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Evolucion del Telefono


ElastixTech-Evolucion del TelefonoDentro de los grandes inventos que el ser humano ha  construido, el teléfono como ninguno pudo hacer tanto por mejorar sus condiciones de vida, ha salvado vidas, ha permitido que a diario nos podamos comunicar con nuestros semejantes, que se hagan miles de transacciones comerciales y ha permitido que las personas se acerquen unas a otras. La aplicación de la electricidad al ámbito de las comunicaciones se remontan a la etapa final del siglo XVIII con la invencion del telégrafo que había logrado asociar impulsos eléctricos y letras, sistema que, tras un adecuado procedimiento de descodificación, permitía la transmisión de mensajes a larga distancia, el siguiente paso vendría con La unión de la señal eléctrica y la voz humana.

ElastixTech-Primer TelefonoNo obstante, en el caso del teléfono, se hacía necesario un elemento intermedio que tradujera ondas sonoras en señales eléctricas y viceversa, un segundo dispositivo capaz de convertir la señal eléctrica en onda de sonido.

El teléfono es un dispositivo de telecomunicación diseñado para transmitir señales acústicas por medio de señales eléctricas a distancia.

(foto: primer telefono creado por Graham Bell)

Historía de su invención

Alrededor del año 1857 Antonio Meucci construyó un teléfono para conectar su oficina con su dormitorio, ubicado en el segundo piso, debido al reumatismo de su esposa. Sin embargo carecía del dinero suficiente para patentar su invento, por lo que lo presentó a una empresa (Western Union, quienes promocionaron el «invento» de Graham Bell) que no le prestó atención, pero que, tampoco le devolvió los materiales. Al parecer, y esto no está probado, estos materiales cayeron en manos de Alexander Graham Bell, que se sirvió de ellos para desarrollar su teléfono y lo presentó como propio.

En 1876, tras haber descubierto que para transmitir voz humana sólo se podía utilizar una corriente continua, el inventor estadounidense de origen escocés, Alexander Graham Bell construyó y patentó unas horas antes que su compatriota Elisha Gray el primer teléfono capaz de transmitir y recibir voz humana con toda su calidad y timbre. Tampoco se debe dejar de lado a Thomas Alva Edison, que introdujo notables mejoras en el sistema, entre las que se encuentra el micrófono de gránulos de carbón.

ElastixTech Antonio Meucci Inventor del TelefonoEl 11 de junio de 2002 el Congreso de los Estados Unidos aprobó la resolución 269, por la que reconoció que el inventor del teléfono había sido Antonio Meucci y no Alexander Graham Bell. En la resolución, aprobada por unanimidad, los representantes estadounidenses estiman que «la vida y obra de Antonio Meucci debe ser reconocida legalmente, y que su trabajo en la invención del teléfono debe ser admitida». Según el texto de esta resolución, Antonio Meucci instaló un dispositivo rudimentario de telecomunicaciones entre el sótano de su casa de Staten Island (Nueva York) y la habitación de su mujer, en la primera planta.

La patente de Bell todavía era discutible porque habían rumores de que Bell tenía un confidente en la oficina de patentes el cual le avisó con antelación de que debido al caso particular sucedido se iban a comparar las dos patentes para desechar la peor y más costosa de las dos. Se dice que Bell tuvo acceso a comparar la patente de Gray con la suya propia y después de esto añadió una nota al margen escrita a mano en la que proponía un diseño alternativo al suyo que era idéntico al de Gray.

Alexander Graham Bell en 1876 registró entonces una patente que realmente no describe el teléfono pero lo refiere como tal. (posteriormente afloró que existía un acuerdo por el cual Bell pagaría a la WUTC un 20% de los beneficios derivados de la comercialización de su invento durante 17 años seguidos).

Funcionamiento del Telefono

En un sistema telefónico, la transmisión se basa en el paso, a través de un circuito, de un flujo de corriente cuyas variaciones de intensidad vienen marcadas por las propias variaciones de resistencia de dicho circuito. El aparato encargado de modificar la resistencia de éste, y, por tanto, la intensidad de la corriente, es el micrófono.

Los micrófonos son unos transductores encargados de transformar la energía acústica en energía eléctrica, permitiendo así el registro, almacenamiento, procesamiento y transmisión de las señales de audio. Tanto los micrófonos como los altavoces, son los elementos más importantes, en cuanto a las características, que conforman las señales de audio. No existe el micrófono ideal, debido a la sencilla razón de que no existe un único ambiente acústico o un único tipo de sonido.

ElastixTech Microfono de carbon

Uno de los primeros micrófonos utilizado es el microfono de carbon que lleva incorporado un dispositivo de forma cilíndrica, con pequeños granos de carbón el carbón altera su grado de conductividad de la electricidad en función del factor presión.

En uno de sus extremos, el micrófono presenta una pequeña membrana móvil que, como si de un tímpano se tratara, varía su presión sobre los granos de carbón, por efecto de las ondas sonoras. La variación de las ondas sonoras genera variaciones de presión en la membrana, de las que se derivan, a su vez, variaciones de intensidad en la corriente que atraviesa el circuito. La intensidad cambia, por tanto, al tiempo que lo hacen las ondas sonoras.

ElastixTech Curva de respuesta del microfono de carbonEn la curva de respuesta en frecuencia del micrófono de carbón se deducen sus pobres características que han hecho posible su casi desaparición del mercado. ( Excepto en teléfonos económicos ).

 Circuito electrico basico del Telefono

El teléfono convencional está formado por dos circuitos que funcionan juntos: el circuito de conversación, que es la parte analógica, y el circuito de marcación, que se encarga de la marcación y llamada. Tanto las señales de voz como las de marcación y llamada (señalización), así como la alimentación, comparten el mismo par de hilos; a esto a veces se le llama «señalización dentro de la banda (de voz)».

Elastixtech Funcionamiento del telefonoLa impedancia característica de la línea es 600Ω. Lo más llamativo es que las señales procedentes del teléfono hacia la central y las que se dirigen a él desde ella viajan por esa misma línea de sólo 2 hilos. Para poder combinar en una misma línea dos señales (ondas electromagnéticas) que viajen en sentidos opuestos y para luego poder separarlas se utiliza un dispositivo llamado transformador híbrido o bobina híbrida, que no es más que un acoplador de potencia (duplexor).

El circuito de conversación consiste de cuatro componentes principales: la bobina híbrida; el auricular; el micrófono de carbón y una impedancia de 600 Ω, para equilibrar la híbrida.

ElastixTech - Bobina hibrida

La bobina híbrida consiste en un transformador con tres embobinados, su funcion es la de evitar que las señales que entran por el microfono se escuchen por el auricular (parlante) y las que llegan al auricular no retornen por el microfono, cuando esto sucede se genera un efecto de eco, en muchos telefonos de baja calidad este fenomeno es muy frecuente.

Las señales procedentes del teléfono hacia la central y las que se dirigen a él desde ella viajan por una misma línea de sólo 2 hilos. Para poder combinar en una misma línea dos señales (ondas electromagnéticas) que viajen en sentidos opuestos y para luego poder separarlas, se utiliza el dispositivo nombrado anteriormente como bobina híbrida o, transformador híbrido, que no es más que un acoplador de potencia (duplexor). Por lo tanto, el eco se genera cuando parte de la señal transmitida regresa al transmisor en un convertidor de 2 a 4 hilos, debido a un desequilibrio en las impedancias (desadaptación de impedancias) entre los circuitos de 2 y 4 hilos. El grado del eco escuchado por el que habla depende de la magnitud de la señal reflejada y la cantidad de retardo involucrado. En comunicaciones con distancias cortas el retardo es mínimo y el eco despreciable e imperceptible, sin embargo en comunicaciones de largo alcance (miles de kilómetros) el eco es perceptible.

En la actualidad los terminales telefónicos son construidos con híbridas de estado sólido y no en base al transformador multibobinado indicado anteriormente. Las híbridas de estado sólido, que se construyen con un circuito integrado ad hoc (como el MC34014P de Motorola) y unos cuantos componentes electrónicos, tienen una respuesta de frecuencia más plana ya que no usan embobinados. Los embobinados (impedancia inductiva) introducen distorsión al atenuar mucho más las señales de alta frecuencia que las de baja frecuencia. Las híbridas de estado sólido se utilizan en conjunto con micrófonos de condensador y altoparlantes de 16 ohms.

Circuito de marcación

Cuando las llamadas se realizan a través de enlaces analógicos el tipo de marcación se establece en los enlaces, existiendo dos tipos:

  • Marcación decádica por pulsos
  • Marcación por tonos

Marcación decádica por pulsos

La marcación decádica por pulsos consiste en el envío por el teléfono de la información numérica, en forma de pulsos, a la central telefónica automática para que esta le conecte con el teléfono deseado.

Los pulsos los genera el teléfono mediante un dispositivo mecánico denominado disco de marcar, el cual consiste en un disco giratorio provisto de diez agujeros, de aquí lo de decadica, numerados del 0 al 9.

ElastixtTech-Disco de marcacion telefonicaEl disco de marcar es un dispositivo mecánico del que están dotados determinados tipos de teléfonos antiguos para la marcación por pulsos.

Consiste en un disco giratorio provisto de diez agujeros numerados del 0 al 9 en los cuales el usuario introduce el dedo para hacer girar el disco hasta un tope. Alcanzado dicho tope, se libera el disco que retrocede por la acción de un muelle helicoidal situado alrededor del eje de giro. En este movimiento de retroceso, mediante una leva, se produce la apertura y cierre de la línea telefónica, también denominada bucle local o de abonado, un número de veces igual al dígito marcado (el 0 origina 10 impulsos). Estas aperturas y cierres del bucle son detectados y registrados por la central telefónica y dan lugar al accionamiento de los dispositivos de selección pertinentes con objeto de enlazar al usuario llamante con el llamado.

La marcación decádica por pulsos se ha venido utilizado en exclusividad desde los orígenes de la telefonía automática hasta tiempos relativamente recientes.

Marcación por tonos

ElastixTech-Telefono por tonosEn telefonía, el sistema de marcación por tonos, también llamado sistema multifrecuencial o DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency), consiste en lo siguiente:

Como la línea alimenta el micrófono a 48 V, esta tensión se puede utilizar para alimentar, también, circuitos electrónicos. Uno de ellos es el marcador por tonos. Tiene lugar mediante un teclado que contiene los dígitos y alguna tecla más (* y #), cuya pulsación produce el envío de dos tonos simultáneos para cada pulsación. Estos circuitos podían ser tanto bipolares como CMOS, y añadían nuevas prestaciones, como repetición del último número (redial) o memorias para marcación rápida, pulsando una sola tecla.

Cuando el usuario pulsa en el teclado de su teléfono la tecla correspondiente al dígito que quiere marcar, se envían dos tonos, de distinta frecuencia: uno por columna y otro por fila en la que esté la tecla, que la central descodifica a través de filtros especiales, detectando instantáneamente que dígito se marcó.

ElastixTech-Marcacion por tonosLa Marcación por tonos fue posible gracias al desarrollo de circuitos integrados que generan estos tonos desde el equipo terminal, consumiendo poca corriente de la red y sustituyendo el sistema mecánico de interrupción-conexión (el anticuado disco de marcar).

Este sistema supera al de marcación por pulsos por cuanto disminuye la posibilidad de errores de marcación, al no depender de un dispositivo mecánico. Por otra parte es mucho más rápido ya que no hay que esperar tanto tiempo para que la central detecte las interrupciones, según el número marcado.

La mayoría de los teléfonos fabricados actualmente han reemplazado el viejo sistema de Dialing (marcado) rotatorio por pulsos y emplean el nuevo método de dialing DTMF. Este sistema utiliza señales analógicas (tonos mezclados de audiofrecuencia) para enviar a la central telefónica el número de abonado que se ha marcado, por supuesto la central telefónica tendrá que estar equipada con los circuitos necesarios para la decodificación de los tonos. En lugar del disco rotatorio que todos conocemos se utiliza un teclado matricial con 12 push-bottons con los números del 0 al 9 y los símbolos asterisco (*) y pound (# ), cada vez que se presiona una de las teclas se produce una salida con dos tonos mezclados que representan el número marcado. Hay un tono de baja frecuencia por cada renglón y un tono de mas alta frecuencia por cada columna. Por ejemplo, si se presiona el 7 se obtienen dos tonos, uno de 852 Hz. y otro de 1209 Hz. Este método de tono dual permite el uso de 12 combinaciones diferentes con solo 7 generadores de tono. Las frecuencias y la distribución del teclado han sido internacionalmente estandarizados y se ha establecido su respectiva tolerancia de +/- 2% en USA y America.

Las ventajas de la marcación por tonos DTMF sobre la marcación a pulsos es evidente, es mucho mas rapido y práctico ya que en el sistema DTMF se necesitan tan solo 50 mseg. para el reconocimiento de cualquier número con otros 50 milisegundos de separacion entre cada dígito dando un total de 0.1 segundos por dígito.

No obstante, las modernas centrales telefónicas de conmutación digital, controladas por ordenador, siguen admitiendo la conexión de terminales telefónicos con ambos tipos de marcación más rápida.

Circuito de Timbrado

ElastixTech-Timbre telefonicoUn tono de llamada, popularmente conocido por el anglicismo Ringtone, es el término con el cual se conoce el sonido hecho por un teléfono para indicar la llegada de un mensaje de texto o al recibir una llamada.

El timbre va conectado a la línea a través del «gancho», que es un conmutador que se acciona al descolgar. Una tensión alterna de 75 V en la línea hace sonar el timbre.

El timbre electromecánico, que se basa en un electroimán que acciona un badajo que golpea la campana a la frecuencia de la corriente de llamada (25 Hz), se ha visto sustituido por generadores de llamada electrónicos, que, igual que el timbre electromecánico, funcionan con la tensión de llamada (75 V de corriente alterna y 25 Hz de periodo, enviada superpuesta a los 48 Voltios de tensión continua de la línea). Suelen incorporar un oscilador de periodo en torno a 0,5 s, que conmuta la salida entre dos tonos producidos por otro oscilador. El circuito va conectado a un pequeño altavoz piezoeléctrico. Resulta curioso que se busquen tonos agradables para sustituir la estridencia del timbre electromecánico, cuando éste había sido elegido precisamente por ser muy molesto y obligar así al usuario a atender la llamada gracias al timbre.

Teléfonos IP

La implementación de un sistema telefónico IP requiere el uso de un tipo muy específico de teléfono, el teléfono IP. Los teléfonos IP son a veces llamados teléfonos VoIP, teléfonos SIP o teléfonos basados en software. Todos estos son exactamente la misma cosa y están basados en el principio de transmisión de voz sobre Internet, o tecnología VoIP (ó voice over internet protocol), como es mejor conocido.

Tipos de Telefonos IP

ElastixTech-Telefonos IPBasicamente hay 2 tipos de teléfonos IP.

1.- Softphone: Es un teléfono IP basado en software, es un programa que utiliza el micrófono y los altavoces de la computadora, o auriculares conectados, para permitirle realizar o recibir llamadas.

2.- Teléfono IP basado en hardware:  Es un teléfono IP basado en hardware tiene la apariencia de un “teléfono” normal y actúa como tal. Sin embargo, se conecta directamente a la red de datos. Estos teléfonos tienen un miniswitch integrado o un puerto adicional de red, para que puedan compartir la conexión de red con la computadora, de esa forma, no se necesita un punto de red adicional para el teléfono.

 



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