مخترع الهاتف

التليفون أو المسرة حسب المجمع اللغوي المصري [(كلمة تعني بالإنجليزية Telephone وهي مشتقة من كلمة يونانية قالب:Lang-el يعني المقطع الأول منها tēle "بعيدًا"، أما المقطع الثاني φωνή, phōnē فيعني "صوت") هو إحدى وسائل الاتصال عن بُعد التي تُستخدم لإرسال واستقبال الأصوات المشفرة رقميًا أو إلكترونيًا (الكلام الشائع) بين شخصين أو أكثر يتحاورون. وفي عالمنا المتقدم، يعد التليفون من أكثر الأدوات الشائع استخدامها في المنازل. ويتم تشغيل معظم التليفونات من خلال إرسال إشارات كهربية عن طريق شبكة تليفونية معقدة، تلك الشبكة التي تساعد في اتصال أي مستخدم تليفون بأي مستخدم آخر. كما أن الرموز التخطيطية المستخدمة في تحديد خدمة التليفون أو المعلومات المتعلقة بالتليفون في الطباعة ووضع العلامات وبعض الوسائط الأخرى تشتمل على ℡℡, ☎☎, ☏☏, و✆✆

وبوجه عام، يعتمد نظام التليفون الأرضي التقليدي، المعروف أيضًا باسم "الخدمة التليفونية القديمة والبسيطة" على استخدام كل من المعلومات السمعية والإشارات من خلال الكابل المجدول نفسه المكون من أسلاك معزولة والذي يمثل خط التليفون. وعلى الرغم من أن التليفون قد صُمم خصيصًا من أجل الاتصال عن طريق الصوت، فإن نظام الاتصال قد تم تعديله لكي يشمل أيضًا الاتصال عن طريق إرسال البيانات مثل التليكس أو الفاكس أو الاتصال عن طريق الإنترنت. إن الأداة المعدة لإرسال الإشارات تتكون من جرس وجهاز تنبيه إلكتروني وضوء أو أية وسيلة أخرى لتنبيه المستخدم للمكالمات الواردة، بالإضافة إلى مجموعة من الأزرار المرقمة أو قرص دائري لإدخال رقم التليفون وذلك للمكالمات الصادرة. وجدير بالذكر أنه يفضل استخدام الكابل المجدول؛ حيث أنه أكثر فاعلية في منع حدوث التداخل الكهرومغناطيسي وأيضًا منع اللغط (إشارات أو أصوات غير مرغوب بها في الاتصال الهاتفي نتيجة للاتصال بين دوائر البث).
كما يتكون الهاتف من أداة تنبيه والتي عادة ما تكون جرسا، بحيث تظل أداة التنبيه متصلة بخط الهاتف طالما أنه غير مستخدم (أي أن السماعة غير مرفوعة)، بالإضافة إلى بعض الأجزاء الأخرى التي تكون متصلة بالهاتف عندما يتم استخدامه (أي عندما تكون السماعة مرفوعة). وتشمل هذه الأجزاء: جهاز الإرسال (الميكروفون) وجهاز الاستقبال (مجهار)، بالإضافة إلى بعض الدوائر الأخرى التي تستخدم في الاتصال وتنقية الصوت وتكبيرة. عندما يرغب الطرف المتصل في التحدث إلى أي طرف آخر، فإنه سيقوم برفع سماعة الهاتف، ومن ثم يتم تشغيل زر التحويل أو حامل السماعة (وهو عبارة عن قاطع في جهاز الهاتف يعمل عند وضع السماعة أو رفعها)، الأمر الذي يجعل التليفون في حالة الاستخدام (السماعة مرفوعة)، ويتم ذلك من خلال توصيل جهاز الإرسال (المصدح) (الميكروفون) وجهاز الاستقبال (مجهار) وبعض الأجزاء السمعية الأخرى بخط التليفون. إن هذه المجموعة من الدوائر الكهربية تكون لديها مقاومة ضعيفة للغاية (أقل من 300 أوم) مما يتسبب في حدوث التيار المستمر (48 فولت) الذي يصدر من مقسم الهاتف والمعروف بالسنترال (وحدة تنشئها شركة الهاتف لإدارة الخدمة الهاتفية في منطقة معينة) ليستمر في التدفق خلال خط الهاتف. ويقوم السنترال بتتبع التيار المستمر وتوصيل دائرة الاتصال الرقمية بالخط، بالإضافة إلى إرسال نغمة اتصال للإشارة إلى الاستعداد لعمل المكالمة. وفي الهواتف الحديثة، يقوم الطرف المتصل بضغط أزرار الهاتف في