电话是如何工作的

由:马歇尔的大脑|

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电话实际上是家中最简单的设备之一。
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虽然我们大多数人都认为它完全是理所当然的,但你家里的电话是有史以来最神奇的设备之一。如果你想和某人说话,你只要拿起电话,拨几个号码就行了。你立刻就和那个人建立了联系,你可以进行双向对话。

电话网络遍布全球,因此你几乎可以联系到地球上的任何人。当你将其与100年前的世界状况相比,当时可能需要几个星期才能收到一条单向的书面信息给某人,你就会意识到电话是多么神奇!

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令人惊讶的是,电话是你家里最简单的设备之一。之所以如此简单,是因为你家的电话连接在近一个世纪里都没有改变过。如果你有一部20世纪20年代的古董手机,你可以把它连接到家里的墙上插孔上,它会工作得很好!

在这篇文章中,我们将看看你家里的电话设备以及它连接的电话网络,这样你就可以打电话和接电话了。请参阅下一页开始。

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电话的设计

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一个简单的电话
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最简单的工作电话应该是这样的。

正如你所看到的,它只包含三个部分,它们都很简单:

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  • 一个转换连接和断开电话与网络-这个开关通常被称为钩形开关.当您提起手机时,它会连接。
  • 一个发言者-这通常是一个小50美分,8欧姆发言者某种程度的。
  • 一个麦克风-在过去,电话麦克风就像两个薄金属板之间压缩的碳颗粒一样简单。来自你声音的声波压缩和解压颗粒,改变颗粒的电阻并调制流过麦克风

就是这样!你可以通过快速按下挂钩开关来拨打这个简单的电话——所有的电话开关仍然可以识别“脉冲拨号“如果你拿起电话并快速点击开关钩四次,电话公司的交换机就会知道你拨打了“4”

上面显示的手机唯一的问题是,当你说话时,你会通过扬声器听到你的声音。

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一个“真正的”电话
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大多数人觉得这很烦人,所以任何一款“真正”的手机都包含一款叫做a的设备双线圈或者在功能上等同于阻止自己的声音传到耳朵的东西。现代电话还包括贝尔所以它可以环a按键键盘频率发生器.真正的手机是这样的。

不过,这还是很简单的。现代手机里有一个电子麦克风,放大器并更换电路中的碳颗粒和加载线圈。机械铃声通常由扬声器和电路代替,以产生悦耳的铃声。但是一台普通的6.95美元的电话仍然是最简单的设备之一。

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电话:电线和电缆

电话线和电缆将您的家庭电话连接到一个巨大的通信网络。"width=
电话线和电缆将您的家庭电话连接到一个巨大的通信网络。
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电话网从你家开始。一个铜线对从一个路边包厢盒子(通常称为入口桥)在你家。从那里,这对电线连接到你家里的每个电话插孔(通常使用红色和绿色电线)。如果你的房子有两条电话线,那么两条单独的铜线从道路上延伸到你的房子。在你的房子里,第二对通常是黄色和黑色的。(见我们附近的电话公司的小盒子是做什么的?来了解路边电话亭和电线的情况。)

公路沿线有一根由100或更多铜对组成的粗电缆。根据你所处的位置,这条粗电缆将直接连接到你所在地区的电话公司的交换机,或者连接到一个大约a大小的盒子冰箱就像数字集中器

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数字电话

集中器以每秒8000个采样率和8位分辨率对您的语音进行数字化(请参阅模拟和数字录音的工作原理查阅有关声音数字化的资料)。然后,它将你的声音与几十个其他的声音结合在一起,并将它们全部发送到一根电线(通常是同轴电缆或一根电缆光纤电缆)到电话公司办公室。无论哪种方式,你的电话线都会连接到线卡在交换机上,这样你拿起电话时就能听到拨号音。

如果你给同一个办公室的人打电话,那么这个开关就会在你的电话和你打电话的人的电话之间形成一个环路。如果是长途电话,你的声音就会被数字化,并与长途网络上的数百万其他声音结合在一起。你的声音通常通过光纤线路传送到接收方的办公室,但它也可能通过卫星或者通过微波塔长途电话是如何工作的?查阅更详细的描述。)

