UNIDAD 2: La telefonía

2. Introducción

Uno de los inventos más exitosos del siglo XIX, que aún es muy usado en nuestros días, fue el teléfono. Este invento hizo posible comunicarse utilizando la voz, aunque en un principio no se apostó por su desarrollo debido al éxito y el poder que ya tenía el telégrafo. Como en muchos otros casos, el invento y desarrollo del teléfono no se debe a una sola persona, y fueron varios los inventores que desarrollaron tecnologías relacionadas con la telefonía.

Breve historia del teléfono

2.1 De la telegrafía a la telefonía. Continuidades y cambios

La transmisión de mensajes por medio de la electricidad no fue posible hasta el siglo XIX. En el año 1820 el danés Orsted describió la acción ejercida por una corriente eléctrica sobre la aguja de una brújula. Pronto se fabricaron los primeros electroimanes. El americano Samuel Morse aprovecho los nuevos inventos e ingenió un sistema de telegrafía eléctrica.

El telégrafo de Morse (1837) remplazó los restantes sistemas telegráficos de la época gracias a su sistema de señales, el código Morse, que consistía en combinaciones de señales largas y cortas.

Hacia 1860 el médico alemán Philipp Reis inventó un <<teléfono>> primitivo, capaz de transmitir señales acústicas. Pero la telefonía hablada, basada en electricidad, sólo se hizo realidad completa con la invención del teléfono, patentado en (1876) por el americano Graham Bell. El nuevo invento se extendió rápidamente por el mundo entero y se instalaron centrales telefónicas en diferentes países.

El invento de Bell, aunque teóricamente bien concebido, generaba una corriente tan débil que no servía para aplicaciones generales. Thomas Alva Edison se puso a trabajar en la búsqueda de un transmisor telefónico satisfactorio, él sabía que las partículas de grafito, según se mantuvieran más o menos apretadas, influían sobre la resistencia eléctrica, y aplicó esta propiedad para crear un dispositivo que amplificaba considerablemente los sonidos más débiles: el micrófono de gránulos de carbón. Entre sus innumerables inventos, el más original fue el fonógrafo que patentó en (1878), un aparato que reunía bajo un mismo principio la grabación y la reproducción sonora.

Hacia 1890 se inventó un sistema de selección automática (del tipo llamado selector paso a paso), maniobrable directamente desde el aparato del abonado. La posibilidad de hablar por teléfono a larga distancia se debe a la invención de diferentes tipos de amplificadores.

La telegrafía sin hilos, o sea, la radiotelegrafía, creación del italiano Guillermo Marconi (1895), mejoró a fines del siglo XIX las telecomunicaciones internacionales. En el siglo XX la automatización de la telefonía se ha perfeccionado mucho gracias a los selectores electromagnéticos y a los modernos aparatos de registro.

En los últimos decenios, los procesos con computadoras han conquistado terreno en las técnicas de telecomunicaciones. Las centrales telefónicas controladas por computadoras despachan las llamadas con gran rapidez.

En la actualidad los satélites de telecomunicaciones permiten recibir directamente comunicaciones incluso del otro lado de la Tierra.

Antonio Meucci, fue reconocido tardíamente (2002) como verdadero inventor del teléfono. En 1854 Meucci construyó un teléfono para conectar su oficina (en la planta baja de su casa) con su dormitorio (ubicado en el segundo piso), debido a que su esposa estaba inmovilizada por el reumatismo. Sin embargo, Meucci carecía del dinero suficiente para patentar su invento. En 1860 Antonio Meucci hizo público su invento, el teletrófono. En una demostración pública, la voz de un cantante se trasmitió a una considerable distancia. Consciente de que alguien podía robarle la patente, pero incapaz de reunir el dinero que costaba la patente definitiva, tuvo que conformarse con un trámite preliminar de presentación de documentación para el patentamiento, con vigencia de un año, que registró en (1871) y que pudo permitirse renovar solo en 1872 y 1873. ​

Teléfono parlante y micrófono

2.2 Señales analógicas y digitales

Los sistemas de comunicaciones electrónicas están basados en dispositivos que manejan básicamente dos tipos de señales: analógicas o digitales.

2.2.1 Señales analógicas

En el caso de una señal analógica, ésta varía de forma continua en el tiempo.

Cuando una señal representa alguna magnitud física como temperatura, intensidad luminosa, energía, presión, sonido o campo eléctrico, son señales analógicas que varían constantemente y pueden tomar todos los valores posibles de un intervalo, es decir, que, para pasar de un valor a otro, pasa por todos los valores intermedios, por lo que es continua.

Las señales analógicas son percibidas en el ambiente y se transforman en señales eléctricas mediante un transductor, para su tratamiento electrónico.

