التليفون (كلمة تعني بالانجليزية Telephone وهي مشتقة من كلمة يونانية قالب:Lang-el يعني المقطع الاول منهاtēle “بعيدا”، اما المقطع الثاني φωνή, phōnē فيعني “صوت”) هو احدى وسائل الاتصال عن بعد التي تستخدم لارسال واستقبال الاصوات المشفرة رقميا او الكترونيا (الكلام الشائع) بين شخصين او اكثر يتحاورون. وفي عالمنا المتقدم، يعد التليفون من اكثر الادوات الشائع استخدامها في المنازل. ويتم تشغيل معظم التليفونات من خلال ارسال اشارات كهربيةعن طريق شبكة تليفونية معقدة، تلك الشبكة التي تساعد في اتصال اي مستخدم تليفون باي مستخدم اخر. كما ان الرموز التخطيطية المستخدمة في تحديد خدمة التليفون او المعلومات المتعلقة بالتليفون في الطباعة ووضع العلامات وبعض الوسائط الاخرى تشتمل على ℡℡, ☎☎, ☏☏, و✆✆
الفكرة الاساسية
تليفون كان يستخدم في السويد عام 1896
وبوجه عام، يعتمد نظام التليفون الارضي التقليدي، المعروف ايضا باسم “الخدمة التليفونية القديمة والبسيطة” على استخدام كل من المعلومات السمعية والاشارات من خلال الكابل المجدول نفسه المكون من اسلاك معزولة والذي يمثل خط التليفون. وعلى الرغم من ان التليفون قد صمم خصيصا من اجل الاتصال عن طريق الصوت، فان نظام الاتصال قد تم تعديله لكي يشمل ايضا الاتصال عن طريق ارسال البيانات مثل التليكس او الفاكس او الاتصال عن طريق الانترنت. ان الاداة المعدة لارسال الاشارات تتكون من جرس وجهاز تنبيه الكتروني وضوء او اية وسيلة اخرى لتنبيه المستخدم للمكالمات الواردة، بالاضافة الى مجموعة من الازرار المرقمة او قرص دائري لادخال رقم التليفون وذلك للمكالمات الصادرة. وجدير بالذكر انه يفضل استخدام الكابل المجدول؛ حيث انه اكثر فاعلية في منع حدوث التداخل الكهرومغناطيسي وايضا منع اللغط (اشارات او اصوات غير مرغوب بها في الاتصال الهاتفي نتيجة للاتصال بين دوائر البث).
كما يتكون الهاتف من اداة تنبيه والتي عادة ما تكون جرسا ، بحيث تظل اداة التنبيه متصلة بخط الهاتف طالما انه غير مستخدم (اي ان السماعة غير مرفوعة)، بالاضافة الى بعض الاجزاء الاخرى التي تكون متصلة بالهاتف عندما يتم استخدامه (اي عندما تكون السماعة مرفوعة). وتشمل هذه الاجزاء: جهاز الارسال (الميكروفون) وجهاز الاستقبال (مجهار)، بالاضافة الى بعض الدوائر الاخرى التي تستخدم في الاتصال وتنقية الصوت وتكبيرة. عندما يرغب الطرف المتصل في التحدث الى اي طرف اخر، فانه سيقوم برفع سماعة الهاتف، ومن ثم يتم تشغيل زر التحويل او حامل السماعة (وهو عبارة عن قاطع في جهاز الهاتف يعمل عند وضع السماعة او رفعها)، الامر الذي يجعل التليفون في حالة الاستخدام (السماعة مرفوعة)، ويتم ذلك من خلال توصيل جهاز الارسال (المصدح) (الميكروفون) وجهاز الاستقبال (مجهار) وبعض الاجزاء السمعية الاخرى بخط التليفون. ان هذه المجموعة من الدوائر الكهربية تكون لديها مقاومة ضعيفة للغاية (اقل من 300 اوم) مما يتسبب في حدوث التيار المستمر (48 فولت) الذي يصدر من مقسم