Telefoon

Telefoontoestel uit 1896

Kiesschijftelefoon met Scandinavische kiesschijf

Druktoetstelefoon

Draadloze telefoon

Een telefoon, of eigenlijk telefoontoestel, is een toestel waardoor men kan spreken met iemand anders die ook een telefoontoestel bezit, mits beiden via een telefoonnetwerk verbonden zijn. Het telefoonsysteem maakt het mogelijk dat twee mensen een gesprek voeren, terwijl zij zich buiten gehoorbereik van elkaar bevinden. Telefoons zijn niet meer weg te denken uit de samenleving. In striktere zin wordt met telefoon het onderdeel van een telefoontoestel aangeduid dat het ontvangen telefoonsignaal omzet in geluid. In de laatste betekenis komen we het woord ook tegen in hoofdtelefoon en oortelefoon.

Het woord telefoon is afgeleid van het Grieks: τῆλε (téle, ver) en φωνή (phónè, geluid). In het Nederlands "ver spreken".

Inhoud

[bewerk] Geschiedenis van de telefoon

Het eerste uitgewerkte voorstel voor telefonie is gedaan door Charles Bourseul in 1854.

De Duitse fysicus Philipp Reis kwam 1860 met het eerste concept voor het maken van een telefoonverbinding en is de ontdekker van het eerste telefoon, ook de naam "Telefon" is van Philip Reis.

Op 14 februari 1876 werd door Alexander Graham Bell een patent aangevraagd op de uitvinding voor ‘improvement of telegraphy’. Enkele jaren daarvoor was het Antonio Meucci al gelukt om een telefoonverbinding tot stand te brengen. Door geldgebrek kon hij echter een patentaanvraag niet betalen.

Later werd de telefoon elektrisch versterkt gemaakt in plaats van akoestisch waardoor de verstaanbaarheid beter was. Door een verbeterde kabeltechniek werd de reikwijdte vergroot.

Twee uur na Bell diende Elisha Gray een patentaanvraag in voor ‘instruments for transmitting vocal sounds telegraphically’. Het is vrij waarschijnlijk dat Gray en Meucci onafhankelijk van elkaar de telefoon uitgevonden hebben.

Op 1 juni 1881 opende de Nederlandsche Bell Telephoon Maatschappij op de hoek van de Kalverstraat en de Dam, in Amsterdam, het eerste Nederlandse openbare telefoonnetwerk met 49 vaste aansluitingen van abonnees. In midden van de jaren negentig van de twintigste eeuw waren er 7 miljoen vaste aansluitingen in Nederland. Daarna nam aantal vaste aansluitingen sterk af, door onder andere de komst van de mobiele telefonie en de internettelefonie (voip).

[bewerk] Werking van de telefoon

In het telefoontoestel wordt het geluid (luchttrillingen) door middel van een microfoon omgezet in een elektrische stroom (elektrisch signaal). Het signaal wordt door kabels naar een telefooncentrale gevoerd. Van daaruit wordt een verbinding gemaakt met de telefoonkabel van de gebelde persoon, of met een volgende telefooncentrale als het een interlokaal gesprek betreft. De telefoon van de ontvanger zal overgaan, en als deze opgenomen wordt, wordt in de centrale een verbinding gelegd waardoor beide partijen met elkaar kunnen spreken. Deze verbinding wordt verbroken door op een van beide telefoons de hoorn op de haak te leggen.

[bewerk] Digitalisatie

Oorspronkelijk moest voor elke telefoonaansluiting een apart kabelpaar naar de centrale gelegd worden. Voor interlokale gesprekken was het aantal verbindingen beperkt tot het aantal aderparen dat tussen deze twee centrales lag. Door de opkomst van de elektronica werd het mogelijk om de interlokale verbindingen (tussen twee centrales) uit te breiden zonder het aantal kabels te vermeerderen. Oorspronkelijk gebeurde dit door middel van het multiplexen van meerdere frequentiebanden op een kabel, later door het digitaliseren van de verbindingen. Later werd ook de verbinding van de telefooncentrale naar de wijkcentrale gedigitaliseerd, en met de opkomst van ISDN en ADSL is ook de zogenaamde last mile, de verbinding van de wijkcentrale naar de huizen toe, gedigitaliseerd. Door de opkomst van VOIP dan wel internettelefonie wordt nu ook de binnenhuisverbinding gedigitaliseerd, waardoor de enige analoge schakel in de verbinding nog het stuk van de microfoon in de hoorn tot de DA-converter in het telefoontoestel zelf is.

De grote voordelen van digitale boven analoge signalen in het telefoonsysteem zijn dat het zeer vergemakkelijkt wordt om de verbinding te schakelen, dat er minder kwaliteitsverlies optreedt, en dat meer verbindingen over één kabel gevoerd kunnen worden.

