telefon

sesin elektrik sinyallerine dönüştürülerek bir tel aracılığıyla ya da telin yanı sıra radyo dalgalarından da yararlanılarak uzaklara iletilmesinde kullanılan aygıt. Telefon sözcüğü, Yunanca tele (uzak) ve fone (ses) sözcüklerinden türetilmiştir. Bu terim 17. yüzyıl sonlannda (günümüzde çocuklarınn uyguladıklan) ipli telefon için, daha sonra megafon ve konuşma borusu için kullanıldı; günümüzde ise yalnızca sözlü iletişimi elektriksel olarak sağlayan aygıtlar için kullanılır.

Elektrik sinyalleri aracılığıyla sözlü iletişimin sağlanmasına ilişkin temel bilgiler Faraday’ın 1830’larda gerçekleştirdiği deneylerden beri biliniyordu. Bu bilgilerin ışığında, çalışan ve pratik olarak kullanılabilir bir telefon aygıtını geliştirerek patentini alan, ABD’li mucit Alexander Graham Bell oldu (1876). Benzer bir aygıt için hemen hemen aynı günlerde patent başvurusunda bulunan ABD’li mucit Elisha Gray ile Bell arasında, sonunda Bell’in kazandığı büyük bir hukuksal savaşım ortaya çıktı. Bell’in başka mucitlerle ve firmalarla giriştiği patent savaşımı pek çok davaya konu oldu ve 1893’te ABD Yüksek Mahkemesi’nin üçe karşı dört oyla aldığı Bell lehine bir kararla noktalandı.

Telefon aygıtının çalışma ilkesi telefonun bulunuşundan günümüze değin değişmemiştir. Ağızhk olarak da bilinen vericide, ses titreşimleri bir metal diyaframı titreştirir. Bu titreşim diyaframın arka tarafına yerleştirilmiş karbon parçacıklarının sıkışıp gevşemesine, böylece elektriksel direncinin değişmesine neden olur. Uygulanan bir sabit gerilim aracılığıyla bu direnç değişimleri akım değişimlerine dönüştürülür. Bu akım bir çift iletken tel üzerinden (ya da modülasyon yoluyla bir elektromagnetik dalgaya bindirilerek) ahcıya ulaştırılır. Alıcıya ulaşınca kulaklıktaki demir çekirdekli bir bobinden geçen bu akım, çekirdeğin ses şiddeti ile orantılı bir biçimde mıknatıslanmasını sağlar; çekirdeğin çok yakınına yerleştirilmiş bir çelik diyafram titreşerek çevresindeki havayı titreştirir, böylece ses dalgalan elde edilmiş olur.

Telefon kullananlann sayısı arttıkça birbiriyle konuşmak isteyen aboneler arasında bağlantı sağlanması sorununun çözülmesi gereği doğdu. Bu amaçla telefon santralı olarak adlandırılan düzenekler geliştirildi. 1880’lerin ortalannda hizmete giren ve sonraki yıllarda sürekli geliştirilen santrallar elle çahştmlıyordu (manuel santral). Bu tür santrallarda abone, konuşmak istediği numarayı sözlü olarak santral operatörüne iletir, operatör de fişler ve anahtarlar aracılığıyla istenen bağlantıyı kurar.

İlk zamanlarda, konuşma için gerekli elektrik akımını sağlamak üzere her telefon aygıtının yanında bir batarya yer alıyor, arama sinyali ise aygıttaki bir manyeto yardımıyla sağlanıyordu. Bu güç kaynaklarının santralda yer aldığı merkezî bataryah sistemler 1893’te hizmete girdi. Arayan tarafın uygun bir düzenek (başlangıçta düğmeler, sonradan döner kadran) aracılığıyla gönderdiği elektrik akımı darbelerini sayarak gerekli bağlantıyı kuran otomatik telefon santrallan, 1910’larda ve 1920’lerde geliştirildi. Bu santrallarda sayma ve bağlantı kurma işlemleri röleler ve elektromıknatıslı döner seçici-bağlayıcılarla sağlanıyordu. Günümüzde bu elektromekanik aygıtların yerini tümüyle elektronik devreler almıştır. Elektronik santrallar, bilgisayar denetiminde çalışarak, abonelere çok değişik ek hizmetler de sunabilmektedirler. Aranan numaraya ilişkin bilginin akım darbeleri biçiminde değil de her rakam için farklı frekanslı sinyaller biçiminde olmasının sağlanmasıyla kadranlı telefonların yerini tuşlu telefonlar almıştır.

