Hoe werkt een telefoon?
De essentiële elektromechanische functies die ervoor zorgen dat een telefoon werkt, zijn vrij eenvoudig en duidelijk. Deze uitleg beschrijft de processen die een vaste telefoon laten werken. De processen die ervoor zorgen dat mobiele telefoons werken en waarmee VoIP-telefoons (Voice over Internet Protocol) kunnen werken, zijn iets gecompliceerder en vereisen radiogolven en Internet Protocol (IP). De basisprincipes om een telefoon te laten werken, zijn echter hetzelfde.
Om een vaste telefoon te laten werken, moeten twee koperdraden twee dingen overbrengen: signalen en stem. De twee draden, meestal groen en rood gecoat, vormen het hart van het proces dat ervoor zorgt dat de telefoon werkt. Terwijl de telefoon op de haak of in de houder rust, beperkt een condensator in de telefoonhouder de hoeveelheid elektrische stroom die naar de beltoon stroomt, eigenlijk een chip in een kleine luidspreker. De condensator voorkomt kortsluiting in de draden en de lokale telefooncentrale herkent dat de telefoon is opgehangen.
Voor een goede werking van de telefoon moet het geluid worden overgebracht langs dezelfde draden die de beltoon activeren. De handset van alle telefoons bevat een microfoon waarmee geluidspulsen kunnen worden omgezet in elektrische pulsen. Het andere integrale deel van de handset, de ontvanger, zet de hoorbaar gemoduleerde elektrische stroom weer om in geluidsgolven en de stem is hoorbaar. Overdracht en ontvangst van de stem hangen daarom af van zowel geluidsgolven als elektrische pulsaties.
Wanneer de telefoon in de houder staat, is alleen de beltoon, de chip, elektrisch verbonden. Wanneer de telefoon een inkomend gesprek ontvangt, verzendt de lokale telefooncentrale een wisselstroom met hoogspanning (wisselstroom) naar de houderschakelaar. Deze stroomstoot heft de condensator op en de geïntegreerde schakeling (IC) van de houder zorgt ervoor dat de telefoon overgaat. Voor telefoons in de VS ligt deze piek meestal in het bereik van 20 Hertz (Hz). De telefoon die de oproep ontvangt, wordt geselecteerd via de DTMF-pulsen (dial tone multi-frequency), de toetsen op het toetsenblok van de bellende partij. Bij het opnemen en ontvangen van handsets neemt de schakelaar in de houder de elektrische schommelingen over van wisselstroom naar gelijkstroom (DC), waardoor spraakoverdracht via de twee draden mogelijk wordt. De twee sledeschakelaars bekrachtigen dan weerstandshorts over hun respectieve draden, produceren een kiestoon aan het zendende uiteinde en activeren het belsignaal aan het ontvangende uiteinde.
De primaire draden van de telefoon lopen van telefoons naar telefoonaansluitingen en naar de ingangskasten in het huis of gebouw. Van daaruit brengen telefoonkabels die aan de alomtegenwoordige telefoonpalen langs de straat zijn geregen, oproepen naar de lokale centrale. Van de lokale centrale, glasvezellijnen, radio-uitzending en, voor langeafstandsgesprekken, satelliettransmissies voeren een oproep naar zijn bestemming waar het weer binnen de twee koperdraden belandt.
Radiogolven worden gebruikt om een mobiele telefoon goed te laten werken. Internetprotocollen (IP), netwerkdigitalisering en pakketschakeling worden gebruikt om de VoIP-telefoon te laten werken.