Telepon

Sejarah

Sepanjang sejarah, orang telah menemukan metode untuk berkomunikasi jarak jauh. Metode paling awal melibatkan sistem kasar seperti pemukulan drum atau sinyal asap. Sistem ini berkembang menjadi telegrafi optik, dan pada awal 1800-an, telegrafi listrik. Telepon sederhana pertama, yang terdiri dari tali panjang dan dua kaleng, dikenal pada awal abad kedelapan belas.

Sistem transmisi suara listrik yang berfungsi pertama kali ditunjukkan oleh Johann Philipp Reis pada tahun 1863. Mesinnya terdiri dari membran bergetar yang membuka atau menutup sirkuit listrik. Sementara Reis hanya menggunakan mesinnya untuk mendemonstrasikan sifat suara, penemu lain mencoba menemukan aplikasi yang lebih praktis dari teknologi ini. Mereka ditemukan oleh Alexander Graham Bell pada tahun 1876 ketika dia dianugerahi paten untuk telepon operasional pertama. Penemuan ini terbukti merevolusi cara orang berkomunikasi di seluruh dunia.

Ketertarikan Bell pada telepon terutama berasal dari latar belakangnya dalam fisiologi vokal dan instruksi pidatonya kepada orang tuli. Eksperimen terobosannya terjadi pada 2 Juni 1875. Dia dan asistennya, Thomas Watson, sedang mengerjakan telegraf harmonik. Ketika buluh menempel pada pemancar Watson, arus terputus-putus diubah menjadi arus kontinu. Bell dapat mendengar suara pada receivernya yang menegaskan keyakinannya bahwa suara dapat ditransmisikan dan diubah kembali melalui kabel listrik dengan menggunakan arus listrik kontinu.

Desain telepon asli yang dipatenkan Bell jauh berbeda dengan telepon yang kita kenal sekarang. Dalam arti sebenarnya, itu hanya versi telegraf yang dimodifikasi. Perbedaan utama adalah bahwa itu bisa mengirimkan suara yang sebenarnya. Bell terus memperbaiki desainnya. Setelah dua tahun, ia menciptakan telepon magnetik yang merupakan cikal bakal telepon modern. Desain ini terdiri dari pemancar, penerima, dan magnet. Pemancar dan penerima masing-masing berisi diafragma, yang merupakan piringan logam. Selama panggilan telepon, getaran suara pemanggil menyebabkan diafragma di pemancar bergerak. Gerakan ini ditransfer sepanjang saluran telepon ke penerima. Diafragma penerima mulai bergetar sehingga menghasilkan suara dan menyelesaikan panggilan.

Sementara telepon magnetik merupakan terobosan penting, itu memiliki kelemahan yang signifikan. Misalnya, penelepon harus berteriak untuk mengatasi kebisingan dan distorsi suara. Selain itu, ada selang waktu dalam transmisi yang menghasilkan percakapan yang hampir tidak koheren. Masalah-masalah ini akhirnya terpecahkan karena telepon mengalami banyak perubahan desain. Ponsel pertama yang tersedia untuk konsumen menggunakan satu mikrofon. Ini mengharuskan pengguna untuk berbicara ke dalamnya dan kemudian meletakkannya di telinga untuk mendengarkan. Thomas Edison memperkenalkan model yang memiliki lubang suara pendengar yang dapat dipindahkan dan tabung bicara stasioner. Saat melakukan panggilan, penerima diangkat dan pengguna terhubung langsung ke operator yang kemudian akan mengganti kabel secara manual untuk mengirim. Pada tahun 1878, pertukaran telepon manual pertama dibuka. Ini melayani 21 pelanggan di New Haven, Connecticut. Penggunaan telepon menyebar dengan cepat dan pada tahun 1891, mekanisme pemanggilan nomor otomatis pertama diperkenalkan.

Layanan jarak jauh pertama kali tersedia pada tahun 1881. Namun, tingkat transmisinya tidak bagus dan sulit untuk didengar. Pada tahun 1900, dua pekerja di Bell System merancang kumparan pemuatan yang dapat meminimalkan distorsi. Pada tahun 1912, tabung vakum diadaptasi ke telepon sebagai penguat. Hal ini memungkinkan untuk memiliki saluran telepon lintas benua, pertama kali ditunjukkan pada tahun 1915. Pada tahun 1956, kabel bawah laut diletakkan melintasi Atlantik untuk memungkinkan komunikasi telepon transatlantik. Industri telekomunikasi mengalami revolusi pada tahun 1962 ketika satelit komunikasi yang mengorbit digunakan. Pada tahun 1980, sistem serat optik diperkenalkan, sekali lagi merevolusi industri.

