Telefone

---

História

Ao longo da história, as pessoas desenvolveram métodos para se comunicar a longas distâncias. Os métodos mais antigos envolviam sistemas rudimentares, como batimento de tambor ou sinalização de fumaça. Esses sistemas evoluíram para a telegrafia óptica e, no início do século XIX, para a telegrafia elétrica. Os primeiros telefones simples, compostos por um longo barbante e duas latas, eram conhecidos no início do século XVIII.

Um sistema elétrico de transmissão de voz funcional foi demonstrado pela primeira vez por Johann Philipp Reis em 1863. Sua máquina consistia em uma membrana vibratória que abria ou fechava um circuito elétrico. Enquanto Reis usava sua máquina apenas para demonstrar a natureza do som, outros inventores tentaram encontrar aplicações mais práticas dessa tecnologia. Eles foram encontrados por Alexander Graham Bell em 1876, quando ele obteve a patente do primeiro telefone operacional. Esta invenção provou revolucionar a maneira como as pessoas se comunicam em todo o mundo.

O interesse de Bell por telefonia derivou principalmente de sua formação em fisiologia vocal e de seu ensino de fala para surdos. Sua experiência revolucionária ocorreu em 2 de junho de 1875. Ele e seu assistente, Thomas Watson, estavam trabalhando em um telégrafo harmônico. Quando uma palheta fica presa no transmissor do Watson, uma corrente intermitente é convertida em corrente contínua. Bell foi capaz de ouvir o som em seu receptor, confirmando sua crença de que o som poderia ser transmitido e reconvertido por meio de um fio elétrico usando uma corrente elétrica contínua.

O design original do telefone patenteado pela Bell era muito diferente do telefone que conhecemos hoje. Na verdade, era apenas uma versão modificada de um telégrafo. A principal diferença era que ele podia transmitir o som verdadeiro. Bell continuou a aprimorar seu projeto. Após dois anos, ele criou um telefone magnético que foi o precursor dos telefones modernos. Este projeto consistia em um transmissor, receptor e um ímã. O transmissor e o receptor continham, cada um, um diafragma, que é um disco de metal. Durante uma ligação, as vibrações da voz do interlocutor faziam com que o diafragma do transmissor se movesse. Este movimento foi transferido ao longo da linha telefônica para o receptor. O diafragma receptor começou a vibrar, produzindo som e completando a chamada.

Embora o telefone magnético tenha sido um avanço importante, ele apresentou desvantagens significativas. Por exemplo, os chamadores tiveram que gritar para superar o ruído e distorções de voz. Além disso, houve um lapso de tempo na transmissão que resultou em conversas quase incoerentes. Esses problemas foram resolvidos à medida que o telefone passou por várias alterações de design. Os primeiros telefones disponibilizados ao consumidor usavam um único microfone. Isso exigia que o usuário falasse e o colocasse no ouvido para ouvir. Thomas Edison apresentou um modelo que tinha um fone de ouvido móvel e um tubo de fala estacionário. Ao fazer uma chamada, o receptor foi retirado e o usuário foi conectado diretamente a uma operadora que, então, trocaria os fios manualmente para transmitir. Em 1878, foi inaugurada a primeira central telefônica manual. Atendeu 21 clientes em New Haven, Connecticut. O uso do telefone espalhou-se rapidamente e, em 1891, foi introduzido o primeiro mecanismo de chamada automática para números.

O serviço de longa distância foi disponibilizado pela primeira vez em 1881. No entanto, as taxas de transmissão não eram boas e era difícil ouvir. Em 1900, dois trabalhadores da Bell System projetaram bobinas de carregamento que poderiam minimizar as distorções. Em 1912, o tubo de vácuo foi adaptado ao telefone como amplificador. Isso tornou possível ter uma linha telefônica transcontinental, demonstrada pela primeira vez em 1915. Em 1956, um cabo submarino foi colocado no Atlântico para permitir a comunicação telefônica transatlântica. A indústria de telecomunicações foi revolucionada em 1962, quando os satélites de comunicação em órbita foram utilizados. Em 1980, um sistema de fibra óptica foi introduzido, revolucionando novamente a indústria.

