电话的工作原理

由:马歇尔的大脑|
白色背景,手机显示计算器应用程序。"width=
电话键盘的排列与计算器的排列不同。twomeows / Getty Images

虽然我们大多数人都认为这是理所当然的,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,你所要做的就是拿起电话,拨几个数字。乐动体育网站5.0你立刻就和那个人建立了联系,你们可以进行双向对话。乐动体育网站5.0

电话网络扩展到世界各地,所以你几乎可以联系到地球上的任何人。当你将这与100年前的世界状况进行比较时,那时向某人发送单向书面信息可能需要几个星期,你就会意识到电话是多么神奇!

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令人惊讶的是,电话是你家乐动体育网站5.0里最简单的设备之一。之所以这么简单,是因为你家的电话连接近一个世纪以来都没有改变过。如果你有一部20世纪20年代的古董电话,你可以把它连接到你家墙上的插孔上,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,以及它所连接的电话网络,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

一部简单的电话"width=
一部简单的电话
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最简单的电话应该是这样的。

如你所见,它只包含三个部分,而且都很简单:

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  • 一个开关连接或断开电话与网络的连接-这种交换机通常称为钩开关.当你举起手机时,它就连接了。
  • 一个演讲者-通常是50美分,8欧姆演讲者某种程度上。
  • 一个麦克风在过去,电话麦克风就像压在两块薄金属板之间的碳颗粒一样简单。来自你声音的声波压缩和解压颗粒,改变颗粒的电阻和调节流过颗粒的电流麦克风

就是这样!你可以通过快速敲击钩子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,快速地按了四次开关钩子,电话公司的开关就会明白你拨了“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。

一个“真正”电话"width=
一部“真正的”电话
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大多数人觉得这很烦人,所以任何“真正的”手机都包含一个叫做“手机”的设备双圈或者某种功能上等价的东西,可以阻止你自己的声音传到耳朵。现代电话还包括一个贝尔所以它会响按键键盘而且频率发生器.一部“真正的”手机是这样的。

不过,这还是很简单的。在现代电话中有一个电子麦克风,放大器并电路更换碳粒和加载线圈。机械钟通常被扬声器和电路所取代,以产生悦耳的铃声。但一部6.95美元的普通电话仍然是有史以来最简单的设备之一。

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电话:电线和电缆

电话线和电缆把你家里的电话连接到一个巨大的通信网络上。"width=
电话线和电缆把你家里的电话连接到一个巨大的通信网络上。
乐动体育英超直播Howstuffworks.com

电话网络从你的房子开始。一个铜线对路边的箱子一个盒子(通常称为一个盒子)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,那么两对分开的铜线从路上连接到你的房子。在你的房子里,第二对通常是黄色和黑色。(见电话公司在我们附近的小盒子是做什么用的?关于路边电话亭和电线的描述。)

沿着这条路,有一根厚厚的电缆,里面塞满了100对或更多的铜对。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,或者它将连接到一个冰箱大小的盒子,充当一个开关数字集中器

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数码电话

集中器以每秒8,000个样本的采样率和8位分辨率将您的声音数字化模拟和数字录音是如何工作的有关数字化声音的信息)。然后,它将你的声音与其他几十个声音结合起来,并将它们通过一根电线(通常是同轴电缆或无线电缆)发送出去光纤电缆)到电话公司办公室。不管怎样,你的直线连接到线卡在开关处,这样你拿起电话时就能听到拨号音。

如果你打电话给同一个办公室的人,那么交换机只是在你的电话和被呼叫人的电话之间创建一个循环。如果是长途电话,那么你的声音将被数字化,并与长途网络上数百万其他声音结合在一起。您的声音通常通过光纤线路传送到接收方的办公室,但也可能通过卫星或微波塔传输。(见长途电话怎么打?以获取更详细的描述。)

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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联系更简单。事实上,你可以很容易地创建自己的对讲系统使用两个电话,一个9伏乐动体育网站5.0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。你可以这样连接:

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。绿色的线是常见的,红色的线为你的手机提供6到12乐动体育网站5.0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,它所做的就是调节电流(让更多或更少的电流通过,这取决于声波如何压缩和放松乐动体育网站5.0颗粒),而演讲者在另一端“播放”调制信号。这就是全部!

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要安装这样的私人对讲机,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如图所示。(大多数便宜的电话线只有两根线,但如果你买的那根恰好有四根,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。这种安排可以在相距几英里的距离上工作。

你的小对讲机唯一不能做的事情就是打电话告诉另一端的人接电话。“环”信号是20赫兹(Hz)的90伏交流波。

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电话:音调

在现代电话系统中,接线员已被电子电话所取代开关.当你拿起电话时,开关感知到你的循环完成,它播放一个拨号音这样你就知道开关和手机都在工作。(有关音调的更多信息,请参见吉他的工作原理)。拨号音只是350赫兹音和440赫兹音的组合,听起来是这样的。乐动体育网站5.0

点击此处收听拨号音

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然后你用一个按键来拨这个号码。不同的拨号的声音是由音调对构成的:

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

你拨打的一个典型的号码听起来是这样的:

点击此处收听按音号码

如果号码占线,您将听到一个由480赫兹和620赫兹音组成的占线信号,它以半秒开启和半秒关闭为周期,如下所示:

请按此处收听忙音

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电话:带宽

为了能够传输更多的长途电话,传输的频率被限制在a带宽大约3000赫兹。你声音中所有低于400赫兹和高于3400赫兹的频率都被消除了。这就是为什么有人在电话里的声音有一种独特的声音。比较这两种声音:

你可以通过使用以下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,在你的电脑上播放1000赫兹的音频文件电脑.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4000赫兹的音调会有困难,根本听不到5000或6000赫兹的音调!乐动体育网站5.0这是因为电话公司完全切断了它们。

欲知更多有关电话、电话网络及相关技术的资料,请浏览以下连结。乐动-软件

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最初发表于2000年4月1日

电话常见问题解答

电话是谁发明的?
亚历山大·格雷厄姆·贝尔在1876年发明了电话,不过关于贝尔是否是真正的先驱还存在一些争议。
电话什么时候开始在家庭中普及?
到1920年,大约30%的家庭有电话。这一比例在50年代上升到62%,90年代上升到90%。
电话有哪些组成部分?
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。乐动体育网站5.0
电话这个词是从哪里来的?
电话一词来自希腊语词根“tterle”,意为“远”,“phonē”意为“声音”。
电话是怎么工作的?
传统的固定电话系统只包含三个简单的部分:一个挂钩交换机,用于连接和断开电话与网络的连接;一个演讲者;还有一个麦克风,通过它,你声音中的声波可以压缩和解压颗粒,改变电阻并调节通过麦克风的电流。
特色

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