Англ Перевод. Телефон
 Скачать 16.8 Kb.
|
|
Телефон Телефон, прибор, предназначенный для одновременной передачи и приема человеческого голоса. Телефон стоит недорого, прост в эксплуатации и предлагает своим пользователям непосредственный, личный тип связи, который не может быть получен с помощью какого-либо другого средства. В результате он стал самым широко используемым телекоммуникационным устройством в мире. Миллиарды телефонов используются по всему миру. В данной статье описываются функциональные компоненты современного телефона и прослеживается историческое развитие телефонного прибора. Кроме того, в нем описывается развитие так называемой телефонной сети общего пользования (ТСОП). Для обсуждения более широких технологий см. статьи телекоммуникационные системы и телекоммуникационные средства массовой информации. О технологиях, связанных с телефоном, читайте в статьях мобильный телефон, видеофон, факс и модем. Телефонный прибор Слово телефон, от греческих корней tēle, “далеко” и phonē, “звук”, было применено еще в конце 17-го века к струнному телефону, знакомому детям, и позже оно использовалось для обозначения мегафона и говорящей трубки, но в современном употреблении оно относится исключительно к электрическим устройствам, полученным из изобретений Александра Грэхема Белла и других. В течение 20 лет после патента Белла 1876 года телефонный прибор, модифицированный Томасом Уотсоном, Эмилем Берлинером, Томасом Эдисоном и другими, приобрел функциональный дизайн, который принципиально не изменился более чем за столетие. С момента изобретения транзистора в 1947 году металлическая проводка и другое тяжелое оборудование были заменены легкими и компактными микросхемами. Достижения в области электроники улучшили производительность базовой конструкции, а также позволили внедрить ряд “умных” функций, таких как автоматический повторный набор номера, идентификация номера вызова, беспроводная передача и визуальное отображение данных. Такие достижения дополняют, но не заменяют основную конструкцию телефона. Эта конструкция описана в этом разделе, как и замечательная история развития телефона, от самых ранних экспериментальных устройств до современного цифрового прибора. Рабочие компоненты телефона Как и в первые годы своего существования, телефонная аппаратура состоит из следующих функциональных компонентов: источника питания, выключателя, номеронабирателя, звонка, передатчика, приемника и схемы защиты от боковых тонов. Эти компоненты, в свою очередь, описаны ниже. Источник питания В первых экспериментальных телефонах электрический ток, питающий телефонную цепь, вырабатывался на передатчике с помощью электромагнита, активируемого голосом говорящего. Такая система не могла генерировать достаточно напряжения, чтобы производить слышимую речь в отдаленных приемниках, поэтому каждый передатчик, начиная с запатентованной конструкции Белла, работал на постоянном токе, подаваемом независимым источником питания. Первыми источниками были батареи, расположенные в самих телефонных аппаратах, но с 1890-х годов ток вырабатывался в местной коммутационной конторе. Ток подается через двухпроводную цепь, называемую локальной петлей. Стандартное напряжение-48 вольт. Беспроводные телефоны представляют собой возврат к индивидуальным источникам питания в том смысле, что их маломощные радиопередатчики питаются от небольшой (например, 3,6-вольтовой) батареи, расположенной в портативной телефонной трубке. Когда телефон не используется, аккумулятор заряжается через контакты с базовым блоком. Базовый блок питается от трансформатора, подключенного к стандартной электрической розетке. Крючок выключателя Крючок переключателя соединяет телефонный прибор с постоянным током, подаваемым через локальную петлю. В ранних телефонах трубку вешали на крючок, который приводил в действие выключатель, открывая и закрывая металлический контакт. Эта система все еще распространена, хотя крюк был заменен подставкой для удержания комбинированной телефонной трубки, заключающей в себе как приемник, так и передатчик. В некоторых современных электронных приборах механическая работа металлических контактов была заменена системой транзисторных реле. Когда телефон “на крючке”, контакт с местной петлей прерывается. Когда он “снят с крючка” (то есть когда телефонная трубка снята с подставки), контакт восстанавливается, и ток течет через петлю. Коммутационный аппарат сигнализирует о восстановлении контакта, передавая низкочастотный “гудок”-фактически два одновременных сигнала по 350 и 440 Герц. Номеронабиратель Номеронабиратель используется для ввода номера абонента, которому пользователь хочет позвонить. Сигналы, генерируемые номеронабирателем, активируют коммутаторы в местном офисе, которые устанавливают путь передачи на вызываемую сторону. Номеронабиратели бывают поворотного и кнопочного типов. Традиционный поворотный номеронабиратель, изобретенный в 1890-х годах, вращается против натяжения пружины, а затем отпускается, после чего он возвращается в свое положение со скоростью, контролируемой механическим регулятором. Обратное вращение заставляет переключатель открываться и закрываться, вызывая прерывания или импульсы в потоке постоянного тока в коммутационный аппарат. Каждый импульс длится примерно одну десятую секунды; количество импульсов сигнализирует о набираемом номере. В кнопочном наборе, введенном в 1960-х годах, нажатие каждой кнопки генерирует “двухтональный” сигнал, специфичный для вводимого номера. Каждый двойной тон состоит из низкой частоты (697, 770, 852 или 941 герц) и высокой частоты (1209, 1336 или 1477 герц), которые воспринимаются и декодируются в коммутационном аппарате. В отличие от низкочастотных вращательных импульсов, двойные тоны могут проходить через телефонную систему, так что кнопочные телефоны могут использоваться для активации автоматических функций на другом конце линии. Как во вращающихся, так и в кнопочных системах конденсатор и резистор препятствуют прохождению сигналов набора номера в цепь звонка. Передатчик Передатчик, по сути, представляет собой крошечный микрофон, расположенный в мундштуке телефонной трубки. Он преобразует колебания голоса диктора в колебания постоянного тока, протекающего через комплект от источника питания. В традиционных углеродных передатчиках, разработанных в 1880-х годах, тонкий слой углеродных гранул отделяет неподвижный электрод от активированного диафрагмой электрода. Электрический ток протекает через углерод против определенного сопротивления. Диафрагма, вибрируя в ответ на голос говорящего, заставляет подвижный электрод оказывать колебательное давление на углеродный слой. Колебания в углеродном слое создают колебания в его электрическом сопротивлении, которые, в свою очередь, производят колебания в электрическом токе. В современных электретных передатчиках, разработанных в 1970-х годах, углеродный слой заменяется тонким пластиковым листом, который с одной стороны имеет проводящее металлическое покрытие. Пластик отделяет это покрытие от другого металлического электрода и поддерживает электрическое поле между ними. Вибрации, вызванные речью, вызывают колебания электрического поля, которые, в свою очередь, вызывают небольшие колебания напряжения. Напряжение усиливается для передачи по телефонной линии. Приемник Приемник находится в наушнике телефонной трубки. Действуя на электромагнитных принципах, известных еще во времена Белла, он преобразует колеблющийся электрический ток в звуковые волны, воспроизводящие человеческую речь. По сути, он состоит из двух частей: постоянного магнита, имеющего полюсные наконечники, намотанные катушками изолированной тонкой проволоки, и диафрагмы, приводимой в движение магнитным материалом, который поддерживается вблизи полюсных наконечников. Речевые токи, проходящие через катушки, изменяют притяжение постоянного магнита к диафрагме, заставляя ее вибрировать и производить звуковые волны. |