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Telefon

  Ein französisches Telefon mit Wählscheibe   Vergrößern Ein französisches Telefon mit Wählscheibe  Ein einfaches modernes Telefon   Vergrößern Ein einfaches modernes Telefon  Tonwahltelefon   Vergrößern Tonwahltelefon  Eine Telefontastatur mit Tonwahl   Vergrößern Eine Telefontastatur mit Tonwahl  Kopie des Originaltelefons von Graham Bell im Musée des Arts et Métiers in Paris   Vergrößern Kopie des Originaltelefons von Graham Bell Bei der Museum für Kunst und Gewerbe in Paris  1896 Telefon (Schweden)   Vergrößern 1896 Telefon ( Schweden )  Ein Telefonhörer   Vergrößern Ein Telefonhörer

Das Telefon oder Telefon ist ein Telekommunikation Gerät, das zum Senden und Empfangen verwendet wird Klang (am häufigsten Stimme und Sprache) über Distanz. Die meisten Telefone arbeiten durch die Übertragung elektrischer Signale über ein komplexes Telefonnetz, das es fast jedem Telefonbenutzer ermöglicht, mit fast jedem anderen zu kommunizieren.

Einführung

Eine elementare Telefonanlage besteht aus drei Elementen:



  • Für jeden Teilnehmer muss das System die Ausrüstung enthalten, die notwendig ist, um Ton in elektrische Signale und zurück umzuwandeln. Dies ermöglicht es dem Teilnehmer, einen Anruf anzunehmen oder zu initiieren.
  • Das System muss eine zentrale Vermittlungseinrichtung enthalten, die alle Teilnehmer miteinander verbindet.
  • Schließlich erfordert das System eine Verdrahtung oder andere Mittel, um die Teilnehmer mit der zentralen Vermittlungseinrichtung zu verbinden.

Es gibt drei prinzipielle Möglichkeiten, wie ein Teilnehmer mit dem Telefonnetz verbunden werden kann:

  • Historisch und immer noch sehr häufig durch dedizierte physische Drahtverbindungen, die in Freileitungen oder Erdkabeln verlaufen;
  • Per Funk, wie in einem schnurlosen, zellularen, Satelliten- oder Funktelefon und
  • Durch VoIP-Telefone (Voice over Internet Protocol), die Breitbandinternetverbindungen verwenden.

Geschichte

Die Identität des Erfinders des elektrischen Telefons bleibt umstritten. Antonio Meucci, Johann Philipp Reis, Alexander Graham Bell und Elisha Gray wurde unter anderem die Erfindung zugeschrieben.

Die sehr frühe Geschichte des Telefons ist ein verwirrender Morast aus Anspruch und Widerklage, der nicht durch die riesige Masse von Klagen geklärt wurde, die hofften, die Patentansprüche Einzelner zu klären. Viel Geld wurde ausgegeben, insbesondere bei den Bell-Telefongesellschaften, und die aggressive Verteidigung der Bell-Patente führte zu viel Verwirrung. Darüber hinaus bevorzugten die ersten Forscher die Veröffentlichung in der Boulevardpresse und die Demonstration gegenüber Investoren gegenüber der wissenschaftlichen Veröffentlichung und Demonstration gegenüber anderen Wissenschaftlern. Es ist wichtig festzuhalten, dass es wahrscheinlich keinen „Erfinder des Telefons“ gibt. Das moderne Telefon ist das Ergebnis der Arbeit vieler Hände, die alle eine Anerkennung für ihre Ergänzung des Feldes verdienen. Erst in den letzten zehn Jahren hat sich die britisch Die Regierung gab bekannt, dass sie jetzt (hauptsächlich zu Bildungszwecken) Antonio Meucci (siehe unten) als den „ersten Erfinder“ des Telefons anerkennt. Dies wurde 2003 sogar vom US-Kongress anerkannt.

Frühe Entwicklung

Nachfolgend eine kurze Zusammenfassung der Geschichte der Erfindung des Telefons:

  • 1849 Antonio Meucci führt Einzelpersonen in Havanna ein Gerät vor, das er später als Telefon bezeichnete. (Die Demonstration beinhaltet direkte elektrische Verbindungen zu Menschen.)
  • 1854 Charles Bourseul veröffentlicht eine Beschreibung eines unterbrechungsfreien Telefonsenders und -empfängers, konstruiert jedoch kein funktionierendes Instrument.
  • 1854 Meucci führt in New York ein elektrisches Telefon vor.
  • 1860 Johann Philipp Reis demonstriert ein „Telefon“ mit einem Druckkontaktsender nach Bourseuls bahnbrechendem Design und einem Stricknadelempfänger. Zeugen sagten, sie hätten die Übertragung menschlicher Stimmen gehört.
  • 1860 Meucci demonstriert sein Telefon auf Staten Island.
  • 1861 Reis gelingt die elektrische Übertragung von Sprache über eine Distanz von 340 Fuß, siehe Reis' Telefon.
  • 1864 In dem Versuch, seinem musikalischen Automaten eine Stimme zu verleihen, erfindet Innocenzo Manzetti den „sprechenden Telegrafen“. Er zeigt kein Interesse daran, sein Gerät zu patentieren, aber es wird in Zeitungen darüber berichtet.
  • 1865 Meucci liest von Manzettis Erfindung und schreibt an die Herausgeber zweier Zeitungen, in denen er Priorität beansprucht und sein erstes Experiment von 1849 zitiert. Er schreibt: „Ich möchte Herrn Manzetti seine Erfindung nicht verweigern, ich möchte nur feststellen, dass zwei Gedanken gefunden werden konnten dieselbe Entdeckung zu enthalten, und dass man durch die Vereinigung der beiden Ideen leichter zur Gewissheit über eine so wichtige Sache gelangen kann. Als er Meuccis Angebot zur Zusammenarbeit liest, reagiert Manzetti nicht.
  • 1871 Meucci reicht einen Patentvorbehalt ein (eine Absichtserklärung zum Patent).
  • 1872 Elisha Gray gründet die Western Electric Manufacturing Company.
  • 1872 führte Prof. Vanderwyde das Telefon von Reis in New York vor.
  • Juli 1873 Thomas Edison stellt den variablen Widerstand in Kohlenstoffkörnern aufgrund von Druck fest und baut einen Rheostat auf der Grundlage des Prinzips.
  • Mai 1874 Gray erfindet ein elektromagnetisches Gerät zur Übertragung von Musiktönen. Einige seiner Empfänger verwenden Stahlmembranen.
  • 29. Dezember 1874 Gray demonstriert sein Gerät für Musiktöne und überträgt 'vertraute Melodien durch Telegraphendraht' in der Presbyterian Church in Highland Park, Illinois.
  • 2. Juni 1875 Alexander Graham Bell überträgt den Klang von gezupften Stahlrohren mit elektromagnetischen Instrumenten.
  • 1. Juli 1875 Bell verwendet ein bidirektionales 'Galgen' -Telefon, das 'undeutliche, aber stimmähnliche Geräusche' übertragen konnte, aber keine klare Sprache. Sowohl der Sender als auch der Empfänger waren identische Membran-Elektromagnet-Instrumente.
  • 1875 Thomas Edison experimentiert mit akustischer Telegrafie und baut im November einen elektrodynamischen Empfänger, verwertet ihn aber nicht.
  • 11. Februar 1876 Elisha Gray erfindet einen Flüssigkeitssender für die Verwendung mit einem Telefon, baut aber keinen.
  • 14. Februar 1876 (etwa 9:30 Uhr) Gray oder sein Anwalt bringen dem Patentamt Grays Vorbehalt für das Telefon. (Ein Vorbehalt war eine Absichtserklärung, eine Patentanmeldung einzureichen.)
  • 14. Februar 1876 (ca. 11:30 Uhr) Bells Anwalt bringt Bells Patentanmeldung für das Telefon zum Patentamt. Der Anwalt von Bell verlangte, dass es sofort in die Kassenunterlage eingetragen wird.
    • Ungefähr zwei Stunden später wurde Elisha Grays Vorbehalt in der Kassenunterlage registriert. Obwohl Grey seinen Vorbehalt in eine Patentanmeldung hätte umwandeln können, tat er dies nicht.
  • 7. März 1876 Bells US-Patent 174.465 für das Telefon wird erteilt.
  • 10. März 1876 Bell überträgt Rede 'Mr. Watson, komm her, ich will dich.' unter Verwendung eines flüssigen Senders und eines elektromagnetischen Empfängers.
  • 16. Mai 1876 Thomas Edison reicht erste Patentanmeldung für akustische Telegrafie ein.
  • 20. Januar 1877 Edison gelang es erstmals, viele artikulierte Sätze über Drähte zu übertragen, indem er Kohlekörner als druckempfindlichen variablen Widerstand unter dem Druck einer Membran verwendete (Josephson, S. 143).
  • 30. Januar 1877 Das US-Patent 186.787 von Bell wird für ein elektromagnetisches Telefon mit Permanentmagneten, Eisenmembranen und einer Klingel erteilt.
  • 4. März 1877 Emile Berliner erfindet ein Mikrofon, das auf dem 'losen Kontakt' zwischen zwei Metallelektroden basiert, eine Verbesserung des Reis-Telefons, und reicht im April 1877 einen Vorbehalt gegen eine laufende Erfindung ein.
  • 27. April 1877 Edison meldet ein Patent für einen Sender aus Kohlenstoff (Graphit) an. Das Patent 474.230 wurde am 3. Mai 1892 nach einer 15-jährigen Verzögerung aufgrund von Rechtsstreitigkeiten erteilt. 1892 entschied ein Bundesgericht, dass Edison und nicht Berliner der Erfinder des Kohlenstoffsenders war. Edison erhielt 1879 das Patent 222.390 für einen Kohlenstoffgranulat-Sender. Edisons Kohlenstoffgranulat-Sender und Bells elektromagnetischer Empfänger wurden mit Verbesserungen viele Jahrzehnte später vom Bell-System verwendet (Josephson, S. 146).