Antecedentes

Os telefones ainda funcionam com os mesmos princípios básicos que a Bell introduziu há mais de cem anos. Se uma pessoa deseja fazer uma chamada, ela pega o monofone. Isso faz com que o telefone seja conectado a uma rede de roteamento. Quando os números são pressionados em um teclado de tons, os sinais são enviados pela linha telefônica para a estação de roteamento. Aqui, cada dígito é reconhecido como uma combinação de frequências de tom. A combinação de número específica faz com que um sinal seja enviado a outro telefone, fazendo com que ele toque. Quando o telefone é atendido, uma conexão entre os dois telefones é iniciada.

A boquilha funciona como um microfone. As ondas sonoras da voz do usuário fazem com que um disco fino de plástico dentro do telefone vibre. Isso altera a distância entre o disco de plástico e outro disco de metal. A intensidade de um campo elétrico entre os dois discos é alterada como resultado e uma corrente elétrica variável é enviada pela linha telefônica. O receptor do outro telefone capta essa corrente. Ao entrar no receptor, ele passa por um conjunto de eletroímãs. Esses ímãs fazem com que um diafragma de metal vibre. Essa vibração reproduz a voz que deu início à corrente. Um amplificador no receptor torna mais fácil de ouvir. Quando um dos telefones é desligado, a corrente elétrica é interrompida, fazendo com que todas as conexões de roteamento sejam liberadas.

Eiisha Gray

Elisha Gray era o principal rival de Alexander Graham Bell, primeiro na invenção do telégrafo harmônico e depois no telefone. Ele foi um inventor prolífico, concedeu cerca de 70 patentes durante sua vida. Nascido em Barnesville, Ohio, em 2 de agosto de 1935 e criado em uma fazenda, Gray teve que deixar a escola mais cedo quando seu pai morreu, mas depois continuou seus estudos no Oberlin College, onde se concentrou em ciências físicas, especialmente eletricidade, e apoiou a si mesmo como carpinteiro.

Depois de deixar Oberlin, Gray continuou seus experimentos elétricos, concentrando-se em telegrafia. Em 1867, ele patenteou um relé telegráfico aprimorado e, mais tarde, uma chave telegráfica, um "anunciador" para hotéis e grandes escritórios comerciais, um repetidor telegráfico e uma impressora de linha telegráfica. Ele também experimentou maneiras de transmitir várias mensagens separadas simultaneamente por um único fio, um assunto que também envolvia os esforços de Bell. Gray prevaleceu, apresentando seu pedido de patente do telégrafo harmônico em fevereiro de 1875, dois dias antes do pedido semelhante de Bell.

Gray agora começou a investigar maneiras de transmitir mensagens de voz, logo desenvolvendo um projeto de telefone que apresentava um transmissor de líquido e resistência variável. Em uma das coincidências mais notáveis ​​na história da invenção, Gray registrou sua intenção de patentear seu dispositivo em 14 de fevereiro de 1876 - apenas duas horas depois de Bell ter registrado sua própria patente de telefone no mesmo escritório. A Western Union Telegraph Company comprou os direitos do telefone de Gray e entrou no ramo de telefonia; a Bell Telephone Company abriu um amargo processo em troca.

Enquanto isso, Gray foi sócio fundador em 1869 da Gray and Barton, uma loja de equipamentos elétricos em Cleveland, Ohio. Isso se tornou a Western Electric Manufacturing of Chicago em 1872, que evoluiu para a Western Electric Company, que, ironicamente, se tornou o maior componente individual da Bell Telephone em 1881.

