FIG. 16Máquinas antiguas
Teléfono de disco: marca y sigue sus impulsos
El disco envía cada dígito con breves cortes de corriente, diez por segundo; marcar 0 requiere diez.
Este dispositivo no puede mostrar el modelo 3D. Abajo puedes leer los pasos de la guía como texto.
1 / 16 Teléfono y centralA la izquierda el teléfono; a la derecha el selector, unidos por dos hilos. El modelo marca 30. Arrastra un agujero hasta el tope y suelta para marcar.
Arrastra para girar. Usa la rueda o pellizca para ampliar.
Qué ocurre al girar un disco telefónico
Mete un dedo en el agujero marcado con el 5, gira el disco hasta que el dedo choque con el gancho metálico y suelta. El disco vuelve solo, con un zumbido suave. Ese zumbido es el teléfono hablando con la central. Mientras el disco regresa, un interruptor de su interior corta cinco veces la corriente de la línea, y esas cinco breves interrupciones son todo lo que recibe la central. No hay ningún tono ni código para el «5». La central cuenta.
Esta página sigue esa cuenta desde tu dedo hasta la línea que querías. Empieza por el disco: la rueda de agujeros y su tope, el resorte y el regulador que fijan la velocidad de retorno, y los contactos de impulsos. Después abre el resto del teléfono, con el timbre, el interruptor de colgado, el micrófono de carbón y el auricular. Al otro extremo del cable hay seis maneras de encontrar la línea llamada: una operadora ante una centralita, el selector paso a paso de Strowger, un conmutador de barras cruzadas con su marcador, una central electrónica dirigida por un programa almacenado, una central digital que mueve las llamadas entre intervalos temporales y el receptor multifrecuencia, que escucha pares de tonos en lugar de contar cortes.
El control Central del escenario cambia entre ellas. El teléfono es el mismo, y también la regla: el primer dígito que marcas elige una fila de diez líneas y el segundo elige una línea de esa fila. El teléfono del modelo es la línea 42; el número está impreso en la tarjeta del centro del disco.
Por qué el disco solo envía impulsos al volver
El diseño más evidente enviaría un impulso cada vez que un agujero pasa por un contacto mientras giras el disco. Pero una mano no gira un disco a velocidad uniforme, de modo que los impulsos saldrían amontonados o alargados y el conmutador de la central podría perder algunos.
Los discos separan el tensado del envío. Girar el disco solo tensa un resorte de retorno. Únicamente cuando lo sueltas, el resorte empuja el disco de vuelta, y solo entonces se abren y se cierran los contactos. El folleto de formación de Post Office sobre sus discos lo dice con claridad: el disco de dedos se gira hasta el tope y después se deja volver sin obstáculos, y durante el retorno una rueda de impulsos acciona los contactos tantas veces como indica el dígito. La velocidad de ese retorno ya no depende de tu mano, así que puede fijarse en la fábrica.
Algo tiene que mantener inactivos los contactos de impulsos mientras tensas el disco. En el disco antiguo de Post Office, esa tarea corresponde a una leva deslizante, un disco sujeto a la rueda de impulsos por una arandela elástica. Al girar hacia fuera, levanta la palanca de impulsos y la aparta de las muescas de la rueda. Al volver, mantiene la palanca levantada un poco más, unos 220 ms, antes de que llegue la primera muesca. Esa pausa, la «pausa mínima» o «recorrido perdido», sumada al tiempo que tardas en girar el dígito siguiente, mantiene los dígitos separados al menos 420 ms, lo que da tiempo a los selectores para terminar de moverse.
La leva deslizante dependía de la fricción, y la fricción cambia con los años. Un diseño posterior la sustituyó por un disparador de acero inoxidable que se apoya en la rueda de impulsos. El disco de disparador alargó la pausa hasta unos 240 ms y la separación entre dígitos hasta 440 ms. También perdonaba los dedos descuidados: sale el número correcto de impulsos aunque te detengas medio agujero antes del tope o lo sobrepases medio agujero.
