Коммуникации | Телефон. История и развитие

Итак, для начала дадим определение, что же такое телефон.

Телефон — аппарат для передачи и приёма звука (например, человеческой речи) на расстоянии. Слово «телефон» имеет древнегреческие корни и сложилось из двух слов: «теле» - далеко, «фон» - голос, звук.

Передача информации, сообщений или просто общение на расстоянии – давняя проблема людей, которые находили разные способы её решения. Долгое время наиболее надёжными способами были почтовые птицы и гонцы. Также как средства связи использовали дым, костры, запущенные луком стрелы, звуки барабана или гонга.

Такими средствами передачи информации как факельные телеграфы люди пользовались ещё в древности, однако, для их полноценного функционирования требовались прямая видимость и много ретранслирующих пунктов (передающих станций).

Первое упоминание о передаче звука на расстоянии относят к 968 году, когда китайский изобретатель Кунг-фу-винг создал thumtsein, который, согласно письму в «Peking Gazette», передавал звук через трубы. Честно говоря, данное предложение растиражировано практически на всех сайтах, значит велика вероятность что источник один – китайский, изречения которых, зачастую, не всегда правда: мол, разумеется, всё и вся изобрели китайцы… Но пока других новостей нет, будем отталкиваться от этого.

Касаясь вышеупомянутого факта, передача звуков через трубы на короткие расстояния используется и сегодня, например, на предприятиях или судах. К слову, в XVI веке итальянский ученый Джованни делла Порта предложил свои услуги Родине, а именно создать систему переговорных труб, проложенных по всей Италии. Однако современниками его идея была послана куда подальше и воплощения не получила.

Разумеется, все слышали про верёвочный телефон, известный уже много веков, в который, наверняка, многие из читателей, играли в детстве… Две мембраны (по-нашему, детскому, два стаканчика) соединялись бечёвкой, проволокой, толстой нитью и т.д.

Вышеперечисленные способы связи относятся к акустическим, а такого рода телефоны несовершенны по той причине, что звуковые колебания, проходя небольшое расстояние, быстро затухают. Исходя из этого, передача сигнала на большие расстояния, не используя электричество, без промежуточных пунктов, трудновыполнима. Даже если это удастся, будет затрачено ощутимое количество времени.

Изобретению того самого телефона, устройства, которое для передачи и приёма звука задействует свойства электричества, предшествовало появление электрического телеграфа, который успешно и надолго ворвался в жизнь человечества в 19 веке. В 1837 году американский изобретатель Самюэль Морзе (1791 – 1872) предложил свою модель телеграфа. Он же придумал и систему кодов – телеграфную азбуку, ту самую азбуку Морзе.

В 1849-1853 гг. Шарль Бурсель, инженер-механик, а также вице-инспектор парижского телеграфа, разработал идею телефонирования. Первый принцип работы телефона Ш.Бурсель изложил в своей диссертации в 1854 году, но к сожалению, до практической реализации телефонной связи он не дошёл. Стоит отметить, что Шарль был первым, кто ввёл в употребление слово телефон.

В 1860 году в США иммигрант итальянского происхождения Антонио Меуччи (1808 – 1889) продемонстрировал окружающим устройство, которое могло передавать звуки по проводам. Заявку на патент своего изобретения, которое получило имя «Телектрофон» (Telectrophon), Антонио подал в 1871 году.

В 1861 году немецкий изобретатель Иоганн Филипп Рейс (1834 – 1874) на заседании Физического общества, состоявшемся во Франкфурте-на-Майне, сделал сообщение о созданном им проводном устройстве для электрической передачи звука на расстояние. Аппарат обладал микрофоном оригинальной конструкции, источником питания (гальванической батареей) и динамик. Сам Рейс назвал сконструированное им устройство Telephon’ом. К сожалению, аппарат Филиппа плохо передавал тон и сильно искажал тембр звука и не был признан современниками, но он стал отправной точкой для дальнейших разработок других учёных в данной области.

Прошло 15 лет и два американца практически одновременно подошли к открытию «телефонирования». Одного звали Элайша Грей (1835 – 1901), а второго Александр Белл (1847 – 1922). Оба подали заявку на изобретение в один и тот же день – 14 февраля 1876 года, но Белл сделал это на несколько часов раньше, потому деньги и мировое признание достались именно ему. Любопытно, что когда учёные подавали свои заявки, никто из них не обладал действующим телефонным аппаратом.

