Надо Знать

добавить знаний



Телефон



План:


Введение

Кнопочный телефон 1970-х годов.
Шведский телефон 1896-го года.

Телефонгреческого : tele - далеко отсюда и phone - голос) - это устройство для передачи звука на большие расстояния с помощью электрических сигналов.


1. История

Изобретение телефона является результатом труда многих людей и его авторство нельзя приписать одному конкретному лицу (как и в случае с, например, фотографией или кинематографом).

Панель набора кнопочного телефона

Первый прототип современного телефона запатентовано в 1876 ​​году американским изобретателем Александром Белом. Трубка Белла служила по очереди и для передачи и для приема звука. Она не имела вызова вызов абонента видбувавався через трубку при помощи свистка. Дальность действия такого прибора не превышала 500 метров. На первенство в изобретении телефона, кроме Бела, претендовало около трех десятков ученых, среди которых были МакДоноут, Эдисон, Грей, Долбира, Блейк, Ирвин и Фелькер. Это привело к возникновению ряда судебных процессов в США, которые лишь подтвердили коллективность изобретения, признав различными изобретателями первенство по отдельным пунктам.

B 1877 году изобретатель Ваден использовал для вызова абоненту телеграфный ключ, который замыкал круг вызова. Того же года немецкая компания "Сименс и Гальске" начала производить телефонные аппараты с двумя телефонными трубками - одна для приема, другая - для передачи речи.

Томас Эдисон изобрел угольный микрофон, который почти без изменений проработал до 1980 года.

История дальнейшего развития телефона включает изобретение электрического микрофона, который пришел на замену угольному, громкоговорящая связь, тоновый набор, цифровое сжатие звука, новые телекоммуникационные технологии ( IP телефонию, ISDN, DSL, сотовая связь, DECT).

Подробнее см.. История изобретения телефона

Этот текст основан на Героях Телеграфа (Heroes of the Telegraph) Джона Монро John Munro, Проект Гутенберг [1].


1.1. Неэлектрические "телефоны"

В целом телефон - это любой механизм, который имеет способность передавать звук на большое расстояние. Самые телефоны были механическими приборами, которые базировались на передаче звука, используя воздух или другие физические средства, в отличие от электрических приборов, основанных на электромагнитных сигналах.

Согласно письму в Peking Gazette, в 968, китайский изобретатель Кунг-Фу-Винг винайщов thumtsein, предположительно передавал язык через трубы. Разговоры через трубы используются и сегодня.

Веревочный телефон был также известен веками, связывая две диафрагмы с бечевкой или с проводом, которые передают звук с одного конца до другого вибрациями бечевки, а не через электрический ток.


1.2. Электромагнитные передатчики

1.2.1. Антонио Меуччи

По некоторым версиям, телефон изобрел в 1860 году Антонио Меуччи, который называл его телетрофоном.

С [2] : Несмотря на публичное заявление тогдашнего Государственного Секретаря США о том, что "существуют необходимые доказательства, чтобы предоставить приоритет в изобретении телефона Меуччи, а не Беллу" и несмотря на тот факт, что Соединенные Штаты инициировали обвинение в мошенничестве против патента Белла, рассмотрение дела в суде переносился на следующий год, снова и снова, до самой смерти Меуччи в 1896. Затем дело было закрыто ..

Первая американская демонстрация изобретения Меуччи состоялась в 1860, о которой существует статья, опубликованная в Нью-Йоркской италийськомовний газете. Меуччи изобрел совмещенный электромагнитный передатчик и получатель, где движение диафрагмы модулировал сигнал в катушке, перемещая электромагнит. Прибор передавал звук с высокой точностью, но с очень слабым сигналом. К сожалению, серьезные ожоги, плохое знание английского языка и небольшие способности к бизнесу привели к тому, что Меуччи не смог развить свои изобретения в коммерческую сферу в США. Меуччи демонстрировал некоторые свои инструменты в 1849 году в Гавана ( Куба), но свидетели не смогли четко сказать, это был электрический телефон или просто вариант телефона, использующего вибрацию проводов для передачи звуков.

Меуччи был признан первооткрывателем телефона Конгрессом США, 269 резолюции, что датированный 11 июня 2002.


1.2.2. Шарль Бурсе

В 1854 году в журнале "L'Illustration de Paris" Шарль Бурса (Charles Bourseul), французский телеграфист, опубликовал план передачи звуков и даже языка электричеством. Предположим, объяснял он, что человек говорит вблизи чувствительного диска, который не потеряет ни колебания голоса; этот диск поочередно устанавливает и разъединяет ток из батареи: также на некотором расстоянии может располагаться другой диск, который будет одновременно выполнять такие же вибрации ... Наверное, в близком или далеком будущем, речь будет передаваться электричеством. Я делал эксперименты в этом направлении, они деликатные и требуют времени и терпения, но это дело обещает дать благоприятный результат.