Latar Belakang

Telepon masih beroperasi dengan prinsip dasar yang sama yang diperkenalkan Bell lebih dari seratus tahun yang lalu. Jika seseorang ingin membuat panggilan, mereka mengangkat handset. Ini menyebabkan ponsel terhubung ke jaringan perutean. Saat nomor ditekan pada papan tombol nada sentuh, sinyal dikirim melalui saluran telepon ke stasiun perutean. Di sini, setiap digit dikenali sebagai kombinasi frekuensi nada. Kombinasi nomor tertentu menyebabkan sinyal dikirim ke telepon lain yang menyebabkannya berdering. Ketika telepon itu diangkat, koneksi antara kedua telepon dimulai.

Corong bertindak sebagai mikrofon. Gelombang suara dari suara pengguna menyebabkan piringan plastik tipis di dalam telepon bergetar. Ini mengubah jarak antara cakram plastik dan cakram logam lainnya. Intensitas medan listrik antara dua disk berubah sebagai hasilnya dan arus listrik yang bervariasi dikirim ke saluran telepon. Penerima di telepon lain mengambil arus ini. Saat memasuki penerima, ia melewati satu set elektromagnet. Magnet ini menyebabkan diafragma logam bergetar. Getaran ini mereproduksi suara yang memulai arus. Penguat di penerima membuatnya lebih mudah untuk didengar. Ketika salah satu telepon ditutup, arus listrik terputus, menyebabkan semua koneksi perutean terlepas.

Eiisha Gray

Elisha Gray adalah saingan utama Alexander Graham Bell, pertama untuk penemuan telegraf harmonik dan kemudian telepon. Dia adalah seorang penemu yang produktif, diberikan sekitar 70 paten selama hidupnya. Lahir di Barnesville, Ohio, pada 2 Agustus 1935, dan dibesarkan di sebuah peternakan, Gray harus meninggalkan sekolah lebih awal ketika ayahnya meninggal tetapi kemudian melanjutkan studinya di Oberlin College, di mana ia berkonsentrasi pada ilmu fisika, terutama listrik, dan mendukung dirinya sebagai tukang kayu.

Setelah meninggalkan Oberlin, Gray melanjutkan eksperimen listriknya, berkonsentrasi pada telegrafi. Pada tahun 1867, ia mematenkan relai telegraf yang ditingkatkan, dan kemudian, sakelar telegraf, "pemberitahu" untuk hotel dan kantor bisnis besar, pengulang telegrafik, dan printer saluran telegraf. Dia juga bereksperimen dengan cara mengirimkan beberapa pesan terpisah secara bersamaan melalui satu kabel, subjek yang juga melibatkan upaya Bell. Gray menang, mengajukan aplikasi paten telegraf harmonik pada Februari 1875, dua hari sebelum aplikasi serupa Bell.

Gray sekarang mulai menyelidiki cara untuk mengirimkan pesan suara, segera mengembangkan desain telepon yang menampilkan pemancar cair dan resistansi variabel. Dalam salah satu kebetulan paling luar biasa dalam sejarah penemuan, Gray mengajukan pemberitahuan tentang niatnya untuk mematenkan perangkatnya pada 14 Februari 1876—hanya dua jam setelah Bell mengajukan paten teleponnya sendiri di kantor yang sama. Western Union Telegraph Company membeli hak atas telepon Gray dan masuk ke bisnis telepon; Bell Telephone Company meluncurkan gugatan pahit sebagai balasannya.

Sementara itu, Gray telah menjadi mitra pendiri pada tahun 1869 dari Gray and Barton, sebuah toko peralatan listrik di Cleveland, Ohio. Ini menjadi Western Electric Manufacturing of Chicago pada tahun 1872, yang berkembang menjadi Western Electric Company, yang ironisnya, menjadi komponen tunggal terbesar dari Bell Telephone pada tahun 1881.

