전화 작동 방식

전화 네트워크는 전 세계적으로 확장되어 지구상의 거의 모든 사람에게 연락할 수 있습니다. 단 100년 전 세계 상황과 비교할 때 누군가에게 단방향 서면 메시지를 받는 데 몇 주가 걸렸을 수도 있었을 때 전화가 얼마나 놀라운지 깨닫게 됩니다!

놀랍게도 전화기는 집에 있는 가장 간단한 장치 중 하나입니다. 집에 대한 전화 연결이 거의 한 세기 동안 바뀌지 않았기 때문에 매우 간단합니다. 1920년대의 골동품 전화가 있다면 집에 있는 벽면 잭에 연결하면 잘 작동합니다!

이 기사에서는 집에 있는 전화 장치와 전화를 걸고 받을 수 있도록 연결하는 전화 네트워크를 살펴보겠습니다. 시작하려면 다음 페이지를 참조하십시오.

내용물

1. 전화기 디자인
2. 전화: 전선 및 케이블
3. 디지털 전화 통화
4. 자신의 전화 네트워크 만들기
5. 전화: 톤
6. 전화: 대역폭

가장 단순하게 작동하는 전화기의 내부는 다음과 같습니다.

보시다시피 세 부분만 포함되어 있으며 모두 간단합니다.

그게 다야! 후크 스위치를 빠르게 탭하여 이 간단한 전화에 전화를 걸 수 있습니다. 모든 전화 스위치는 여전히 " 펄스 다이얼링 "을 인식 합니다. 전화기를 들고 스위치 후크를 빠르게 네 번 누르면 전화 회사의 스위치는 사용자가 "4"를 다이얼한 것으로 인식합니다.

위에 표시된 전화의 유일한 문제는 말할 때 스피커를 통해 목소리가 들린다는 것입니다.

대부분의 사람들은 이를 성가시게 여기므로 모든 "실제" 전화기에는 이중 코일 이라는 장치 또는 기능적으로 자신의 목소리가 귀에 도달하지 못하도록 차단 하는 장치가 포함되어 있습니다 . 현대식 전화기에는 벨이 울릴 수 있는 벨 과 터치톤 키패드 및 주파수 생성기가 포함되어 있습니다. "진짜" 전화는 이렇게 생겼습니다.

그래도 꽤 간단합니다. 최신 전화기에는 전자 마이크, 증폭기 및 탄소 입자와 로딩 코일을 대체하는 회로가 있습니다. 기계식 벨은 종종 스피커와 회로로 대체되어 쾌적한 벨소리를 생성합니다. 그러나 $6.95의 일반 전화기는 여전히 가장 단순한 장치 중 하나입니다.

전화 네트워크는 집에서 시작됩니다. 구리 와이어 쌍 A로부터 실행 도로에서 상자 (종종라는 상자 입구 다리 집에서). 거기에서 한 쌍의 전선이 집의 각 전화 잭에 연결됩니다(보통 빨간색과 녹색 전선 사용). 집에 두 개의 전화선이 있는 경우 두 쌍의 구리선이 도로에서 집까지 연결됩니다. 두 번째 쌍은 일반적으로 집 내부에 노란색과 검은색으로 칠해져 있습니다. ( 길에서 볼 수 있는 전화 박스와 전선에 대한 설명은 우리 동네에 있는 전화 회사의 작은 상자는 무엇 을 합니까? 를 참조하십시오.)

길을 따라 100개 이상의 구리 쌍으로 포장된 두꺼운 케이블이 있습니다. 위치에 따라 이 두꺼운 케이블은 해당 지역의 전화 회사 스위치에 직접 연결되거나 디지털 집중 장치 역할 을 하는 냉장고 크기의 상자에 연결 됩니다.

집중기는 초당 8,000개 샘플의 샘플 레이트와 8비트 해상도로 음성을 디지털화합니다(사운드 디지털화에 대한 정보는 아날로그 및 디지털 녹음 작동 방식 참조 ). 그런 다음 사용자의 음성을 수십 개의 다른 음성과 결합하여 단일 와이어(보통 동축 케이블 또는 광섬유 케이블 )로 전화 회사 사무실 로 보냅니다 . 어느 쪽이든 회선 이 스위치 의 회선 카드 에 연결되어 전화를 받을 때 발신음을 들을 수 있습니다.

같은 사무실에 연결된 사람에게 전화를 거는 경우 스위치는 단순히 귀하의 전화와 전화를 건 사람의 전화 사이에 루프를 생성합니다. 장거리 전화인 경우 사용자의 음성이 디지털화되어 장거리 네트워크에 있는 수백만 개의 다른 음성과 결합됩니다. 귀하의 음성은 일반적으로 광섬유 회선을 통해 수신측 사무실로 전달되지만 위성 이나 마이크로웨이브 타워를 통해 전송될 수도 있습니다 . ( 자세한 설명은 장거리 전화는 어떻게 작동합니까? 를 참조하십시오 .)

손으로 생성!

그 구식 전화기 의 핸드 크랭크 를 아십니까 ? 링 신호 AC 파동을 생성하고 다른 쪽 끝에서 벨을 울리는 데 사용되었습니다!

전화기는 단순한 장치일 뿐만 아니라 귀하와 전화 회사 간의 연결이 훨씬 더 간단합니다. 사실, 두 대의 전화기, 9볼트 배터리 (또는 다른 간단한 전원 공급 장치) 및 Radio Shack에서 1달러에 구입할 수 있는 300옴 저항을 사용하여 자신만의 인터콤 시스템을 쉽게 만들 수 있습니다 . 다음과 같이 연결할 수 있습니다.