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创建自己的电话网络

创建自己的电话网络是一个相当简单的过程。了解如何创建自己的电话网络或私人对讲机。"width=
创建自己的电话网络是一个相当简单的过程。了解如何创建自己的电话网络或私人对讲机。
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电话不仅是一种简单的设备,而且你和电话公司之间的连接更简单。事实上,你可以用两部9伏的电话轻松地创建自己的对讲系统电池(或其他简单的电源)和一个300欧姆的电阻,你可以在Radio Shack花一美元买到。你可以像这样把它连接起来:

你和电话公司的连接由两根铜线组成。通常它们是红色和绿色的。绿色的电线是常见的,红色的电线为你的手机提供6到12伏的直流电压,大约30毫安。如果你想象一个简单的碳颗粒麦克风,它所做的就是调制电流(根据声波压缩和放松颗粒的方式,让更多或更少的电流通过),然后发言者在另一端“播放”调制的信号。就是这样!

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像这样连接私人对讲机最简单的方法就是去五金店或折扣店买一根100英尺长的电话线。切断它,剥线和钩在电池和电阻器显示。(大多数便宜的电话线只有两根线,但如果你买的那根正好有四根,那就用中间的两根。)当两个人一起拿起电话时,他们可以很好地交谈。这种安排在相距数英里的地方也适用。

你的小对讲机唯一不能做的事情就是按响电话,告诉另一端的人接电话。“环”信号是90伏20赫兹的交流波。

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电话:铃声

在现代电话系统中,接线员已被电子电话所取代转换.当你拿起电话,开关感应到你的循环完成,它播放拨号音这样你就知道开关和你的手机都在工作。(有关音调的更多信息,请参阅吉他是如何工作的.)拨号音是350赫兹和440赫兹的组合,听起来是这样的。

点击这里收听拨号音

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然后你用按键键拨号码。不同的拨号的声音是由成对的音调组成的:

  • 1=697赫兹+1209赫兹
  • 2=697 Hz+1336 Hz
  • 3 = 697 Hz + 1477 Hz
  • 4 = 770 Hz + 1,209 Hz
  • 5 = 770 Hz + 1336 Hz
  • 6 = 770 Hz + 1477 Hz
  • 7 = 852 Hz + 1,209 Hz
  • 8=852 Hz+1336 Hz
  • 9 = 852 Hz + 1,477 Hz
  • * = 941 Hz + 1,209 Hz
  • 0=941赫兹+1336赫兹
  • # = 941 Hz + 1477 Hz

您拨打的典型号码听起来是这样的:

点击这里收听按键音号码

如果这个号码是忙的,你会听到一个由480赫兹和620赫兹组成的忙信号,周期是1 / 2秒开,1 / 2秒关,就像这样:

请按此收听占线信号

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电话:带宽

为了能传送更多的长途电话,传送的频率被限制在a带宽大约3000赫兹。你声音中400赫兹以下和3400赫兹以上的所有频率都被消除。这就是为什么有人在电话里的声音会有独特的声音。比较这两种声音:

你可以通过使用下面的声音文件来证明这种过滤确实发生了:

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打电话给你认识的人,播放1000赫兹的声音文件电脑.这个人将能够清楚地听到音调。这个人还能听到2000赫兹和3000赫兹的音调。然而,这个人听不到4000赫兹的音调,根本听不到5000赫兹或6000赫兹的音调!那是因为电话公司完全把它们剪掉了。

有关电话、电话网络和相关技术的更多信息,请查看下面的链接。

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最初出版:2000年4月1日

电话常见问题解答

谁发明了电话?
亚历山大·格雷厄姆·贝尔在1876年发明了电话,尽管对于贝尔是否是真正的先驱还存在一些争议。
电话是什么时候在家庭中变得普遍的?
到1920年,大约30%的家庭拥有电话。这一比例在50年代上升到62%,90年代上升到90%。
电话的部件是什么?
电话由电源、开关钩、拨号器、振铃器、发射机、接收机和防侧音电路组成。
telephone这个词是怎么来的?
电话一词来自希腊词根“tēle”,意为“远”,而“phonē”意为“声音”
电话是怎么用的?
传统的固定电话系统只包含三个简单的部分:连接和断开电话与网络的挂钩开关;一个演讲者;还有一个麦克风,通过它,来自你声音的声波可以压缩和解压颗粒,改变电阻并调节流经麦克风的电流。

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