Sistem transmisi yang disajikan menggambarkan apa yang terjadi selama panggilan lokal. Ini sedikit berbeda untuk jenis panggilan lain seperti jarak jauh atau seluler. Panggilan jarak jauh tidak selalu terhubung langsung melalui kabel. Dalam beberapa kasus, sinyal diubah Komponen elektronik telepon canggih dan menggunakan teknologi pemrosesan elektronik terbaru. Papan sirkuit diproduksi dengan cara yang sama seperti papan yang dibuat untuk jenis peralatan elektronik lainnya. Papan nonkonduktif pracetak dilewatkan melalui serangkaian mesin yang menempatkan chip, dioda, kapasitor, dan komponen elektronik lainnya yang sesuai di tempat yang sesuai. Untuk menempelkan bagian elektronik ke papan, mesin solder gelombang digunakan. ke sinyal parabola dan ditransmisikan melalui satelit. Untuk telepon seluler, sinyal dikirim ke antena seluler. Di sini, dikirim melalui gelombang radio ke ponsel yang sesuai.

Bahan Baku

Berbagai bahan baku digunakan untuk membuat telepon. Bahan berkisar dari kaca, keramik, kertas, logam, karet dan plastik. Komponen utama pada papan sirkuit terbuat dari silikon. Casing luar ponsel biasanya terbuat dari polimer yang kuat dan tahan benturan. Untuk memodifikasi karakteristik polimer ini, berbagai pengisi dan pewarna digunakan. Speaker membutuhkan bahan magnetik.

Desain

Telepon modern hadir dalam berbagai bentuk dan ukuran, tetapi semuanya memiliki fitur umum yang sama. Mereka terdiri dari satu handset yang berisi pemancar dan penerima. Handset bersandar di pangkalan saat telepon tidak digunakan. Mereka juga memiliki sistem panggilan yang merupakan tombol putar atau tombol nada sentuh. Baru-baru ini, telepon putar telah dihapus demi tombol yang lebih berguna. Untuk mengingatkan konsumen bahwa mereka memiliki panggilan masuk, telepon dilengkapi dengan dering. Berbagai macam telepon khusus juga diproduksi. Telepon speaker dibuat untuk memungkinkan konsumen melakukan percakapan telepon Masing-masing bagian telepon dirakit secara otomatis dan manual. Pemancar dan penerima disatukan oleh mesin. Bagian-bagian ini kemudian dimasukkan ke jalur perakitan utama dan dimasukkan ke dalam headset yang dicetak. Demikian pula, elektronik internal, termasuk bantalan nada sentuh, dimasukkan ke dalam rumah utama dan dipasang dengan sekrup. tanpa memegang gagang telepon. Telepon nirkabel juga tersedia. Model ini tidak memerlukan koneksi langsung dari handset ke pangkalan. Sebaliknya suara pengguna diubah menjadi gelombang radio dan kemudian dikirim ke pangkalan telepon. Ini, pada gilirannya, akan diubah menjadi sinyal listrik dan dikirim ke saluran telepon. Jenis telepon umum lainnya adalah telepon seluler. Ponsel ini menggunakan gelombang radio dan sistem antena untuk berkomunikasi antar ponsel.

Manufaktur
Proses

Karena ada begitu banyak bagian berbeda yang digunakan untuk membuat telepon, komponen tersebut biasanya diproduksi oleh perusahaan yang berbeda dan kemudian dirakit oleh produsen telepon. Komponen utama termasuk elektronik internal, handset, dan berbagai bagian plastik.

Bagian plastik

• 1 Untuk memproduksi komponen plastik seperti alas, casing handset, dan tombol tekan, biasanya dilakukan pencetakan injeksi. Dalam proses ini, pelet polimer plastik dimasukkan ke dalam hopper mesin cetak injeksi. Mereka kemudian melewati sekrup yang dikontrol secara hidrolik dan dilebur. Saat sekrup berputar, plastik yang meleleh dipindahkan melalui nosel dan disuntikkan ke dalam cetakan. Tepat sebelum injeksi ini, kedua bagian cetakan disatukan untuk membentuk rongga yang sesuai dengan bentuk bagian telepon. Saat berada di dalam cetakan, plastik ditahan di bawah tekanan selama beberapa waktu dan kemudian dibiarkan dingin. Saat mendingin, mengeras dan membentuk bentuk bagian. Cetakan ini dilapisi dengan krom untuk membuat permukaan mengkilap.
• 2 Setelah beberapa saat, bagian cetakan dibuka dan bagian dikeluarkan. Cetakan kemudian ditutup kembali dan proses dimulai lagi. Pada titik proses ini, banyak bagian yang diperiksa secara manual untuk memastikan bahwa tidak ada bagian yang rusak parah yang digunakan. Jika ada bagian yang rusak, disisihkan untuk dicairkan kembali dan dibentuk kembali menjadi bagian yang baru.

