Мини-лекции. Телеграф. Коммунальная квартира

 — Мы, управление дома, — с ненавистью заговорил Швондер, — пришли к вам после общего собрания жильцов нашего дома, на котором стоял вопрос об уплотнении квартир дома...

 — Известно, — ответил Швондер, — но общее собрание, рассмотрев ваш вопрос, пришло к заключению, что в общем и целом вы занимаете чрезмерную площадь. Совершенно чрезмерную. Вы один живете в семи комнатах.

М. Булгаков «Собачье сердце»


 — А, что же это ты чужими комнатами распоряжаешься?
 — Зиночка, это в порядке уплотнения!

х/ф «Весна на Заречной улице»


Два произведения в которых упоминается это странное явление, начинающееся с двадцатых годов в нашей стране. Чем это закончилось? Чем и должно было быть, — коммунальными квартирами. Квартирами где несколько комнат, несколько семей и на всё про всё: одна кухня, туалет, телефон и может даже ванная? Не знаю как сейчас с этим, но в семидесятые, в Ленинграде они были! На братьев Васильевых и на Ренгене...

Вы резонно можете спросить, мол причём здесь телеграф? В коммуналках стояли телеграфные аппараты, что ли? Нет конечно. Но вопрос уплотнения стоял, ещё и как стоял!? Пока аппаратов в мире было две штуки и одна линия... Но вот родился на свет телефон. Как это всё и всем понравилось?.. И это плюс ко всему телеграф довольно шустро развиваться начал... И, что? Стало быть как тот так и другой стали требовать себе отдельные линии связи. А, откедова их взять? Вот! И тут появился один мудрый француз Эмиль Бодо. И хотя в то время теснота касалась только телеграфа, но проблема росла не по дням, а по часам. Так родилась идея сделать уплотнение передачи информации. Временного уплотнения. Не на некоторое время, а работа в одно и тоже время! Это когда по одной линии могут работать одновременно несколько аппаратов. Пока барышня телеграфная строчит текст, запоминающее устройство информацию запоминает и в определённый момент всё это подключается к линии и происходит быстрая передача. Потом следующий аппарат и тд. Рис6.

Но вот появилась междугородняя, а потом и международная связь, как телеграфная, так и телефонная... И всем стало тесно и главное дорого. В смысле содержать каналы связи отдельно для телефона и отдельно для телеграфа. И вот решили связисты-Швондеры подселить телеграф к телефону, уплотнение стало быть произвести. Мол слишком жирно содержать канал который больше молчит чем говорит! И понеслось... Идей много, — толку мало. Но всё же решили разместить телеграфный канал прямо в телефонный. Но как это сделать? Ведь канал уже готовый и приспособлен только под телефонные нужды.

А, действительно, что мы имеем и как с этим бороться? Посмотрите на Рис1. Не совсем точно в масштабе, но всё же, жёлтым цветом показана полоса спектра звуковых частот воспринимаемых человеческим ухом (у животных он шире). Это примерно от двадцати герц до двадцати тысяч герц. Один герц, — одно колебание в секунду. Значит и по телефонным линиям шастают именно эти частоты, но? Но это далеко не так. Вот внутри жёлтого пространства прямоугольничек голубоватого цвета и частоты внизу. Это полоса частот телефонного канала. От триста герц до трёх тысяч четыреста герц. И всё! Но как же так? Просто для передачи информации по телефону и этого, как оказалось, вполне достаточно... Правда люди впервые разговаривающие со своими родственниками или хорошими знакомыми в первые моменты не угадывают их по голосу. И это объяснимо, — спектр-то урезан!

И вот в такой узкий коридор нужно втиснуть ещё и телеграфный сигнал. И как это сделать? На Рис2 показан спектр прямоугольных импульсов (телеграфные посылки и есть прямоугольные импульсы). Конечно в общем виде спектр тянется до бесконечности, но с небольшими допусками хватает и того, что Вы и видите. Это полоса частот от нуля и где-то до трёхсот герц. А справа видна граница начала того самого телефонного канала. Конечно по проводам всё вместе (телефонные сигналы и телеграфные) могут спокойно шастать туда-сюда, но? Но, существуют ещё и всякие вспомогательные устройства, а они-то тоже рассчитаны именно на этот телефонный канал, от и до. А как же теперь перетащить спектр телеграфного сигнала в телефонный? Очень просто.

