Obwohl die meisten von uns es für selbstverständlich halten, ist das telephone, das Sie in einem Restaurant oder Büro sehen, eines der erstaunlichsten Geräte, die je erfunden wurden. Wenn Sie mit jemandem sprechen möchten, müssen Sie nur den Hörer abnehmen und ein paar Ziffern wählen. Sie sind sofort mit dieser Person verbunden und können über einen telephoneanruf ein wechselseitiges Gespräch führen.
Eine telephone leitung ist das Herzstück des telephonesystems. Diese Leitungen sind miteinander verbunden und bilden ein riesiges Netzwerk, das Städte, Länder und sogar Kontinente umspannt, sodass Sie Menschen auf der ganzen Welt erreichen können. Wenn Sie das mit dem Zustand der Welt vor nur 100 Jahren vergleichen, als es mehrere Wochen dauerte, eine schriftliche Nachricht an jemanden zu übermitteln, erkennen Sie, wie erstaunlich das telephone ist!
Überraschenderweise ist ein telephone eines der einfachsten Geräte in Ihrem Haus. Es ist so einfach, weil sich die telephoneverbindung zu Ihrem Haus seit fast einem Jahrhundert nicht geändert hat. Wenn Sie ein antikes telephone aus den 1920er Jahren haben, können Sie es an die Wandsteckdose in Ihrem Haus anschließen und es würde einwandfrei funktionieren!
Die Erfindung des telephone
Alexander Graham Bell ist ein Synonym für das telephone . Er war jedoch nicht unbedingt dessen erster Erfinder. 1871 reichte der italienische Einwanderer Antonio Meucci einen Patentvorbehalt ein, in dem er seinen Entwurf eines sprechenden Telegrafen darlegte. Als er das vorläufige Patentdokument jedoch nicht erneuern konnte, konnte er seine Erfindung nicht verwirklichen.
Bell hingegen reichte am 14. Februar 1876 einen Patentantrag ein, in dem es auszugsweise hieß :
Ich habe ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Übertragen von zwei oder mehr Telegrafensignalen entlang eines einzigen Kabels beschrieben. Dabei kommen Sendegeräte zum Einsatz, von denen jedes eine Abfolge von elektrischen Impulsen mit unterschiedlicher Frequenz erzeugt. Außerdem werden Empfangsgeräte eingesetzt, von denen jedes auf eine Tonhöhe gestimmt ist, bei der es durch eines der Sendegeräte in Schwingung versetzt wird und seinen Grundton erzeugt.
Am selben Tag meldete Elisha Gray ein Patent für eine ähnliche Erfindung an, die die menschliche Stimme übertrug. Es gibt zwar einige Berichte darüber, wer das erste Patent tatsächlich angemeldet hat und was passiert sein könnte – darunter, dass Bells Anwalt zuerst beim Patentamt war oder dass es irgendeine Art von Foul gab, das Gray schadete –, aber es war Bells Patent, das das US-Patentamt anerkannte. Daher rief Alexander Graham Bell am 10. März 1876 Thomas Watson an und sagte: „Mr. Watson, kommen Sie her. Ich möchte Sie sprechen.“
Ein Jahrzehnt später festigte ein Fall des Obersten Gerichtshofs im Jahr 1888 , der zu Bells Gunsten entschied, Bells Status als Erfinder des telephone noch mehr.
Bell gründete später die Bell Telephone Company, heute bekannt als AT&T. Das telephone ermöglichte uns die Kommunikation über weite Entfernungen und ebnete schließlich den Weg für Mobiltelephone. Zu seinen Lebzeiten konnte Bell auch das erste transkontinentale telephonegespräch führen. Von New York aus rief er Watson an, der in San Francisco lebte.
telephone-Design
Das einfachste funktionierende telephone würde innen so aussehen.
Wie Sie sehen, besteht es nur aus drei Teilen und sie sind alle einfach:
- Ein Schalter zum Verbinden und Trennen des telephone vom Netz: Dieser Schalter wird allgemein als Gabelumschalter bezeichnet . Er stellt die Verbindung her, wenn Sie den Hörer abheben.
- Ein Lautsprecher : Dies ist im Allgemeinen ein kleiner 50-Cent-8-Ohm- Lautsprecher irgendeiner Art.
