kirjoitettu koodi esitti kurkun, kielen ja huulien asennot puheen aikana. Alkujaan tämä oli tarkoitettu vieraskielisten sanojen ääntämyksen avuksi, mutta osoittautui verrattomaksi avuksi kuurojen puheopetuksessa. Alexander Melville Bell opiskeli alkuun isänsä avustajana. Myöhemmin hän luennoi Edinburgin ja Lontoon yliopistoissa. Hän avioitui Eliza Grace Symondsin (s. 21.9.1809 Alverstock) kanssa vuonna 1844. Toisen kerran hän oli naimisissa Harriet G. Shibleyn kanssa. Vuodesta 1971 eteenpäin Alexander Melville Bell alkoi itse opettamaan kehittämäänsä menetelmää monissa kuurojen kouluissa Uudessa Englannissa sekä lopulta avasi myös oman koulunsa Bostonissa.

Wheatstone oli kehittänyt mekaanisen puhekoneen. Kone pystyi matkimaan joitakin ihmisääniä. Alexander Bell näki Lontoossa vuonna 1863 koneen esittelyn ja ryhtyi veljensä kanssa väsäämään omaa puhekonettaan. Kurkkutorvi valmistettiin pellistä ja kumista tehtiin kurkunpää. Hampaat, leuka, nielu ja nenäontelo tehtiin guttaperkasta. Huulet ja posket tehtiin kumista. Pumpulilla täytetystä kumista valmistettiin kitalaki. Kaikkein tärkein oli kuitenkin kuudesta osasta valmistettu kumipäällysteinen puinen kieli, jota vipusysteemi ohjasi. Bell käytti keuhkoina omiaan. Erilaisia kielen asentoja testaamalla laitteesta alkoi tulla ihmisääniä.

Alexander Bell teki ennen puhelimen keksintää kokeita ”harmonisella lennättimellä”, joka toimi vastaavasti kuin Philipp Reisin telefoni; äänivärähtely katkoi sähkövirtaa ja johdon päässä sähkövirta muuttui jälleen ääneksi. Resonanssissa olevien äänirautojen avulla eritaajuiset äänet eroteltiin vastaanottimessa. Siten toivottiin samassa johdossa kyettävän lähettää samanaikaisesti useita sanomia. Alexander Graham Bellillä oli nuorempi ja vanhempi veli, jotka molemmat kuolivat tuberkuloosiin. Alexander Melville Bellin äiti ja puoliso olivat kuuroja. Bellin perhe muutti myöhemmin Kanadaan ja otti sittemmin Yhdysvaltojen kansalaisuuden. Bellin perhe osti maatilan Brantfordista, Ontariosta. Alexander Melville on puolisonsa kanssa haudattu Kanadan Nova Scotiaan.

Alexander Bell muutti Bostoniin ja lokakuussa 1872 avasi ”Äänen fysiologian ja mekaanisen puheen koulun” siellä. Hän työskenteli myös koulunsa opettajana. Bellin kuuluisin oppilas oli kuurosokea kirjailija, aktivisti ja luennoitsija, Helen Adams Keller (s. 27.6.1880 Tuscumbia, Alabama, Yhdysvallat ja k. 1.6.1968 Westport, Connecticut, Yhdysvallat). Bostonissa Bell korvasi ääniraudat viritetyillä teräsliuskoilla, koska niiden värähtelyliike oli voimakkaampaa. Kilpajuoksu lennättimen ympärillä kävi kuumana keksijöiden joukossa, monet olivat mukana kehittämässä sitä. Alexander Bell sai vuonna 1873 äänifysiologian professuurin Bostonin yliopistossa. Bell sai kuitenkin Yhdysvaltojen kansalaisuuden vasta yhdeksän vuotta myöhemmin. Alexander Bell teki talvella 1873-1874 harmonisen lennättimen kokeita, mutta samanaikaisesti hän tutki puheen äänivärähtelyä. Bell kokeili phonoautograph-nimisellä kojeella, jolla äänivärähtely saatiin näkyviin. Laite käänsi Alexander Bellin ajattelemaan, että metallikalvo pystyisi muuttamaan myös puheen sähkövärähtelyn muotoon. Näin hänelle alkoi vähitellen selvitä puhelimen idea kesällä 1874. Hän tiesi puheen monimutkaiseksi äänivärähtelyksi. Jos äänivärähtely pystyttäisiin muuntamaan sähköisiksi, ne kyettäisiin siirtää paikasta toiseen ja muuttaa ääneksi takaisin. Philipp Reisin katkotun virran periaate ei toiminut kyllin hyvin.

Kilpailu puhelimen patenttioikeuksista oli kovaa. Western Union Companyn johtaja, Orton, oli tehnyt sopimuksen keksijä Thomas Alva Edison (s. 11.2.1847 Milan, Ohio ja k. 18.10.1931 West Orange, New Jersey) ja sähköinsinööri Elisha Gray (s. 2.8.1835 ja k. 21.1.1901) kanssa. Alexander Bell esitteli oman versionsa puhelimen toiminnasta ja sai taloudellista tukea kahdelta varakkaalta mieheltä, Gardiner Hubbardilta ja Thomas Sandersilta. Molempien miesten lapset olivat Bellin oppilaita kuurojen koulussa ja lakimies Gardiner Hubbard oli myös Bellin tulevan vaimon isä. Molemmat miehet tarjoutuivat lokakuussa 1874 kustantamaan Alexander Bellin harmonisen lennättimen kehitystyön sitä varten perustettavan yhtiön osakkeita vastaan. Puhelin ei kiinnostanut miehiä. Alexander Bell koki mekaniikan taitonsa vajavaisiksi ja hän pyysi avukseen mekaanikko Thomas Watsonin. Kuurojen opetuksen jälkeen iltapuhteina miehet rakensivat ja kokeilivat harmonisella lennättimellä. Laite ei kuitenkaan toiminut toivotulla tavalla. Alexander Bell haki maaliskuussa 1875 patenttia harmonisen lennättimen suunnitelmalleen.

Alexander Bellin harmonisesta lennättimestä ei koskaan muodostunut kaupallista laitetta. Kesäkuussa 1875 syntyi kuitenkin sattumalta puhelimen syntyyn johtanut keksintö. Harmonisen lennättimen teräsliuskoja viritettiin ruuveilla, jotka olivat toisinaan liian kireällä, jolloin liuska juuttui kiinni eikä katkonut sähkövirtaa. Watson erään kerran näpäytteli kiinni jäänyttä liuskaa ja katkomisen sijasta se indusoi virran sähkömagneetin kelaan, jolloin Bell kuuli johdon päässä erilaisen äänen. Bell oivalsi, että hänellä oli nyt keino muuttaa puheen äänivärähtely sähkövärähtelyksi. Vielä samana iltana hän piirsi puhelimesta kaavion, jossa oli ohueen kalvoon kiinnitetty teräskieli. Ääni liikutti kalvoa ja liike siirtyi teräskielen liikkeeksi, joka indusoi sähkömagneetin avulla teräskieltä ja siihen kiinnitettyä kalvoa. Bell antoi sen Watsonin valmistettavaksi uutta koetta varten. Puhelin sitoi nyt koko Alexander Bellin mielenkiinnon, vaikka rahoittavat miehet olivat vaatineet hänen omistavan aikaansa harmoniselle lennättimelle. Bell jatkoi kokeitaan jättäen jopa opetustyönsä, jonka vuoksi rahoitustilanne alkoi olla melko huono.

14.2.1876 aamulla Alexander Bell patenttihakemuksensa Washingtonin patenttitoimiston virkailijalle. Samana päivänä myös sähköinsinööri Elisha Grayn lakimies jätti patenttihakemuksen ”puhuvaan telefoniin”. Alexander Bell sai 3.3.1876 omalla keksinnöllään patentin. Lopulta yli 600 oikeudenkäyntiä käytiin sittemmin patentin mitätöimiseksi. Alexander Bell perusti Telephone Company-yhtiön vuonna 1877. Vuonna 1881 Alexander Bell oli mukana kehittämässä metallinpaljastinta. Bell teki myös ilmailun parissa kokeita leijoilla sekä ilmaa raskaammilla lentokoneilla. Lentokoneiden suunnittelun hän aloitti vuonna 1891. Hän perusti vuonna 1907 Aerial Experiment Association (AEA)-järjestön.