De uitvinding: De draaischijftelefoon, het eerste apparaat waarmee bellers hun telefoon zonder tussenkomst van een telefonist met andere partijen konden verbinden, ging vooraf aan de telefoon met aanraaktoon.

De mensen achter de uitvinding:

Alexander Graham Bell (1847-1922), een Amerikaanse uitvinder Antoine Barnay (1883-1945), een Franse ingenieur Elisha Gray (1835-1901), een Amerikaanse uitvinder

Roterende telefoontoestellen maken telefoonverbindingen automatisch

De telefoon maakt gebruik van elektriciteit om geluidsberichten over lange afstanden te transporteren. Bij een oproep vanaf een telefoontoestel spreekt de beller in een telefoonzender en de resulterende geluidsgolven worden omgezet in elektrische signalen. De elektrische signalen worden vervolgens over een telefoonlijn getransporteerd naar de ontvanger van een tweede telefoontoestel dat was aangewezen toen het gesprek werd geïnitieerd. Deze ontvanger keert het proces om en zet de elektrische signalen om in de geluiden die de ontvanger van het gesprek hoort. Dit proces gaat door terwijl de partijen met elkaar praten.
De telefoon werd uitgevonden in de jaren 1870′ en in 1876 gepatenteerd door Alexander Graham Bell. De octrooiaanvraag van Bell ging nauwelijks vooraf aan een aanvraag van zijn concurrent Elisha Gray. Na een verhitte octrooi-strijd tussen Bell en Gray, die Bell won, richtte Bell de Bell Telephone Company op, die later de American Telephone and Telegraph Company ging heten.
In het begin werd de overdracht van telefoongesprekken tussen bellers en ontvangers handmatig uitgevoerd, door schakelbordoperators. In 1923 echter begon de automatisering met de ontwikkeling door Antoine Barnay van de draaischijf van de telefoon. Deze draaischijf gaf variabele elektrische impulsen af die automatisch konden worden gedecodeerd en gebruikt om de telefoontoestellen van de bellers en de ontvangers met elkaar te verbinden. Na verloop van tijd maakte de draaischijf plaats voor druktoetsen en andere modernere netwerktechnieken.

Rotary-dial telefoon. (Image Club Graphics)

Telefoons, schakelborden en automatisering

De koolstofzender, die nog steeds in veel moderne telefoontoestellen wordt gebruikt, vormde de sleutel tot de ontwikkeling van de telefoon door Alexander Graham Bell. Dit type zender – en zijn modernere vervangers – werkt als een elektrische versie van het menselijk oor. Wanneer iemand in een met een koolstofzender uitgeruste telefoon praat, slaan de geproduceerde geluidsgolven in op een elektrisch verbonden metalen membraan en brengen dit in trilling. De trillingssnelheid van dit elektrische trommelvlies varieert in overeenstemming met de veranderingen in luchtdruk, veroorzaakt door de veranderende tonen van de stem van de spreker.
Achter het membraan van een koolstofzender bevindt zich een beker gevuld met poedervormige koolstof. Wanneer de trillingen het membraan tegen de koolstof doen drukken, komen de elektrische signalen – elektrische stromen van verschillende sterkte – via een telefoondraad uit het instrument. Zodra de elektrische signalen de ontvanger van de gebelde telefoon bereiken, activeren zij elektromagneten in de ontvanger die een tweede membraan doen trillen. Deze trilling zet de elektrische signalen om in geluiden die sterk lijken op de geluiden die worden voortgebracht door de persoon die spreekt. Daarom kan een telefoonhoorn worden beschouwd als een elektrische mond.
In moderne telefoonsystemen vereist het transport van de elektrische signalen tussen twee telefoontoestellen de passage van die signalen door uitgebreide telefoonnetwerken die bestaan uit enorme aantallen draden, radiosystemen en andere media. De verbinding van twee

