Teléfono

Tecnología. Alexander Graham Bell. Comunicación. Electrón. Evolución. Usos. Estructura. Circuitos. Centrales. Telefonía: tipos. ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line). RDSI (Red Digital de Servicios Integrados). Fibra óptica. ISDN (Integrated Services Digital Network)

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1. INTRODUCCIÓN  Teléfono, instrumento de comunicación, diseado para la transmisión de voz y demás sonidos hasta lugares remotos mediante la electricidad, así como para su reproducción. El teléfono contiene un diafragma que vibra al recibir el impacto de ondas de sonido. Las vibraciones (movimiento ondulatorio) se transforman en impulsos eléctricos y se transmiten a un receptor que los vuelve a convertir en sonido.

En el lenguaje coloquial, la palabra `teléfono' también designa todo el sistema al que va conectado un aparato de teléfono; un sistema que permite enviar no sólo voz, sino también datos, imágenes o cualquier otro tipo de información que pueda codificarse y convertirse en energía eléctrica. Esta información viaja entre los distintos puntos conectados a la red. La red telefónica se compone de todas las vías de transmisión entre los equipos de los abonados y de los elementos de conmutación que sirven para seleccionar una determinada ruta o grupo de ellas entre dos abonados.

ELECTRÓN: Conjunto de órganos utilizados para establecer comunicación con otro aparato similar, transmitiendo la información a través de conductores. Las dos partes fundamentales de un teléfono son el micrófono y el receptor. El primero transforma las ondas sonoras en corriente eléctrica variable. El más utilizado es el micrófono de carbón, el cual obtiene la corriente variable a partir de la variación de la resistencia eléctrica que presenten unos gránulos de carbón, según sea la presión a que están sometidos. EL receptor transforma la energía eléctrica que recibe en energía sonora. Consta de unos o varios electroimanes y una membrana de material ferromagnético. Cuando una corriente variable recorre las bobinas de los electroimanes, éstos crearán un campo magnético cuya intensidad depende de la intensidad de la señal eléctrica. La variación de la intensidad del campo magnético se traduce en una variación de la fuerza de atracción sobre la membrana, lo que provoca su vibración, produciendo ondas sonoras. El aparato telefónico automático está provisto de un disco selector que comunica a la central el número de abonado con el que se desea hablar: cuando se descuelga el teléfono circula una corriente continua que comunica la central con el aparato. El giro del selector provoca interrupciones en la corriente, a partir de las cuales se deduce el número marcado. También se utilizan sistemas de cruce constituidos por relés electromecánicas de conexión más rápida y menos ruidosa que los sistemas rotatorios mecánicos. La red telefónica española está incorporando el teléfono público ferroviario, TMA (telefónica móvil automática), en ciertos recorridos. La tecnología utilizada es el radiotecnología celular que usa ondas de radio de 450 a460 MHz dentro de la banda de UHF. Los trenes van equipados con un emisor-receptor de ondas de radio denominados puestos móviles, y a lo largo del recorrido de la red ferroviaria se hallan otros emisores-receptores denominados puestos fijos. La comunicación radiotelefónica se realiza entre dichos puestos, que convierten la señal eléctrica y la transmiten por cables a su destino.

ALEXANDER GRAHAM BELL:

La telefonía había sido intentada por numerosos investigadores: Pape, Bourseul en 1850, Scott en 1855, Reis en 1863, Meucci en 1871,etc. Pero sus soluciones fueron parciales. Reunidas y profundizando en ellas, el escocés, nacionalizado norteamericano desde 1182, Graham Bell, inventó el teléfono. Interesado por otros muchos y variados problemas, unos quince años le absorbieron la atención en pruebas y experimentos hasta conseguir la utilización de este aparato que tanta utilidad reporta al mundo.

Estudiando a fondo la voz humana, discurrió la forma de poder reproducir artificialmente la palabra: había que emplear el movimiento de placas vibratorias situadas ante el electroimán, logrando así la reproducción de la palabra misma. Cuando Bell presentó su teléfono eléctrico en la Exposición de Filadelfia, en 1876, la explicación que daba era esta: en el transmisor, la placa vibradora magnética provoca la vibración de la corriente eléctrica a lo largo de todo el hilo. En el receptor las palabras son reproducidas por otra placa vibradora y un electroimán. En esto consiste, sencillamente, el funcionamiento del teléfono. Posteriormente, Hughes, Edison y otros hombres de ciencia lo perfeccionaron hasta el punto del avance tan espectacular al que asistimos hoy dia. Asi, por ejemplo, el selector, dispositivo conmutador que ha hecho posible el teléfono automático, fu inventado por el norteamericano Strowger en 1898. Posteriormente se inventaron la transmisión por corrientes portadoras, la radiotelefonía, etc.,culminando estos avances en el enlace, a través del satélite de comunicaciones Telstar, entre Europa y América en 1962.

Edimburgo, la capital escocesa, vio nacer al futuro inventor del teléfono el día 3 de marzo de 1847. De su madre heredó el gusto por la música. Pero la auténtica vocación de Graham - así era conocido por familiares y amigos- venía por línea paterna. El abuelo era elocucionista, maestro de dicción. Su padre, Alexander Melville Bell, fue igualmente un famoso maestro de dicción que inventó el método de lenguaje visible, código de símbolos que indicaban la posición de la garganta, la lengua y los labios para efectuar los sonidos. Durante los años de su infancia, Graham y sus dos hermanos servían de demostradores de este lenguaje visible ante los auditorios que escuchaban las conferencias de su padre; él mismo se dedicó a la enseñanza, al mismo tiempo que estudiaba en la Universidad de Edimburgo y, posteriormente, en Londres, ciudad en la que enseñó a hablar a una clase de niños sordos. Este determinado por el padecimiento de la misma que sufrió su madre; a esto habría que añadir los experimentos realizados para determinar cómo son producidos los sonidos vocálicos y las lecturas que le dieron la idea del habla telegráfica, aunque no sabía cómo llevarlo a cabo. Pero fue la base de su interés por la electricidad.

