Telefon
 | Viktig opprydning: Denne artikkelen dekker et viktig tema, men har for dårlig standard og trenger en opprydning for å ordne dette. |
Telefon (av gresk tele, fjern og phono, lyd) er en telekommunikasjonsinnretning som overfører lyd ved hjelp av elektriske signaler. Vanligvis krediteres Alexander Graham Bell for oppfinnelsen av telefonen, da han bygde en slik i Boston i 1876. Imidlertid hadde han på det tidspunktet ikke utviklet den mer enn amerikansk-italieneren Antonio Meucci hadde gjort i 1849. Meucci slet med å løse enkelte problem med sin oppfinnelse, og den ble aldri noen kommersiell suksess. En rekke andre oppfinnere arbeidet også med telefoner før Bells gjennombrudd i 1876. Bell skal, om han ikke fant opp metoden å overføre lyd på, i hvert fall krediteres for å ha funnet opp et velfungerende telefonsystem.
Telefonens oppbygging og virkemåte.
Telefon (lat. "fjern lyd")
Den enkleste telefonen er oppbygd slik at samme element virker som sender og mottaker.
Det fungerer omtrent som to blikkbokser med stram snor imellom, men her omgjøres membranens bevegelser til elektrisitet, sendes gjennom ledningene og omgjøres til bevegelse i andre enden. Over litt lengre avstand enn noen få hundre meter vil dette bli i dårligste laget og man kom raskt frem til at man hadde behov for en mikrofon (lat. "liten lyd") Kullkornsmikrofonen baserer seg på at når en membran er i kontakt med kullpartikler vil bevegelsene i membranen endre motstanden i
kullet noenlunde likt med lydens bevegelse av membranen. Allerede i 1892 fikk White patent på en mikrofon som knapt kan sies å ha endret seg senere. Mikrofonen benyttes fortsatt i enkle dørtelefonanlegg. Ved å koble disse to elementene sammen med et batteri fikk man en talekrets med bra lyd over avstander på noen kilometer. Man fant omtrent samtidig ut at ved å isolere mikrofonen og batteriet fra telefonkretsen ved hjelp av en liten transformator så kunne man opprettholde god lydkvalitet på lange strekninger. derfor kom taletransformatoren eller "induktionsrullen" inn som en del av apparatet. (dette er utelatt på f.eks. dørtelefoner fortsatt, da disse kun fungerer over korte avstander). Induksjonsrullen var i all enkelhet en "trådsnelle" med to forskjellige tråder viklet på, ofte et par hundre omdreininger med litt tykkere tråd til mikrofonviklingen (diameter ca 0,2 mm) og 3 - 8 ganger så mange viklinger med tynnere tråd til høretelefonsiden. For å øke den
magnetiske virkningen var hullet i trådsnellen fylt med en bunt glødet jerntåd. (se transformator)
Koblingsskjemaet ble da slik for talekretsen: Denne koblingen ville kunne fungere som talekrets i dagens analoge telefonnett.
Vekselstrømsklokka
Magneten sender hele tiden ut magnetfelt slik at ankeret vil ha en polarisering i forhold tilelektromagnetene. Når vekselstrømmen går den ene veien trekkes ankeret til den ene siden, så fort strømmen snur trekker ankeret til den andre siden. Dette får ikke skje
fortere enn at vi rekker å flytte på ankeret og hammeren derfor har ringestrømmen vanligvis en frekvens på 15-30 Hz. Normalt i Norge er 25 Hz ringefrekvens, mens i USA er det mer vanlig med 20 Hz.
(Når vi kaller dette for klokke er det fordi hammeren ofte er montert slik at den slår på en eller to klokker/bjeller.)
