Телефон

Телефонный аппарат с тональным набором производства AT&T

Копия оригинального телефона Александра Белла из , Париж

Телефон 1896 года (Швеция)

Старинный телефон

Телефо́н (др.-греч. τῆλε «далеко» и φωνή «голос», «звук») — устройство для передачи и приёма звука (в основном — человеческой речи) на расстоянии. Современные телефоны осуществляют передачу посредством электрических сигналов.

История

Неэлектрические «телефоны»

В целом, телефон — это любое устройство, способное передавать звук на большое расстояние. Самые первые телефоны были механическими приборами, которые базировались на распространении звука в сплошных средах (воздух и др.), в отличие от электрических приборов, использующих электромагнитные сигналы.

Согласно письму в «Peking Gazette», в 968 году китайский изобретатель Кунг-фу-винг создал thumtsein, который, вероятно, передавал звук через трубы. Разговоры через трубы используются и сегодня при передаче звука на небольшие расстояния между фиксированными точками (на судах, предприятиях и т. д.).

«Верёвочный телефон» также известен много веков. В нём две мембраны соединялись бечёвкой или проволокой.

Общее их несовершенство — в том, что через относительно небольшое расстояние (примерно десять километров) все колебания (в том числе звуковые) затухают, в результате чего передача сигнала неэлектрическим путём на большие расстояния без промежуточных пунктов невозможна. Кроме того, даже при долёте сигналов до пункта назначения, они долетели бы через намного большее время — скорость течения сигналов по проводам равна скорости света, примерно в 900 000 раз превышающей скорость звука, с которой движутся колебания. Для примера — по расчёту $650000:300$ находим, что, если бы звуковой сигнал не рассеивался, от Москвы до Петербурга тот дошёл бы примерно за 35 минут и ещё столько же — обратно, между тем как электрический — за доли секунды (поскольку скорость течения тока в проводах равна скорости света, то есть сигнал успел бы обогнуть по прямой за секунду земной шар примерно семь раз.

Электрический телефон

До изобретения телеграфов (оптического и электрического) и телефона для передачи сообщений на большие расстояния использовались примитивнейшие методы, вроде свиста, гонга или барабанного боя^{[значимость факта?]}. Выстрел же из винтовки слышен на расстоянии примерно десяти километров — на слышимость сильно влияет качество пороха, используемое оружие, калибр, сила, скорость и направление ветра, длина ствола, а также наличие поблизости посторонних достаточно громких шумов и наличие на оружии глушителя^{[значимость факта?]}. Однако все эти устройства были несовершенны из-за рассеивания звука с расстоянием — чтобы передать сигнал на большие, приходилось делать промежуточные пункты, на которых другие подаватели сигналов, услышав сигнал другого, подали его, в свою очередь, другому. Частично эту проблему решала передача сигналов через воду или металл, в которых звук распространяется с большей скоростью и затухает несколько позже^{[значимость факта?]}. Изобретению устройства, которое для передачи и приёма звука использовало бы свойства электричества — того телефона, который сейчас и используется — предшествовало появление электрического телеграфа и его успешное применение в течение первой половины XIX века. Ещё одним пунктом на пути к созданию телефона стало изобретение Мартенвиллем в 1860 году прибора, названного им «фоноавтографом», который записывал звуки на покрытой сажей бумаге, намотанной на цилиндр, правда, не умел их читать. Записи Мартенвиля были прочитаны лишь в 2008 году компьтером, причём выяснилось, что Мартенвилль записывал звук на разных скоростях.^{[значимость факта?]} Первый же аппарат, способный читать звукозапись, был изобретён Эдисоном в 1877 году^{[значимость факта?]}.

В 1849—1854 гг. Шарлем Бурселем, инженером-механиком и вице-инспектором парижского телеграфа, разработана идея телефонирования. Первый принцип действия телефона Ш. Бурсель изложил в своей диссертации в 1854 году, но до практического осуществления телефонной связи он не дошёл. Ш. Бурсель был также первым, кто употребил слово «телефон».