- Ein Mikrofon : Frühere telephonemikrophone bestanden lediglich aus Kohlenstoffgranulat, das zwischen zwei dünnen Metallplatten komprimiert wurde. Die Schallwellen Ihrer Stimme komprimieren und dekomprimieren das Granulat, wodurch sich der Widerstand des Granulats ändert und der durch das Mikrofon fließende Strom moduliert wird .
Das ist es! Sie können diese einfache Nummer wählen, indem Sie schnell auf den Gabelschalter tippen – alle telephonechalter erkennen immer noch die Impulswahl . Wenn Sie den Hörer abnehmen und viermal schnell auf den Gabelschalter tippen, erkennt der telephonechalter der telephonegesellschaft, dass Sie eine „4“ gewählt haben.
Das einzige Problem mit dem oben gezeigten telephone besteht darin, dass Sie Ihre Stimme beim Sprechen über den Lautsprecher hören.
Die meisten Leute finden das störend, deshalb enthält jedes „echte“ telephone ein Gerät namens Duplexspule oder etwas funktionell Ähnliches, das den Klang Ihrer eigenen Stimme daran hindert, Ihr Ohr zu erreichen. Ein modernes telephone hat auch eine Klingel , damit es klingeln kann, sowie eine Tonwahltastatur und einen Frequenzgenerator . Ein „echtes“ telephone sieht so aus:
Dennoch ist es ziemlich einfach. In einem modernen telephone gibt es ein elektronisches Mikrofon, einen Verstärker und einen Schaltkreis, die die Kohlekörner und die Ladespule ersetzen. Die mechanische Klingel wird oft durch einen Lautsprecher und einen Schaltkreis ersetzt, um einen angenehmen Klingelton zu erzeugen. Aber ein normales telephone bleibt eines der einfachsten Geräte überhaupt.
telephone: Drähte und Kabel
Das telephonenetz beginnt in Ihrem Haus. Ein Paar Kupferdrähte verläuft von einer Box an der Straße zu einer Box (oft als Eingangsbrücke bezeichnet) in Ihrem Haus. Von dort wird das Paar Drähte mit jeder telephonebuchse in Ihrem Haus verbunden (normalerweise mit roten und grünen Drähten).
Wenn Ihr Haus über zwei telephoneleitungen verfügt, verlaufen zwei separate Kupferdrahtpaare von der Straße zu Ihrem Haus. Das zweite Paar ist in Ihrem Haus normalerweise gelb und schwarz gefärbt. (Eine Beschreibung der telephonezellen und -leitungen, die Sie an der Straße sehen, finden Sie unter „ Was machen die kleinen Kästen, die die telephonegesellschaft in unserer Nachbarschaft hat? “.)
Entlang der Straße verläuft ein dickes Kabel mit 100 oder mehr Kupferpaaren. Je nachdem, wo Sie sich befinden, führt dieses dicke Kabel direkt zur Vermittlungsstelle Ihrer telephonegesellschaft oder zu einer Box von der Größe eines Kühlschranks, die als digitaler Konzentrator fungiert.
Digitale telephoneanrufe
Der Konzentrator digitalisiert Ihre Stimme mit einer Abtastrate von 8.000 Samples pro Sekunde und einer 8-Bit-Auflösung ( Informationen zur Digitalisierung von Tönen finden Sie unter „ Funktionsweise der analogen und digitalen Aufnahme “).
Anschließend kombiniert es Ihre Stimme mit Dutzenden anderer Stimmen und sendet sie alle über ein einziges Kabel (normalerweise ein Koaxialkabel oder ein Glasfaserkabel ) an die telephonegesellschaft. In jedem Fall wird Ihre Leitung mit einer Leitungskarte am Switch verbunden, sodass Sie den Wählton hören können, wenn Sie den Hörer abnehmen.
Wenn Sie jemanden anrufen, der im selben Büro angeschlossen ist, erstellt die Vermittlungsstelle einfach eine Schleife zwischen Ihrem telephone und dem telephone der Person, die Sie angerufen haben. Bei einem Ferngespräch wird Ihre Stimme digitalisiert und mit Millionen anderer Stimmen im Fernnetz kombiniert.
