Мы настолько привыкли к телефонной связи, что давно уже и не задумываемся: а как же это работает? Тем более, что помимо стационарных телефонов появились мобильные варианты этого устройства. Так что же это такое – телефон?
Устройство и принцип работы проводного телефона
- В обычной телефонной трубке расположен микрофон.
- От звуков голоса диафрагма, которая представляет сбой тонкую мембрану, вибрирует. Она передаёт вибрацию на угольную пыль за ней, через которую уже идёт электрический ток. На силу тока влияет и высота голоса, и его тембр.
- По телефонным проводам электрический ток идёт к другому аппарату.
- В верхней части телефонной трубки находится электромагнит, который передаёт колебания тока на другую мембрану. Она превращает их в звуковые волны. То есть – в голос вашего собеседника.
Устройство мобильного телефона
А вот сотовый телефон – скорее рация. По крайней мере, принцип его работы ближе именно к этому устройству, поскольку для передачи сигнала служат радиоволны. Принципиальная разница в том, что рации подключены к одной антенне. И только в том случае, если они ловят её сигнал, они могут соединиться.
А как устроен мобильный телефон? Он потому и мобильный, что к конкретной станции не привязан. Он улавливает самый сильный сигнал от ближайшей станции и меняет их по мере того, как вы двигаетесь. Базовые станции же сегодня есть практически в каждом уголке Земли. Каждая из них отвечает за свою зону покрытия. Схематически территория покрытия сильно напоминает пчелиные соты. Потому, собственно, и телефоны называют сотовыми. Существуют ещё спутниковые и радиотелефоны, и аппараты магистральной связи. Но сотовая связь сегодня – самая распространённая. Потому, видимо, и присвоила себе сразу два названия.
Принцип работы мобильного телефона
Работает мобильный телефон следующим образом:
- Первым делом необходимо вставить сим-карту в телефон.
- После этого мобильный телефон начинает сканировать все доступные частоты. Их, между прочим, больше 160.
- Из этой массы аппарат выбирает 6 самых сильных сигналов и записывает их на сим-карту. Это сигналы уже конкретно вашей сети. Кстати, сим-карта сама по себе – непростое устройство. У неё своё программное управление и свой уникальный идентификационный номер, и даже свой, личный цифровой пароль.
- Когда абонент звонит, телефон передаёт информацию на станцию с самым мощным сигналом, такие станции называются BTS (базовые станции сетей).
- Информация попадает к оператору-контроллеру локальной зоны (LAC), который, в свою очередь, передает информацию в центр, контролирующий определенную географическую зону (MSC). Там находят свободный канал и соединяют вас с вашим собеседником, только действия происходят в обратном порядке (MSC - LAC - BTS - телефон).
- А вот разговор – процесс крайне сложный. Голос разбивается на отрезки по 20 миллисекунд.
- После этого, все переводится в цифровой формат, и специальная система кодирует его.
- А уже зашифрованные сигналы кодируют ещё раз – убирают все посторонние шумы.
- Кодированный сигнал, перед воспроизведением у получателя, проходит преобразование в голос в обратном порядке кодирования.
- Таким образом вы слышите голос нашего собеседника.
История создания телефона
Разобравшись с тем, как сделан телефон, можно вспомнить о том человеке, который его изобрел.
Изобретателем проводного телефона считается Александр Белл, хотя, если быть честными, первенство принадлежит итальянцу Антонио Меуччи. Он первый, ещё в 1860 году, понял, что звуковую вибрацию можно превратить в электрические импульсы. А именно благодаря этому принципу голос можно передавать по проводам. Меуччи был хорошим изобретателем, но плохим бизнесменом. А вот Александр Белл, как раз, прекрасно умел превращать новинки в деньги. Хотя и сам был неплохим изобретателем, что и позволило ему по достоинству оценить новшество итальянца.