همه چیز در مورد ابداع، اختراع و تاریخچه ساخت تلفن، از گذشته تا کنون

شاید شما نیز در مورد ساختن تلفن و مخترع آن داستان ها و روایت های متفاوتی شنیده باشید! اینکه اولین تلفن دنیا چگونه ساخته شد، یا اینکه آیا واقعا الکساندر گراهام بل اولین نفری بود که این وسیله جالب و بسیار کاربردی را در آن زمان به دنیای در حال پیشرفت ما آورد، یا اشخاص دیگری نیز در این زمینه فعالیت می کردند!

این دستگاه بسیار پرکاربرد ارتباطی که مطئنن در زندگی همه ما مردم سیاره زمین تأثیر بسزایی داشته و حتی باعث پیشرفت های نوآورانه تر و اختراعاتی مفید و خارق العاده شده، بر چه اساسی ساخته شد؟ انگیزه و ایده های پشت ساخت این دستگاه چه بوده اند و چه شخص یا حتی اشخاصی، در چه زمان هایی به اختراع یک وسیله برای ارتباطات غیر مستقیم و از راه دور روی آورده اند؟

اگر می خواهید جواب همه این سوالات را بدانید و در مورد اختراع و ابداع تلفن اطلاعات بیشتری کسب کنید، تا آخر این مطلب با ما همراه باشید.

اولین نسل تلفن ها برای ارتباط از راه دور

می توان گفت، جرقه ابداع و ساخت تلفن بعد از اختراع تلگراف در سال های ۱۸۳۰ تا ۱۸۴۰ میلادی زده شد. زمانی که محققانی مانند ساموئل مورس و مخترعان دیگر با انتقال سیگنال روی سیم های بین دو ایستگاه ، ارتباطات از راه دور را دگرگون کردند.

البته که نحوه ارتباطات از راه دور، بر اساس روالی دیگر نیز از گذشته رواج داشته، اما از فاصله های نه چندان دور.

مثلا زمانی که افراد برای ارتباط از فاصله هایی دور تر از فاصله رو در رو (چهره به چهره)، از وسیله های مکانیکی مانند سیم ، لوله و دیافراگم سیمی برای دریافت ارتعاشات صوتی استفاده میکردند. همانند اسباب بازی های دوران کودکی ما که توسط دو لیوان کاغذی یا قوطی های حلبی و سیم ساخته می شدند و انتقال صوت را از فاصله هایی نه چندان دور ممکن می ساختند.

البته جالب است که بدانید، اینگونه ارتباطات حتی در زمان هایی بسیار گذشته نیز دیده شده ، از آنجایی که یک نمونه تلفن ارتباطی قدیمی، مربوط به حدود قرن هفتم پس از میلاد، در سالهای گذشته در سرزمین های سرخپوستان آمریکایی کشف شده که با استفاده از کدو خالی و پوست کشیده شده ساخته شده است و هم اکنون در موزه اسمیتسونیان واشنگتن دی سی نگهداری می شود.

بر همین اساس، فیزیکدان های قدیمی ، مانند دانشمند انگلیسی رابرت هوک، در سال های ۱۶۶۴ تا ۱۶۸۵ اولین نسخه های تلفن سیمی آکوستیک را ابداع کرد و در سالهای ۱۸۰۰ تا ۱۸۳۰ ، یعنی قبل از ابداع کد مورس برای تلگراف، دانشمندان بسیاری تلگراف الکترونیکی و تلگراف الکترومغناطیسی را برای ارتباط از راه دور امتحان میکردند.

با این حال، این ساموئل مورس بود که بنیان گذار کد مورس شد و توانست برای اولین بار، کدهای صوتی را توسط سیم، بین دو ایستگاه، به طول تقریبا ۳ کیلومتر انتقال دهد.

اولین مخترع تلفن چه کسی بود؟

بدون شک، می توان گفت بعد از اختراعات تلگرافی مورس و انتقال الکترونیک از طریق سیم برای ارتباط از راه دور، دانشمندان زیادی در صدد بر آمدند تا صدا را از طریق سیم به مکانهایی دورتر منتقل کنند.

در سالهای ۱۸۵۴ تا ۱۸۶۰ میلادی، دانشمند ایتالیایی-آمریکایی به نام آنتونیو میوچی ، اولین دستگاه تلفن صوتی الکتریکی را به نمایش گذاشت که طرز کار ساده ای داشت، اما آن در هیچ کجا ثبت رسمی نشد.

یکی دیگر از دانشمندان سرشناس در این زمینه، یوهان فیلیپ ریس آلمانی است که توانست یک تلفن ساده را در بین سالهای ۱۸۶۱ تا ۱۸۷۰ میلادی اختراع کند، اما آن را به ثبت نرساند و حتی پروژه های علمی آن نیز دیگر ادامه نیافتند.