Ihre Stimme gelangt normalerweise über eine Glasfaserleitung zum Büro des Empfängers, sie kann aber auch über Satellit oder Mikrowellentürme übertragen werden. ( Eine ausführlichere Beschreibung finden Sie unter „ Wie funktioniert ein Ferngespräch? “.)
Erstellen Sie Ihr eigenes telephonenetz
telephone: Töne
telephone: Bandbreite
Um die Übertragung von mehr Ferngesprächen zu ermöglichen, sind die übertragenen Frequenzen auf eine Bandbreite von etwa 3.000 Hertz begrenzt. Alle Frequenzen Ihrer Stimme unter 400 Hertz und über 3.400 Hertz werden eliminiert. Deshalb hat die Stimme eines telephonehörers einen unverwechselbaren Klang. Vergleichen Sie diese beiden Stimmen:
- Klicken Sie hier, um eine normale Stimme zu hören.
- Klicken Sie hier, um dieselbe Stimme am telephone zu hören.
Mithilfe der folgenden Sounddateien können Sie beweisen, dass diese Art der Filterung tatsächlich stattfindet:
- 1.000-Hertz-Ton
- 2.000-Hertz-Ton
- 3.000-Hertz-Ton
- 4.000-Hertz-Ton
- 5.000-Hertz-Ton
- 6.000-Hertz-Ton
Rufen Sie jemanden an, den Sie kennen, und spielen Sie die 1.000-Hertz-Sounddatei auf Ihrem Computer ab . Die Person kann den Ton deutlich hören. Sie kann auch die 2.000- und 3.000-Hertz-Töne hören. Den 4.000-Hertz-Ton kann sie jedoch nur schwer hören und die 5.000- und 6.000-Hertz-Töne überhaupt nicht. Das liegt daran, dass die telephonegesellschaft diese Töne komplett ausblendet.
Viele weitere Informationen zu telephone, telephonenetzen und verwandten Technologien finden Sie unter den Links am Ende des Artikels.
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Arten von telephone
telephone haben sich seit ihrer Einführung erheblich weiterentwickelt. Hier sind einige Gerätetypen, die Sprachanrufe ermöglicht haben.
- Festnetztelephone : Festnetztelephone waren jahrzehntelang die älteste und am weitesten verbreitete Form des telephones und nutzten zur Übertragung von Sprachsignalen physische telephoneleitungen.
- Schnurlose telephone : Diese telephones brachten Mobilität in die Telekommunikation. Sie arbeiteten auf Funkfrequenzen und bestanden aus einer Basiseinheit, die an die telephoneleitung angeschlossen war. Diese telephone ermöglichen es den Benutzern, sich innerhalb eines bestimmten Bereichs frei zu bewegen.
- Mobiltelephone : Mobiltelephone, die Mobilfunknetze zum Herstellen von Verbindungen nutzen, ermöglichen drahtlose und tragbare Kommunikation.
- VoIP-telephone : Auch als Voice over Internet Protocol bekannt. Diese telephone verwenden das Internet zur Übertragung von Sprachsignalen.
Telephone Häufig gestellte Fragen
Alexander Graham Bell erfand 1876 das telephone. Es ist jedoch umstritten, ob Bell der wahre Pionier war.
Im Jahr 1920 verfügten etwa 30 Prozent der Haushalte über ein telephone. In den 50er-Jahren stieg dieser Anteil auf rund 62 Prozent und in den 90er-Jahren auf 90 Prozent.
Ein telephone besteht aus einer Stromquelle, einem Gabelumschalter, einem Wählgerät, einem Klingelton, einem Sender, einem Empfänger und einer Schaltung zur Vermeidung von Mithörgeräuschen.
Das Wort telephone stammt von den griechischen Wurzeln „tēle“, was „fern“ bedeutet, und „phonē“, was „Ton“ bedeutet.
Ein herkömmliches Festnetztelephonesystem besteht nur aus drei einfachen Teilen: einem Gabelumschalter, der das telephone mit dem Netz verbindet bzw. davon trennt, einem Lautsprecher und einem Mikrofon, durch das die Schallwellen Ihrer Stimme die Granulate komprimieren und dekomprimieren, wodurch der Widerstand verändert und der durch das Mikrofon fließende Strom moduliert wird.