Телефон обязан своему появлению не только удаче, огромному труду и потрясающему упорству Белла и Грея, но и, как это всегда бывает с выдающимися изобретениями, неожиданной случайности. Дело в том, что Александр Белл, работавший в Бостоне с плохо слышащими и страдавшими дефектами речи людьми и который в 1873 году стал профессором физиологии в университете этого города, по роду своей работы должен был хорошо знать акустику и к тому же обладать острым слухом. Однажды, когда его помощник вытаскивал из передающего устройства пластину, Белл смог уловить едва заметное дребезжание. Позже он выяснил, что пластинка замыкала и размыкала электрическую сеть. Вот так, по чистой случайности и был открыт «эффект телефонирования», который буквально перевернул мир.

Месяц спустя, после подачи Беллом заявки на изобретение, был готов первый телефонный аппарат, который представлял собой кожаную мембрану, снабжённую сигнальным рожком для усиления звука. Поначалу устройство передавало только узнаваемое звучание голоса, но вскоре после получения патента в марте 1876 года, было доработано Беллом так, чтобы передавать отдельные слова.

Впервые телефон был продемонстрирован 25 июня 1876 года Александром Беллом на Всемирной электротехнической выставке в Филадельфии.

Изобретение телефона произвело на американскую общественность и, особенно деловые круги, сильное впечатление, которое значительно способствовало основанию изобретателем собственной преуспевающей «Телефонной компании Белла».

Первый телефон Белла снаружи и в разрезе
Изображение взято у http://vikond65.livejournal.com, Авиамастер
В 1877 году петербургский завод немецкой фирмы «Siemens & Halske» начал изготавливать телефонные аппараты с двумя телефонными трубками — одна для приёма другая для передачи речи.

В том же году была проведена первая телефонная линия в мире, которая связала канцелярию американского бизнесмена Уильдаса в Бостоне и его квартиру. Спустя год в городе Нью-Хейвене была установлена первая телефонная станция.

Телефон, разумеется, нуждался в модернизации, доработке, ведь чтоб быть услышанным необходимо громко разговаривать, что влекло за собой нарушение всякой конфиденциальности. Радиус действия первых аппаратов тоже оставлял желать лучшего, т.к. он не превышал пары сотен метров. Белл, конечно, понимал необходимость решения недостатков своего детища. Применив микрофон, изобретение англичанина Д.Э.Хьюза (1831 – 1900), которое представляло собой передатчик из прессованного угля, Белл не только смог существенно увеличить радиус действия телефона, но и улучшить качество передаваемого звука.

Уже в 1878 году усилиями знаменитого Томаса Эдисона телефонный аппарат был значительно усовершенствован. Именно он ввёл в уже готовую схему индукционную катушку, а также заменил угольный стержень угольным порошком, который широко использовался до конца 20 века, а в некоторых местах используется и сегодня. Данные новшества опять же улучшили качество звука и увеличило радиус действия.

B том же году русский электротехник Павел Mихайлович Голубицкий (1845 – 1911) применил в телефонных аппаратах конденсатор (устройство для накопления заряда и энергии электрического поля) и разработал первый русский телефон оригинальной конструкции, в котором было применено несколько постоянных магнитов.

Год спустя первое качественное звуковое сообщение, которое передал по телефону Александр Белл, звучало так: «Мистер Ватсон идите сюда, вы мне нужны».