تتابع يتوافق مع رقم تليفون الطرف الذي يقوم بالاتصال به. وتتصل هذه الأزرار بدائرة كهربية مولدة للنغمات ينشأ عنها تردد متعدد ثنائي النغم (DTMF) وينتهي عند إحدى الدوائر الكهربية الأخرى الموجودة في السنترال. أما التليفونات القرصية التي تعتمد على تدوير القرص الدوار عند الاتصال فتعمل بنظام الاتصال النبضي، حيث تقوم بإرسال نبضات كهربية متوافقة مع رقم التليفون إلى السنترال. (ولا تزال معظم السنترالات مجهزة لكي تستطيع التعامل مع نظام الاتصال النبضي). وفي حالة أن يكون الخط التليفوني للطرف الذي يتم الاتصال غير مستخدم أو غير مشغول، فإن السنترال يقوم بإرسال إشارة من الرنين المتقطع (يحدث ذلك بشكل عام من خلال 100 فولت من التيار المتناوب)؛ وذلك لتنبيه الطرف الذي يتم الاتصال به للمكالمة الواردة إليه. أما إذا كان الخط التليفوني للطرف الذي يتم الاتصال به مشغولاً في ذلك الوقت، فإن السنترال يرسل إشارة انشغال الخط للطرف المتصل. وعلى الرغم من ذلك، فإنه في حالة انشغال الخط التليفوني الذي يتم الاتصال به غير أن الهاتف مزود بخاصية الانتظار، فإن السنترال يقوم بإرسال نغمة متقطعة للطرف الذي يتم الاتصال به لينبهه إلى المكالمة الواردة إليه. ويرتبط جرس الهاتف بالخط عن طريق المكثف، وهو أداة تعمل على إعاقة مرور التيار المستمر وتسمح فقط بمرور التيار المتناوب. ومن خلال هذه الطريقة، لا يقوم الهاتف بسحب أي تيار عندما تكون سماعة الهاتف غير مرفوعة، إلا أن مجموعة الدوائر الكهربية الموجودة في السنترال تستطيع إرسال فلطية من التيار المستمر أسفل الخط لتهيئة جرس التليفون للإعلان عن المكالمات الواردة. وعندما يكون الهاتف الأرضي غير مستخدم أو تكون السماعة موضوعة على الحامل، فإن الدوائر الكهربية الموجودة في تليفون السنترال تتتبع غياب تدفق التيار المستمر؛ ومن ثم يصلها أن سماعة الهاتف غير مرفوعة من خلال أداة التنبيه المتصلة كهربيًا بالخط. وعندما يبدأ أحد الأطراف الاتصال بهذا الخط ويتم إرسال إشارة الرنين، ويقوم الطرف الذي يتم الاتصال به برفع سماعة التليفون، فإن هذين الطرفين يقومان بتحريك حامل السماعة ذي الدائرة الكهربية المزدوجة والذي يعمل في الحال على فصل أداة التنبيه (جرس الهاتف) وتوصيل الدائرة السمعية بالخط. وهذا بدوره يجذب التيار المستمر للتدفق خلال الخط مما يؤكد أن الخط الهاتفي الذي يتم الاتصال به قد تم استخدامه الآن. وبناءً على ذلك، تقوم الدوائر الكهربية الموجودة في السنترال بإيقاف إشارة الرنين، ومن ثم يصبح كلا الهاتفين مشغولين ومتصلين ببعضهما البعض من خلال السنترال. وبذلك يستطيع الطرفان في ذلك الوقت التحدث طالما أن سماعتي التليفونين مرفوعة عن الحامل. وعندما يقوم أحد الأطراف بإعادة سماعة الهاتف إلى الحامل، فإن التيار المستمر يتوقف عن التدفق في هذا الخط التليفوني، مما يعطي إشارة إلى السنترال بفصل هذه المكالمة. أما المكالمات بين أطراف لا تشترك في السنترال المحلي نفسه، فإنها تتم من خلال "الترنك" وهو عبارة عن خط تليفوني يصل بين مجموعة من السنترالات. وفي شبكات التليفونات الحديثة، نجد أن كابل الألياف البصرية والتكنولوجيا الرقمية يتم استخدامهما في مثل هذه الوصلات. أما تكنولوجيا الأقمار الصناعية فيمكن استخدامها في الاتصال عبر المسافات الطويلة للغاية. وفي معظم التليفونات، يوجد جهازا الإرسال والاستقبال (الميكروفون والمجهار) في سماعة