В 1860 году в США иммигрант итальянского происхождения Антонио Меуччи продемонстрировал устройство, которое могло передавать звуки по проводам, и названное им Telectrophon. Меуччи подал заявку на патент своего изобретения в 1871 году.

В 1861 году немецкий физик и изобретатель Иоганн Филипп Рейс продемонстрировал другое устройство, которое также могло передавать музыкальные тона и человеческую речь по проводам. Аппарат имел микрофон оригинальной конструкции, источник питания (гальваническую батарею) и динамик. Сам Рейс назвал сконструированное им устройство Telephon.

Телефон, запатентованный в США 1876 году Александром Беллом, назывался «говорящий телеграф». Трубка Белла служила по очереди и для передачи, и для приёма человеческой речи. В телефоне А. Белла не было звонка, позже он был изобретён коллегой А. Белла — Т. Ватсоном (1878 год). Вызов абонента производился через трубку при помощи свистка. Дальность действия этой линии не превышала 500 метров. Долгое время именно Александр Белл считался официальным изобретателем телефона и только 11 июня 2002 года Конгресс США в резолюции №269 признал право изобретения телефона за Антонио Меуччи.

Александр Белл подал заявку в Вашингтонское патентное бюро на свое изобретение 14 февраля 1876 года. В этот же день изобретатель Элиша Грей из Чикаго подал предварительную заявку на «Устройство для передачи и приема вокальных звуков телеграфным способом». Вскоре Грей отказался от своей предварительной заявки. По этому случаю были многочисленные споры о том, кто первый изобрёл телефон.

7 марта 1876 года Александром Беллом был получен патент на изобретение телефона. Любопытно, что А. Белл пытался изобрести не телефон, а «гармонический телеграф». В то время в телеграфии испытывался огромный дефицит линий.

25 июня 1876 года. Александр Белл впервые продемонстрировал свой телефон на первой Всемирной электротехнической выставке в Филадельфии.

B 1877 году изобретатель Ваден применил для вызова абонента телеграфный ключ, который замыкал цепь звонка (позднее ключ был заменён кнопкой). В том же году петербургский завод немецкой фирмы «Сименс и Гальске» начал изготавливать телефонные аппараты с двумя телефонными трубками — одна для приёма другая для передачи речи.

B 1878 году русский электротехник П. M. Голубицкий применил в телефонных аппаратах конденсатор и разработал первый русский телефон оригинальной конструкции, в котором было применено несколько постоянных магнитов. В 1885 году Голубицкий разработал систему централизованного питания микрофонов телефонных аппаратов.

В 1877—1878 годах Томас Эдисон предложил использовать в угольных микрофонах вместо угольного стержня угольный порошок, то есть изобрёл угольный микрофон с угольным порошком, который практически без изменений проработал до 1980 года, а в некоторых местах работает до сих пор.

31 декабря 1898 года открылась телефонная линия Москва — Петербург.

Первый коммерческий телефонный разговор между Нью-Йорком и Лондоном произошёл 7 января 1927 по трансатлантическому телефонному кабелю. СССР был подключён к Нью-Йорку через этот кабель 14 апреля 1936 года. Первый звонок состоялся между наркомом связи и дежурным телефонно-телеграфной компании Нью-Йорка. Общение проходило на общепринятом на международных телефонных линиях французском языке.

До Карибского кризиса телефон для связи между странами^{[какими?]} был непопулярен. Связь тогда осуществилась с помощью политобозревателя Зорина, который связался с Эдвардом Кеннеди. Тогда же была налажена прямая линия между СССР и США.

История дальнейшего развития телефона включает в себя электрический микрофон, пришедший на замену угольному, громкую связь, тоновый набор, цифровое сжатие звука. Новые технологии IP-телефония, ISDN, DSL, сотовая связь, DECT.

