电话

利用声电转换和远距传输的原理传递话音的通信方式。英语“telephone”一词,起源于希腊词根“tele”(远)和“phone”(声音)。19世纪80年代电话传入中国时,用英语“telephone”的音译名“德律风”,在中国自办电话时,改用“电话”一词。

简史

电话是苏格兰-美利坚科学家A.G.贝尔在1876年发明的。1877年美国在波士顿创建第一个电话局。1881年华洋德律风公司在中国上海开始经营电话业务。1900年中国在南京设立第一个电话局。

分类

按传输距离、交换范围分,有市内电话(简称市话)、农村电话(简称农话)、长途电话(简称长话)、国际电话。按服务性质分,有公用电话、会议电话、可视电话、移动电话,以及事业用电话和住宅电话等。

原理

把两台电话机分别装在甲、乙两处,中间用金属导线相连。当甲处发话人用电话机讲话时,电话机的送话器受话音振动,产生相应变动的电信号,沿着导线传到乙处电话机的受话器,电信号还原成声波,乙处受话人就听到甲处的声音。由于两台电话机都有送话器和受话器,所以双方都能将话音传到对方,相互通话(见图)。

图

电话通信系统

主要由电话机、电话交换机和传输系统三个部分组成。

电话机

常见的有磁石电话机、共电电话机和自动电话机。磁石电话机的主要部件有送话器、受话器、感应线圈、振铃器、手摇磁石发电机和话机叉簧等。送话器常用结构为炭精送话器。它是一个内装炭精粒的小绝缘杯,杯底有一金属电极,接至电池一端,杯面覆盖一个可振动的膜片,压在炭精粒上作为另一电极,通过负载电路接到电池另一端,构成一个送话器电路。通话时,膜片受声波振动,炭精粒间的接触电阻发生变化,使通过送话器的电流随声压作相应的变动,完成声电的转换过程。受话器由永久磁铁、振动膜、片和绕有线圈的极靴等组成。当极靴上的线圈通过音频电流时,极靴附近产生交变磁场,这个交变磁场同永久磁场所产生的恒定磁场相作用,使膜片发生同交变磁场相应的振动,从而完成电声转换的过程。早期的电话机,送话器和受话器是分开装置的。1877年出现了把两者安装在一个手柄上的手持送受话器。感应线圈的作用是把送话器、受话器和电话线连接起来,起发话、受话和呼叫的作用,并改善通话质量。手摇磁石发电机用于向对方电话机发送低频(一般是16~25周/秒)90伏左右的交流电,使振铃器振鸣,通知对方接听电话。话机叉簧是一个电路开关,当手持送受话器自电话机上取下时,开关动作,使电话机内的电路从待“振铃”状态变为“通话”状态。磁石电话机的电源是干电池。磁石电话机适用于点对点的专用电话。

共电电话机是磁石电话机改进而成的,不用手摇发电机和干电池,由电话局集中供给振铃电源和通话电源。

自动电话机是在共电电话机的基础上再增加一个拨号盘,拨号时向电话局发出断续的电脉冲;也可以增加一组按钮设备,叫号时按钮发出与号码数字对应的音频信号,控制电话局的交换机自动接续。自动电话机电源也是由电话局集中供给,电压为48伏或60伏。随着电信事业和半导体技术的发展,目前已将二、三极管和集成电路甚至微处理机等半导体元器件引入电话机内,改进了电话机的性能,如提高电声转换效率、音质音量控制和存储所拨号码等。

电话交换机

电话用户借以互相通话的接续设备。磁石电话交换机和共电电话交换机是早期使用的电话交换机,用人工接线,交换量小,接续慢。19世纪末发明了能够自动接线的步进制电话交换机,随后又有比较完善的纵横制电话交换机半电子制电话交换机和存储程序控制电子交换机。(见彩图)

纵横制电话交换机 程序控制电子交换机

传输设备

按敷设的方式可分为架空明线线路、架空电缆线路、地下电缆线路、海底电缆线路,以及各种频分、时分多路复用设备等。

参考文章