الهاتف، على الرغم من أنه في حالة بعض الهواتف التي تسمح لعدة أشخاص بالتكلم في الوقت نفسه، قد يتم وضع هذه الأجزاء في الهاتف نفسه أو في ملحق منفصل عن الهاتف. ومن خلال توصيل جهاز الإرسال بالخط، يعمل جهاز الإرسال على توليد تيارًا كهربيًا تتنوع فولطيته نتيجة للموجات الصوتية التي تصل إلى طبلة التليفون (غشاء أو قرص متذبذب يكون في سماعة التليفون). وينتقل التيار الناتج عبر الخط التليفوني إلى السنترال المحلي ثم إلى التليفون الآخر (وذلك من خلال السنترال المحلي أو شبكة تليفونية أكبر)، حيث يمر هذا التيار من خلال ملف جهاز الاستقبال. إن تنوع فولطية الملف ينتج عنه حركة متماثلة للطبلة الموجودة في جهاز الاستقبال، الأمر الذي يؤدي إلى إعادة حدوث الموجات الصوتية الموجودة في جهاز الإرسال. Lineman's handset هو أحد أنواع التليفونات التي تم تصميمها من أجل اختبار شبكة التليفون ومن الممكن أن تكون متصلة بشكل مباشر بالخطوط الهوائية والمكونات التحتية الأخرى.

تاريخ صناعة التليفون
إن الفضل في اختراع التليفون الكهربي لا يزال محل جدال. ويرجع ذلك إلى أنه مع الكشف عن العديد من الاختراعات (اختراع) العظيمة الأخرى مثل الراديو والمرناة (التليفزيون) والمصباح الكهربائي والحاسوب، كان هناك العديد من المخترعين الذين كانوا يجرون تجارب رائعة على كيفية انتقال الصوت من خلال الأسلاك بالإضافة إلى إجراء تعديلات على أفكار كل منهم للآخر. فهناك بعض الأسماء مثل Innocenzo Manzetti وأنطونيو ميوتشي ويوهان فيليب ريس وإليشا جراي وألكسندر جراهام بل وتوماس إديسون، التي كان يرجع إليها الفضل في القيام بعمل رائع من أجل التوصل إلى الهاتف.
لقد قام المهندس المجري Tivadar Puskás بابتكار فكرة المقسم في عام 1876.[1] إن المراحل الأولى من تاريخ صناعة الهاتف تعد من المراحل المشوشة المليئة بالادعاءات والادعاءات المضادة والتي لم يتم تصفيتها من خلال رفع كم هائل من القضايا التي كان يؤمل أن تحل مشكلة طلب تسجيل براءات الاختراع للعديد من الأفراد. وعلى الرغم من ذلك، كانت براءات الاختراع الخاصة بكل من بل وإديسون هي التي تم الاعتراف بها قضائيًا كما أنها كانت الرائجة من الناحية التجارية.
عام 1844 - كان Innocenzo Manzetti أول من ناقش فكرة "التليغراف الناطق" (المقصود به التليفون).
26 أغسطس عام 1854 - قام Charles Bourseul بنشر مقالة في مجلة L'Illustration (في باريس) تحت عنوان: "Transmission électrique de la parole". أي انتقال الصوت من خلال الكهرباء.
26 أكتوبر 1861 - أعلن يوهان فيليب ريس (1834-1874) على الملأ اختراعه لتليفون ريس أمام the Physical Society of Frankfurt.
22 أغسطس عام 1865 - ورد عن La Feuille d'Aoste أنه أشيع أن الفنيين الإنجليز الذين شرح لهم Mr. Manzetti طريقته في نقل الكلمات المنطوقة من خلال أسلاك التليغراف، قد نووا تطبيق هذا الاختراع في إنجلترا في العديد من خطوط التليغراف الخاصة.
28 ديسمبر 1871، قدم أنطونيو ميوتشي طلب بتسجيل براءة اختراع (رقم. 3335) في مكتب تسجيل براءات الاختراع في الولايات المتحدة وكان الاختراع تحت اسم "تليغراف الصوت"، حيث كان يصور كيفية الاتصال بالصوت بين شخصين من خلال الأسلاك.
عام 1874- فشل ميوتشي في تجديد طلب تسجيل براءة اختراعه نظرًا لعدم توفر المال اللازم لذلك لديه، بعد أن ظل يجدد طلبه لمدة عامين. ومن ثم، تم إلغاء طلبه.