O sistema de transmissão apresentado descreve o que acontece durante uma chamada local. Isso varia ligeiramente para outros tipos de chamadas, como longa distância ou celular. As chamadas de longa distância nem sempre são conectadas diretamente por meio de fios. Em alguns casos, o sinal é convertido Os componentes eletrônicos do telefone são sofisticados e usam o que há de mais moderno em tecnologia de processamento eletrônico. A placa de circuito é produzida da mesma forma que as placas são feitas para outros tipos de equipamentos eletrônicos. A placa pré-impressa e não condutiva é passada por uma série de máquinas que colocam os chips, diodos, capacitores e outras peças eletrônicas nos locais apropriados. Para fixar as peças eletrônicas na placa, é utilizada uma máquina de solda por onda. para um sinal de antena parabólica e transmitido através de um satélite. Para telefones celulares, o sinal é enviado para uma antena de celular. Aqui, ele é enviado por ondas de rádio para o telefone celular apropriado.

Matérias-primas

Uma variedade de matérias-primas é usada para fazer telefones. Os materiais variam de vidro, cerâmica, papel, metais, borracha e plásticos. Os componentes primários da placa de circuito são feitos de silício. A caixa externa do telefone é normalmente feita de um polímero forte e resistente a alto impacto. Para modificar as características deste polímero, vários enchimentos e corantes são usados. Os alto-falantes requerem materiais magnéticos.

Design

Os telefones modernos vêm em muitos formatos e tamanhos, mas todos têm as mesmas características gerais. Eles consistem em um único monofone que contém o transmissor e o receptor. O fone fica na base quando o telefone não está em uso. Eles também têm um sistema de discagem que pode ser uma discagem rotativa ou um teclado de tons. Recentemente, os telefones rotativos foram descontinuados em favor de um teclado mais útil. Para alertar o consumidor de que há uma chamada recebida, os telefones são equipados com campainhas. Uma grande variedade de telefones especializados também é produzida. Os telefones com viva-voz são feitos para permitir que o consumidor mantenha uma conversa telefônica As partes individuais do telefone são montadas automática e manualmente. O transmissor e o receptor são montados por máquinas. Essas peças são então alimentadas na linha de montagem principal e inseridas no fone de ouvido moldado. Da mesma forma, os componentes eletrônicos internos, incluindo o touch-tone pad, são inseridos na caixa principal e presos com parafusos. sem segurar o monofone. Telefones sem fio também estão disponíveis. Esses modelos não requerem conexão direta do monofone à base. Em vez disso, a voz do usuário é convertida em ondas de rádio e enviada para a base do telefone. Este, por sua vez, é convertido em um sinal elétrico e enviado pelas linhas telefônicas. Outro tipo de telefone comum é o telefone celular. Esses telefones usam ondas de rádio e um sistema de antena para se comunicar entre os telefones.

O processo de fabricação

Uma vez que existem tantas peças diferentes para fazer um telefone, os componentes são normalmente produzidos por empresas diferentes e, em seguida, montados pelo fabricante do telefone. Os principais componentes incluem os eletrônicos internos, o fone e as várias peças de plástico.

Peças de plástico

• 1 Para produzir as peças de plástico como a base, a caixa do fone e os botões de pressão, normalmente é feita a moldagem por injeção. Nesse processo, pelotas de polímero plástico são colocadas na tremonha de uma máquina de moldagem por injeção. Eles então passam por um parafuso controlado hidraulicamente e são derretidos. Enquanto o parafuso gira, o plástico derretido é movido através de um bico e injetado em um molde. Imediatamente antes desta injeção, as duas metades de um molde são colocadas juntas para formar uma cavidade que corresponde ao formato da parte do telefone. Enquanto dentro do molde, o plástico é mantido sob pressão por um determinado período de tempo e, em seguida, é permitido que esfrie. À medida que esfria, ele endurece e toma a forma da peça. Este molde é revestido com cromo para criar uma superfície brilhante.
• 2 Após um breve momento, as metades do molde são abertas e a peça é ejetada. O molde então fecha novamente e o processo começa novamente. Neste ponto do processo, muitas das peças são inspecionadas manualmente para garantir que nenhuma peça significativamente danificada seja usada. Se houver peças danificadas, elas são reservadas para serem refundidas e reformadas em novas peças.