Spätere Geschichte

  Das Ericofon war ein sehr futuristisches Mobilteil, als es 1956 eingeführt wurde.   Vergrößern Das Ericofon war ein sehr futuristisches Mobilteil, als es 1956 eingeführt wurde.

Die Geschichte zusätzlicher Erfindungen und Verbesserungen des elektrischen Telefons umfasst das Kohlemikrofon (später ersetzt durch das Elektretmikrofon, das heute in fast allen Telefonsendern verwendet wird), die manuelle Telefonzentrale, die Wählscheibe, die automatische Telefonvermittlung, die computergesteuerte Telefonvermittlung, Touch Tone® Dialing (DTMF) und die Digitalisierung von Ton unter Verwendung verschiedener Codierungstechniken, einschließlich Pulscodemodulation oder PCM (das auch für .WAV-, .AIF-Dateien und CDs verwendet wird).

Neuere Systeme umfassen IP-Telefonie, ISDN, DSL, Mobiltelefonsysteme, schnurlose Telefone und die Mobiltelefonsysteme der dritten Generation, die eine Paketdatenübertragung mit hoher Geschwindigkeit versprechen.

Die Branche hat sich in Telefongerätehersteller und Telefonnetzbetreiber (Telcos) aufgeteilt. Betreibergesellschaften haben oft ein nationales Monopol. In den Vereinigten Staaten wurde das Bell-System vertikal integriert. Es war ganz oder teilweise im Besitz der Telefongesellschaften, die etwa 80 % der Telefone im Land belieferten, und auch im Besitz von Western Electric, das praktisch alle von den örtlichen Telefongesellschaften verwendeten Geräte und Verbrauchsmaterialien herstellte oder kaufte. Das Bell-System hat sich 1984 von den lokalen Telefongesellschaften getrennt, um eine Kartellklage des US-Justizministeriums beizulegen.

1926 konstruierten Bell Labs und das British Post Office die erste Zwei-Wege-Konversation über den Atlantik.

Das erste kommerzielle transatlantische Telefongespräch war zwischen New York City und London und ereignete sich am 7. Januar 1927.

Digitale Telefonie

Das öffentliche Fernsprechnetz (PSTN) hat sich allmählich in Richtung Digitaltelefonie entwickelt, was die Kapazität und Qualität des Netzes verbessert hat. Ende-zu-Ende-Analog-Telefonnetze wurden erstmals in den 1970er Jahren modifiziert, indem Langstrecken-Übertragungsnetze mit SONET-Technologie und faseroptischen Übertragungsverfahren aufgerüstet wurden. Die digitale Übertragung ermöglichte es, mehrere digitalisierte Schaltkreise auf einem einzigen Übertragungsmedium (bekannt als Multiplexen ). Während heute das Endinstrument analog bleibt, werden die den Aggregationspunkt ( Serving Area Interface (SAI) oder die Vermittlungsstelle (CO) ) erreichenden analogen Signale typischerweise in digitale Signale umgewandelt. Häufig werden Digital Loop Carriers (DLC) verwendet, die das digitale Netzwerk immer näher an die Räumlichkeiten des Kunden bringen und die analoge Teilnehmerleitung in den Legacy-Status versetzen.

Drahtlose Telefonsysteme

Während der Begriff „drahtlos“ bedeutet Radio und kann sich auf jedes Telefon beziehen, das Funkwellen verwendet (solche Telefone gibt es seit 1915: sehen 'Hallo, Hawaii, wie geht es dir?'), wird es hauptsächlich für Mobiltelefone verwendet. In dem Vereinigte Staaten Wireless-Unternehmen verwenden den Begriff Wireless in der Regel für eine breite Palette von Diensten, während das Mobiltelefon selbst als Mobiltelefon, Mobiltelefon, PCS-Telefon, Mobiltelefon oder einfach als Zelle bezeichnet wird, wobei der Trend jetzt in Richtung Mobiltelefon geht.