Кто же такой мистер Ватсон? Нет, это не знаменитый доктор из рассказов Артура Конан Дойля, а юный житель Бостона Томас Ватсон, помогавший создавать Александру Беллу «музыкальный телеграф». Да… первоначально Белл работал над решением проблемы другого рода. Дело в том, что в то время компания «Western Union» искала способ одновременной передачи нескольких телеграмм по одной паре проводов, чтобы избавиться от необходимости прокладки дополнительных телеграфных линий. Цель – экономия средств. В то же время компания не поскупилась и объявила о большой денежной премии изобретателю, который предложит подобный способ. Белл принял вызов и стал работать над данной проблемой, используя свои знания об акустике. Его задумка заключалась в установке на передающем пункте нескольких камертонов (инструментов для фиксации и воспроизведения эталонной высоты звука), каждый из которых создавал бы в общей линии ток, который, в свою очередь, пульсировал со строго определённой частотой. На приёмном пункте эти пульсации должны были восприниматься вышеупомянутыми камертонами, которые были настроены на соответствующую частоту. Таким образом, Белл собирался передавать одновременно 7 телеграмм, по числу музыкальных нот, что не является случайным – Александр с детства любил музыку. Поскольку Белл не был электриком, он обращался за консультациями к другому жителю наукограда Бостона – учёному Джозефу Генри (1797 – 1878), в честь которого названа единица индуктивности. Посетив лабораторию Белла, Джозеф был впечатлён первым образцом телеграфа и посоветовал Александру не бросать начатое. Белл не бросил, но в то же время начал конструировать другой аппарат, посредством которого он хотел сделать звуки речи видимыми для глухонемых, без всяких письменных обозначений. Что получилось в итоге, всем известно. Стоит отметить что «музыкальный телеграф» не только дал толчок к изобретению телефона, но и стал первой реализацией принципа частотного уплотнения сигналов, широко используемого сегодня в радиотехнике и связи. Что-то мы отвлеклись…

В России первый телефонный разговор состоялся в 1879 году на линии Санкт-Петербург - Малая Вишера. Понятное дело, что в конце 19 века иметь под рукой постоянную телефонную связь могли только обеспеченные люди, потому первые телефонные линии были сплошь коммерческими. В числе первых в России телефонных линий стала связавшая в 1881 году Георгиевскую пристань и частные квартиры директоров пароходного общества «Дружина» в Нижнем Новгороде. Протяжённость составила чуть более полутора километров. Первые городские телефонные станции начали работать в Москве, Санкт-Петербурге, Одессе и Риге в 1882 году.

Модернизация и доработка телефонного аппарата повлекли за собой необходимость решения других проблем. Серьёзный толчок развитию телефона дала схема телефонной станции, предусматривающей принцип электропитания от центральной батареи (раньше к каждому аппарату присоединялась своя батарея), которую в 1885 году предложил русский изобретатель П.М.Голубицкий. Данная система позволила появиться центральным телефонным станциям с десятками тысяч абонентских точек.

В 1890 году на Всемирной выставке в Париже был продемонстрирован первый таксофон. В том же году в американском городе Хартфорде был установлен первый общественный таксофон. За пользование этим новшеством контролёр собирал плату. В России подобные устройства появились спустя почти 20 лет, в Москве - в 1909 году (26 телефонов-автоматов — в черте города и 17 — за его пределами), а в Санкт-Петербурге в самом начале 1910-х годов. К 1915 году число установленных в Петербурге (к тому времени уже Петрограде) достигло 93.

В эксплуатации телефонных сетей важным моментом было коммутирование абонентов: из-за ручного соединения абонентов, клиенты могли часами ждать разговора, что, конечно, никого не устраивало. Возникла необходимость создания автоматического соединения. В 1887 году русский изобретатель К.А.Мосцицкий создал самодействующий коммутатор, который предзнаменовал создание автоматических телефонных станций (АТС). В 1895 году наш соотечественник М.Ф. Фрейденберг, после неудачных попыток реализовать это в России, предложил свою конструкцию АТС, снабженную разработанным им устройством для автоматического поиска вызываемого абонента (так называемым предыскателем), в Англии. Первая в мире действующая АТС была построена в 1896 году в американском городе Огаста.

В 1896 году появились дисковые телефонные аппараты, которые стали настоящими ветеранами, ведь они служат нам до сих пор.

31 декабря 1898 года произошло знаменательное событие - открылась телефонная линия Москва — Санкт-Петербург, которая стала самой протяжённой в Европе и первой в России междугородней линии. К концу 1901 года на балансе Петербургской телефонной сети состояло 3800 абонентов. Московской – 2900. Перед Первой Мировой число абонентов составляло уже 49800 и 44300 соответственно.

Первый коммерческий телефонный разговор между городами, разделёнными океаном, состоялся 7 января 1927 года по трансатлантическому телефонному кабелю. Этими городами были Нью-Йорк и Лондон. Собственно говоря, связь через океан была и до прокладки этого кабеля, она осуществлялась с помощью длинноволновой радиосвязи. Наша Родина Советский Союз был подключён к Нью-Йорку через этот кабель 14 апреля 1936 года. Первый звонок состоялся между наркомом связи СССР с одной стороны и дежурным телефонно-телеграфной компании Нью-Йорка с другой. Общались стороны на общепринятом на международных телефонных линиях французском языке.