Se especializó en Anatomía Vocal en la Universidad de Londres. Por aquella época la desgracia se cernió sobre la familia Bell. La tuberculosis se había llevado a sus dos hermanos. Y él mismo, fue advertido por los médicos de que estaba amenazado por la misma enfermedad. El padre, sacrificando su envidiable carrera en Londres, se trasladó con toda la familia a Brantford, Ontario, Canadá. Era el mes de agosto de 1870. Allí encontraron un clima favorable y el joven Bell recuperó su salud.

Una directora de una escuela para sordos en Boston, pidió a Melville que enseñara a los profesores sus métodos. Éste no pudo hacerlo pero recomendó a su hijo. Así, en 1872, Graham abrió una escuela para profesores sordomudos en Boston. Y extendida su fama, al año siguiente era nombrado profesor de la Universidad de aquella ciudad americana. Separado de su cátedra después de cuatro cursos, siguió los experimentos con un niño de cinco años, sordo de nacimiento y con una joven de dieciséis que había perdido la audición a los cuatro años. Su nombre era Mabel Hubbard y en 1877 se convertiría en la señora Bell. Los padres del niño y de Mabel le ayudaron económicamente para que pudiese continuar sus experiencias, que culminaron con la invención del teléfono.

Hacia 1873, Bell intentó enviar algunos mensajes telegráficos a través de un hilo conductor. Al año siguiente, mientras visitaba a su padre, desarrilló la idea del teléfono. Cuando regresó a Boston, siguió sus experimentos con la telegrafía, pero siempre con la idea del teléfono en la mente. Pronto se dio cuenta, sin embargo, de su falta de tiempo y de conocimientos prácticos para seguir adelante. Pidió ayuda a Thomas A.Watson, con quien trabó sincera amistad y cuyo nombre está vinculado a la obra de Bell. Watson recibió una parte de la patente como pago a sus trabajos.

Graham Bell creía posible recogen todos los sonidos de la voz humana. El día 2 de junio de 1875 el inventor estaba en un extremo del hilo y Watson trabajaba en las lengüetas del otro extremo del hilo conductor. El ayudante observó que una lengüeta se había quedado adherida al electroimán. La desprendió y la lámina emitió un sonido brusco. Bell llegó rápidamente y le dijo: “¿Qué hiciste? ¡No toques nada!”. Repitieron la operación durante una hora y al día siguiente transmitió el sonido de la voz humana, aunque las palabras no eran intelegibles. El trabajo continuó durante todo el verano y , en septiembre, Bell comenzó la redacción de todos los detalles para patentar el invento, presentado el 7 de marzo del año siguiente. Precisamente tres días después el teléfono transmitió su primera frase inteligible: mientras los dos hombres intentaban una nueva transmisión, Watson oyó la voz del Bel que decía: “Señor, venga aquí. Le necesito”. La necesidad dependía del ácido que se había derramado por la ropa de Graham. La petición de ayuda se había oído por el teléfono, que en aquel instante acababa de nacer.

El transmisor desarrollado por Bell se optimizó gracias a la invención del micrófono por parte de Thomas Alba Edison. Este dispositivo consta de un disco de carbón situado entre dos láminas metálicas. Frente a una corriente continua la tensión se modula en función de las vibraciones recibidas por la pastilla de carbón. Los teléfonos de hoy en día utilizan una versión mejorada del micrófono de Edison como emisor y un dispositivo análogo al de Bell como receptor. En 1889, Almon B. Strowger, patentó un sistema de llamada automática. Hasta entonces, las llamadas se efectuaban siempre a través de una centralita y sus operadoras; Strowger diseñó un dial rotatorio conectado a un dispositivo que generaba interrupciones de corriente que se detectaban en la central para producir la conexión automática.

El selector electromecánico de Strowger estuvo vigente durante más de cincuenta años. Posteriormente apareció, en Estados Unidos, el sistema de barras cruzadas que permitía interconectar automáticamente diferentes centrales telefónicas y, así, poner en comunicación abonados de distintos países.

El funcionamiento del teléfono actual se basa en una corriente eléctrica continua de bajo voltaje que conecta el teléfono con la central. Al hacer girar el dial, seleccionando los números consecutivamente, se producen una serie de interrupciones eléctricas que son decodificadas en la central. Allí se establece la comunicación con el receptor al que corresponde el número marcado. El transporte del sonido se produce mediante las variaciones de señal eléctrica que se producen en el micrófono, en el que existe un cilindro aislado lleno de partículas de carbón. Un diafragma metálico ejerce presión en un extremo del cilindro y al vibrar se produce una variación de la presión sobre los gránulos de carbón, que a su vez, conectados a una fuente de corriente continua, determinan la variación de la resistencia eléctrica. Estas variaciones reproducen las de la voz o del sonido emitido en una banda de frecuencias que varia desde 300 a 3400 Hertz. Esta señal, después de viajar por cable, radio o satélite, llega al receptor. En el auricular existe un diafragma de metal conectado a un dispositivo electromagnético. La tensión variable aplicada al diafragma hace que éste vibre generando sonidos de bajo volumen, los cuales recomponen la voz del emisor original. Las comunicaciones entre abonados se realizan mediante un código numérico internacional; así, es preciso marcar determinados códigos territoriales en función del destino de la llamada, además del número del abonado de destino. Un sistema electrónico detecta, en todo momento y en el contador particular del abonado, el tiempo y la distancia requeridos por la llamada telefónica. Esto se traduce finalmente en un importe a satisfacer en concepto de utilización de línea telefónica.

Las modernas versiones de aparatos telefónicos incorporan la electrónica en su diseño y funcionamiento. Así, el dial desaparece en favor de un teclado numérico. El timbre da paso a un zumbador electrónico de múltiples y variados tonos. El número seleccionado se almacena en la memoria de un microprocesador que manda a la central las correspondientes interrupciones eléctricas. El uso del microprocesador en el teléfono permite incorporar funciones tales como: repetir automáticamente el último número marcado, almacenar en memoria los números habitualmente utilizados, simultanear diferentes conversaciones interrumpiéndolas a voluntad y muchas otras funciones. El uso del teclado numérico ha permitido el establecimiento de un sistema global de información sencillo, eficiente y automatizado. La mayoría de informaciones generales tales como horarios, fechas y precios de multitud de servicios públicos se registran en un ordenador central. Al usuario, ante la petición de un dato concreto, se le dan diferentes posibilidades que aquel puede seleccionar pulsando determinadas teclas.