Eletrônica interna

• 3 Os componentes eletrônicos do telefone são sofisticados e utilizam o que há de mais moderno em tecnologia de processamento eletrônico. A placa de circuito é produzida da mesma forma que as placas são feitas para outros tipos de equipamentos eletrônicos. O processo começa com uma placa feita de material não condutor que tem a configuração eletrônica impressa em um material condutor. Essa placa é então passada por uma série de máquinas que colocam os chips, diodos, capacitores e outras peças eletrônicas apropriados nos locais apropriados. Para evitar danos causados ​​pela poeira, o processo é concluído em uma sala especialmente limpa. Quando concluído, ele é enviado para a próxima etapa de soldagem.
• 4 Para fixar as peças eletrônicas na placa, é utilizada uma máquina de solda por onda. Antes de ser colocada na máquina, a placa é lavada para remoção de contaminantes. Ao entrar, a prancha é aquecida por infravermelho. A parte inferior da placa é passada sobre uma onda de solda derretida e, por ação capilar, todos os pontos necessários são preenchidos. À medida que o tabuleiro esfria, a solda endurece e as peças permanecem no lugar. Isso cria uma conexão elétrica entre os circuitos impressos e os componentes.

Montagem e embalagem

• 5 As peças individuais são montadas automática e manualmente. O transmissor e o receptor são montados por máquinas. Essas peças são então alimentadas na linha de montagem principal e inseridas no fone de ouvido moldado. Da mesma forma, os componentes eletrônicos internos, incluindo o touch-tone pad, são inseridos na caixa principal e presos com parafusos. O fone de ouvido é então colocado na base do telefone e o cordão do telefone também pode ser colocado.
• 6 Depois que todas as peças do telefone são montadas, os telefones concluídos são colocados na embalagem final. Normalmente, eles são embalados em plástico e colocados em caixas. Um material de embalagem, como poliestireno, também está incluído para proteger o dispositivo contra danos durante o transporte. Um manual do proprietário ou outra literatura está incluído e a caixa é lacrada com fita adesiva. As caixas são empilhadas em paletes, enviadas aos distribuidores e, por fim, aos clientes.

Controle de qualidade

Para garantir a qualidade de cada telefone, são feitas inspeções visuais e elétricas em todo o processo produtivo e a maioria das falhas são detectadas. Além disso, cada telefone concluído é testado para garantir que funciona. Freqüentemente, esses testes são feitos em diferentes condições ambientais, como calor e umidade excessivos, para simular os extremos que ocorrem em um ambiente real. As peças de plástico são submetidas a testes de tortura para garantir que ainda funcionarão, mesmo após um nível de abuso do consumidor. Por exemplo, os números em um teclado multifreqüencial são colocados sob um dedo de borracha que bate nos botões tantas vezes que equivalem a quarenta anos de discagem. Como muitas das peças que constituem o telefone são produzidas por subcontratados, os fabricantes de telefones dependem muito desses fornecedores para obter boa qualidade. Para garantir uma fabricação consistente, a maioria dos fabricantes de telefones define especificações de qualidade para peças individuais que os fornecedores devem atender.

O Futuro

A tecnologia do telefone está melhorando rapidamente. No futuro, os telefones sem fio serão projetados para serem menores e mais leves. Eles terão uma transmissão mais ampla e melhores faixas de recepção. A qualidade do som também será melhorada. Outras tecnologias que integram o telefone aos computadores e à televisão a cabo serão comuns. Os sistemas de discagem também serão aprimorados. Em uma demonstração recente, uma empresa mostrou uma tecnologia que aceita comandos de voz para discar um número de telefone.