Современность

Радиотелефон

Основная статья: Радиотелефон

Представляют собой систему, состоящую из базы, к которой подключаются аналоговые или цифровые абонентские линии от АТС, и одной или нескольких беспроводных трубок, которые могут как передавать между собой, так и звонить по внешним линиям. Работают на разных частотах. Раньше выпускались только аналоговые аппараты с несущей частотой несколько десятков Мегагерц. Эти аппараты были подвержены помехам и иногда в своей трубке можно было слышать разговоры по такому же телефону из соседней квартиры. Такие телефоны, в основном, были оснащены только одной трубкой.

Затем в продаже появились телефоны с несущей частотой 900 МГц и цифровым кодированием сигнала. В этих приборах качество звука лучше, увеличена дальность надёжной работы и исключено случайное подслушивание вашего разговора соседями. Следующим шагом были телефоны с несущей частотой 2.4 ГГц. Эти аппараты иногда делали с несколькими трубками, увеличена дальность связи и качество звука.

В последнее время в продаже появились телефоны с несущей частотой 5.8 ГГц, имеющие дальность связи иногда достаточную, чтобы работать в пределах квартала с хорошим качеством звука. Эти телефоны часто позволяют подключать несколько трубок и обычно могут работать без взаимных помех в квартирах, оборудованных другими беспроводными устройствами (например, с беспроводным интернетом). Данные несущих частот работы телефонов приведены для телефонов, продающихся в США и Канаде.

В современных радиотелефонах наиболее популярным является использование протокола DECT (англ. Digital Enhanced Cordless Telecommunication) — технологии беспроводной связи на частотах 1880—1900 МГц с модуляцией GMSK (BT = 0,5). Радиус действия 50—300 метров. Стандарт DECT не только получил широчайшее распространение в Европе, но и является наиболее популярным стандартом беспроводного телефона в мире, благодаря простоте развёртывания DECT-сетей, широкому спектру пользовательских услуг и высокому качеству связи.

ISDN

Основная статья: ISDN

Система, призванная повысить качество телефонной связи и позволить мультиплексировать голос и данные на одной абонентской линии. Абонентский интерфейс BRI (англ. basic rate interface) представляет собой два пользовательских ОЦК (B-каналы) и канал сигнализации 16 кбит/с (D-канал), мультиплексированные с разделением по времени.

Мобильные телефоны

Сотовый телефон

Основная статья: Сотовый телефон

Система радиосвязи, направленная на то, чтобы обеспечить пользователя связью в любом месте. Состоит из большого количества базовых станций, связанных между собой центральными коммутаторами, и сотовыми телефонами. Сотовый телефон при включении регистрируется на ближайшей базовой станции и, если на его номер звонят, центральный коммутатор находит телефон и переводит на него вызов через ближайшую базовую станцию.

Во время движения звонок передается от одной базовой станции к другой (handover). Базовые станции называются вышками сотовой связи, существуют микровышки с радиусом вещания 60-100 метров, средние 100—2000 метров и макровышки 2000-10000 метров.

Современный сотовый телефон, в подавляющем большинстве случаев, имеет также встроенный набор дополнительных функций функций. Например, даже уже относительно устаревший телефон Philips Xenium X100 имеет фонарик, калькулятор, FM-радио, диктофон, MP3-плеер, подобие интернета, SMS, ежедневник, будильник, календарь и две аркады («Сокровища» и «НЛО»).

Спутниковый телефон

Основная статья: Спутниковый телефон

Полевой телефон

Основная статья: Полевой телефон

IP-телефония

Основная статья: VoIP

Технология, направленная на то, чтобы передавать голос, оцифрованный и сжатый с помощью цифровых методов через сети, построенные на IP-технологии. Например, через Интернет. Позволяет значительно удешевить разговоры на большие расстояния. В числе недостатков — проблема задержки сигнала, связанная с особенностями IP-технологии. Начиная с 2005 года, использование специализированных программ (например, Skype) сделало IP-телефонию более доступной, хотя и не бесплатной.