از سال ۱۸۷۰ میلادی تا کنون، نظرات مختلفی در مورد ابداع تلفن و اولین شخص سازنده این وسیله وجود دارد، چرا که در آن زمان چندین نفر در سراسر دنیا به ساختن این وسیله شگفت انگیز مشغول بوده اند. البته بر اساس تجارب گذشته و همه با الهام از فناوری های آن زمان، مانند تلگراف مورس و توانایی انتقال صدا از طریق سیم.

از معروف ترین چهره های ساخت تلفن در آن زمان، آنتونیو میوچی ، الیشا گری و الکساندر گراهام بل و حتی تـوماس ادیسون بودند که در دعاوی دادگاه و شکایت های قانونی، حق ثبت اختراع این وسیله گرانبها را از آن خود می دانستند.

شکایت ها و دادرسی های این ثبت اختراع برای سالها ادامه داشت و البته که می توان گفت، این الکساندر گراهام بل بود که در سال ۱۸۷۶ میلادی ، حق ثبت اختراع تلفن را در ایالات متحده دریافت کرد.

گراهام بل توانست با یک دستگاه فرستنده مایع و گیرنده الکترومغناطیسی، اولین جمله ارتباطی را از راه دور منتقل کند و آن جمله خطاب به دستیارش، از این قرار بود که”: آقای واتسون، بیا اینجا! من می خواهم شما را ببینم!”

در همان سال، گراهام بل توانست با استفاده از خط تلگراف بین برانتفورد و پاریس، در فاصله هشت مایل یا سیزده کیلومتر ، تماسی برقرار کند که به عنوان اولین تماس از راه دور در جهان شناخته شد.

حتی گراهام بل، دو سال بعد از آن رخداد، یعنی در سال ۱۸۷۸ ، تلفن اختراعی خودش را به ملکه ویکتوریا نشان می دهد و سرنوشت اولین تماس از راه دور را در بریتانیا رقم میزند.

در همان سال ها تا سال ۱۹۱۵ میلادی ، بسیاری از مراکز تجاری شهرهای مختلف در انگلستان و ایالت متحده، ارتباطات تلفنی دائمی را بین خودشان برقرار می کنند.

از آن پس، تا سال ۱۹۲۷ میلادی، ارتباط از راه دور تلفنی بسیار رشد کرده و در همین سال، اولین تماس تلفنی بین اقیانوس اطلس، از ایالات متحده به بریتانیا برقرار میشود که یکی از بیشترین مسافت های ارتباط از راه دور شناخته شد.

پس با این حال، می توان گفت تلفن مدرن حاصل کار بسیاری از افراد است. اما بدون شک الکساندر گراهام بل اولین شخصی بود که تلفن را برای انتقال صدا از طریق سیم های تلگراف آماده و اختراع کرد.

اما اساس کار تلفن های قدیمی تا کنون چگونه بوده است؟

همانطور که گفتیم، دردهه قبل از سال ۱۹۹۰ میلادی، اختراعات بسیار فراوانی برای ثبت تلفن وجود داشت، مانند تلفن گراهام بل که دارای یک فرستنده مایع و گیرنده مغناطیسی بود، اما این اختراع فقط می توانست از طریق سیم های تلگراف، یک ارتباط بین مبدأ و مقصد ایجاد کند و در اصل به جز گیرنده و فرستنده چیز دیگری نبود.

در همین حال، اختراعات گیرنده و فرستنده های دیگری نیز توسط دانشمندان مختلف ثبت می شدند که اصلا کیفیت مطلوبی نداشتند و به جز ایجاد ارتباط بین دو نقطه، کارایی دیگری را در اختیار کاربران قرار نمیدادند.

در سال ۱۸۷۷ میلادی تـوماس ادیسون موفق می شود تا یک فرستنده کربنی را اختراع کرده و آن را جایگزین فرستنده های مایع کند که همین امر باعث می شود تا کیفیت صدای انتقالی روی خط ها بسیار بهبود یابد. اما شکایت هایی در این زمینه حق ثبت اختراع رخ می دهد و ۱۵ سال شکایت و دعاوی دادگاهی باعث می شود تا پروژه های ساخت فرستنده های کربنی ادیسون تا سال های ۱۹۹۰ به طول بیانجامد و در نهایت، این حق ثبت اختراع ادیسون باعث می شود تا انحصار بل تا قرن بیستم حفظ شود.