For å unngå å slippe likestrøm gjennom ringeklokka har moderne telefoner en kondensator koblet inn i ledningen til klokka. kondensatoren har relativt liten motstand for vekselstrøm, men sliper ikke igjennom likestrøm. (se kondensator)
Ringestrøm
For at telefonen skal gi fra seg en ringelyd sendes det en vekselstrøm ut til telefonen. Normalt er dette 25Hz og ca 90V. Avvik kan forekomme i ulike systemer. Siden denne spenningen er så høy at det kan være skadelig sendes det normalt ikke lengere intervaller enn 1 sekund. På felttelefoner og andre manuelle telefonsystemer genereres ofte denne ringestrømmen ved at man manuelt sveiver en liten generator. Den elektriske effekt som leveres ut er oftest lav. (under 5 Watt~)
Elektromagnetiske telefoner
Enkelt fortalt fungerer elektromagnetiske telefoner ved at en mikrofon omdanner lydbølger til strømvariasjoner på senderstedet. Strømmen overføres til mottakerstedet, der strømvariasjonene omdannes til lydbølger ved hjelp av en høyttaler. Systemet kan knyttes til bildet øverst på siden, og systemet benyttes delvis i nødtelefonsystemer på skip, delvis i gruver, og er basis for et lett felttelefonapparat benyttet av US-Marines (TA-1)
Automatisering
De aller tidligste apparatene hadde ingen taster, men ved hjelp av en sveiv ble elektrisk strøm generert i apparatet og som videre utløste et ringesignal på den manuelle telefonsentralen apparatet var tilknyttet. Apparater var tilknyttet bemannede lokalsentraler, og selv langt utpå 1980-tallet var det mange norske bygder som hadde slike telefonsentraler, bl.a. Nordlenangen sentral i Troms. Abonnenten, f.eks. Nordlenangen 17c måtte sveive på apparatet for å komme i kontakt med sin lokalsentral og muntlig bestille sin telefonsamtale. Dette prinsippet ble også brukt på felttelefoner i Forsvaret som har vært i bruk til 1990-tallet. Televerket var ikke ferdig med automatiseringen i Norge før i 1985 da siste sentral i Balsfjord fikk summetone. Ingen regel uten unntak, en liten telefonsentral i Karasjok forble manuell til den ble nedlagt i 1993.
Etter sveiveapparatene kom nummerskiveapparatene som genererte et analogt nummersignal til automatiske telefonsentraler.
Eldre automatapparater
Systemet med automatisk valg ble funnet opp allerede i 1888 (patent 1891) av Almon Brown Strowger (1839 – 1902) Første automatiserte sentral ble Skien i 1920. Det siste serieproduserte Norske telefonapparatet med nummerskive ble produsert fra 1967, og først avløst av tastetelefoner på begynnelsen av 1980 tallet. Noen av disse brukte de samme impulsene som den gamle nummerskiva, men toneknappvalg overtok etterhvert som sentralene ble modernisert. I 1997 var Norge "fulldigitalisert" og alle kunne bruke moderne telefoner.
Toneknappvalg (DTMF)
Etter hvert tok tonesignaleringen over, og dette systemet er bygget opp slik at ved hvert tastetrykk sender vi ut 2 toner samtidig. Derav DTMF DualToneMultipleFrquency
Tonene er ordnet slik
1209 Hz 1336 Hz 1477 Hz 1633 Hz
697 Hz 1 2 3 A
770 Hz 4 5 6 B
852 Hz 7 8 9 C
941 Hz * 0 # D
Bokstavene har ikke kommet i vanlig bruk, men blir benyttet blandt annet av det amerikanske
forsvaret.
Telefonrøret
Telefonrøret, som er kommet med på de avbildede telefonene, ble funnet opp da en svenske bandt høyttaleren og mikrofonen til en pinne slik at han kunne ha en hånd ledig mens han pratet.Telefonrøret (mikrotelefonen) fikk raskt utbredelse i skandinavia, og var vanlige allerede før 1905. Spesielt i USA var motstanden mot telefonrøret stor fordi man da vanskelig kunne regulere avstanden til mikrofonen, Offentlige telefoner fikk der telefonrør først utpå 1930 tallet.
Ikke-elektriske telefoner
Telefon kan anses for å være enhver mekanisme som er egnet til å transportere lyd over lengre avstander. I så måte ble telefonen funnet opp av kineseren Kung-Foo-Whing i 968. Han overførte lyd gjennom rør, en metode som man blant annet kjenner fra kommunikasjon mellom bro og maskinrom i dampskip.
Sammenkobling av to membraner med en tråd for overføring av lyd ved hjelp av vibrasjoner har vært kjent i århundrer, og er også et prinsipp man ser igjen i barns leker med hermetikkbokser og matpapir.