Graham Bell, tenía veintiocho años cuando inventó el teléfono. Desde entonces, podemos decir que comenzó su retirada, hasta su muerte. Pero no fue una retirada absoluta, sino que dedicó su tiempo a otras muchas actividades e investigaciones. Cuentan que no le gustaba el teléfono porque le distraía de los muchos experimentos: balanza de inducción, fotófono, grafófono...Esta fue la preocupación dominante de su vida; en una de las cartas a su mujer dice: “existe una cosa de la que cada vez me encuentro más seguro y es que mi interés por los sordos durará toda mi vida. Veo tanto que hacer en este terreno y tan pocas gentes calificadas para ello... Nunca abandonaré este trabajo y debes estar persuadida de que,cuelesquiera que sean los éxitos, económicos o de otra clase, que yo pueda conseguir en la vida, tu marido siempre será conocido como educador de sordomudos o como un hombre que se interesa por ello”.

Pocas veces salía de su hogar de Nueva escocia, su laboratorio y la interpretación al piano de viejas tonadas escocesas ocupaban su vida. Algunas apariciones en ceremonias y, sobre todo, los numerosos pleitos para la defensa de sus derechos de inventor. Es necesario recordar que el mismo día en que solicitó la patente, Elisha Gray presentaba los planos de otro aparato semejante. Por un defecto puramente formal se declaró la nulidad de la patente de Bell, y Gray intentó un proceso a su rival. Más tarde la Corte Suprema de los Estados Unidos se declaró favorable a Bell, afirmando que los derechos, en todos los casos, le pertenecían

Entre los reconocimientos recibidos, Bell fue galardonado con el Premio Volta (1880) del Gobierno francés, dotado con 50.000 francos.

Murió en su casa de Nueva Escocia el 2 de agosto de 1922. Tenía entonces 75 años. El museo Graham Bell, que perpetua su memoria, quedó abierto al público en aquel estado norteamericano, exactamente en Baddeck, en 1956.

2. EVOLUCIÓN  

En 1854, el inventor francés Charles Bourseul planteó la posibilidad de utilizar las vibraciones causadas por la voz sobre un disco flexible o diafragma, con el fin de activar y desactivar un circuito eléctrico y producir unas vibraciones similares en un diafragma situado en un lugar remoto, que reproduciría el sonido original. Algunos aos más tarde, el físico alemán Johann Philip Reis inventó un instrumento que transmitía notas musicales, pero no era capaz de reproducir la voz humana. En 1877, tras haber descubierto que para transmitir la voz sólo se podía utilizar corriente continua, el inventor estadounidense de origen inglés Alexander Graham Bell construyó el primer teléfono capaz de transmitir y recibir voz humana con toda su calidad y su timbre.

Teléfono

Mientras trabajaba en la transmisión de sonidos para los sordos, Alexander Graham Bell descubrió que modificando una corriente eléctrica continua se pueden imitar las vibraciones que produce la voz humana. En 1876 patentó un equipo que transmitía la voz por un cable y lo bautizó con el nombre de teléfono. Entre los antiguos modelos del teléfono se incluyen el de pared de Edison de 1879 (izquierda), el de pie, muy común en las décadas de 1920 y 1930 (abajo) y uno de horquilla de 1937.

USOS DEL TELÉFONO

El gran uso que se ha hecho del teléfono ha provocado la creación de una extensa red de líneas y centralistas de conexión. La existencia de esta gran red ha favorecido la utilización de esta sistema para otros usos distintos al de la comunicación de la voz.

Un ejemplo de ello son los telex. Similares a máquinas de escribir eléctricas, incluyen un circuito electrónico que transforma cada pulsación de tecla, en un impulso eléctrico que se transmite por la línea telefónica. En la máquina dispuesta al otro lado, un circuito emplea dicha señal para imprimir una letra en el papel.

De forma similar, los fotógrafos de prensa situados en puntos alejados transmiten fotos hasta la redacción con ayuda de un aparato denominado telefoto, que descompone la foto en pequeñas líneas horizontales que va examinado secuencialmente, y cada una de ellas en puntos que también son explorados en cadenas.

En cada punto mide el nivel de gris por medio de un dispositivo denominado fototransistor que genera una señal eléctrica proporcional a dicho nivel de gris. Esta señal es transmitida por la línea telefónica y en el otro extremo se emplea un aparato similar, pero que va generando una luz proporcional a la señal recibida y que impresiona un papel fotográfico que, una vez revelado, proporcionará una copia de la foto original.

La red telefónica se utiliza también para la conexión de ordenadores entre sí para la transmisión de datos. Los ordenadores manejan toda la información empleando valores digitales que sólo pueden adoptar los valores 0 ó 1. Físicamente cada uno de ellos se corresponde a una tensión eléctrica.

Dicha tensión podría transmitirse directamente por la línea telefónica, pero para evitar los errores que se pudieran producir por ruidos o interferencias producidos en la transmisión, se transforman en otras señales eléctricas menos sensibles al ruido. En el caso más típico, cada una de las dos magnitudes se hace corresponder con una onda con una frecuencia fija, siendo distintas ambas frecuencias entre sí.

Un cliente típico de las compañías telefónicas que realiza comunicaciones entre ordenadores, son los bancos. Estos están constantemente transmitiendo datos en el ordenador central y las terminales situadas en la oficinas de la ciudad.

4. TELÉFONO MAGNÉTICO DE BELL  

El conjunto básico del invento de Bell estaba formado por un emisor, un receptor y un único cable de conexión. El emisor y el receptor eran idénticos y contenían un diafragma metálico flexible y un imán con forma de herradura dentro de una bobina. Las ondas sonoras que incidían sobre el diafragma lo hacían vibrar dentro del campo del imán. Esta vibración inducía una corriente eléctrica en la bobina, que variaba según las vibraciones del diafragma. La corriente viajaba por el cable hasta el receptor, donde generaba fluctuaciones de la intensidad del campo magnético de éste (véase Magnetismo), haciendo que su diafragma vibrase y reprodujese el sonido original.