Een belangrijk element in het geheel vormt dus de telefooncentrale waar de verbinding tot stand wordt gebracht. In de beginjaren van de telefonie gebeurde dit met de hand door een telefonist(e) maar in de 20'er jaren van de 20ste eeuw deed de elektromechanische schakelaar (jargon: "kiezer") zijn intrede in de telefooncentrale. Vanaf dat moment spreekt men van de "automatische centrales"; de abonnee brengt de gewenste verbinding tot stand met behulp van een kiesschijf die stroomimpulsen naar de kiezer in de centrale stuurt. In Nederland werd de eerste automatische centrale in 1925 in gebruik genomen in Haarlem. Tegenwoordig wordt nagenoeg elke telefoonverbinding door een (computergestuurde) elektronische telefooncentrale tot stand gebracht. Gelijktijdig met de overgang van de elektromechanische naar elektronische centrale is de overgang van de draaiende kiesschijf naar het drukknopkiezen verlopen. Bij drukknopkiezen stuurt een telefoontoestel verschillende toontjes naar de centrale. Elke aansluiting op het telefoonnet krijgt een uniek telefoonnummer. De telefooncentrale kan daardoor een aansluiting met elke willekeurige andere aansluiting verbinden.

De intensiteit van het telefoonverkeer in de centrale of het telefoonnet wordt uitgedrukt in Erlang.

[bewerk] De telefoon vroeger en nu

De eerste telefoons hadden niet echt een hoorn. Ze hadden een microfoon op het toestel en een los oorstuk als hoorn. Een microfoon was om in te praten en met het oorstuk kon je de persoon aan de andere kant van de lijn horen. Dan was er ook nog een haak voor het oorstuk. Later werden de microfoon en het losse oorstuk samen een hoorn. Gekozen werd er aanvankelijk door de telefoniste mee te delen met wie men wilde spreken, later door een automatische kiezer die uit een draaischijf bestond. Weer later werd de draaischijf een knoppenpaneeltje.

Het ontwerp en het hele gebruik van telefoons is in de laatste 15 jaar sterk veranderd. Vroeger waren telefoons forse, vaste apparaten die met een kabel vastzaten. Tegenwoordig is een telefoon een klein dingetje dat je in je zak hebt en dat draadloos communiceert met de telefooncentrale in huis of op afstand. Telefooncellen, vroeger een essentieel onderdeel van het straatbeeld, nemen door komst van mobiele telefoon steeds verder in aantal af. Naast de functies praten en luisteren komen er steeds meer mogelijkheden: SMS-functies, trilfuncties, internetten, foto's maken, ringtones. De vaste aansluitingen neemt in laatste jaren sterk af. Deze ontwikkeling lijkt nog niet ten einde.

[bewerk] Telefoonkabels

Vroeger waren de telefoondraden opgehangen aan palen boven de grond of aan de daken van de huizen. Doordat ze zo hoog hingen, sloeg de bliksem er vaak in. Dat veroorzaakte storingen. De kabels werden ook vroeger al van koper gemaakt. Dat koper was zwaar en duur. Ze waren ook erg dik. Dat moest in die tijd wel, omdat er in dunnere kabels meer verliezen optraden. Een telefoonkabel bestaat meestal uit verschillende paren. Dit wil zeggen dat de twee geleiders van een paar getwist (om elkaar gedraaid) zijn om overspraak te voorkomen. De paren worden herkend door een kleurencode. Deze is gevormd per vijf bestaande uit telkens één kleur met de vijf basiskleuren (de eerste vijf paar zijn: wit/blauw, wit/oranje, wit/groen, wit/grijs en wit/bruin, vervolgens vijf maal rood, vijf maal zwart enz.)

Tegenwoordig worden glasvezelkabels veel gebruikt voor telefoonverkeer tussen telefooncentrales. Glasvezels zijn haardunne, buigzame vezeltjes van zeer zuiver en helder glas. Lichtflitsen kunnen met bijna de lichtsnelheid door glasvezel reizen zonder dat ze veel verzwakken. De signalen zijn ongevoelig voor ruis, zodat ze niet beschadigd aankomen.

Er is ook een techniek ontwikkeld die gebruik maakt van het bestaande kabelnetwerk (coax) voor teledistributie. De telefoniesignalen worden digitaal verzonden samen met de beeldinformatie van de TV-kanalen. Ondanks dat deze techniek digitaal is, is het een nadeel dat de ISDN-norm niet ondersteund wordt.

Draadloze straalverbindingen tussen centrales worden veel gebruikt in moeilijk bereikbare gebieden. Satellietverbindingen kunnen toegepast worden tussen individuele abonnees en de operator.

Pogingen om een wereldwijd netwerk via satellietverbinding op te zetten zijn tot dusver met een financiële kater afgesprongen (Iridium van Motorola).

Ook het internet biedt de mogelijkheid een gesprekskanaal op te bouwen en de videotelefoon waar men jaren over spreekt lijkt dichter bij dan ooit, bovendien erg betaalbaar en heel aanvaardbaar wat de kwaliteit betreft. Zie VOIP, internettelefonie, Skype.

Het begrip spraakoverdracht via telefoon is niet meer eenduidig, door de digitalisering is het overbrengen van spraak en data niet meer te onderscheiden. Beeld, data, spraak: het kan allemaal via hetzelfde medium.