الهاتف والمعروف بالسنترال (وحدة تنشئها شركة الهاتف لادارة الخدمة الهاتفية في منطقة معينة) ليستمر في التدفق خلال خط الهاتف . ويقوم السنترال بتتبع التيار المستمر وتوصيل دائرة الاتصال الرقمية بالخط، بالاضافة الى ارسال نغمة اتصال للاشارة الى الاستعداد لعمل المكالمة. وفي الهواتف الحديثة، يقوم الطرف المتصل بضغط ازرار الهاتف في تتابع يتوافق مع رقم تليفون الطرف الذي يقوم بالاتصال به. وتتصل هذه الازرار بدائرة كهربية مولدة للنغمات ينشا عنها تردد متعدد ثنائي النغم (DTMF) وينتهي عند احدى الدوائر الكهربية الاخرى الموجودة في السنترال. اما التليفونات القرصية التي تعتمد على تدوير القرص الدوار عند الاتصال فتعمل بنظام الاتصال النبضي، حيث تقوم بارسال نبضات كهربية متوافقة مع رقم التليفون الى السنترال. (ولا تزال معظم السنترالات مجهزة لكي تستطيع التعامل مع نظام الاتصال النبضي). وفي حالة ان يكون الخط التليفوني للطرف الذي يتم الاتصال غير مستخدم او غير مشغول، فان السنترال يقوم بارسال اشارة من الرنين المتقطع (يحدث ذلك بشكل عام من خلال 100 فولت من التيار المتناوب)؛ وذلك لتنبيه الطرف الذي يتم الاتصال به للمكالمة الواردة اليه. اما اذا كان الخط التليفوني للطرف الذي يتم الاتصال به مشغولا في ذلك الوقت، فان السنترال يرسل اشارة انشغال الخط للطرف المتصل. وعلى الرغم من ذلك، فانه في حالة انشغال الخط التليفوني الذي يتم الاتصال به غير ان الهاتف مزود بخاصية الانتظار، فان السنترال يقوم بارسال نغمة متقطعة للطرف الذي يتم الاتصال به لينبهه الى المكالمة الواردة اليه. ويرتبط جرس الهاتف بالخط عن طريق المكثف، وهو اداة تعمل على اعاقة مرور التيار المستمر وتسمح فقط بمرور التيار المتناوب. ومن خلال هذه الطريقة، لا يقوم الهاتف بسحب اي تيار عندما تكون سماعة الهاتف غير مرفوعة، الا ان مجموعة الدوائر الكهربية الموجودة في السنترال تستطيع ارسال فلطية من التيار المستمر اسفل الخط لتهيئة جرس التليفون للاعلان عن المكالمات الواردة. وعندما يكون الهاتف الارضي غير مستخدم او تكون السماعة موضوعة على الحامل، فان الدوائر الكهربية الموجودة في تليفون السنترال تتتبع غياب تدفق التيار المستمر؛ ومن ثم يصلها ان سماعة الهاتف غير مرفوعة من خلال اداة التنبيه المتصلة كهربيا بالخط. وعندما يبدا احد الاطراف الاتصال بهذا الخط ويتم ارسال اشارة الرنين، ويقوم الطرف الذي يتم الاتصال به برفع سماعة التليفون، فان هذين الطرفين يقومان بتحريك حامل السماعة ذي الدائرة الكهربية المزدوجة والذي يعمل في الحال على فصل اداة التنبيه (جرس الهاتف ) وتوصيل الدائرة السمعية بالخط. وهذا بدوره يجذب التيار المستمر للتدفق خلال الخط مما يؤكد ان الخط الهاتفي الذي يتم الاتصال به قد تم استخدامه الان. وبناء على ذلك، تقوم الدوائر الكهربية الموجودة في السنترال بايقاف اشارة الرنين، ومن ثم يصبح كلا الهاتفين مشغولين ومتصلين ببعضهما البعض من خلال السنترال. وبذلك