En los receptores de los teléfonos modernos, el imán es plano como una moneda y el campo magnético que actúa sobre el diafragma de hierro es de mayor intensidad y homogeneidad. Los transmisores modernos llevan un diafragma muy fino montado debajo de un rejilla perforada. En el centro del diafragma hay un pequeo receptáculo relleno de gránulos de carbono. Las ondas sonoras que atraviesan la rejilla provocan un vaivén del receptáculo. En el movimiento descendente, los gránulos quedan compactados y producen un aumento de la corriente que circula por el transmisor.

Alexander Graham Bell construyó este prototipo de teléfono en 1875. El aparato consistía en una bobina, un brazo magnético y una membrana tensada. Cualquier sonido producía una vibración en la membrana y, por consiguiente, del brazo magnético. El movimiento del imán inducía en la bobina una corriente eléctrica variable. Esta seal eléctrica se convertía de nuevo en sonido mediante un aparato idéntico en el otro extremo del circuito.

5. PARTES DEL APARATO TELEFÓNICO  

El aparato telefónico consta de un transmisor, un receptor, un dispositivo marcador, una alarma acústica y un circuito supresor de efectos locales. Si se trata de un aparato de dos piezas, el transmisor y el receptor van montados en el auricular, el timbre se halla en la base y el elemento de marcado y el circuito supresor de efectos locales pueden estar en cualquiera de las dos partes, pero, por lo general, van juntos. Los teléfonos más complejos pueden llevar un micrófono y un altavoz en la pieza base, aparte del transmisor y el receptor en el auricular. En los teléfonos portátiles, el cable del auricular se sustituye por un enlace de radio entre el auricular y la base, aunque sigue teniendo un cable para la línea. Los teléfonos celulares suelen ser de una sola pieza, y sus componentes en miniatura permiten combinar la base y el auricular en un elemento manual que se comunica con una estación remota de radio. No precisan línea ni cables para el auricular.

Los teléfonos antiguos usaban un único dispositivo como transmisor y receptor. Sus componentes básicos eran un imán permanente con un cable enrollado que lo convertía en electroimán y un fino diafragma de tela y metal sometido a la fuerza de atracción del imán. La fuerza de la voz, en cuanto ondas de sonido, provocaban un movimiento del diafragma, que a su vez generaba una minúscula corriente alterna en los cables del electroimán. Estos equipos eran capaces de reproducir la voz, aunque tan débilmente que eran poco más que un juguete.

La invención del transmisor telefónico de carbono por Emile Berliner constituye la clave en la aparición del teléfono útil. Consta de unos gránulos de carbono colocados entre unas láminas metálicas denominadas electrodos, una de las cuales es el diafragma, que transmite variaciones de presión a dichos gránulos. Los electrodos conducen la electricidad que circula a través del carbono. Las variaciones de presión originan a su vez una variación de la resistencia eléctrica del carbono. A través de la línea se aplica una corriente continua a los electrodos, y la corriente continua resultante también varía. La fluctuación de dicha corriente a través del transmisor de carbono se traduce en una mayor potencia que la inherente a la onda sonora original. Este efecto se denomina amplificación, y tiene una importancia crucial. Un transmisor electromagnético sólo es capaz de convertir energía, y siempre producirá una energía eléctrica menor que la que contiene una onda sonora.

El equivalente eléctrico del imán permanente es una sustancia plástica denominada electreto. Al igual que un imán permanente produce un campo magnético permanente en el espacio, un electreto genera un campo eléctrico permanente en el espacio. Tal como un conductor eléctrico que se mueve en el seno de un campo magnético induce una corriente, el movimiento de un electrodo dentro de un campo eléctrico puede producir una modificación del voltaje entre un electrodo móvil y otro estacionario en la parte opuesta del electreto. Aunque este efecto se conocía de antiguo, fue sólo una curiosidad de laboratorio hasta la aparición de materiales capaces de conservar una carga electrostática durante aos. Los transmisores telefónicos se basan actualmente en este efecto, en vez de en la resistencia sensible a la presión de los gránulos de carbono, ya que se consigue con un micrófono de electretos muy pequeo, ligero y económico. Los micrófonos de electretos se basan en los transistores para la amplificación requerida.

Dado que el transmisor de carbono no resulta práctico a la hora de convertir energía eléctrica en presión sonora, los teléfonos fueron evolucionando hacia receptores separados de los transmisores. Esta disposición permite colocar el transmisor cerca de los labios para recoger el máximo de energía sonora, y el receptor en el auricular, lo cual elimina los molestos ruidos de fondo. El receptor sigue siendo un imán permanente con un arrollamiento de hilo conductor, pero ahora lleva un diafragma de aluminio sujeto a una pieza metálica. Los detalles del diseo han experimentado enormes mejoras, pero el concepto original continúa permitiendo equipos sólidos y eficaces.

La alarma acústica de los teléfonos se suele denominar timbre, referencia al hecho de que durante la mayor parte de la historia de este equipo la función de alarma la proporcionaba un timbre eléctrico. La creación de un sustituto electrónico para el timbre, capaz de generar un sonido agradable a la vez que distintivo a un coste razonable, constituyó una tarea sorprendentemente ardua. Para muchas personas, el sonido del timbre sigue siendo preferible al de un zumbador electrónico. Sin embargo, dado que el timbre mecánico exige un cierto volumen físico para resultar eficaz, la tendencia hacia equipos cada vez menores impone el uso de alarmas electrónicas en la mayoría de los teléfonos. La sustitución progresiva del timbre permitirá asimismo cambiar, en un futuro próximo, el método actual de activación de la alarma —corriente alterna de 90 voltios (V) y 20 hercios (Hz) a la línea— por técnicas de voltajes menores, más compatibles con los teléfonos transistorizados. Algo similar se está produciendo con el esquema de marcado de los teléfonos.