1.2.3. Иоганн Филипп Райс

В 1860 году Иоганн Филипп Райс (Johann Philipp Reis) изготовил прибор, который мог передавать музыкальные тона, и даже слово или два шепотом. Передатчик Райса был передатчиком типа нажми-отпусти. То есть, игла приложена к диафрагме нажималась, и отпускалась, когда звук проходил через диафрагму. Это нажми-отпусти сигналювання позволяло передавать сигналы, и некоторые гласные, однако из-за того, что оно не шло по аналоговой форме звуковой волны (контакт был исключительно цифровым, только два значения) оно, сигналювання, не могло передать согласные или сложные звуки. Передатчик был очень сложным в использовании том, что позиция иглы и контакта относительно оператора были критическими. Это можно назвать "телефоном", поскольку прибор позволял передавать звуки на расстоянии, но это не телефон в современном понимании, потому, что он не мог передавать точную копию звуков. Изобретение Райса известный как "музыкальный телефон".


1.2.4. Кромвел Варли

Где-то в 1870 году господин Кромвел Флитвуд Варли (Cromwell Fleetwood Varley), известный английский электрик, запатентовал несколько вариантов аудиотелеграфа, который базировался на идеях Райса. Он никогда не делал и не планировал устройство, которое могло бы передавать речь, только чистые звуки.

1.2.5. Пол ла Кур

Примерно в 1874 году Пол ла Кур (Poul la Cour), датский изобретатель, экспериментировал с аудио телеграфом на телеграфной линии между Копенгагеном и Фредерикиею в Ютландия. Вибрация камертон прерывал ток, который после прохождения линии, проходил сквозь электромагнит, и притягивал конце камертона, заставляя то играть ту же ноту, что и первый камертон. И снова, изобретение ла Кур не мог передавать речь, только чистые тона.


1.2.6. Элиша Грей

П. Элиша Грей (Elisha Gray), с Чикаго также изобрел тоновый телеграф похож на тот, который изобрел господин ла Кур. В этом приборе вибруючий стальная проволока прерывает ток, на другом конце проходит через електромагнит и заставляет вибрировать стальную проволоку, расположенный у полюсов электромагнита. "Гармоничный телеграф" Грея с вибрирующими проводами использовался телеграфной компанией Вестерн Юнион Телеграф (Western Union Telegraph Company). Из-за того, что что более один набор вибраций, а значит и более чем одна нота может быть передана через ту же линию одновременно, гармоничный телеграф может класификований как "мультиплексный" телеграф, который способен передавать несколько сообщений через одну линию за раз. Эти сообщения могут быть прочитаны оператором или записаны.

Гармоничный телеграф Грея идет путем Рейса и Бурсея - в основу положен принцип прерывания электрического тока вибрирующим контактом. Грей понял недостаток точности такого прибора и аргументировал, что, если ток был расположен ближе к модели, будет возможно достичь большей точности. Грей построил и запатентовал жидкостный микрофон, где игла находилась в контакте с жидким проводником и, когда диафрагма вибрировала, игла погружалась в жидкость более-менее, завершалось большим-меньшим прохождением тока в жидкость. Белл использовал жидкостный микрофон для многих своих публичных демонстраций. Риднний передатчик имел проблему волны сформированные на поверхности приводили к помехам.


1.3. Угольно-зернистый микрофон

1.3.1. Томас Эдисон

Эдисон Томас Эльва сделал следующий шаг в развитии точности телефонов со своим изобретение вугилльно-зернистого микрофона. Эдисон узнал, что зерна угля, зажатые между двумя металлическими пластинами имеют сопротивление, которое изменяется с давлением, т.е. зерна могли изменять свое сопротивление, когда пластины двигались в ответ на звуковые волны, и воспроизводить звук с высокой точностью, без проблем жидкостного передатчика. Этот тип микрофона оставался стандартом в 1980-е, и используется до сих пор.


1.4. Изобретение Белла

Белл Александер Грэхэм часто - но неверно (см. выше) - считается первым изобретателем телефона. Классическая история о том, как он кричал: "Ватсон, идите сюда, ты мне нужен!" - По-простому миф, популяризированных на Западе.

1.4.1. Подготовка Белла

Как профессор в Бостонском университете, Белл занимался подготовкой учителей для глухих и экспериментировал автофонографом с Леоном Скоттом в области записи вибраций произношения. Этот прибор состоит из тонкой мембраны, вибруеться голосом и несет легкую иглу, рисующий на пластине дымчато стекла волнообразную линию, - и благодаря вибрации мембраны графически отображает движение звуковых волн в воздухе.