Die Änderungen in der Terminologie sind teilweise darauf zurückzuführen, dass Anbieter im Marketing unterschiedliche Begriffe verwenden, um neuere digitale Dienste von älteren analogen Systemen und Diensten eines Unternehmens von einem anderen zu unterscheiden.

Schnurloses Telefon

  Schnurloser Hörer   Vergrößern Schnurloser Hörer

Schnurlose Telefone, die 1965 von Teri Pall erfunden wurden, bestehen aus einer Basiseinheit, die mit dem Festnetz verbunden ist und auch mit entfernten Handapparaten mit geringem Stromverbrauch kommuniziert Radio . Dies ermöglicht die Verwendung des Mobilteils von jedem Ort innerhalb der Reichweite der Basis. Aufgrund der zum Senden an das Mobilteil erforderlichen Energie wird die Basisstation mit einer elektronischen Stromversorgung versorgt. Daher funktionieren schnurlose Telefone typischerweise nicht während eines Stromausfalls. Ursprünglich nutzten schnurlose Telefone den 1,7-MHz-Frequenzbereich, um zwischen Basisstation und Mobilteil zu kommunizieren. Aufgrund von Qualitäts- und Reichweitenproblemen wurden diese Geräte bald durch Systeme ersetzt, die Frequenzmodulation (FM) in höheren Frequenzbereichen (49 MHz, 900 MHz, 2,4 GHz und 5,8 GHz) verwendeten. Schnurlose 2,4-GHz-Telefone können bestimmte WLAN-Protokolle (802.11b/g) stören, da dieselben Frequenzen verwendet werden. Auf dem 2,4-GHz-Band werden mehrere 'Kanäle' verwendet, um zu versuchen, sich gegen eine Verschlechterung der Qualität des Sprachsignals aufgrund von Überfüllung zu schützen. Die Reichweite moderner schnurloser Telefone liegt normalerweise in der Größenordnung von einigen hundert Metern.

Mobiltelefone

Die meisten modernen Mobiltelefonsysteme sind zellstrukturiert. Radio wird verwendet, um zwischen einem Mobilteil und nahe gelegenen Mobilfunkstandorten zu kommunizieren.

Wenn sich ein Handapparat zu weit von einem Zellenstandort entfernt, befiehlt ein Computersystem dem Handapparat und einem näheren Zellstandort, die Kommunikation auf einem anderen Kanal aufzunehmen, ohne den Anruf zu unterbrechen.

Funkfrequenzen sind eine begrenzte, gemeinsam genutzte Ressource. Die von Mobiltelefonen genutzten höheren Frequenzen haben Vorteile auf kurzen Distanzen. Die Verbindungsentfernung ist etwas vorhersehbar und kann durch Einstellen des Leistungspegels gesteuert werden. Indem nur genug Strom verwendet wird, um sich mit dem 'nächstgelegenen' Mobilfunkstandort zu verbinden, verursachen Telefone, die einen Mobilfunkstandort verwenden, fast keine Interferenzen mit Telefonen, die dieselben Frequenzen auf einem anderen Mobilfunkstandort verwenden. Die höheren Frequenzen funktionieren auch gut mit verschiedenen Multiplexing-Formen, die es mehr als einem Telefon ermöglichen, sich mit demselben Frequenzsatz mit demselben Turm zu verbinden.

Satellitentelefone

Einige Mobiltelefone, insbesondere solche, die an abgelegenen Orten verwendet werden, wo der Aufbau eines Mobilfunknetzes zu unrentabel oder schwierig wäre, kommunizieren stattdessen direkt mit einem umlaufenden Satelliten. Solche Geräte sind in der Regel sperriger als zellbasierte Mobiltelefone, da sie eine große Antenne oder Schüssel für die Kommunikation mit dem Satelliten benötigen, aber keine bodengestützten Sender benötigen, was sie für die Kommunikation aus abgelegenen Gebieten und Katastrophengebieten nützlich macht.

Halbschnurloses Telefon

Es gibt Telefone, die in der Nähe ihrer entsprechenden Basisstation (und manchmal anderer Basisstationen) als schnurloses Telefon und an anderen Orten als drahtloses Telefon funktionieren, aber aus einer Vielzahl von Gründen nicht populär wurden.