До введения в эксплуатацию автоматических телефонных станций (АТС), которое было запущено в 1930 году, на первых телефонных станциях (ТС) соединение абонентов осуществлялось в ручном режиме. Телефонистки, снабжённые гарнитурами (комплект из наушников и микрофона), круглосуточно осуществляли сотни ручных соединений. Профессия была очень престижной, оттого и требования были высочайшими: девушки, без права выхода замуж, с высоким ростом, охватом рук не менее 154 сантиметров (чтобы дотягиваться о соединительных звёзд), обладающих хорошей памятью (чтобы запоминать имена, должности или титулы абонентов). Работая, они не должны покидать своего рабочего места ни под каким предлогом, не грубить и не жаловаться из-за лавины звонков…

В 1930-е широкое распространение получает факсимильная связь, пока в основном в государственных, полицейских учреждениях и издательства, но работала она пока на основе телеграфного принципа передачи информации и только в 1966 году фирма Xerox выпустила первую факсимильную машину, которая для передачи информации использовала уже телефонную линию.


В 1935 году запускается не только метрополитен Москвы, но и телефонизация всех его станций. Телефонизация в СССР растёт, к 1941 году в Москве уже больше 2500 таксофонов.

В 1947 году исследовательская лаборатория Bell Laboratories (принадлежащая компании AT&T) выступает с предложением создать мобильный телефон. Спустя 10 лет советский радиоинженер Л. И. Куприянович создал экспериментальный образец мобильного телефона ЛК-1 весом 3 кг и базовую станцию к нему, связанную с ГТС.


В последующих образцах 1958 года вес мобильных телефонов снизился до 0,5 кг, а в 1961 году Л. И. Куприянович представил журналистам АПН карманный мобильный телефон весом всего 70 г, размещающийся на ладони. Жаль что в то время получать экономический эффект от изобретений не было возможности и заиметь своего Стива Джобса у нас не получилось.


В 1963 году появились кнопочные телефонные аппараты, которые, конечно, по удобству опережают дисковые: как-никак экономия времени при наборе номера.

В 1970- е массовое распространение получают радиотелефоны, хотя передвижная односторонняя радиотелефонная связь была впервые использована полицией Детройта ещё в 1921 году. В 1973 году свет увидел первый прототип портативного сотового телефона - Motorola DynaTAC. У многих из нас в детстве была такая игрушка, его внешняя копия, воспроизводящая музыкальные мелодии. Узнаёте на фото?


Принято считать, что первый звонок по DynaTAC был сделан 3 апреля 1973 г., когда его изобретатель, сотрудник Motorola Мартин Купер позвонил конкуренту из AT&T, Джоэлю Энгелю. DynaTac весил около 1,15 кг и имел размер 22,5x12,5x3,75 см. На передней панели телефона располагались 12 клавиш, из них 10 цифровых (0 – 9) и две, самые что ни на есть телефонные: для отправки вызова и прекращения разговора. У DynaTac-а отсутствовал дисплей, дополнительные функции также отсутствовали. В режиме ожидания телефон мог работать до восьми часов, а в режиме разговора от 35 минут до 1 часа, заряжать его приходилось чуть более 10 часов. Что ни говори, а прорыв!

В 1990-е широкое распространение получают видеотелефоны, на что потребовалось почти 30 лет, ведь впервые они появились в Европе ещё в 1960-х. Посредством компьютерных сетей видеосвязь становится популярной во всём мире. Применение систем ip-телефонии (телефонная связь по протоколу IP) позволяет компаниям-операторам связи снизить стоимость звонков (включая международные) и интегрировать телефонию с сервисами Интернета.

Сейчас пользование городскими телефонами сокращается, их теснят мобильные телефоны, размеры и функциональность которых продолжают поражать с выходом очередных новинок. Мобильные телефоны лишаются клавишной клавиатуры, за всё про всё отвечает экран-сенсор. Удобно! Спасибо эволюции.

© greenmile

В начало

Коммуникации | Телефон. История и развитие