Исследования в области вокальной физиологии были подготовили Белла для работы со звуком и электричеством. В 1874 году он работал с музыкальным телеграфом, в котором по схеме "нажми-отпусти" использовал вибрирующий стальной язычок для прерывания тока - который, по очереди, заставлял вибрировать получателя, состоящий из электромагнита, который заставлял стальной язычок на другом конце вибрировать, так же как это сделали Бурсе, Рейс и Грей. Однажды выяснилось, что язычок не реагировал на прерывистый ток, - и Белл, предполагая, что язычок забился у полюсов магнита, пожелал, чтобы ассистент Ватсон, который был на другом конце линии, подергал за язычок. Ассистент сделал как ему и повелено, - и на собственное удивление Белл заметил, как подобный язычок на его конце линии начал вибрировать и выпускать те же ноты, хотя между ними не было прерывистого тока на линии, дальнейшие эксперименты показали, что язычок вибрировал благодаря электромагнитному тока, вызванного движением удаленным на линии язычка у магнита. Именно это открытие привело Белла к отказу от тока батареи - и полным переходом на ток с магнитной индукции язычков. Приложении стало ясно что, из-за того, что ток никогда не разбивается, все сложные вибрации языка можно конвертировать в ток, который, в свою очередь, мог воспроизводить речь на больших дистанциях.

Белл с ассистентом Ватсоном узнал, что движение язычка в магнитном поле способен передавать модуляции звука. Работа по аналогии с автофонографом, Белл создал получатель, который состоял из протяжно диафрагмы или нагнуть кожи золотобита с арматурой намагниченного железа присоединенного к середине, и вибрировал перед полюсом электромагнита на токе с линии.


1.4.2. Успех Белла

Прибор готов 2 июня, 1875 года, и в тот день ему удалось передать звуки и аудио сигналы электро-магнитным током и без использования батареи. 1 июля, 1875, он инструктировал своего ассистента, как создать второй мембранный получатель, который можно было бы использовать с первым, и через несколько дней они были связаны одни с другом, на концах линии, которая шла из комнаты изобретателя в "Бостоне в подвал внизу. Белл, в комнате, держал один инструмент в руках, в то время, как Ватсон в подвале слушал другой. Изобретатель спросил, ты понимаешь, что я говорю? " и мы можем только представлять его удовольствие, когда Ватсон вбежал в комнату и, взволнованный, сказал "Да". Однако, первый успешный двусторонний телефонный звонок Белл не сделал до 10 марта, 1876 ​​, когда Белл сказал в прибор "Ватсон, иди сюда, я хочу тебя видеть." Но Ватсон ответил. "Да", в 1875, Белл изобрел электро-магнитный передатчик, который к нему изобрел Меуччи. Первый звонок на большое расстояние было сделано в 10 августа, 1876 ​​Беллом из семейной фермы Брентфорд, Онтарио ассистенту, который находился в Париже, Онтарио, на расстоянии 16 km.

Затем он закончил прибор, в котором передатчик формувся двойным электромагнитом, перед которым мембрана, вытащить на кольце, несла продолговатый кусок мягкого железа, закрипеного в середине. Микрофон перед диафрагмой направлял звуки на нее, и так как она вибрировала с ним, мягкая железная арматура вызвала соответствующие токи в ячейке электромагнита. Эти токи после прохождения линии, оказывались в приемнике, который состоял трубчатостого електромагниту, один конец которого был частично закрыт тонким диском из мягкого железа, установленного в одной точке на конце трубы. Этот получатель был похож на цилиндрическую металлическую коробку с толстыми стенками, с толстой железной крышкой, закрепленная к отверстию одним винтом. Когда волнообразный ток проходил через катушку магнита, диск или крышка арматуры начинали вибрировать и давать звук.

Примитивный телефон был быстро улучшенный, двойной электромагнит был заменен на один магнит-полосу с маленькой катушкой или бобиной проводов, окружающих один полюс, перед которым тонкий диск феротипия закреплен в круговом микрофоне и служит как соединены мембрана и арматура. Когда говорят в микрофон, залидна диафрагма вибрирует с голосом магнитном поле полюса, и таким образом возбуждает волнообразный ток в катушке, который после путешествия проволокой на отдаленное, принимается самим прибором. При пересечении катушки приемника, ток усиливает или ослабляет магнетизм полюса, и таким образом заставляет диск вибрировать и воспроизводить имитацию голоса. Эти звуки тихие и могут быть услышаны только, когда ухо находится близко к микрофону, однако они розвибрливи и выразительные, и легко узнать того, кто говорит.