Не поверю, что Вы ни разу не слушали радиоприёмник или не смотрели телевизор. Вот Вам и ответ, в смысле как перетащить телеграфный сигнал в телефонный канал?! В радиоприёмнике звуковой спектр, а в телевизоре видео перенесены на радиочастоты и всё! Проблема решена. То есть Вы информацию получаете, но через преобразования, с низких частот на высокие и обратно. Вот так и поступили Швондеры, втиснув телеграф в телефон! И всё это называется тональная телеграфия. Иногда называют ещё частотная телеграфия. Как же это всё работает?

Посмотрите на Рис3. Если присмотреться, то здесь изображены две повторяющиеся блок-схемы одинаковых (с небольшой разницей) устройств. Прикройте на время верхнюю часть рисунка (блок-схему). Стрелочка слева показывает на телеграфный аппарат с которого приходит сигнал, токовые посылки. Они могут быть как однополярными, так и двуполярными. На Рис3а двуполярный сигнал. Он более распознаваемый. При однополярной схеме аппарата, розового цвета посылка означает единицу, а отсутствие, — ноль. И непонятно, это ноль или электричество отключили (линию бомжи откусили, собаки!)? А при двуполярной, как на рисунке, всё чётко: плюс единица, — минус, ноль. Хотя существовали аппараты с разными вариантами токовых посылок.

И вот поступил двуполярный сигнал и? И с помощью управляющих контактов поляризованного реле происходит манипуляция работы генератора частоты f2. При положительной посылке он (генератор) подключается к фильтру (Ф2), а при отрицательной отключает. И тогда? В общем виде генератор выдаёт частоту f2, график которой на Рис3b. При работе аппарата образуются частотные посылки в виде отрезков Рис3с. Короткие, преобразованные положительные, — длинные отрицательные. Так как последовательность посылок представляет собой спектр частот Рис2., то и эти же преобразованные частоты присутствуют на входе фильтра (Ф2). Его задача пропустить только эту необходимую, стандартную полосу частот и не более того!

Посредством линии связи всё это попадает в приёмную часть в фильтр (Ф2) приёмника. А, далее усиленные усилителем (У) поступают на детектор (Д). С выхода детектора выходят вот такие всплески Рис3d. А после внутренней фильтрации на поляризованное реле поступают положительные токовые посылки. На момент начала передачи сообщения на реле подаётся вспомогательное напряжение, переводящее реле в положение когда её выходные контакты соединят отрицательный источник (внутреннюю батарею) с выходом. Почему это нужно? Посмотрите на Рис7. Это и есть поляризованное реле РП-4. Если оно обесточено (это и есть пауза между положительными посылками с детектора) Якорь (с) реле находится в безраличном состоянии. Контакты (а) и (b) могут быть соединены с подвижном контакте якоря (c) как угодно. И только при подаче вспомогательного напряжения происходит соединение нужных контактов. После чего мы сможем иметь на выходе приёмника двуполярный сигнал необходимый приёмному аппарату. К слову, реле не смотря на свою громоздскость имеет всего три работающих контакта. При всём, восемь обмоток электромагнита и позволяющих делать с реле различные манипуляции.

Мы рассмотрели работу лишь одного канала работающего на частоте f2. В ту же линию связи включен ещё один канал, но работающий уже на частоте f1. Совершенно два одинаковых по решению схемы. Каналы работают в режиме амплитудной модуляции. Потому как информация заложена в амплитуде, точнее в форме полученных на выходе приёмника импульсов. Вообще-то чтобы избежать ошибок из-за амплитудных помех в реальности используют более помехоустойчивую частотную модуляцию. Блок-схема такого канала показана на Рис4. А диаграммы поясняющие его работу ниже рисунка.