Alexander Graham Bell

Tijdens de begrafenis van Alexander Graham Bell in 1922 werd de telefoondienst in de Verenigde Staten gedurende één minuut onderbroken om hem te eren. Voor de meeste mensen was hij de uitvinder van de telefoon. In feite reikte zijn genie veel verder.
Bell werd in 1847 in Edinburgh, Schotland, geboren. Zijn vader, een voordrachtskunstenaar die een fonetisch alfabet uitvond, en zijn moeder, die doof was, brachten hem een diepe nieuwsgierigheid bij, vooral naar geluid. Als jongen werd Bell een uitzonderlijk pianist en zijn eerste uitvinding, voor het schoonmaken van tarwe, deed hij op zijn veertiende. Na de Royal High School in Edinburgh volgde hij colleges aan de Universiteit van Edinburgh en het University College in Londen, maar op 23-jarige leeftijd, toen hij aan tuberculose leed, verliet hij de school om met zijn ouders naar Ontario, Canada, te verhuizen om te herstellen. Ondertussen werkte hij aan zijn idee voor een telegraaf die meerdere berichten tegelijk kon verzenden. Hieruit groeide het basisconcept voor de telefoon. Hij ontwikkelde het terwijl hij na 1871 Zichtbare Spraak doceerde aan de Boston School voor Doofstommen. Geholpen door Thomas Watson slaagde hij erin spraak over een draad te verzenden en kreeg hij in 1876 een octrooi voor zijn toestel, een van de meest waardevolle ooit verleend. Zijn demonstratie van de telefoon later dat jaar op de Centennial Exhibition van Philadelphia en de daaropvolgende ontwikkeling tot een huishoudelijk apparaat brachten hem rijkdom en roem.
Hij verhuisde naar Nova Scotia, Canada, en ging door met uitvinden. Hij creëerde een fotofoon, tetrahedron modules voor de bouw, en een vliegtuig, de Silver Dart, dat vloog in 1909. Hoewel de bestaande technologie ze onuitvoerbaar maakte, liepen sommige van zijn ideeën vooruit op computers en magnetische geluidsregistratie. Zijn laatste gepatenteerde uitvinding, die drie jaar voor zijn dood werd getest, was een draagvleugelboot. De HD-4, die een snelheid van 71 mijl per uur haalde en veertienduizend pond kon vervoeren, was toen het snelste watervoertuig ter wereld.
Bell hielp ook bij de oprichting van de National Geographic Society in 1888 en werd er in 1898 voorzitter van. Hij huurde Gilbert Gros-venor in om het beroemde tijdschrift van de vereniging, National Geographic, uit te geven en samen planden ze het formaat – adembenemende fotografie en levendige teksten – dat het tot een van ’s werelds bekendste tijdschriften maakte.
Telefoonsets werden oorspronkelijk echter handmatig uitgevoerd – op relatief kleine schaal – door een centralist die de nodige verbindingen met de hand tot stand bracht. In dergelijke telefooncentrales was elk telefoontoestel in het netwerk verbonden met een stekkeraansluiting in de telefooncentrale. De telefonist observeerde alle inkomende gesprekken, identificeerde de telefoontoestellen waarvoor zij bestemd waren, en verbond vervolgens met draden de juiste aansluitingen. Aan het eind van het gesprek werden de aansluitingen weer verbroken.
Deze omslachtige methode beperkte de omvang en efficiency van telefoonnetwerken en tastte de privacy van bellers aan. De ontwikkeling van geautomatiseerde schakelsystemen loste deze problemen snel op en maakte de telefonisten overbodig. Hier werd de draaischijf van Antoine Barnay gebruikt, waardoor een centrale mogelijk werd die de telefoontoestellen van bellers en ontvangers op de volgende manier automatisch met elkaar verbond.
Eerst nam een beller een telefoon “van de haak”, waardoor een schakelaar-haak, zoals die in moderne telefoons wordt gebruikt, het circuit sloot dat het telefoontoestel met het telefoonnet verbond. Onmiddellijk klonk een kiestoon (nog steeds bekend bij bellers) om aan te geven dat het automatische schakelsysteem het geplande gesprek aankon. Bij gebruik van de telefoonkiezer gaf elk gekozen cijfer of letter een vast aantal klikken. Elke klik gaf aan dat een elektrische puls naar het automatische schakelsysteem van het netwerk was gestuurd, waardoor de schakelaars lichtjes van stand veranderden. Onmiddellijk nadat een volledig telefoonnummer was gekozen, verbond de algemene werking van de automatische schakelaars de twee telefoontoestellen. Deze verbinding werd veel sneller en nauwkeuriger uitgevoerd dan mogelijk was geweest wanneer telefoonoperators aan handcentrales de verbinding tot stand brachten.

Impact

De telefoon is ’s werelds belangrijkste communicatiemiddel geworden. De meeste volwassenen gebruiken hem zes tot acht keer per dag, voor persoonlijke en zakelijke gesprekken. Dit wijdverbreide gebruik is ontstaan doordat er enorme veranderingen hebben plaatsgevonden in telefoons en telefoonnetwerken. Zo waren de automatische schakeling en het draaischijfsysteem slechts het begin van de veranderingen in het telefoneren.
Touch-tone dialing verving de elektrische pulsen van Barnay door audiotonen buiten de frequentie van de menselijke spraak. Met dit sterk verbeterde systeem kunnen gesprekken over veel grotere afstanden worden gevoerd dan met het draaischijfsysteem mogelijk was, en het werkt ook goed samen met zowel antwoordapparaten als computers.
Een andere vooruitgang in het moderne telefoneren is het gebruik van radiotransmissietechnieken in mobiele telefoons, waardoor telefoonsnoeren overbodig zijn geworden. De mobiele telefoon communiceert met basisstations die in “cellen” zijn opgesteld in het hele verzorgingsgebied. Wanneer de gebruiker van locatie verandert, verschuift de telefoonverbinding automatisch van cel naar cel in een cellulair netwerk.
Bovendien heeft het gebruik van microgolf-, laser- en glasvezeltechnologieën geholpen om de afstand te vergroten waarover telefoongesprekken kunnen worden verzonden. Deze technologieën hebben ook het aantal berichten vergroot dat telefoonnetwerken tegelijkertijd kunnen verwerken en hebben het mogelijk gemaakt radio- en televisieprogramma’s (zoals kabeltelevisie), wetenschappelijke gegevens (via modems) en geschreven berichten (via faxapparaten) via telefoonlijnen te verzenden. Naarmate de behoeften van de samenleving veranderen en nieuwe technologie wordt ontwikkeld, worden nog vele andere ontwikkelingen in de telefoontechnologie verwacht.
Zie ook mobiele telefoon; Internet; interlokale telefoon; telefoonschakeling; telefoon met aanraaktoon.