Einige Arten von schnurlosen Telefonen funktionieren wie Mobiltelefone, jedoch nur innerhalb eines kleinen privaten Netzwerks, das ein Gebäude oder eine Gruppe von Gebäuden abdeckt. Diese Arten von Systemen, die VoIP verwenden, sind in Krankenhäusern und Fabriken beliebt, wo dasselbe drahtlose Netzwerk sowohl für Daten als auch für Sprache verwendet werden kann.

IP-Telefonie

  Ein WiFi-basiertes VoIP-Telefon   Vergrößern Ein WiFi-basiertes VoIP-Telefon

Auch bekannt als Internet Telefonie, IP-Telefonie ist ein Dienst, der auf Voice over IP (VoIP) basiert, einer bahnbrechenden Technologie, die gegenüber traditionellen Telefonnetztechnologien schnell an Boden gewinnt. Im Japan und Südkorea Bis zu 10 % der Abonnenten haben im Januar 2005 zu diesem digitalen Telefondienst gewechselt. Ein kürzlich erschienener Newsweek-Artikel deutete an, dass Internet-Telefonie „das nächste große Ding“ sein könnte.

Derzeit gibt es viele Anbieter von IP-Telefonie auf dem Markt (wie Packet8, Vonage und Sunrocket), und Statistiken deuten darauf hin, dass bis zum Jahr 2010 über 40 % der Weltbevölkerung auf VoIP umgestiegen sein werden.

IP-Telefonie verwendet ein Breitband Internet Verbindung, um Gespräche als Datenpakete zu übertragen. IP-Telefonie ersetzt nicht nur POTS, sondern konkurriert auch mit Mobilfunknetzen, indem sie kostenlose oder kostengünstigere Verbindungen über WLAN-Hotspots anbietet. Wie oben erwähnt, wird VoIP auch in privaten drahtlosen Netzwerken verwendet, die eine Verbindung zum externen Telefonnetzwerk haben können oder nicht.

Forschungslabors für Telefonausrüstung

Bell Labs ist neben seinen anderen Forschungsbereichen ein bekanntes Forschungslabor für Telefonausrüstung.

Telefongesellschaften

In einigen Ländern sind viele Telefongesellschaften (allgemein abgekürzt mit Telekommunikation in amerikanischem Englisch) konkurrieren um die Bereitstellung Telefon Dienstleistungen. Einige von ihnen sind in der folgenden Liste enthalten. Die Liste enthält jedoch nur einrichtungsbasierte Anbieter und keine Unternehmen, die Dienstleistungen von einrichtungsbasierten Anbietern mieten, um ihre Kunden zu bedienen. Siehe auch : Liste der Telefongesellschaften

Kleinigkeiten

  • Das moderne Handset entstand, als ein schwedischer Lineman ein Mikrofon und einen Kopfhörer an einen Stock band, damit er eine Hand frei hatte.
  • Das zusammenklappbare tragbare Telefon war eine absichtliche Kopie der fiktiven futuristischen Kommunikatoren (die im Gebrauch tatsächlich eher Walkie-Talkies im Nextel-Stil ähnelten), die in der Fernsehshow verwendet wurden Star Trek , obwohl ähnliche Geräte zuvor in anderen Fernsehsendungen zu sehen waren.
  • In Unicode werden Telefone mit den Zeichen dargestellt, deren Hexadezimalcodes 2121 (℡), 260E (☎), 260F (☏) und 2706 ( ), (wird aber in einigen Browsern möglicherweise nicht richtig angezeigt).

Patente

  • US 174.465 -- Telegrafie (Bells erstes Telefonpatent) – Alexander Graham Bell
  • US 186.787 -- Elektrische Telegrafie (Permanentmagnetempfänger) – Alexander Graham Bell
  • US 474.230 -- Sprechender Telegraf (Graphitsender) – Thomas Edison
  • US 203.016 -- Sprechendes Telefon (Kohleknopfsender) -- Thomas Edison
  • US 222.390 -- Carbon-Telefon (Kohlenstoff-Granulat-Sender) – Thomas Edison
  • US 485.311 -- Telefon (Kohlefasersender mit fester Rückseite) -- Anthony C. White (Bell-Ingenieur) Dieses Design wurde bis 1925 verwendet und installierte Telefone wurden bis in die 1940er Jahre verwendet.
  • US 3.449.750 -- Duplex-Funkkommunikations- und Signalisierungsgerät - G. H. Sweigert
  • US 3.663.762 -- Zellulares mobiles Kommunikationssystem -- Amos Edward Joel (Bell Labs)
  • US 3,906,166 -- Funktelefonsystem (DynaTAC-Handy) -- Martin Cooper et al. (Motorola)