Блок-схема такого канала напоминает предыдущие. Но только напоминает. Передающая часть как видите содержит ещё один генератор. Так, что мы имеем две частоты f1 и f2. Сигнал с аппарата (ИС-источник сообщений) управляет реле, а оно в свою очередь, своими контактами подключает генераторы. Причём один генератор подключается при появлении на входе положительной посылки, а другой при отрицательной. Либо как в нашем случае с однополярным сигналом Рис4a, при положительной посылке один генератор, а в паузе другой. Поляризованное реле можно коммутировать под разный режим. В итоге на фильтр (Ф) подаётся последовательность частотных посылок двух разных частот. Полоса пропускания фильтра и формирует стандартную полосу частот канала. Разница между соседними каналами лишь в средней (несущей) частоте канала.

Посредством линии связи сигнал поступает на усилитель-ограничитель Рис4, (блок №1). Ограничение нужно для срезания амплитудных помех. Далее готовый сигнал попадает на два приёмных канала где с помощью фильтров (блоки №2) отделяются частоты f1 от f2 Рис4b,c. и после усиления (блоки №3) детектируются детекторами (блоки №4). сформированные детекторами разнополярные посылки Рис4d. управляют реле. Оно в свою очередь формирует однополярные посылки Рис4е. Здесь ПС-получатель сообщений.

Все эти блоки и наши рассуждения в реальности выглядят скорее всего не совсем так. Даже совсем не так. Я Вам всё это показал для понимания, как в общем виде ставится (решается) задача для создания каналов. В частности, при частотной модуляции, скорее всего нет такого разделения частот. А разборки устраивает специальное устройство, частотный дискриминатор. С него же родного и исходят разнополярные посылки. Главное чтобы Вы понимали что есть, что и для чего?!

Что мы имеем в итоге? Каналы составленные рядком на шкале частот образуют многоканальную систему. Если ограничиться лишь шириной телефонного канала, то на нём можно разместить до 17 телеграфных каналов! Чем не уплотнение, не коммунальная квартира?! Во времена Морзе и иже с ним на проводах балдел лишь один как бы телеграфный канал. И даже после подселения к нему телефона жизнь телеграфная не изменилась. То теперь... На Рис5 Вы видите как располагаются 12 телеграфных каналов на частотах телефонного канала. Это всё сформировано специальной аппаратурой П-318М-А. Одна её половина (упаковка) формирует первые шесть каналов, вторая, — остальные. На Рис1 на фоне телефонного канала (ТЧ-тональной частоты) зелёный прямоугольничек показывает то пространство занимаемое этими 12 каналами!

Осталось понять как же они (телефон и телеграф) уживаются от такой тесноты? Ну, да! Я тоже хотел бы знать?.. И хотя всё это уже ушло в прошлое, но принципы-то остались. А применение электроники, цифровых технологий изменило многое в нашем вопросе! Но это всё труднее всего понять будучи трезвенником! Потому как без бутылки здесь не разобраться?!

И последнее! Вы конечно можете меня припереть к стенке... Ну, типа, а на кой ... ты нам всё это вешал? А? В смысле если сейчас всё по-другому? И вообще, компьютеры и прочее?.. Ну... Вот Вам пример: 10101... Как по-вашему, что это такое? Правильно, единица-ноль-единица-ноль-единица. То есть какое-то число (цифра) в двоичной системе счисления. Откройте стандартную программу КАЛЬКУЛЯТОР. В опции ВИД переключите его в ИНЖЕНЕРНЫЙ режим. По умолчанию он будет в режиме работы с десятичной системой счисления. И пимпочка DEC будет зелёной. Щёлкните по пимпочке BIN. Введите в чистое поле 10101, а затем вернитесь мышкой в режим DEC. Что Вы видите? Число 21. Теперь поняли как сыграть в обратную? То есть десятичное число превратить в двоичное!

К чему это я? А к тому! Если посмотреть на телеграфный код МТК-2, то такое сочетание единиц и нулей, а в телеграфии токовых и бестоковых посылок есть код букв Ы, Y и цифры 5. А в коде для стартстопного аппарата СТ-35 это сочетание означает букву Т и цифру 4. То есть, фактически, телеграф уже давно оперировал цифрами как и компьютерные технологии. Только не подозревал об этом? С другой стороны, компьютер тот же телеграф, те же импульсы мотаются туда-сюда! И как оказалось, с теми же проблемами... Как они решаются? Но это, уже совсем другая история! И отчасти мы будем об этом говорить в следующей мини-лекции. http://www.proza.ru/2017/09/24/391