전화 회사에 대한 연결은 두 개의 구리선으로 구성됩니다. 일반적으로 빨간색과 녹색입니다. 녹색 선은 일반적이고 빨간색 선은 전화기에 약 30mA에서 6~12V DC를 공급합니다. 간단한 탄소 알갱이 마이크에 대해 생각한다면, 이 마이크가 하는 일은 그 전류를 변조하는 것뿐이며(음파가 알갱이를 압축하고 이완하는 방법에 따라 더 많거나 더 적은 전류를 흐르게 함), 다른 쪽 끝 의 스피커 는 변조된 "재생"합니다. 신호. 그게 다야!

이와 같은 개인 인터콤을 연결하는 가장 쉬운 방법은 철물점이나 할인점에 가서 100피트 길이의 전화 코드를 구입하는 것입니다. 그림과 같이 자르고 전선을 벗기고 배터리와 저항기를 연결합니다. (대부분의 싼 전화 코드에는 2개의 선만 포함되어 있지만, 구매한 것이 4개라면 가운데 2개를 사용하십시오.) 두 사람이 함께 전화를 받으면 서로 잘 말할 수 있습니다. 이러한 종류의 배열은 최대 몇 마일 떨어진 거리에서 작동합니다.

당신의 작은 인터콤이 할 수 없는 유일한 것은 전화를 울려 상대방에게 전화를 받으라고 말하는 것입니다. "링" 신호는 20Hz에서 90볼트 AC 파동입니다.

누군가에게 전화하기

수동 교환기 시대로 돌아가 보면 더 큰 전화 시스템이 어떻게 작동하는지 쉽게 이해할 수 있습니다. 수동 배전반 시대에는 모든 집에서 도시 한가운데 있는 중앙 사무실까지 한 쌍의 구리선이 연결되어 있었습니다. 배전반 교환원은 사무실에 들어오는 모든 전선 쌍에 대해 하나의 잭이 있는 보드 앞에 앉았습니다.

각 잭 위에는 작은 조명이 있었습니다. 큰 배터리 는 저항을 통해 각 와이어 쌍에 전류를 공급했습니다(이전 섹션에서 본 것과 같은 방식). 누군가가 자신의 전화기에서 송수화기를 들었을 때 후크 스위치가 회로를 완성하고 집과 사무실 사이의 전선을 통해 전류가 흐르도록 했습니다. 이것은 배전반에 있는 그 사람의 잭 위에 있는 전구 에 불을 밝힐 것 입니다. 교환원은 헤드셋을 해당 잭에 연결하고 누구와 통화하고 싶은지 묻습니다. 그런 다음 교환원은 수신자에게 벨소리 신호를 보내고 상대방이 전화를 받을 때까지 기다립니다. 수신자가 전화를 받으면 교환원은 간단한 인터콤이 연결된 것과 똑같은 방식으로 두 사람을 연결합니다! 그것은 간단합니다!

현대 전화 시스템에서 교환원은 전자 스위치 로 대체되었습니다 . 전화기를 들면 스위치가 루프의 완료를 감지하고 발신음 소리를 재생 하여 스위치와 전화기가 작동 중임을 알 수 있습니다. (톤에 대한 자세한 내용은 기타 작동 방식을 참조하십시오 .) 다이얼 톤 사운드는 단순히 350-헤르츠 톤과 440-헤르츠 톤의 조합이며 다음과 같이 들립니다.

발신음을 들으려면 여기를 클릭하십시오 .

그런 다음 터치톤 키패드를 사용하여 번호를 다이얼합니다. 다른 전화 걸기 소리 는 톤 쌍으로 구성됩니다.

다이얼하는 일반적인 번호는 다음과 같습니다.

터치톤 번호를 들으려면 여기를 클릭하십시오 .

번호가 통화 중이면 다음과 같이 480Hz 및 620Hz 톤으로 구성된 통화 중 신호가 들립니다.

통화 중 신호를 들으려면 여기를 클릭하십시오 .

더 많은 장거리 전화를 전송할 수 있도록 전송 주파수 는 약 3,000Hz 의 대역폭 으로 제한됩니다 . 400Hz 미만 및 3,400Hz 이상의 음성 주파수가 모두 제거됩니다. 그렇기 때문에 전화기에서 누군가의 목소리는 독특한 소리를 냅니다. 이 두 목소리를 비교하십시오.

다음 사운드 파일을 사용하여 이러한 종류의 필터링이 실제로 발생함을 증명할 수 있습니다.

아는 사람에게 전화를 걸어 컴퓨터 에서 1,000Hz 사운드 파일을 재생 합니다 . 그 사람은 톤을 명확하게 들을 수 있을 것입니다. 사람은 2,000-3,000헤르츠 톤도 들을 수 있습니다. 그러나 그 사람은 4,000헤르츠 톤을 듣는 데 어려움을 겪을 것이며 5,000 또는 6,000헤르츠 톤은 전혀 듣지 못할 것입니다! 전화 회사에서 완전히 차단하기 때문입니다.

전화, 전화 네트워크 및 관련 기술에 대한 자세한 내용은 아래 링크를 확인하십시오.

최초 발행일: 2000년 4월 1일

누가 전화기를 발명했습니까?

가정에서 전화기가 보편화된 것은 언제입니까?

전화기의 부품은 무엇입니까?

전화라는 단어는 어디에서 왔습니까?

전화기는 어떻게 작동합니까?

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