El marcado telefónico ya ha sufrido toda una evolución a lo largo de su historia. Existen dos formas de marcado, el de pulso y el de multifrecuencia o tono.

El disco de marcado tiene un diseo mecánico muy ingenioso; consta de los números 1 al 9 seguidos del 0, colocados en círculo debajo de los agujeros de un disco móvil y perforado. Se coloca el dedo en el agujero correspondiente al número elegido y se hace girar el disco en el sentido de las agujas del reloj hasta alcanzar el tope y a continuación se suelta el disco. Un muelle obliga al disco a volver a su posición inicial y, al mismo tiempo que gira, abre un conmutador eléctrico tantas veces como gire el disco, para marcar el número elegido; en el caso del 0 se efectúan 10 aperturas, ya que es el último número del disco. El resultado es una serie de pulsos de llamada en la corriente eléctrica que circula entre el aparato telefónico y la centralita. Cada pulso tiene una amplitud igual al voltaje suministrado por la pila, generalmente 50 V, y dura unos 45 ms (milisegundos, milésimas de segundo). Los equipos de la centralita cuentan estos pulsos y determinan el número que se desea marcar.

Los pulsos eléctricos producidos por el disco giratorio resultan idóneos para el control de los equipos de conmutación paso-a-paso de las primeras centrales de conmutación automáticas. Sin embargo, el marcado mecánico constituye una de las fuentes principales de costes de mantenimiento, y el proceso de marcado por disco resulta lento, sobre todo en el caso de números largos. La disponibilidad de la amplificación barata y fiable que trajo el transistor aconsejó el diseo de un sistema de marcado basado en la transmisión de unos tonos de potencia bastante pequea, en vez de los pulsos de marcado de gran potencia. Cada botón de un teclado de multifrecuencia controla el envío de una pareja de tonos. Se utiliza un esquema de codificación `2 de 7' en el que el primer tono corresponde a la fila de una matriz normal de 12 botones y el segundo a la columna (4 filas más 3 columnas necesitan 7 tonos).

Actualmente, la mayoría de los teléfonos llevan botones en vez de disco de marcado. Dado que el sistema de tonos se comercializaba opcionalmente con un coste adicional, en las centrales se siguen recibiendo pulsos o multitonos. Como un usuario que compra un equipo puede disponer de una línea que no admite seales de multifrecuencia, los teléfonos de botones disponen generalmente de un conmutador que permite seleccionar el envío de pulsos o tonos.

Hay un elemento funcional importante del teléfono que resulta invisible para el usuario: el circuito supresor de efectos locales. Las personas controlan el tono de voz al hablar y ajustan en consonancia el volumen, fenómeno que se denomina `efecto local'. En los primeros teléfonos, el receptor y el transmisor del equipo iban conectados directamente entre sí y a la línea. Esto hacía que el usuario oyera su propia voz a través del receptor con mucha más intensidad que cuando no lo tenía pegado a la oreja. El sonido era mucho más fuerte que el normal porque el micrófono de carbono amplifica la energía sonora al mismo tiempo que la convierte de acústica a eléctrica. Además de resultar desagradable, esto obligaba al usuario a hablar con mayor suavidad, dificultando la escucha por parte del receptor.

El circuito supresor original contenía un transformador junto con otros componentes cuyas características dependían de los parámetros eléctricos de la línea telefónica. El receptor y el transmisor iban conectados a diferentes `puertos del circuito' (en este caso, diferentes arrollamientos del transformador), no entre sí. El circuito supresor transfiere energía del transmisor a la línea (aunque parte también a otros componentes), sin que nada pase al receptor. Así se elimina la sensación de que uno grita en su propia oreja.

6. CIRCUITOS Y CENTRALES  

La llamada telefónica se inicia en la persona que levanta el auricular y espera el tono de llamada. Esto provoca el cierre de un conmutador eléctrico. El cierre de dicho conmutador activa el flujo de una corriente eléctrica por la línea de la persona que efectúa la llamada, entre la ubicación de ésta y el edificio que alberga la centralita automática, que forma parte del sistema de conmutación. Se trata de una corriente continua que no cambia su sentido de flujo, aun cuando pueda hacerlo su intensidad o amplitud. La central detecta dicha corriente y devuelve un tono de llamada, una combinación concreta de dos notas para que resulte perfectamente detectable, tanto por los equipos como por las personas.

Una vez escuchado el tono de llamada, la persona teclea una serie de números mediante los botones del auricular o del equipo de base. Esta secuencia es exclusiva de otro abonado, la persona a quien se llama. El equipo de conmutación de la central elimina el tono de llamada de la línea tras recibir el primer número y, una vez recibido el último, determina si el número con el que se quiere contactar pertenece a la misma central o a otra diferente. En el primer caso, se aplican una serie de intervalos de corriente de llamada a la línea. La corriente de llamada es corriente alterna de 20 Hz, que fluye en ambos sentidos 20 veces por segundo. El teléfono del usuario tiene una alarma acústica que responde a la corriente de llamada, normalmente mediante un sonido perceptible. Cuando se responde al teléfono levantando el auricular, comienza a circular una corriente continua por su línea que es detectada por la central. Ésta deja de aplicar la corriente de llamada y establece una conexión entre la persona que llama y la llamada, que es la que permite hablar.

En los primeros teléfonos, la corriente estaba generada por una batería. El circuito local tenía, además de la batería y el transmisor, un arrollamiento de transformador, que recibe el nombre de bobina de inducción; el otro arrollamiento, conectado a la línea, elevaba el voltaje de la onda sonora. Las conexiones entre teléfonos eran de tipo manual, a cargo de operadores que trabajaban en centralitas ubicadas en las oficinas centrales de conmutación.

A medida que se fueron desarrollando los sistemas telefónicos, las conexiones manuales empezaron a resultar demasiado lentas y laboriosas. Esto fue el detonante para la construcción de una serie de dispositivos mecánicos y electrónicos que permitiesen las conexiones automáticas (véase Electrónica). Los teléfonos modernos tienen un dispositivo electrónico que transmite una serie de pulsos sucesivos de corriente o varios tonos audibles correspondientes al número marcado. Los equipos electrónicos de la central de conmutación se encargan de traducir automáticamente la seal y de dirigir la llamada a su destino.

