Телефон

– Профессор, Вы обещали рассказать про телефон… – Настя поудобней устроилась за столом и приготовилась слушать.
– Да-да, я помню, – согласился Зазнайкин. – Телефон был придуман вскоре после телеграфа. Именно внедрение телеграфных линий создало, так сказать, спрос на ещё более удобные способы связи. Люди не хотели ограничиваться короткими депешами (которые, к тому же, нужно было расшифровывать) – им требовалось общение вживую, голосом!
– Профессор, а нельзя было телефон подключить к той же линии – телеграфной? Провода уже есть – добавить только аппарат и…

– О, нет, – возразил Зазнайкин. – Не всё так просто. Для начала, давай разберёмся – что же такое телефон в принципе?
– Так это же очевидно, – пожала плечиками Настя, – телефон – это устройство для связи на расстоянии.
– Но какой связи? – уточнил Зазнайкин. – Именно связи голосом! А человеческая речь, как ты помнишь, это звуковые колебания частотой от 300 до 3400 герц. Значит, эту речь нужно перевести в электрические сигналы, передать по проводам и обратно перевести в звуковые волны. Только тогда собеседник «на том конце провода» тебя услышит, правильно?

–Правильно! И как это всё происходит в телефоне?
– А вот как, – Зазнайкин взял в руки мел и начал чертить схему. – В принципе, обычный стационарный телефон устроен очень просто. Начнём с микрофона: сейчас это миниатюрные полупроводниковые устройства. А раньше микрофоны были в виде тонкостенной металлической коробочки, заполненной мелкими гранулами угля. Если говорить в микрофон, звуковые волны деформируют его тонкие стенки (мембраны) и сдавливают уголь. В результате меняется сопротивление микрофона и ток, идущий через него. Причём частота изменения тока повторяет частоту внешнего звука – получаем преобразование речи в электрические колебания…
– Получается, мы «ловим звук»? – уточнила Настя. – И электрический сигнал можно передавать по проводу?

– Ещё нет, для начала его нужно усилить. Для этого переменный пульсирующий ток с микрофона передаётся на первичную обмотку трансформатора телефона. Раз ток переменный, он наводит электродвижущую силу во вторичной обмотке – которая соединена с двумя катушками, насаженными на сердечник подковообразного магнита. Проходя через него, пульсирующий ток вызывает изменение магнитного потока, который заставляет колебаться мембрану динамика. В результате можно услышать звук, в точности повторяющий речь, сказанную в микрофон.
– Подождите, Профессор – зачем же воспроизводить в динамике речь, которую сам же говоришь в микрофон?..
– Да нет же! – рассмеялся Зазнайкин. – Микрофон первого телефона переводит речь в электрический ток, а обратный перевод сигнала осуществляется уже в динамике второго – удалённого телефона. Так собеседник услышит в своём динамике твой микрофон, а ты – его микрофон в своём. Теперь понятно?

– Вроде как да, – Настя почесала носик. – А как же звонок, набор номера?..
– О, это уже следующая часть – создание телефонной сети. Пока мы говорили только о прямой связи двух телефонов. Если же нужно вызывать произвольного абонента, нужна телефонная станция. До автоматизации на них работали операторы, которые вручную соединяли телефоны двух абонентов. Выглядело это так: ты снимаешь трубку телефона – на станции около «твоего» гнезда-разъёма загорается огонёк. Телефонистка подключает свой телефон (сейчас бы сказали «гарнитуру») к этому разъёму и ты слышишь её ответ. Нужно вежливо поздороваться, продиктовать номер и подождать – барышня отсоединит гарнитуру от «тебя» и подсоединит её к гнезду вызываемого абонента. Так, у твоего друга или подруги зазвонит телефон (прямо как в стихотворении Корнея Чуковского, помнишь: «У меня зазвонил телефон. Кто говорит? Слон…»).

– Профессор, не отвлекайтесь, пожалуйста!
– Ах, да! – поправился Зазнайкин. – Продолжаю: звонит у друга телефон. Если он отвечает, барышня-телефонистка соединяет ваши гнезда-разъёмы накоротко – в результате вы общаетесь тет-а-тет. Ну, а если номер не отвечает, телефонистка сообщит тебе об этом – и подождёт указаний (может, ты назовёшь другой номер), или разорвёт связь.
– Как всё сложно! – поразилась Настя. – Но я никогда не говорила «с барышней», достаточно было набрать номер – даже на старом бабушкином телефоне.

– Это верно: массово распространённые телефоны (их называли «дисковыми») позволяли набирать код-номер абонента – и обходиться без голосового вызова «через барышню». Но телефонистка всё равно присутствовала на станции – и могла всё так же по старинке соединять меж собой абонентов. Долгое время для межгородской связи так и было. Только потом ввели полностью автоматические АТС – а затем и цифровые станции.
– А современные телефоны устроены так же? – спросила Настя.
– Да, почти. Конечно, микрофон и динамик заменены на полупроводниковые, дисковый набор – на цифровые клавиши. А трубка с базой может связываться не проводом, а по радио…
– Как у мобильного телефона? – «догадалась» Настя.
– Нет, Настёна, мобильный – это уже совсем другое устройство. О нём как-нибудь в следующий раз!..