El tope decide el dígito
Los agujeros de la rueda están separados de manera uniforme, a 30 grados en el modelo. El agujero 1 queda más cerca del tope y el agujero 0 más lejos, de modo que el disco gira más cuanto mayor es el dígito. Todos los agujeros terminan su recorrido en el mismo tope, así que la distancia que recorren depende solo del agujero que hayas usado. Esa distancia se convierte de nuevo en una cuenta de impulsos durante el retorno.
En el modelo, un agujero recorre un espacio más que el número de impulsos que envía. El agujero 3 gira 120 grados: 90 grados de dientes de leva y 30 grados de recorrido libre al final del retorno. Ese último tramo deja la línea cerrada un momento, de modo que la central puede distinguir dónde termina un dígito y dónde empieza el siguiente.
En la propia rueda no hay nada impreso. Las cifras están en una placa numérica fija debajo y solo se ven a través de los agujeros mientras el disco está en reposo. Muchos discos llevaban además letras junto a las cifras para poder marcar nombres de centrales. La norma de teclados de la UIT E.161 sigue poniendo ABC en el 2 y WXYZ en el 9, y por eso las letras siguen en los teclados de hoy.
Diez impulsos por segundo, en cifras
La velocidad normal de Post Office es de diez impulsos por segundo, y cada impulso consiste en 66,6 ms de apertura seguidos de 33,3 ms de cierre: una «proporción de apertura de 66,6». El modelo redondea la fracción de apertura al 66 por ciento. Con esas cifras:
- período del impulso = 1 / 10 s = 100 ms
- apertura = 0,66 × 100 ms = 66 ms
- cierre = 100 ms − 66 ms = 34 ms
- dígito 0 = 10 impulsos, así que desde el inicio de la primera apertura hasta el final de la última: 9 × 100 ms + 66 ms = 966 ms
El disco del modelo vuelve a 300 grados por segundo, porque pasa un diente de leva cada 30 grados y deben pasar diez dientes cada segundo. La franja de la parte inferior del escenario dibuja la corriente de bucle sobre una cuadrícula de 100 ms, y la línea que hay debajo indica la duración de la última apertura y del último cierre. El modelo las mide con su propia temporización y, con el ajuste por defecto, salen 66 ms y 34 ms.
Los discos reales se desviaban un poco de estas cifras. El regulador se ajusta para 10 impulsos por segundo y, en mantenimiento, Post Office aceptaba cualquier valor entre 9 y 11. El deslizador Cadencia llega mucho más lejos, de 3 a 14, y el deslizador Fracción de apertura va del 50 al 80 por ciento, para que puedas llevar el disco más allá de lo que la central tolera. La sección siguiente muestra qué ocurre entonces.
Un número completo lleva su tiempo. El número 999 son 27 impulsos, 2,6 segundos de envío y unos 3,4 segundos una vez sumadas las dos pausas de 420 ms entre dígitos. El cuadro Duración de impulsos del laboratorio hace esta cuenta para cualquier número que escribas.
Cómo interpreta la central un disco rápido o lento
La central no ve tu disco. Ve un relé situado en su extremo de la línea, que atrae mientras pasa corriente y cae cuando la corriente se detiene. Cada caída es un impulso. Ese relé tiene sus propios límites de velocidad, y el modelo da a su central dos sencillos, señalados como valores del modelo porque las centrales reales variaban según el tipo y el país:
- Un cierre inferior a 25 ms no se percibe. El relé no tiene tiempo de volver a atraer, así que las aperturas de ambos lados del cierre breve se unen en una sola apertura larga.
- Una apertura superior a 200 ms se interpreta como que quien llama ha colgado. Un segundo relé, lento, mantiene la llamada solo mientras las aperturas sigan siendo breves, y cuando lo suelta la central libera la llamada.
Pruébalo con los deslizadores. A 14 impulsos por segundo y con un 66 por ciento de apertura, cada período dura 71,4 ms, la apertura 47,1 ms y el cierre 24,3 ms. Ese cierre queda justo por debajo de 25 ms, así que todas las aperturas posteriores a la primera se unen a ella. Marca 5 y las aperturas se funden durante 4 × 71,4 ms + 47,1 ms = 333 ms, más de 200 ms, y la central libera la línea. Marca 2 a la misma velocidad y la fusión dura 71,4 + 47,1 = 118,5 ms, así que la llamada sobrevive, pero la central cuenta un impulso en lugar de dos.
