«Если я заставлю ток изменять свою силу в точном соответствии с тем, как меняется плотность воздуха при получении звука, то смогу передавать на расстояние человеческую речь». Этими словами Александр Бетл выразил принцип работы телефона. В 1876 году Белл первым запатентовал устройство, передававшее и принимавшее голосовые сообщения.
В передатчике Белла "микрофоне" звук вызывал колебания гибкой мембраны, прикрепленной к постоянному магниту. Эффект, называемый электромагнитной индукцией, вызывал изменяющийся по силе ток в находившейся рядом проволочной катушке. Этот переменный ток передавался по проводам к приемнику (слуховой трубке), где он также проходил через электромагнитную катушку. Изменения тока вызывали изменения магнитного поля, которые заставляли тонкую стальную мембрану колебаться в соответствии с исходными звуковыми колебаниями. Передатчик Белла давал слабый сигнал - средств его усиления еще не было. Американский изобретатель Томас Алва Эдисон в 1878 году использовал в микрофоне угольный порошок, который деформировался под действием звуковых волн, с той или иной силой прогибавших мембрану. В зависимости от этого менялось электрическое сопротивление порошка и сила пропускаемого через него тока. Как и в устройстве Белла, в приемнике электрические колебания преобразовывались обратно в звуковые с помощью электромагнита.
Соединение
Абонентов телефонной связи соединяет оборудование телефонной станции. Первая станция заработала в штате Коннектикут. США, в 1878 году. Поначалу звонящий называл номер, и телефонистка соединяла его вручную. Первая автоматическая телефонная станция (АТС) открылась в штате Индиана в 1892 году. Электрические импульсы, передаваемые с механического диска набора на аппарате звонящего, приводит в действие автоматические переключатели на станции, а те уже выбирали нужную линию.
Сегодня, как правило, мы пользуемся телефонами с кнопочным набором. Слышимые тоновые сигналы передаются на станцию, которая автоматические распознает их и соединяет с абонентом. Более сложные аппараты имеют электронную память, в которой хранятся часто используемые номера. Современная телефонная сеть включает оптоволоконную технологию, телевидение, компьютеры и спутники. По телефонным проводам передается графическая информация (факсимильная связь) и электронная почта.
По факсу или и-мейлу?
Факс уже несколько лет как полностью вытеснил телетайп, вошедший в употребление в 1930-х гг. По телефонным проводам набранные на телетайпе сообщения пересылались на другой телетайп, расшифровывавший сигналы и распечатывавший сообщение на бумаге. Однако с появлением факсимильной связи стало возможным передавать текст, написанный от руки, подписи под документами, рисунки и фотографии. Факс - популярный вид связи в сегодняшнем мире, но его все больше вытесняет электронная почта, научившись делать все то же, только быстрее.
Электронная почта - это способ пересылки компьютерных данных по телефонной линии другому компьютеру в соседнем доме или на другом конце света. Устройство, называемое модем (сокращенно от модулятор-демодулятор), преобразует цифровой сигнал компьютера в аналоговый сигнал телефона, а затем опять в цифровой. Абоненты ISDN (Integrated Services Digital Network - цифровой сети комплексных услуг), использующей только цифровые сигналы, могут обмениваться компьютерными данными, не прибегая к модему.
Мобильная связь
За последние годы мобильный телефон получил распространение во всем мире. Звонки передаются в виде радиоволн, и сигнал доходит по назначению через сеть приемопередающих станций, каждая из которых отвечает за небольшой участок, или ячейку (как в сотах). По мере перемещения звонящего сигнал передается между ячейками автоматически. Коммутационная станция соединяет сотовую сеть с обычной телефонной.