La tecnología de estado sólido ha permitido que estas centrales puedan procesar las llamadas a una velocidad de una millonésima de segundo, por lo que se pueden procesar simultáneamente grandes cantidades de llamadas. El circuito de entrada convierte, en primer lugar, la voz de quien llama a impulsos digitales. Estos impulsos se transmiten entonces a través de la red mediante sistemas de alta capacidad, que conectan las diferentes llamadas en base a operaciones matemáticas de conmutación computerizadas. Las instrucciones para el sistema se hallan almacenadas en la memoria de una computadora. El mantenimiento de los equipos se ha simplificado gracias a la duplicidad de los componentes. Cuando se produce algún fallo, entra automáticamente en funcionamiento una unidad de reserva para manejar las llamadas. Gracias a estas técnicas, el sistema puede efectuar llamadas rápidas, tanto locales como a larga distancia, determinando con rapidez la ruta más eficaz.

Actualmente, no existe en Estados Unidos ni en Inglaterra ningún teléfono atendido de forma manual. Todos los abonados son atendidos por centrales automáticas. En este tipo de central, las funciones de los operadores humanos las realizan los equipos de conmutación. Un relé de corriente de línea de un circuito ha sustituido el cuadro de conexión manual de luz de la centralita y un conmutador de cruce hace las funciones de los cables. Dado que ahora es cuando los ordenadores empiezan a estar en condiciones de entender comandos hablados, casi un siglo después de las primeras centrales automáticas, se sigue utilizando el visor para mostrar el número marcado. Los registros de entrada almacenan este número y luego lo transmiten a la central de conmutación, que a su vez activa el conmutador de cruce para completar la llamada o dirigirla a un conmutador de mayor nivel para el tratamiento pertinente.

7. TELEFONÍA TRANSOCEÁNICA  

El servicio telefonía transoceánica se implantó comercialmente en 1927, pero el problema de la amplificación frenó el tendido de cables telefónicos hasta 1956, ao en que entró en servicio el primer cable telefónico submarino transoceánico del mundo, que conectaba Terranova y Escocia.

8. TELEFONÍA POR ONDA PORTADORA  

Utilizando frecuencias superiores al rango de voz, que va desde los 4.000 hasta varios millones de ciclos por segundo, o hercios, se pueden transmitir simultáneamente hasta 13.200 llamadas telefónicas por una misma conducción. Las técnicas de telefonía por onda portadora también se utilizan para enviar mensajes telefónicos a través de las líneas normales de distribución sin interferir con el servicio ordinario. Debido al crecimiento de tamao y complejidad de los sistemas, se utilizan los amplificadores de estado sólido, denominados repetidores, para amplificar los mensajes a intervalos regulares.

9. CABLE COAXIAL  

El cable coaxial, que apareció en 1936, utiliza una serie de conductores para soportar un gran número de circuitos. El cable coaxial moderno está fabricado con tubos de cobre de 0,95 cm de diámetro. Cada uno de ellos lleva, justo en el centro del tubo, un hilo fino de cobre sujeto con discos plásticos aislantes separados entre sí unos 2,5 cm. El tubo y el hilo tienen el mismo centro, es decir, son coaxiales. Los tubos de cobre protegen la seal transmitida de posibles interferencias eléctricas y evitan pérdidas de energía por radiación. Un cable, compuesto por 22 tubos coaxiales dispuestos en anillos encastrados en polietileno y plomo, puede transportar simultáneamente 132.000 mensajes.

10. FIBRAS ÓPTICAS

 

Los cables coaxiales se están sustituyendo progresivamente por fibras ópticas de vidrio. Los mensajes se codifican digitalmente en impulsos de luz y se transmiten a grandes distancias. Un cable de fibra puede tener hasta 50 pares de ellas, y cada par soporta hasta 4.000 circuitos de voz. El fundamento de la nueva tecnología de fibras ópticas, el láser, aprovecha la región visible del espectro electromagnético, donde las frecuencias son miles de veces superiores a las de la radio y, por consiguiente, pueden transportar un volumen mucho mayor de información. El diodo emisor de luz (LED), un dispositivo más sencillo, puede resultar adecuado para la mayoría de las funciones de transmisión.

Un cable de fibra óptica, el TAT 8, transporta más del doble de circuitos transatlánticos que los existentes en la década de 1980. Formando parte de un sistema que se extiende desde Nueva Jersey hasta Inglaterra y Francia, puede transmitir hasta 50.000 conversaciones a la vez. Este tipo de cables sirven también de canales para la transmisión a alta velocidad de datos informáticos, siendo más segura que la que proporcionan los satélites de comunicaciones (véase Comunicación vía satélite). Otro avance importante en las telecomunicaciones, el TAT 9, un cable de fibra con mucha mayor capacidad, entró en funcionamiento en 1992 y puede transmitir simultáneamente 75.000 llamadas.

11. REEMISOR DE MICROONDAS  

En este método de transmisión, las ondas de radio que se hallan en la banda de frecuencias muy altas, y que se denominan microondas, se remiten de estación a estación. Dado que la transmisión de microondas exige un camino expedito entre estación emisora y receptora, la distancia media entre estaciones repetidoras es de unos 40 km. Un canal de relé de microondas puede transmitir hasta 600 conversaciones telefónicas.

12. TELEFONÍA POR SATÉLITE  

En 1969 se completó la primera red telefónica global en base a una serie de satélites en órbitas estacionarias a una distancia de la Tierra de 35.880 km. Estos satélites van alimentados por células de energía solar. Las llamadas transmitidas desde una antena terrestre se amplifican y se retransmiten a estaciones terrestres remotas. La integración de los satélites y los equipos terrestres permite dirigir llamadas entre diferentes continentes con la misma facilidad que entre lugares muy próximos. Gracias a la digitalización de las transmisiones, los satélites de la serie global Intelsat pueden retransmitir simultáneamente hasta 33.000 llamadas, así como diferentes canales de televisión.

Un único satélite no serviría para realizar una llamada, por ejemplo, entre Nueva York y Hong Kong, pero dos sí. Incluso teniendo en cuenta el coste de un satélite, esta vía resulta más barata de instalar y mantener por canal que la ruta equivalente utilizando cables coaxiales tendidos por el fondo del mar. En consecuencia, para grandes distancias se utilizan en todo lo posible los enlaces por satélite.

Sin embargo, los satélites presentan una desventaja importante. Debido a la gran distancia hasta el satélite y la velocidad limitada de las ondas de radio, hay un retraso apreciable en las respuestas habladas. Por eso, muchas llamadas sólo utilizan el satélite en un sentido de la transmisión (por ejemplo, de Nueva York hacia San Francisco) y un enlace terrestre por microondas o cable coaxial en el otro sentido. Un enlace vía satélite para ambos sentidos resultaría irritante para dos personas conversando entre Nueva York y Hong Kong, ya que apenas podrían efectuar interrupciones, cosa muy frecuente en las conversaciones, y además se verían afectadas por el gran retraso (más de un segundo) en la respuesta de la otra persona.

La mayoría de las grandes ciudades están hoy enlazadas por una combinación de conexiones por microondas, cable coaxial, fibra óptica y satélites. La capacidad de cada uno de los sistemas depende de su antigüedad y el territorio cubierto (los cables submarinos están diseados de forma muy conservadora y tienen menor capacidad que los cables de superficie), pero, en general, se pueden clasificar de la siguiente forma: la digitalización simple a través de un par paralelo proporciona decenas de circuitos por par; la coaxial permite cientos de circuitos por par y miles por cable; las microondas y los satélites dan miles de circuitos por enlace y la fibra óptica permite hasta decenas de miles de circuitos por fibra. La capacidad de cada tipo de sistema ha ido aumentando notablemente desde su aparición debido a la continua mejora de la ingeniería.

13. TELÉFONOS Y RADIODIFUSIÓN  

Los equipos de telefonía de larga distancia pueden transportar programas de radio y televisión a través de grandes distancias hasta muchas estaciones dispersas para su difusión simultánea. En algunos casos, la parte de audio de los programas de televisión se puede transmitir mediante circuitos de cables a frecuencias audio o a las frecuencias de portadora utilizadas para transmitir las conversaciones telefónicas. Las imágenes de televisión se transmiten por medio de cables coaxiales, microondas y circuitos de satélites.

14. VIDEOTELÉFONO  

El primer videoteléfono de dos vías fue presentado en 1930 por el inventor estadounidense Herbert Eugene Ives en Nueva York. El videoteléfono se puede conectar a una computadora para visualizar informes, diagramas y esquemas en lugares remotos. Permite así mismo celebrar reuniones cara a cara de personas en diferentes ciudades y puede actuar de enlace entre centros de reuniones en el seno de una red de grandes ciudades. Los videoteléfonos ya están disponibles comercialmente y se pueden utilizar en líneas nacionales para llamadas cara a cara. Funciones análogas también existen ya en los ordenadores o computadoras equipadas a tal fin.

15. COMUNICACIÓN MÓVIL CELULAR  

Los teléfonos celulares, que se utilizan en los automóviles, aviones y trenes de pasajeros, son en esencia unos radioteléfonos de baja potencia. Las llamadas pasan por los transmisores de audio colocados dentro de pequeas unidades geográficas llamadas células. Dado que las seales de cada célula son demasiado débiles para interferir con las de otras células que operan en las mismas frecuencias, se puede utilizar un número mayor de canales que en la transmisión con radiofrecuencia de alta potencia. La modulación en frecuencia de banda estrecha es el método más común de transmisión y a cada mensaje se le asigna una portadora exclusiva para la célula desde la que se transmite (véase Frecuencia modulada).

16. CORREO DE VOZ  

El correo de voz permite grabar los mensajes recibidos para su posterior reproducción en caso de que la llamada no sea atendida. En las versiones más avanzadas de correo de voz, el usuario puede grabar un mensaje que será transmitido más adelante a lo largo del día.

El correo de voz se puede adquirir en la compaía telefónica como un servicio de conmutación o mediante la compra de un contestador automático. Por lo general, es un equipo telefónico ordinario dotado de funciones de grabación, reproducción y detección automática de llamada. Si la llamada entrante se contesta en cualquier teléfono de la línea antes de que suene un número determinado de veces, el contestador no actúa. Sin embargo, cumplido el número de llamadas, el contestador automático procede a descolgar y reproduce un mensaje grabado previamente, informando que el abonado no puede atender la llamada en ese momento e invitando a dejar un mensaje grabado.

El dueo del contestador automático es avisado de la presencia de mensajes grabados mediante una luz o un pitido audible, pudiendo recuperar más tarde el mensaje. La mayoría de los contestadores automáticos y todos los servicios de operadora permiten así mismo al usuario recuperar los mensajes grabados desde un lugar alejado marcando un código determinado cuando haya obtenido respuesta de su equipo.

17. TENDENCIAS TECNOLÓGICAS  

La sustitución de los cables coaxiales transoceánicos por cables de fibra óptica continúa en la actualidad. Los avances de la tecnología de circuitos integrados y de los semiconductores han permitido disear y comercializar teléfonos que no sólo producen calidad de voz de alta fidelidad, sino que ofrecen toda una serie de funciones como números memorizados, desvío de llamadas, espera de llamadas e identificación del número que llama.

18. SERVICIO

En entidades o servicios públicos o privados (correos, telégrafos, teléfonos, etc.) se denomina «servicio» el conjunto formado por la organización y el personal destinados a satisfacer las demandas del público.

El «servicio de valor añadido», representado por las siglas SVA, es aquel que proporciona funciones adicionales a las que suministran los servicios de telecomunicación básicos. Utilizando la estructura de las redes públicas, estos servicios permiten llevar a cabo un tratamiento especializado de la información y mejorar la relación coste/eficacia en el uso de las redes de telecomunicación. Ejemplo de este tipo de servicios son el acceso remoto a bases de datos, el videotex, el correo electrónico, el intercambio electrónico de datos (EDI), etc.

