Электроника шаг за шагом [Практическая энциклопедия юного радиолюбителя]

Несколько слов о том, как работает «первоисточник» — как рождаются звучащие слова. Все начинается с голосовых связок, они находятся в глубине гортани, на пути постоянного воздушного потока, идущего из легких. Подобно двустворчатой двери, связки расходятся при дыхании, а для образования звука смыкаются и начинают колебаться в воздушном потоке — их размеры и натяжение определяют частоту родившегося звука. Так у детей и женщин связки короче (18–20 мм; у мужчин — 20–24 мм) и голос более высокий. Но рождение звука связками — это лишь полдела. Дальше в действие вступают язык, небо, зубы, губы. Они, как и сами связки, по нервным волокнам получают сигналы управления, перемещаются мышцами и, воздействуя на спектр начального звука, формируют произносимое слово.

Формально телефон не относится к электронике, но мы все же уделим ему некоторое внимание. Хотя бы потому, что каждый человек должен иметь представление о своем верном помощнике — телефоне.

Линия телефонной связи упрощенно показана на Р-70;2. Одно из упрощений состоит в том, что на рисунке абонентов соединяют четыре провода, а в действительности удается обойтись двумя проводами. В телефонных аппаратах имеется устройство, благодаря которому свой собственный сигнал резко ослабляется и не заглушает голос далекого абонента. Поэтому-то свой собственный микрофон и можно подключать к тому же проводу, по которому к тебе издалека приходит сравнительно слабый «чужой» сигнал. Кроме того, в современных системах телефонной связи источник постоянного тока, как правило, находится не в телефонном аппарате, а на центральной станции, и постоянное напряжение подается к абонентам по тем же проводам, по которым идут электрические сигналы (Р-70;3).

На центральной станции находится и коммутатор, он позволяет любому абоненту большой телефонной сети соединиться с любым другим абонентом (Р-70;4). Когда-то на станциях стояли ручные коммутаторы — абонент просил телефонистку: «Соедините меня, пожалуйста, с таким-то номером…», и она вручную производила необходимые для этого переключения линий. Сейчас соединения абонентов производится автоматически, и телефонные станции поэтому называют автоматическими, АТС.

Рисунок Р-71;1 поясняет, как работает один из самых первых типов автоматических коммутаторов — декадный (на десять абонентов) шаговый искатель.

Р-71

С телефонного аппарата к нему поступает цифра, закодированная количеством электрических импульсов — от одного до десяти. Каждый такой импульс быстро втягивает сердечник электромагнита, заставляет подвижный контакт искателя сдвинуться на один шаг вперед. Сразу же после этого пружина возвращает сердечник в исходное положение, а подвижный контакт остается на месте в ожидании следующего импульса. (Подвижный контакт вернется в начальное положение только по окончании разговора, после того, как в линию пойдет сигнал «отбой».) Подвижный контакт искателя сделает столько шагов, сколько импульсов тока придет к электромагниту, а значит, он по заданному числу импульсов осуществит соединение с нужным абонентом.

В больших городах сотни тысяч, миллионы абонентов, и, конечно, даже и думать нельзя о шаговых искателях с таким гигантским количеством неподвижных контактов (не говоря уже о том, что невозможно было бы посылать «заказ» из нескольких тысяч электрических импульсов). Поэтому используется ступенчатый принцип соединения по разрядам, напоминающий нашу систему десятичного счета, с переходом от одного разряда к другому (Р-71;2). Первая цифра, первая серия импульсов, приводит в действие первый шаговый искатель, первую декаду этой многоступенчатой системы. Этот искатель выбирает один из десяти искателей следующей «ступени», тот выбирает один искатель из следующего десятка, и так до тех пор, пока линия не подключается к последнему искателю, который как раз и производит окончательное соединение с нужным абонентом. Сигналом для перехода к следующему разряду, для отключения электромагнита работавшего декадного счетчика и включения электромагнита декадного счетчика следующего разряда, служит сравнительно длинная пауза между набором соседних цифр (длинная в сравнении с паузами между импульсами одной цифры).

Во многих городах имеется несколько АТС, связанных друг с другом большим числом соединительных линий. Первые цифры номера, первые серии импульсов выводят вас на АТС того района, где находится вызываемый абонент (Р-71;3). В последнее время широкое распространение получило и автоматическое соединение с другими городами. В этом случае первые набираемые цифры — код города — выводят на линию междугородной связи, по которой вы соединяетесь прямо с АТС вызываемого города, а затем уже приводите в действие именно ее коммутаторы, набирая номер своего далекого абонента.