Características:

• Son susceptibles al ruido e interferencia electromagnética.
• Presentan grandes atenuaciones en grandes distancias.
• No es posible la regeneración de las señales.
• No conviven con sistemas digitales; hay que instalar equipo adicional para lograr la comunicación con sistemas digitales.

En telefonía se manejan señales continuas y es necesario un transductor que convierta, en el caso de la voz, la energía acústica en energía eléctrica de forma que aquí ya no hay solo presencia o ausencia de corriente en el circuito, sino una corriente variable cuya amplitud y frecuencia deben corresponder a la señal de voz. Cuando esto se consiguió, aunque de manera rudimentaria, fue posible la transmisión de señales de voz.

2.2.1.1 Líneas analógicas

Estas líneas pertenecen a la Red Telefónica Conmutada (RTC) y básicamente están pensadas para transmisión de voz, aunque pueden también transportar datos, por ejemplo, en el caso del fax o de la conexión a Internet ADSL. Se basa en un cable de dos hilos finos de cobre por el cual se transmite una señal eléctrica que se convierte en ondas de sonido. Estas ondas son las que transmiten la voz cuando hablamos por teléfono.

2.2.2 Señales digitales

Las señales digitales son discretas (valores finitos) en el tiempo y en amplitud; esto significa que la señal sólo puede tomar uno de dos valores —0 o 1— en intervalos definidos de tiempo; se pueden considerar ejemplos de señales digitales: un programa de una computadora, el contenido de un CD, entre otros.

Características:

• La ventaja principal de las señales digitales es la inmunidad al ruido electromagnético.
• Convivencia con sistemas digitales (CD-ROM, estéreo, etc.).
• Es posible la regeneración de señales.
• Es posible la detección y corrección de errores.
• El procesamiento digital requiere menos potencia eléctrica, componentes más pequeños y, en ocasiones, es de menor precio.
• Son sensibles a la sincronía entre elementos conectados.

En la telegrafía las señales son discretas, es decir se detecta la presencia o ausencia de corriente en el circuito, de modo que para producir las señales telegráficas sólo es necesario un interruptor para transmitir y un dispositivo electromecánico que responda a la corriente, para recibir.

2.2.2.1 Líneas digitales

El desarrollo tecnológico y las computadoras en los sistemas de comunicaciones han ocasionado la migración de sistemas analógicos hacia los de tecnología digital. La tendencia es que, por múltiples razones y con el paso del tiempo, las mismas se conviertan totalmente en redes digitales. Son varias las ventajas de las señales digitales respecto a las analógicas: mayor facilidad de uso e instalación, facilidad de mantenimiento, mayor calidad de servicio por las técnicas de regeneración de señales que utiliza, así como su menor costo. Las redes de área local (LAN) son un ejemplo de la digitalización que permite la transmisión de cualquier tipo de información.

2.3 Del circuito telefónico a las centrales telefónicas

En sus inicios, los teléfonos fueron instalados como líneas privadas que conectaban dos aparatos solamente. Pero pronto fue necesario vincular a muchas personas mediante el nuevo invento. Esto se logró con las centrales telefónicas.

La primera central telefónica se habilitó en 1878, en New Haven, Connecticut, con un sistema de conmutación operado manualmente. Un año más tarde se instaló la primera central en Inglaterra.

En las numerosas centrales que se instalaron rápidamente por todo el mundo, todas las llamadas eran manejadas manualmente por operadores que conectaban la línea del que llamaba con la del destinatario. La conexión la efectuaba una operadora por medio de un par de cordones con terminales que se insertaban en los lugares correspondientes.

En 1892, Almon B. Strowger, de Kansas City, inventó la central automática llamada “paso a paso” (“step-by-step”). Strowger fundó con sus socios la Automatic Electric Company e instaló la primera central automática en La Porte, Indiana. La Bell Telephone System no adoptó de inmediato el invento de Strowger; sólo al cabo de algunos años comenzó a adquirir masivamente las centrales de la Automatic Electric Company, hasta que en 1916 su filial de manufacturación de material telefónico, Western Electric, compró la licencia para fabricar centrales Strowger e inició su producción propia en 1926. La siguiente generación de centrales, llamadas de “barras” (“crossbar”), fue desarrollada en la década de 1940. En 1948, la invención del transistor, por Walter H. Brattain, John Bardeen y William Shockley en los Bell Telephone Laboratories, produjo una revolución en la electrónica que condujo a la creación de centrales telefónicas de mucha mayor velocidad, eficacia y seguridad.

Centrales automáticas

2.4 La telefonía como servicio: redes de telefonía

Como se produce una llamada telefónica