Проблемы

Телефонное хулиганство и мошенничество

Основная статья: Пранк

Основная статья: Мошенничество

Основная цель телефонного хулиганства — путём подшучиваний и провокаций (троллингом) вызвать у собеседника яркую ответную реакцию — как правило, истерику или ярость. Способов телефонного хулиганства много — «хард» (доведения собеседника до гнева или истерики), «лайт» (шутка вместе с собеседником или разговор по душам), «радиопранк» (розыгрыш ведущих в прямом эфире), «технопранк» (путём грамотной нарезки различных голосов и слитие их в один, причём иногда сказавший фразы и был той самой жертвой), «конференция» (соединение двух и более жертв в конференц-звонок), «пранкмикс» (наложение фраз пранкеров на чужую или им же и написанную музыку), «молчун» (частые звонки и настойчивое молчание в трубку) и другое. К нему также могут относиться сведения о заведомо ложных экстремальных ситуациях (теракте), просьба сделать что-то (передать звонящему на такой-то номер столько-то денег, и причины будут объяснены позже и так далее). Согласно статье 20.1 КоАП РФ, такое поведение считается мелким хулиганством и наказуемо арестом на срок до пятнадцати суток или административным штрафом в размере от пяти до пятнадцати минимальных размеров оплаты труда. Сообщение о ложном теракте наказуемо серьёзнее (по статье 207 УК РФ) и мелким хулиганством уже не считается, но происходит оно реже. Однако на деле службы редко берутся за такие дела, поскольку в данном случае состав преступления отсутствует. Наиболее эффективный вариант — в случае звонка по стационарному телефону установить кассету для записи разговоров и АОН (автоматический определитель номера) и по нему вычислить хозяина. В случае с мобильным можно обойтись лишь звукозаписывающей аппаратурой, однако такой способ менее эффективен из-за того, что хозяин, совершив разговор, может поставить на место сим-карты, использованной в разговоре, новую, и телефон будет невозможно опознать. Кроме того, злоумышленник может при сноровке сделать звонок с чужого телефона, в результате чего под обвинение может попасть невиновный человек. Помимо этого, даже если человек хорошо знаком жертве пранка, она не обязательно сможет его опознать по голосу из-за наличия в настоящем множества программ, искажающих голос звонящего, и некоторому искажению голоса уже при самой передаче голоса, даже если на голос не искажается умышленно. В результате под обвинение также может попасть невиновный человек. При частых, но не настойчивых звонках помогает отключение телефона на короткое время, но в случае настойчивых эффективного метода нет. Иными словами, эффективного средства от пранка и телефонного мошенничества не существует и по сей день.

Эхо в трубке

При использовании мобильного или сотового телефона может возникнуть эхо, несколько мешающее разговору, однако возникает оно не из-за обстановки говорящего или собеседника, дающей эхо, а из-за того, что на той стороне голос возвращается через микрофон, причём не всегда быстро, почему эхо и возникает. При этом в обычной проводной связи этого не происходит, поскольку эхо возвращается через несколько миллисекунд и сливается с речью. Чаще всего с эхом сражаются с помощью специальных алгоритмов, которые запоминают произнесённые звуки, ищут их в ответном голосе и вычитают из него при нахождении. Впрочем, такие алгоритмы есть не на всех телефонах и не всегда хорошо работают.

Использование телефона в других целях

Радиовзрыватель

Иногда сотовый телефон может использоваться в качестве радиовзрывателя подрывного заряда, который, при звонке на телефон, обеспечивает подрыв взрывчатки при помощи электрического разряда создаваемого телефоном.