Elektronik internal

• 3 Komponen elektronik telepon canggih dan menggunakan teknologi pemrosesan elektronik terbaru. Papan sirkuit diproduksi dengan cara yang sama seperti papan yang dibuat untuk jenis peralatan elektronik lainnya. Prosesnya dimulai dengan papan yang terbuat dari bahan non-konduktor yang memiliki konfigurasi elektronik tercetak di atasnya menggunakan bahan konduktor. Papan ini kemudian dilewatkan melalui serangkaian mesin yang menempatkan chip, dioda, kapasitor, dan komponen elektronik lainnya yang sesuai di tempat yang sesuai. Untuk mencegah kerusakan akibat debu, proses dilakukan di ruangan yang dibersihkan secara khusus. Setelah selesai, dikirim ke langkah berikutnya untuk menyolder.
• 4 Untuk menempelkan komponen elektronik ke papan, digunakan mesin solder gelombang. Sebelum dimasukkan ke dalam mesin, papan dicuci untuk menghilangkan kontaminan. Saat masuk, papan dipanaskan menggunakan panas inframerah. Bagian bawah papan melewati gelombang solder cair dan melalui aksi kapiler, semua tempat yang diperlukan diisi. Saat papan dibiarkan dingin, solder mengeras dan potongan tetap di tempatnya. Ini menciptakan sambungan listrik antara sirkuit tercetak dan komponen.

Perakitan dan Pengemasan

• 5 Masing-masing bagian dirakit secara otomatis dan manual. Pemancar dan penerima disatukan oleh mesin. Bagian-bagian ini kemudian dimasukkan ke jalur perakitan utama dan dimasukkan ke dalam headset yang dicetak. Demikian pula, elektronik internal, termasuk bantalan nada sentuh, dimasukkan ke dalam rumah utama dan dipasang dengan sekrup. Headset kemudian diletakkan di dasar telepon dan kunci telepon juga dapat dipasang.
• 6 Setelah semua bagian telepon dirakit, telepon yang telah selesai dimasukkan ke dalam kemasan akhir. Biasanya, mereka dibungkus plastik dan dimasukkan ke dalam kotak. Bahan kemasan seperti polystyrene juga disertakan untuk melindungi perangkat dari kerusakan selama pengiriman. Manual pemilik atau literatur lainnya disertakan dan kotak disegel dengan selotip. Kotak ditumpuk di atas palet, dikirim ke distributor dan akhirnya, pelanggan.

Kontrol Kualitas

Untuk memastikan kualitas setiap telepon, inspeksi visual dan listrik dilakukan di seluruh proses produksi dan sebagian besar cacat terdeteksi. Selain itu, setiap telepon yang telah selesai diuji untuk memastikannya berfungsi. Seringkali tes ini dilakukan di bawah kondisi lingkungan yang berbeda seperti panas dan kelembaban yang berlebihan untuk mensimulasikan ekstrem yang dialami dalam pengaturan kehidupan nyata. Bagian plastik diberikan uji siksaan untuk memastikan mereka tetap berfungsi bahkan setelah tingkat penyalahgunaan konsumen. Misalnya, angka-angka pada papan nada sentuh diletakkan di bawah jari karet yang mengetuk tombol cukup lama sehingga sama dengan empat puluh tahun panggilan. Karena banyak bagian yang membentuk telepon diproduksi oleh subkontraktor, produsen telepon sangat bergantung pada pemasok ini untuk kualitas yang baik. Untuk memastikan produksi yang konsisten, sebagian besar pembuat telepon menetapkan spesifikasi kualitas untuk masing-masing suku cadang yang harus dipenuhi oleh pemasok.

Masa Depan

Teknologi telepon berkembang pesat. Di masa depan, telepon nirkabel akan dirancang lebih kecil dan lebih ringan. Mereka akan memiliki transmisi yang lebih luas dan jangkauan penerimaan yang lebih baik. Kualitas suara juga akan ditingkatkan. Teknologi lain yang mengintegrasikan telepon dengan komputer dan televisi kabel akan menjadi hal biasa. Sistem panggilan juga akan ditingkatkan. Dalam demonstrasi baru-baru ini, satu perusahaan menunjukkan teknologi yang menerima perintah suara untuk memanggil nomor telepon.