يستطيع الطرفان في ذلك الوقت التحدث طالما ان سماعتي التليفونين مرفوعة عن الحامل. وعندما يقوم احد الاطراف باعادة سماعة الهاتف الى الحامل، فان التيار المستمر يتوقف عن التدفق في هذا الخط التليفوني، مما يعطي اشارة الى السنترال بفصل هذه المكالمة. اما المكالمات بين اطراف لا تشترك في السنترال المحلي نفسه، فانها تتم من خلال “الترنك” وهو عبارة عن خط تليفوني يصل بين مجموعة من السنترالات. وفي شبكات التليفونات الحديثة، نجد ان كابل الالياف البصرية والتكنولوجيا الرقمية يتم استخدامهما في مثل هذه الوصلات. اماتكنولوجيا الاقمار الصناعية فيمكن استخدامها في الاتصال عبر المسافات الطويلة للغاية. وفي معظم التليفونات، يوجد جهازا الارسال والاستقبال (الميكروفون والمجهار) في سماعة الهاتف، على الرغم من انه في حالة بعض الهواتف التي تسمح لعدة اشخاص بالتكلم في الوقت نفسه، قد يتم وضع هذه الاجزاء في الهاتف نفسه او في ملحق منفصل عن الهاتف . ومن خلال توصيل جهاز الارسال بالخط، يعمل جهاز الارسال على توليد تيارا كهربيا تتنوع فولطيته نتيجة للموجات الصوتية التي تصل الى طبلة التليفون (غشاء او قرص متذبذب يكون في سماعة التليفون). وينتقل التيار الناتج عبر الخط التليفوني الى السنترال المحلي ثم الى التليفون الاخر (وذلك من خلال السنترال المحلي او شبكة تليفونية اكبر)، حيث يمر هذا التيار من خلال ملف جهاز الاستقبال. ان تنوع فولطية الملف ينتج عنه حركة متماثلة للطبلة الموجودة في جهاز الاستقبال، الامر الذي يؤدي الى اعادة حدوث الموجات الصوتية الموجودة في جهاز الارسال. Lineman’s handset هو احد انواع التليفونات التي تم تصميمها من اجل اختبار شبكة التليفون ومن الممكن ان تكون متصلة بشكل مباشر بالخطوط الهوائية والمكونات التحتية الاخرى.
تاريخ صناعة التليفون
ان الفضل في اختراع التليفون الكهربي لا يزال محل جدال. ويرجع ذلك الى انه مع الكشف عن العديد من الاختراعات (اختراع) العظيمة الاخرى مثل الراديو والمرناة(التليفزيون ) والمصباح الكهربائي والحاسوب ، كان هناك العديد من المخترعين الذين كانوا يجرون تجارب رائعة على كيفية انتقال الصوت من خلال الاسلاك بالاضافة الى اجراء تعديلات على افكار كل منهم للاخر. فهناك بعض الاسماء مثل Innocenzo Manzetti وانطونيو ميوتشي ويوهان فيليب ريس واليشا جراي والكسندر جراهام بل وتوماس اديسون، التي كان يرجع اليها الفضل في القيام بعمل رائع من اجل التوصل الى الهاتف .
لقد قام المهندس المجري Tivadar Puskás بابتكار فكرة المقسم في عام 1876.ان المراحل الاولى من تاريخ صناعة الهاتف تعد من المراحل المشوشة المليئة بالادعاءات والادعاءات المضادة والتي لم يتم تصفيتها من خلال رفع كم هائل من القضايا التي كان يؤمل ان تحل مشكلة طلب تسجيل براءات الاختراع للعديد من الافراد. وعلى الرغم من ذلك، كانت براءات الاختراع الخاصة بكل من بل واديسون هي التي تم الاعتراف بها قضائيا كما انها كانت الرائجة من الناحية التجارية.