1.4.3. Публичные демонстрации

1.4.3.1. Раннее публика телефона Белла

Прилад був представлений в Сторічній Виставці (Centennial Exhibition) у Філаделфії, у 1876, де він привернув на себе увагу Бразильського імператора Педро II, та на зустрічі Британської Асоціації (British Association) у Глазгові, восени того ж року, Сер Вільям Томсон розповів про існування винахода Європейській публіці. У описі його візиту Виставки, він сказав: "В Канадійському відділені я чув, бути чи не бути... ось у чому заковика". Через електричний дріт; проте, ставлячись з презирством до односкладових слів, електрична артикуляція піднялася на вищі висоти, та дала мені уривки з випадкових Нью-Йоркських газет "Місто Нью-Йорк", "Сенатор Мортон", "Сенат вирішив надрукувати додатково тисячу копій", "Американці в лондоні вирішили празнувати Чертверте Червня, що наближається!" Це все мої власні вуха чули, як кажуть мені з безпомилковою розбірливостю з круглої арматури диска іншого маленького електромагніта, такого самого, як я тримаю у руці.

Безсмертні слова Шекспіра, які вимовив маленький неодухотворений голос, дійсно викликали захоплення в палкого душею великого електрика.

Здивування, створене серед публіки цим винаходом, будуть пам'ятати. Крім одного або двох винахідників, нікто навіть не мріяв про телеграф, який буде розмовляти. Уява запрацювала у людей, представляючи можливі сфери вжитку телефона. Так винахідний журналіст передбачив час, коли друзі через океан зможуть шептатися один з одним під шум хвиль Атлантики. Зацікавленість, однак, не було повністю вгамована доки професор Белл, винахідник приладу, власноруч не продемонстрував його Британській публіці, та не отримав запальні оплески захоплених співвітчизників.


1.4.3.2. Пізніші публічні демонстрації

Пізніший варінт телефона, що базувався на рідинному передавачі Грея, був публічно представлений 4 травня, 1877 року на лекції, що давав Професор Белл в Бостонському Музичному Холі. 'Ідучи до маленької телефонної коробки з приєднаними дротами,' говориться у доповіді, 'пан Белл байдужо спитав, наче адресував своє питання комусь у сусідній кімнаті " Пане Ватсон, ви готові! " Пан Ватсон за п'ять миль звідси у Сомервіллі, швидко позитивно відповів та скоро було чути голос співаючи "Америка." [] Ідучі до іншого інструмента, з'єднаного дротом з Провіденс (Providence), сорок три милі звідси, Пан Белл послухав трохи та сказав, "Сігнор Брігноллі, який допомагає мені на концерті у Музичному Холі в Провіденс, зараз заспіває для нас." Через мить інтонація голоса тенора підвищилась та впала, звук був слабким, іноді взагалі пропадав, а потім знову ставав чутним. Пізніше, соло корнета, що грав у Сомервіллі, було дуже розбірливо чути. Ще пізніше, пісня у трьох частинах прийшла проводом з нінцевої станції Сомервілля, та пан Белл розважив аудіторію, коли вигукнув, "Я буду вимикати пісню з однієї частини кімнати до іншої так, щоб усі могли чути." У наступній лекції у

Разговор по телефону 1910

Салемі, Массачусетсі, зв'язок був встановлений з Бостоном, на відстані вісімнадцяти миль, та пан Ватсон співав "Auld Lang Syne", "Прикрашений Зірками Прапор (The Star-Spangled Banner)", та "Вітайте Колумбію (Hail Columbia), " у той час як аудіторія в Салемі підспівувала хором.'


1.4.4. Резюме досягнень Белла

Белл прийняв у своїх приладах передавачі Грея та пізніше Едісона та пристосував комутатор, розроблений для телеграфії компанією Western Union. Було б неправильним применшувати внесок Белла у розвиток телефонії. Крім того, Белл досягнув успіху там, де інші не змогли, він зміг створити комерційну телефонну систему. Можна сказати, шо Белл винайшов телефонну компанію.

Строение телефону 1972

1.5. Разное

Сучасна телефонна трубка з'явилася, коли шведський монтер прив'язав мікрофон та динамік до палки, щоб тримати руки вільними. Складаний переносний телефон був навмисною копією вигаданий футуристичних комунікаторів з телевізійного серіалу Star Trek.

