フォトフォン

フォトフォンは、光のビームで音声を伝送する通信機器である。仕組みは電話と似ているが、信号を電線ではなく変調された光で伝える。1880年にアレクサンダー・グラハム・ベルと助手のチャールズ・サムナー・テンターが共同で発明した。ベルとその助手は、約700フィート（約200メートル）離れた場所までフォトフォンで音声を送信した。

フォトフォンは電話の仕組みと似ているが、電話が電線で運ばれる変調された電気で音声を伝達するのに対し、フォトフォンは変調された光によって音声を伝達する。

ベルは、光変調について次のように説明している。

我々は、この柔軟な素材の平面鏡で構成される最も単純な装置が、その背後から話者の声を送り出す効果があることを発見した。声の作用で鏡が順番に凸と凹になり、光を散乱させたり凝縮させたりする。

そのため、受光器の位置から見た反射光の明るさは、鏡に作用する空気圧の音声周波数の変化（音波）に応じて変化することになる。

受光器は、当初は光音響効果を利用した非電子式だった。ベルは、光を直接音に変換できる物質がほかにも色々あることを発見した。その中でもランプブラックは優れていた。完全に変調された太陽光をテスト信号として使用し、ランプブラックを蒸着しただけの実験的な受信機で、装置に耳を近づけたときにベルが「痛いほど大きな音」と表現した音が出た。

最終的に使用した受光器は、放物面鏡の焦点にセレンを設置したものだった。 セレンの電気抵抗（約100 - 300Ω）は、光の当たり具合に反比例して変化する。薄暗いと抵抗が大きくなり、明るいと抵抗が小さくなる。このセレン受光器を電池、イヤホン、可変抵抗器を直列に接続し、セレンに当たる光の変化により回路を流れる電流が変化し、その電流をイヤホンで空気圧の変化（音）に変換する。

ベルは、1880年8月のアメリカ科学振興協会での講演で、光による音声伝送の最初のデモンストレーションは、1878年秋にロンドンのA・C・ブラウンが行ったものだと述べている。

フランスの科学者エルネスト・メルカディエ（フランス語版）は、この装置の鏡が太陽の放射エネルギーを、可視光だけでなく赤外線帯域を含む複数の帯域で反射することから、この装置は「フォトフォン」（photophone: 光・音）ではなく「ラジオフォン」（radiophone: 放射・音）と名付けるべきだと提案した[9]。ベルはしばらくこの名称を使っていたが、後に発明された電波を利用する電話である「ラジオフォン」とは別のものである[10]。

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