telefoon

Hoe werkt een telefoon?

Antw.:

In een telefoonhoorn zit een kleine microfoon en een kleine luidspreker. Maar deze zijn afgestemd op de hoogte en diepte van de menselijke stem (ooit wel eens muziek door de telefoon gehoord? Klinkt slecht h??).  (Lees meer…….)

Omdat het alleen gemaakt is voor stemmen, is de constructie tamelijk eenvoudig. Bij oudere telefoons was het zo dat in het mondstuk geluidsgolven een membraan deden trillen. Daardoor werden de tussenruimten tussen koolstofkorrels beurtelings groter en kleiner. Een elektrische stroom ondervindt zodoende beurtelings een grotere en kleinere weerstand. De signalen bereiken via de draad en luidspreker het oor van de luisteraar.

Tegenwoordig is het allemaal elektronisch, dus zonder koolstofkorrels enz..

Als je vroeger ging bellen kreeg je eerst iemand aan de telefoon die jouw dan doorverbindt naar degene die je wilt hebben. Tegenwoordig gaat dat natuurlijk allemaal automatisch. Als je de hoorn oppakt, dan voelt de schakelaar dat je klaar bent om te bellen en hoor je een toon. Door die toon hoor je dan dat je telefoon het doet. Het telefoongeluid is een simpele combinatie van 350 en 400 Hertz tonen. Als je dan een telefoonnummer gaat intypen hoor je bij elke druk op een toets een ander geluid. De verschillende geluiden zijn gemaakt van paren tonen zoals je hieronder ziet:

Als het nummer bezet is hoor je een signaal dat gemaakt is van een 480 Hertz en een 620 Hertz toon, met een loop van 0,5 seconden aan en 0,5 seconden uit.

De frepuenties die worden hebben een bandbreedte van 3000 Hertz. Omdat er dan meer lange afstand telefoontjes gepleegd kunnen worden. als de frequenties in je stem onder de 400 Hertz en boven de 3400 Hertz worden weggehaald. Dat is de oorzaak dat iemadns stem aan de telefoon zo raar klinkt.

Je kan bewijzen dat dit soort van filteren bewijzen op de volgende manier. Bel iemand op die je kent en speel een 1000 Hertz geluid af. De persoon zal deze toon duidelijk horen. Hij kan ook geluiden van 2000 Hertz en 3000 Hertz horen. Maar hij zal problemen hebben om een 4000 Hertz toon te horen en een 5000 Hertz of 6000 Hertz toon zal hij helemaal niet meer horen. Dat is omdat die weg worden gefilterd.

Het telefoon netwerk begint in je eigen huis. Een aantal kopere draden liggen van een grijze kast aan de weg naar een kast in je eigen huis. Vanaf daar is de draad verbonden aan elke stekkerdoos in je huis. Als je huis twee telefoonlijnen heeft. Dan lopen er twee aparte draden vanaf de weg naar je huis. Het tweede draad heeft in je huis meestal een andere kleur.

Langs de wegen ligt een dikke kabel gepakt met 100 of meer van die koperen draden. Het ligt eraan waar je woont, deze dikke kabels liggen direct vanuit de telefoonmaatschappij in jouw gebied, of hij ligt naar een kast (ten grote van eenkoelkast) dat zich gedraagt als een soort van modem. Hij zet jouw stem (een analoog signaal) om in een digitaal signaal. Dan combineert het je stem met honderd andere stemmen en zenden ze hen naar 1 draad (over het algemeen een coax kabel of een glasvezel kabel) naar de telefoonmaatschappij.

Als je iemand belt die verbonden is aan hetzelfde kantoor (van de telefoonmaatschappij), dan zal de schakelaar verbinding maken tussen jouw telefoon en de tlefoon die je hebt gebeld. Als het een lange afstand gesprek is dan wordt je stem gedigitaliseerd en gecombineerd met miljoenen andere stemmen. Je stem reist normaal over glasvezelkabel naar het kantoor (van de telefoonmaatschappij) van de ontvangende telefoon, maar het kan ook getransporteerd worden door satelliet of door microgolven.

Er zijn een aantal natuurkundige dingen aan een telefoon of telefoonnetwerk. Ten eerste frequentie (trillingen), de tweede is elektriciteit er zitten draden in de telefoon  waardoor de trillingen moeten lopen hiervoor moet stroom gebruikt worden. Ook de speakers en luidsprekers gebruiken stroom, maar ook als derde punt de weerstand. Als je een netwerkje gaat maken tussen verschillende telefonen, dan moet daar ook een weerstand in komen.

Frequentie wordt bij verschillende onderdelen van de telefoon gebruikt. Frequentie komt van pas bij het ringen van de telefoon. Als de telefoon een signaal krijgt van 90 volt en 20 Hertz dan gaat de telefoon rinkelen. Als je belt naar iemand hoor je ook per toets een andere combinatie van verschillende frequenties van signalen. Als De telefoon in gesprek is hoor je ook een andere toon dan als hij overgaat. Ook weer een andere combinatie van verschillende frequenties van signalen. Als je een telefoongesprek hebt met iemand wordt je stem omgezet naar een signaal met dezelfde frequenties als je stem, alleen de hogere worden weggefilterd.

Volt, Ampere en Ohm. Allemaal dingen die met elektricteit te maken hebben. Op een telefoonnetwerk moet altijd stroom zitten. 9 volt als alleen voor het spreken en voor het signaal dat er gebeld wordt 90 volt. De weerstand vinden we terug in de 8-Ohm speakers die in de telefoon aanwezig is. Ook is in een telefoonnetwerk een weerstand nodig van zo`n 300 Ohm. In het echte telefoonnetwerk loopt een stroompje van 30 milliampere door het gele draadje.

Maar ja nu tegenwoordig iedereen een mobieltje heeft, nog een stukje over dit toch wel handig apparaatje. Bij een mobiele telefoon gaan er signalen, oftewel radiogolven, door de lucht. De radiogolven moeten kilometers afleggen om een verbinding te maken. De eerste mobiele telefoon in nederland was een feit in 1939. (zie foto….)

In Europa werkt een mobieletelefoon  via het GSM-netwerk. GSM staat voor ?Global System for Mobile communication?. Als je belt gaan de radiogolven razendsnel naar een zendmast. Dat wordt het basisstation genoemd. Hier wordt het radiosignaal opgevangen en doorgestuurd. Via telefoonkabels gaat het signaal de grond in naar de centrale computer. De centrale computer stuurt de binnenkomende lijnen door naar degene die je wilt bellen. De mobiel ziet er tegenwoordig heel wat gelikter uit.

Door standaard af en toe een signaal uit te sturen, weet de computer waar die mobiele telefoon is. Het dichtstbijzijnde basisstation vangt dat signaal op en geeft dat door aan de computer. Dit wordt HLR (Home Location Register) genoemd. Hierin worden alle gegevens opgeslagen: je positie, je abonnement, etc.
Als je iemand belt moet het signaal dus eerst naar het dichtstbijzijnde basisstation; dan naar de centrale computer en HLR; vervolgens weer terug naar het basisstation en dan pas naar de ontvanger. Een lang traject, maar razendsnel.

O ja, de telefoon was in 1876 door dhr Alexander Graham Bell gepatenteerd.

Bronnen: digitale revolutie, tmf-kekt.