وفي 6 أبريل عام 1875، تم اعتماد براءة الاختراع 161,739 الخاصة بجراهام بل في الولايات المتحدة الامريكية وكانت تحت اسم "أجهزة الاستقبال وأجهزة الإرسال في التليغرافات الكهربية". وفي هذا الاختراع قام بل باستخدام ريشات مهتزة متعددة مصنوعة من الصلب في دوائر الوصل والقطع (دائرة ينقطع فيها تدفق التيار عند حدوث عملية إرسال النبضة).
11 فبراير 1876 - قام جراي باختراع جهاز إرسال يعتمد على استخدام سائل liquid transmitter للاستخدام مع التليفون ولكنه لم يقم بتصنيعه.
14 فبراير 1876 - قام إليشا جراي بتقديم طلب تسجيل براءة اختراع لجهاز يعمل على انتقال الصوت البشري من خلال دائرة تليغرافية.
14 فبراير 1876 - قام ألكسندر بل بالسعي وراء الحصول على براءة اختراع لإدخال تعديلات على التليغراف بالنسبة للهواتف الكهرومغناطيسية عن طريق استخدام تيارات متموجة.
19 فبراير 1876 - تم إعلام جراي من قبل المكتب الخاص ببراءات الاختراع في الولايات المتحدة الأمريكية عن التشابه بين براءة الاختراع التي قام بتقديمها وبراءة الاختراع الخاصة ببل. ومن ثم قرر جراي أن يتنازل عن براءة الاختراع الخاصة به.
7 مارس 1876 - تم اعتماد براءة الاختراع الأمريكية رقم 174,465 التي قدمها بل نتيجة لإدخال تعديلات على التليغراف وكانت هذه البراءة تشمل الطريقة والجهاز المستخدمان لنقل الأصوات البشرية أو أي أصوات أخرى تليغرافيًا عن طريق توليد تيارات كهربية متموجة تتشابه في الشكل مع ذبذبات الهواء التي تصاحب الصوت البشري أو أي أصوات أخرى صادرة.
10 مارس 1876 - كان أول انتقال تليفوني ناجح لكلام واضح باستخدام جهاز الإرسال الذي يعتمد على استخدام سائل، عندما تحدث بل من خلال جهازه قائلاً: "مستر واتسون، أقْبِل إلى هنا أريد أن أراك" وقد سمع مستر واتسون كل كلمة قالها بل بشكل واضح.
30 يناير 1877 - تم اعتماد براءة الاختراع الأمريكية رقم 186,787 باسم بل، وكانت عن الهاتف الكهرومغناطيسي الذي تكون من مغناطيس دائم وطبلة معدنية وجرس.
27 أبريل 1877 - قدم إديسون براءة اختراع لجهاز إرسال يعتمد على استخدام الكربون (الجرافيت). كما تم اعتماد براءة الاختراع رقم 474,230 في 3 مايو 1892، وذلك بعد 15 عامًًا من التأخير بسبب التقاضي. وتم أيضًا اعتماد براءة الاختراع رقم 222.390 للمخترع إديسون عن اختراعه لجهاز الإرسال يعتمد على استخدام الكربون الحبيبي في عام 1879.
براءات الاختراع

US 174,465 -- الاتصال عن طريق التليغراف (أول براءة اختراع سجلها بل خاصة باختراع التليفون) -- ألكسندر جراهام بل
US 186,787-- التليغراف الكهربي (جهاز الاستقبال المكون من المغناطيس الدائم)-- ألكسندر جراهام بل
US 474,230-- التليغراف الناطق (جهاز الإرسال المصنوع من الجرافيت)-- توماس إديسون
US 203,016-- التليفون الناطق (جهاز الإرسال الكربوني)-- توماس إديسون
US 222,390-- التليفون ذو جهاز الإرسال الكربوني (جهاز الإرسال المصنوع من الحبيبات الكربونية)-- توماس إديسون
ابحث عن cordless telephone في
ويكاموس، القاموس الحر.
US 485,311-- التليفون (جهاز الإرسال الكربوني ذو الخلفية الصلبة)-- Anthony C. White (مهندس في شركة بل)
US 3,449,750-- الاتصالات اللاسلكية المزدوجة وجهاز إرسال الإشارات—G. H. Sweigert
US 3,663,762-- الاتصال من خلال التليفون الخلوي -- (عاموس إدوارد جويل) (مهندس في مختبرات بل)
US 3,906,166-- نظام الهاتف اللاسلكي (التليفون المحمول دايناتاك DynaTAC)-- مارتن كوبر وآخرون (موتورولا