Verici ile alıcı arasındaki bağlantı ilk zamanlarda çelik teller aracılığıyla sağlanırken, sonradan bakır tel kullanılmaya başladı. Direkten direğe çekilen havai hatların yanı sıra, özellikle kentlerde, yeraltı kabloları yaygınlık kazandı. Kablolar ırmak, göl ve denizleri aşmak amacıyla da kullanılıyordu.

Verici ile alıcı arasındaki uzaklık büyüdükçe iletkenlerde ortaya çıkan diştorsiyon önemli bir sorun oluşturur. İngiliz fizikçi Oliver Heaviside, telefon hatlannda- ki distorsiyonun azaltılması için hattın indüktansmın artırılması gerektiğini kuramsal olarak 1887’de ortaya koydu. Bunu izleyen 10-15 yıl içinde, hatlara uygun aralıklarla yükleme bobinleri ekleyerek distorsiyo- nu azaltma tekniği geliştirildi, böylece telefon üetişimi 2.000 km’den daha uzun mesafeler için de olanakh duruma geldi. Hatların uzunluğu arttıkça ortaya çıkan bir başka sorun olan elektrik sinyalinin hat boyunca zayıflaması ise 1907’de elektron lambasının bulunmasıyla çözüldü. Hatta belli aralıklarla yerleştirilen elektron lambalı yükselteçler (bunlar “yineleyici” olarak adlandırılır) çok uzun erimli telefon iletişimini olanakh kıldı. Bakım gerektirmeden uzun süre anzasız çalışabilecek yineleyicilerin yapımı ancak 1950’lerde olanakh oldu; okyanusaşın ilk telefon kablosu bu nedenle ancak 1956’da (İskoçya ile Newfoundland arasında) döşenebildi. Oysa kısa dalga bandındaki radyo dalgalan aracılığıyla okyanusaşın telefon iletişimi 1926’da başlatılmıştı.

Günümüzde kıtalararası telefon iletişimi Yer’le aynı hızda dönen (bir başka deyişle, Yer’in belli bir noktasının üstünde Yer’e göre sabit duran) iletişim uydulanna gönderilen ve Telegonos 330 uyduda yükseltildikten sonra Yer’e yöneltilen mikrodalgalar (dalgaboyu İm ile lmm arasında olan elektromagnetik dalgalar) aracılığıyla sağlanmaktadır.

Mikrodalgalar yer iletişiminde de kullanılmaktadır. Eşeksenel (koaksiyal) kablolarla iletilen mikrodalgalar üzerine modülasyon yoluyla birçok telefon konuşmasını bindirmek, böylece çok sayıda konuşmayı tek bir kablo üzerinden aynı anda iletmek olanaklıdır. Taşıyıcılı telefon (kuranportör) olarak adlandırılan ve ilk kez 1937’de ABD’de uygulanan bu teknik yaygın olarak kullanılmıştır. Daha sonra mikrodalgaların karşılıklı birbirlerini gören ve bir zincir oluşturan çanak anten çiftleri arasında iletilmesi yöntemi (radyolink) geliştirilmiştir (1946). Bu alandaki son gelişme, telefon sinyallerinin laser ışınlarına bindirilerek çok ince (çaplan 5-100 mikron) optik lifler içinde taşınması yöntemidir (elyaf optiği).

Günümüzde telefon sinyallerinin iletimi sayısal (dijital) olarak gerçekleştirilmektedir. Bu amaçla ses sinyali saniyede 8 bin kez örneklenir, bir başka deyişle sinyalin genliği çok kısa zaman aralıklannda ölçülür. Her bir genlik değeri bir kodlayıcı aracılığıyla 0 ve l’lerden oluşan bir elektriksel darbeler dizisine dönüştürülür ve karşı tarafa gönderilir. Bu sayısal bilgi alıcı tarafta yeniden ömeksel (analog) ses sinyaline dönüştürülür. Bu yöntemin iki temel üstünlüğü vardır: Birinci olarak, iletişim sırasında ortaya çıkabilecek distorsiyon ve gürültünün etkileri büyük ölçüde azaltılmış olur. îkinci olarak yöntem bir konuşmadan alman örneklerin arasında kalan zaman boşluklarına başka konuşmalara ilişkin örneklerin yerleştirilmesiyle aynı hat üzerinde birçok konuşmanın birlikte iletilmesine olanak sağlar; buna zaman çoklaması yöntemi denir (bak. mültipleks yayın). Günümüzde telefon sistemleri televizyon, telefoto, telgraf, bilgisayar iletişimi ve çok çeşitli türden başka veri iletişim sistemlerini de içeren büyük telekomünikasyon sistemlerinin bir parçası olmuş durumdadır.