باید بدانید که اولین تلفن های اختراعی در آن سالها فقط دارای یک سیم برای انتقال و دریافت صدا بودند، همچنین فقط یک گوشی برای صحبت کردن و دریافت صدا وجود داشت که البته به مرور زمان دو گوشی نیز برای دریافت صدا و انتقال صدا اختراع شدند که البته هزینه های ارتباطی را کمی گرانتر می کردند. همینطور باتری و تامین انرژی تلفن ها توسط اپراتورهای جداگانه صورت می پذیرفت، یعنی علاوه بر سیمهای فرستنده و گیرنده، سیمهایی نیز برای قطع و وصل کردن باتری یا خط وجود داشتند.

از طرفی، مشترکین باید با پیمانکاران تلگراف هماهنگ می کردند که بین آنها تماس خط برقرار کنند. یعنی برای سیگنال دهی فرستنده نیاز بود تا آن ها به اپراتور وصل شوند و سپس به گیرنده مد نظر خودشان. از همین جهت، جعبه های زنگ تلفن جداگانه ، باتری و حتی تلفن هایی پیشرفته تر با سوئیچ های جداگانه روی کار آمدند که در اصل سوئیچ جداگانه تلفن ها باعث می شد تا خط و باتری برای ارتباط قطع و و صل شوند.

سپس بعد از دهه ۱۹۳۰ ، تلفن ها زنگ و سیم پیچ القایی را درون خود قرار دادند و در نتیجه زنگ جداگانه تلفن ها کاملا از بین رفت. همچنین برای برق تلفن ها از باتری های دفتر مرکزی اپراتورها استفاده می شد، پس باتری جداگانه تلفن نیز احتیاجی نبود.

از جهتی، صفحه های چرخشی تماس گیری در تلفن ها مرسوم شدند و در دهه ۱۹۶۰ سیگنالینگ  Touch-Tone جایگزین صفحه چرخشی تلفن شد.

با آغاز قرن جدید و از سال های ۱۹۶۰ به بعد تا سال های ۲۰۰۰ میلادی ، تلفن های دکمه ای و کدگذاری گفتاری در تلفن ها به وجود آمدند. تلفن های دیجیتال توسط فناوری فـلز-اکسید-نیمه هادی یا همان ترانزیستورهای ماسفت روی کار آمدند، البته در حالی که آزمایشگاه بل ، به دلیل آنالوگ بودن تلفن ها استفاده از ترانزیستور ماسفت را عملی نمی دانست، از همین جهت، مهندسان این شرکت فناوری تراشه مبدل دیجیتال به آنالوگ و برعکس، آنالوگ به دیجیتال را توسعه دادند. در همین حین گوشی های موبایل نیزراه خود را به جهان ارتباطات پیدا کردند.

در نهایت ترکیب چندین ترانزیستور آی سی ماسفت، فیلتر کدک PCM را به وجود آورد و همین امر باعث شد تا سیستم‌های سوئیچینگ برای مبادلات تلفنی، مبادلات شعب خصوصی (PBX) و غیره استفاده شوند.همینطور، ترانزیستورهای آی سی ماسفت (IC MOS) و ترکیب آن ها بایکدیگر باعث شد تا ذخیره‌سازی داده‌های صوتی، پست صوتی و دستگاه‌های منشی دیجیتال نیز به وجود آیند.

آینده تلفن ها به کجا می رود؟

در نهایت، تلفن های آی پی (IP) که بر اساس پروتکل اینترنت (Internet Protocol) کار میکنند و به این پروسه ویپ (VoIP) نیز می گویند، که مخفف پروتکل صوتی از طریق اینترنت (Voice over Internet Protocol) است، جایگزین تلفن های سنتی قدیمی خواهند شد.

تلفن های آی پی مدرن و جدید بر اساس پهنای باند اینترنت بسته های های صوتی مکالمات را منتقل میکنند و به دلیل رایگان بودن یا کم هزینه بودن اتصال هات اسپات وای فای، مطمئنن جای تلفن های قدیمی و گذشته را خواهند گرفت.

در نهایت می توان گفت بعد از قرن ها و سالهایی که از تحولات فناوری در زمینه ارتباطات از راه دور گذشته ، اکنون در قرن بیستم، ارتباطات از راه دور تحت سلطه تلفن های آی پی قرار میگیرد و این رخداد شامل ترکیبی از استفاده های گوناگون، مانند استفاده از کامپیوتر، گوشی های هوشمند، دوربین دیجیتال و دسترسی به اینترنت برای ارتباط از راه دور است. پس می توان انتظار داشت که ارتباطات از راه دور اکنون به درجه ای خواهد رسید که علاوه بر شماره گیری سریع، همچنین پخش و ضبط صدا و حتی ضبط تصویر را نیز در بر میگیرد.