История дополнительных изобретений и улучшений электрического телефона включает в себя угольный микрофон (позднее заменен на электрический микрофон, который сейчас используется почти во всех телефонных аппаратах), ручной коммутатор, дисковый набор, автоматическую телефонную станцию ​​, компьютеризированный телефонный переключатель, тоновый набор (DTMF) и оцифровки звуков, используя различные методы кодирования, такие как импульсно-кодовую модуляцию PCM (также используется для. WAV файлов и компакт дисков).

Новейшие системы включают IP телефонию, ISDN, DSL, сотовые телефоны (мобильные телефоны), мобильные телефоны, и UMTS системы, которые позволяют выполнять высокоскоростную пакетную передачу данных.

Телефонная индустрия делится на производителей оборудования и телефонных операторов. Компании-операторы часто держат национальную монополию. В Соединенных Штатах, компания Bell System сильно возросла. Она частично или полностью владеет компаниями, которые предоставляют телефонные услуги около 80% телефонов в стране и также владеет компанией Western Electric, которая производит или закупает все оборудование, используемое местными телефонными компаниями. компания Bell System лишала себя местных телефонных компаний, чтобы в 1984 году решить антимонопольный иск против себя со стороны Министерства юстиции Соединенных Штатов Америки.

Первый трансатлантический телефонный звонок из города Нью-Йорк в город Лондон был сделан 7 января, 1927.


1.6. Беспроводные телефоны

Мобильный телефон ( Радиотелефон)

Радиотелефон (мобильный телефон) впервые был изобретен Терри Палло в 1965, состоящий из "базы", пидеднанои к телефонному кабелю, и связанной с помощью слабо-мощного радио с удаленным телефонной радиотрубки. Это позволяет использовать трубку из любого места в зоне досягаемости базы. Из-за того, что на передачу сигналов в трубки необходима энергия, база подключена к электросети. Такие телефоны не функционируют без электричества.

Сначала беспроводные телефоны использовали частоту в 1.7 МГц для связи между базой и трубкой. Из-за проблем с качеством и зоны досягаемости, такие телефоны быстро были вытеснены системами, использующими частотную модуляцию на высоких частотах (49 МГц, 900 МГц, 2.4 ГГц, и 5.8 ГГц). Беспроводные телефоны, работающие на частоте в 2.4 ГГц могут конфликтовать с некоторыми протоколами беспроводных локальных сетей ( 802.11b / g), из-за того, что они используют одинаковые частоты. Современные беспроводные телефоны обычно работают на несколько сот метров.


2. Беспроводные телефонные системы

Существуют спутниковые и мобильные (см. ниже) системы.

2.1. Никола Тесла

На открытии телефонной станции в городе Будапешт, 1881 года, Никола Тесла стал главным электриком телефонной компании (инженером Югославского правительства первой государственной телефонной системы). Там Тесла изобрел прибор, который он называл телефонной усилителем. Устройство мог работать как громкоговоритель. Это изобретение никогда не патентувався и не демонстрировался публично. Наконец, он использовался для того, чтобы выявлять сигналы в экспериментах с беспроводной передачи. Прибор, разработанный в этих экспериментах, был предшественником современных беспроводных телефонов


2.2. Мобильные телефоны

Современные мобильные телефонные системы построены по принципу сот. Радио используется, чтобы связываться между трубкой и сотой. Когда трубка слишком сильно удаляется от базовой компьютерная система дает команду ближайшем трубки соты установить связь с трубкой на другом канале без прерывания разговора.

Современные мобильные телефоны используют сотовую систему из-за того, что радио частоты - ограниченный ресурс, который использует много абонентов. Соты и трубки имеют слабо мощный передатчик так, чтобы ограниченное количество радио частот может использоваться большим числом абонентов с меньшим количеством помех. Кроме того батареи в трубках требуют меньшего количества энергии.


2.3. Проводные стандарты

2.4. Беспроводные стандарты

Существует много стандартов для беспроводной телефонии, которые часто вступают в конфликт друг с другом:

  • Первое поколение - Аналоговые
    • морская и мобильная радио телефония
    • AMPS
      • CDPD на AMPS
    • NMT
  • Спутниковые системы - Цифровые
    • Inmarsat
    • Iridium (спутниковое)
  • Второе поколение (также называется 2G - Цифровые
    • CDMA IS-95A
    • GSM, (разные частоты для различных континентов: смотри статью о GSM)
    • iDEN
    • TDMA IS-136
  • 2.5G
  • Третье поколение ( 3G)

3. Производители телефонного оборудования

Несколько производителей изготавливают телефоны всех типов. Вот некоторые из них:

4. Лаборатории, исследующие телефонное оборудование

Одной из областей исследований лаборатории Bell Labs является исследование телефонного оборудования.

См.. также


Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам