L’invenzione: Il primo dispositivo che permetteva ai chiamanti di collegare i loro telefoni ad altre parti senza l’aiuto di un operatore, il telefono a quadrante rotante ha preceduto il telefono a toni.

Le persone dietro l’invenzione:

Alexander Graham Bell (1847-1922), un inventore americano Antoine Barnay (1883-1945), un ingegnere francese Elisha Gray (1835-1901), un inventore americano

I telefoni a rotazione rendono automatici i collegamenti telefonici

Il telefono usa l’elettricità per portare messaggi sonori su lunghe distanze. Quando viene effettuata una chiamata da un apparecchio telefonico, il chiamante parla in un trasmettitore telefonico e le onde sonore risultanti vengono convertite in segnali elettrici. I segnali elettrici sono poi trasportati su una linea telefonica al ricevitore di un secondo apparecchio telefonico che è stato designato quando la chiamata è stata avviata. Questo ricevitore inverte il processo, convertendo i segnali elettrici nei suoni sentiti dal destinatario della chiamata. Il processo continua mentre le parti parlano tra loro.
Il telefono è stato inventato nel 1870 e brevettato nel 1876 da Alexander Graham Bell. La domanda di brevetto di Bell ha preceduto di poco una domanda presentata dal suo concorrente Elisha Gray. Dopo un’accesa battaglia di brevetti tra Bell e Gray, che Bell vinse, Bell fondò la Bell Telephone Company, che in seguito si chiamò American Telephone and Telegraph Company.
All’inizio, la trasmissione delle telefonate tra chi chiamava e chi riceveva veniva effettuata manualmente, da operatori di centralino. Nel 1923, tuttavia, l’automazione iniziò con lo sviluppo da parte di Antoine Barnay del quadrante telefonico rotativo. Questo quadrante causava l’emissione di impulsi elettrici variabili che potevano essere decodificati automaticamente e utilizzati per collegare gli apparecchi telefonici dei chiamanti e dei destinatari della chiamata. Con il tempo, il sistema a quadrante rotante ha lasciato il posto alla composizione a pulsanti e ad altre tecniche di collegamento più moderne.

Telefono con selezione a rotazione. (Image Club Graphics)

Telefoni, centralini e automazione

Il trasmettitore a carbone, che è ancora usato in molti apparecchi telefonici moderni, fu la chiave per lo sviluppo del telefono da Alexander Graham Bell. Questo tipo di trasmettitore – e i suoi più moderni sostituti – funziona come una versione elettrica dell’orecchio umano. Quando una persona parla nell’apparecchio telefonico di un telefono dotato di trasmettitore a carbone, le onde sonore prodotte colpiscono un diaframma metallico collegato elettricamente e lo fanno vibrare. La velocità di vibrazione di questo timpano elettrico varia in accordo con i cambiamenti di pressione dell’aria causati dal cambiamento dei toni della voce dell’oratore.
Dietro il diaframma di un trasmettitore al carbonio c’è una tazza piena di carbonio in polvere. Quando le vibrazioni fanno premere il diaframma contro il carbone, i segnali elettrici – correnti elettriche di varia intensità – passano fuori dallo strumento attraverso un filo telefonico. Una volta che i segnali elettrici raggiungono il ricevitore del telefono chiamato, attivano degli elettromagneti nel ricevitore che fanno vibrare un secondo diaframma. Questa vibrazione converte i segnali elettrici in suoni molto simili a quelli prodotti dalla persona che sta parlando. Pertanto, un ricevitore telefonico può essere visto come una bocca elettrica.
Nei moderni sistemi telefonici, il trasporto dei segnali elettrici tra due qualsiasi apparecchi telefonici richiede il passaggio di quei segnali attraverso vaste reti telefoniche costituite da un enorme numero di fili, sistemi radio e altri mezzi. Il collegamento di due qualsiasi

Alexander Graham Bell

Durante il funerale di Alexander Graham Bell nel 1922, il servizio telefonico in tutti gli Stati Uniti si fermò per un minuto per onorarlo. Per la maggior parte delle persone era l’inventore del telefono. In realtà, il suo genio andava ben oltre.
Bell nacque a Edimburgo, in Scozia, nel 1847. Suo padre, un elocuzionista che inventò un alfabeto fonetico, e sua madre, che era sorda, gli trasmisero una profonda curiosità, soprattutto per il suono. Da ragazzo Bell divenne un pianista eccezionale, e produsse la sua prima invenzione, per pulire il grano, a quattordici anni. Dopo la Royal High School di Edimburgo, frequentò le lezioni all’Università di Edimburgo e all’University College di Londra, ma all’età di ventitré anni, combattendo la tubercolosi, lasciò la scuola per trasferirsi con i suoi genitori in Ontario, Canada, per la convalescenza. Nel frattempo, lavorò alla sua idea di un telegrafo in grado di inviare più messaggi contemporaneamente. Da questa idea nacque il concetto base del telefono. Lo sviluppò mentre insegnava il discorso visibile alla Boston School for Deaf Mutes dopo il 1871. Assistito da Thomas Watson, riuscì a inviare il discorso su un filo e fu rilasciato un brevetto per il suo dispositivo, tra i più preziosi mai concessi, nel 1876. La sua dimostrazione del telefono più tardi quell’anno alla Centennial Exhibition di Filadelfia e il suo successivo sviluppo in un elettrodomestico gli portarono ricchezza e fama.
Si trasferì in Nuova Scozia, Canada, e continuò a inventare. Creò un fotofono, moduli tetraedrici per la costruzione e un aeroplano, il Silver Dart, che volò nel 1909. Anche se la tecnologia esistente li rendeva impraticabili, alcune delle sue idee anticipavano i computer e la registrazione magnetica del suono. La sua ultima invenzione brevettata, testata tre anni prima della sua morte, fu un aliscafo. Capace di raggiungere settantuno miglia all’ora e di trasportare quattordicimila libbre, l’HD-4 era allora la più veloce imbarcazione del mondo.
Bell contribuì anche a fondare la National Geographic Society nel 1888 e ne divenne presidente nel 1898. Assunse Gilbert Gros-venor per editare la famosa rivista della società, National Geographic, e insieme progettarono il formato – fotografia mozzafiato e scrittura vivace – che la rese una delle riviste più conosciute al mondo.
I set di telefoni erano originariamente, tuttavia, realizzati manualmente – su una scala relativamente piccola – da un centralinista che faceva i collegamenti necessari a mano. In tali sistemi di centralino, ogni apparecchio telefonico nella rete era associato a un connettore jack nel centralino. L’operatore osservava tutte le chiamate in arrivo, identificava gli apparecchi telefonici a cui erano destinati, e poi usava i fili per collegare le prese appropriate. Alla fine della chiamata, i jack venivano disconnessi.
Questa metodologia ingombrante limitava la dimensione e l’efficienza delle reti telefoniche e invadeva la privacy dei chiamanti. Lo sviluppo di sistemi di commutazione automatizzati risolse presto questi problemi e rese obsoleti i centralinisti. Fu qui che venne usato il quadrante rotante di Antoine Barnay, rendendo possibile una centrale che collegava automaticamente gli apparecchi telefonici dei chiamanti e dei destinatari della chiamata nel modo seguente.
Prima di tutto, un chiamante sollevava un telefono “off the hook”, causando un gancio di commutazione, come quelli usati nei telefoni moderni, per chiudere il circuito che collegava l’apparecchio alla rete telefonica. Immediatamente, un tono di chiamata (ancora familiare ai chiamanti) si accendeva per indicare che il sistema di commutazione automatica poteva gestire la chiamata prevista. Quando si usava il quadrante del telefono, ogni numero o lettera che veniva composto produceva un numero fisso di click. Ogni clic indicava che un impulso elettrico era stato inviato al sistema di commutazione automatica della rete, facendo cambiare leggermente posizione agli interruttori. Immediatamente dopo la composizione di un numero di telefono completo, l’operazione complessiva dei commutatori automatici collegava i due apparecchi telefonici. Questo collegamento veniva effettuato molto più velocemente e accuratamente di quanto fosse stato possibile quando gli operatori telefonici dei centralini manuali avevano effettuato il collegamento.

Impatto

Il telefono è diventato il dispositivo di comunicazione più importante del mondo. La maggior parte degli adulti lo usa tra le sei e le otto volte al giorno, per chiamate personali e di lavoro. Questo uso diffuso si è sviluppato perché sono avvenuti enormi cambiamenti nei telefoni e nelle reti telefoniche. Per esempio, la commutazione automatica e il sistema di selezione a rotazione sono stati solo l’inizio dei cambiamenti nelle chiamate telefoniche.
La composizione a toni ha sostituito gli impulsi elettrici di Barnay con toni audio al di fuori della frequenza del discorso umano. Questo sistema, molto migliorato, può essere usato per inviare chiamate su distanze molto più lunghe di quanto fosse possibile con il sistema a quadrante rotante, e interagisce bene sia con le segreterie telefoniche che con i computer.
Un altro progresso nella telefonia moderna è l’uso di tecniche di trasmissione radio nei telefoni cellulari, rendendo obsoleti i cavi telefonici. Il telefono cellulare comunica con stazioni base disposte in “celle” in tutta l’area di servizio coperta. Quando l’utente cambia posizione, il collegamento telefonico si sposta automaticamente da una cella all’altra in una rete cellulare.
Inoltre, l’uso di tecnologie a microonde, laser e fibre ottiche ha contribuito ad allungare la distanza su cui le telefonate possono essere trasmesse. Queste tecnologie hanno anche aumentato il numero di messaggi che le reti telefoniche possono gestire simultaneamente e hanno reso possibile l’invio di programmi radio e televisivi (come la televisione via cavo), dati scientifici (tramite modem) e messaggi scritti (tramite fax) sulle linee telefoniche. Molti altri progressi nella tecnologia telefonica sono attesi man mano che i bisogni della società cambiano e la nuova tecnologia viene sviluppata.
Vedi anche Telefono cellulare; Internet; Telefono a lunga distanza; Commutazione telefonica; Telefono a toni

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