19. OPERADORA

En las comunicaciones telefónicas no automatizadas, nombre que recibe la persona que interviene en el proceso de establecimiento de comunicaciones tanto manuales como semiautomáticas. La operadora de entrada es aquella que recibe las llamadas procedentes de otras centrales y comunica el teléfono del destinatario. La operadora de salida es la que recibe las peticiones por parte del abonado y lleva a cabo las operaciones necesarias para establecer la comunicación. La operadora de tránsito es aquella que, desde un centro intermedio, interviene en las comunicaciones del servicio interurbano.

20. RDSI

La RDSI o Red Digital de Servicios Integrados (en inglés ISDN, «Integrated Services Digital Network»), es una red que se va extendiendo poco a poco y con la que se pretende alcanzar una cobertura mundial. Esta red permitirá que todos los servicios de comunicaciones que el usuario quiera utilizar, lleguen hasta su casa a través de un único cable, al que se conectarán todas sus terminales.

Se pretende lograr que tanto la señal de televisión, como la telefónica, el tráfico de datos, el vídeotex, o cualquier sistema que se pueda imaginar, viaje por la misma línea y a gran velocidad. El sistema capaz de soportar de forma conjunta todos los servicios anteriores, debe tener unas características en cuanto a capacidad ofrecida y velocidad, que no permiten los actuales sistemas telefónicos (cable de pares) o de televisión (cable coaxial). La RDSI, se soporta gracias a la fibra óptica, esta red de cableado comienza a tenderse en algunas regiones del globo; pero el proceso de tendido de la nueva red de cableado es caro, por lo que se preve que su implantación sea lenta

21. TELEFAX

Sistema que permite la transmisión de dibujos o documentos a distancia, bien mediante líneas telefónicas o telegráficas o gracias a la utilización de sistemas radioeléctricos de transmisión.

El mensaje se introduce en el dispositivo emisor y se graba en el receptor en una hoja de papel térmico o normal. Los aparatos emisores pueden, mediante dispositivos al efecto, efectuar las emisiones en tiempos determinados, por ejemplo, cuando las tarifas telefónicas son más baratas.

22. REGISTRADOR

En las centrales telefónicas automáticas, nombre que recibe el dispositivo que acumula las señales de numeración procedentes de un teléfono desde el que se realiza una llamada, dirigiendo las operaciones posteriores de selección.

El «registrador de llamadas» es un dispositivo que, conectado a la línea de un abonado, registra los datos correspondientes a la hora, el número seleccionado y los pasos de contador correspondientes a cada una de las llamadas realizadas desde dicho aparato telefónico.

23. TONO

En las redes de comunicación telefónica, señal audible que emite el equipo de una central automática y que permite al usuario que intenta establecer una comunicación conocer el estado del proceso de conexión.

El tono «de llamada» es el que indica al usuario que el aparato de destino recibe la indicación correspondiente. El tono «de ocupado» es el que indica que el teléfono con el que se intenta comunicar está ocupado. El tono «de selección» es el que indica al usuario la disposición del aparato para admitir la selección de un número de abonado. Se llama tono «de sobrecarga» a aquél que indica que las líneas están sobrecargadas y que no es posible iniciar las operaciones para establecer la comunicación deseada.

24. INDICATIVO

Señal que permite identificar una estación de telecomunicación y comunicarse con ella. En los servicios de telégrafos y de télex estas señales están constituidas por una secuencia alfanumérica (cinco cifras y cinco letras). El indicativo nacional es el que, en el servicio telefónico automático internacional, consta de un código de una a tres cifras, que permite encaminar las llamadas a un país concreto. El código principal es una combinación de una a tres cifras que caracteriza las zonas territoriales en que está dividido un país.

25. COMUNICACIÓN.

Correspondencia establecida entre dos o más puntos gracias al empleo de aparatos telegráficos, telefónicos, eléctricos o neumáticos.

Una comunicación automática es la que se establece a través de sistemas de comunicación que no requieren la intervención de operadoras. La comunicación colectiva es la que permite la conexión recíproca y simultánea entre varios puntos, gracias al empleo de instalaciones supletorias. La comunicación de difusión es la que, partiendo de un único emisor, llega a varios receptores. La comunicación internacional es la que se establece entre terminales situados en países distintos. La conferencia interurbana es aquella que se verifica entre terminales situados en ciudades diferentes o en zonas de tarifación distintas. Se llama comunicación manual la que requiere la intervención de la operadora de la centralita. Comunicación móvil es la que se verifica entre dos terminales en movimiento (en automóviles, aviones, etc.) o uno fijo y otro en movimiento. Recibe el nombre de comunicación radiotelefónica la que se establece mediante equipos que transmiten en la banda de las ondas radio. Comunicación urbana es aquella que se establece entre terminales de un mismo casco urbano o entre terminales pertenecientes a una misma zona de tarifación. La comunicación vía satélite es la que se establece gracias al uso de un satélite de telecomunicaciones como repetidor.

Teléfono de la Esperanza, servicios nacionales integrados por voluntarios cualificados que ofrecen ayuda confidencial, consejo o información sobre una amplia gama de problemas, por regla general a través del teléfono, aunque a veces este servicio se realice por correspondencia o en persona. Los números de teléfono de estas líneas y de otros servicios de ayuda suelen encontrarse en las guías telefónicas locales.

Los destinatarios de estos servicios son personas (y sus familiares) que tienen problemas con el alcohol, juego (ludópatas) o drogas; también engloba a mujeres y niños sometidos a malos tratos, personas de la tercera edad que viven solas o a todo aquél que se sienta deprimido y a deficientes físicos y psíquicos. Muchas de estas ayudas son llevadas a cabo por asociaciones sin ánimo de lucro, y también existen organismos oficiales, principalmente de carácter local. Entre las organizaciones destacan, Línea para la Defensa de la Infancia y la Internacional de la Amistad, conocida también como Los Samaritanos.