Маскировка

Размеры сотового телефона позволяют упрятать там травматическое устройство вроде шокера или газового баллончика или миниатюрное стреляющее устройство под распространённый малый калибр вроде .22 Long Rifle или .25 ACP, которые дешёвы, распространены и доступны для использования в гражданском и спортивном оружии (правда, последний патрон в России малораспространён). Пример такого «мобильника» — 2002 XCellular Phone Type Stun Gun, способное производить электроразряд до 120 киловольт (правда, без знания нагрузки эти данные не являются точными), в которое дополнительно вмонтировано устройство, генерирующие звук мощностью 130 децибелов, что на десять меньше, чем звук взлетающего самолёта непосредственно вблизи него, служащий отпугивающим фактором и сигнализацией одновременно. Особая успешность применения этого устройства состоит в том, что грабитель, в подавляющем большинстве случаев, не распознает в нём оружие и может даже сам потребовать этот телефон ему отдать. Второе устройство, однако, в законодательстве принадлежит к типу маскированного (как и стреляющие ручки), и его применение запрещено как в качестве гражданского оружия, так и в качестве оружия самообороны. Кроме того, такое оружие считается короткоствольным, владение которым частным гражданским лицам также запрещено. Кроме того, подобные шокеры обладают рядом недостатков, характерных для всех устройств данного типа — необходимостью присутствия незащищённых одеждой частей тела бандита, разряд в которые гарантированно вывел бы его из строя, возможностью разряжения батареи или аккумулятора до применения устройства и так далее. Газовые же баллончики обладают недостатками вроде затруднённого применения на закрытых пространствах и опасность для самой обороняющейся жертвы.

Телефон в культуре и искусстве

Песня из кинофильма Карнавал (1981)

И.Муравьева «Позвони мне, позвони» Тема телефона в данном случае оказалась настолько удачной и востребованной, что неоднократно использовалась другими исполнителями. Например, Группа Фабрика, Алла Пугачева, Диана Арбенина, Елена Ваенга и др.

Вас вызывает Таймыр (фильм)

Комедийный телевизионный фильм 1970 года, в котором в юмористическом ключе обыгрывается недостаток телефонной связи, заключающийся в невозможности по голосу идентифицировать личность говорящего. В результате, снабженца, которого в гостиничном номере периодически по междугородной связи вызывает Таймыр, подменяют другие постояльцы номера, что приводит к ряду смешных ситуаций.

Матрица (фильм)

Во вселенной «Матрицы» телефон является средством возвращения повстанцев из Матрицы в реальный мир. Для этого подходят не все телефоны, а только указанные оператором и при этом звонящие. Обычные люди воспользоваться такой возможностью не могут, поскольку они ещё подключены к Матрице. Если же электрическая связь, связывающая человека с Матрицей, будет разрушена, человек умрёт и в Матрице, и в реальности, из-за того, что тело не может существовать без души. Пользоваться телефоном, как и быть в Матрице, могут лишь те, кто сам стал повстанцем, поскольку их дети рождаются без специальной дырки на затылке, и, следовательно, провод вставить некуда. Если телефон разрушается, он непригоден для перемещения в реальный мир, и тогда находящийся в Матрице должен выбрать другой. Что произойдёт в случае нарушения связи во время перемещения из Матрицы в реальный мир и куда доставляет людей при перемещении в Матрицу, — во вселенной ни разу не показывается.

См. также

• Мобильный телефон
• Спутниковый телефон
• Конференц-телефон
• Видеотелефон
• IP-телефон
• Таксофон

• Телефония
  • Телефонная розетка
  • Телефонный распределительный провод
  • Автоматическая телефонная станция (АТС)
  • Телефонный люк

• Домофон
• Модем
• Телефонный эфир
• Автодозвон
• Телефонный автоответчик
• АОН (Автоматический Определитель Но́мера)
• Унифицированный аппарат
• Катушка Пупина

Ссылки

• BBC : Белл не изобретал «Телефон»
• Средства проводной связи (1914—1945) в «Радиомузее РКК»
• Телефоны СССР начала 60-х годов
• Музей истории телефона
• ТЕЛЕФОН  (рус.). Энциклопедия Кругосвет www.krugosvet.ru. Дата обращения: 3 июля 2013. Архивировано 5 июля 2013 года.