Ahora ve en sentido contrario. A 3 impulsos por segundo el período es de 333 ms y la apertura es de 0,66 × 333 ms = 220 ms. Eso es demasiado largo para el relé de retención del modelo ya en el primer impulso, así que la llamada se libera antes de que llegue ningún dígito. A 4 impulsos por segundo la apertura dura 165 ms y el modelo sigue contando bien, aunque una central real estaría ya muy fuera del intervalo de 9 a 11 que mantenía Post Office.
Dos de las tareas del laboratorio te piden provocar cada uno de estos fallos a propósito. La franja muestra las pruebas: los huecos de la corriente de bucle se alargan o se amontonan, y la línea de estado indica qué concluyó la central.
Resorte, regulador y leva dentro del disco
Activa Ver interior y la carcasa se vuelve transparente. Detrás de la placa numérica están las piezas que miden el tiempo.
El resorte espiral plano se tensa con la rueda y la devuelve a su sitio. Por sí solo la haría volver de golpe, mucho más deprisa, y más aún tras un giro largo. Un regulador centrífugo la frena. El regulador recibe el movimiento de un engranaje del eje principal; al girar, las masas de sus brazos salen despedidas hacia fuera y presionan contra el interior de una copa, y la fricción limita la velocidad. Por eso notas resistencia si intentas apresurar el retorno del disco con el dedo. Un embrague unidireccional en el accionamiento del regulador deja que el disco gire libremente mientras lo tensas, de modo que el regulador solo frena el retorno.
En el modelo, un engranaje del eje del disco mueve un piñón pequeño, y el piñón hace girar una copa que contiene dos masas. La leva gira con el disco. Sus doce dientes están separados 30 grados, igual que los agujeros, de modo que pasa un diente por los contactos por cada espacio entre agujeros. En el retorno, cada diente separa una vez los contactos de impulsos. Esos contactos están en serie con la línea telefónica, así que abrirlos detiene la corriente de todo el bucle, hasta la central.
Los discos reales tienen además contactos fuera de reposo que se cierran en cuanto el disco sale de su posición de reposo. El folleto de Post Office da dos motivos: el circuito de impulsos deja de incluir la resistencia del micrófono, y los impulsos no se oyen como clics en el auricular.
Marcar con el gancho
Los contactos de impulsos no son más que un interruptor en serie con la línea. El interruptor de colgado que hay bajo el combinado es otro. Al pulsarlo se abre el bucle igual que con un impulso, de modo que, para la central, una pulsación rápida seguida de soltar cuenta como un impulso.
El laboratorio tiene un botón Gancho que hace exactamente eso. Levanta el combinado, pulsa Gancho tres veces, deprisa, y espera. El modelo toma una pausa de 0,4 segundos como el final de un dígito, así que tras tres pulsaciones cuenta un 3 y el selector sube tres niveles. Si mantienes el botón pulsado demasiado tiempo, la apertura supera los 200 ms; la central del modelo lo interpreta como un colgado y libera la llamada. A una mano humana le resulta difícil mantener cada pulsación por debajo de ese límite y a la vez soltar durante al menos 25 ms, una de las razones por las que existe el disco.
El resto del teléfono por dentro
El disco es solo la parte del teléfono que habla con los conmutadores. Activa Ver interior y elige las piezas nuevas en la lista de piezas para ver el resto.
El timbre. Bajo la carcasa hay dos campanas, un martillo y un par de bobinas. Para hacer sonar un teléfono, la central envía corriente alterna por la línea, y un estudio del Bell System de 1965 todavía habla de teléfonos con «timbres estándar de 20 ciclos». En el modelo, la armadura situada entre las bobinas oscila una vez por ciclo y el martillo golpea una campana y luego la otra. Activa Timbre para verlo y Cámara lenta para ver moverse el martillo cinco veces más despacio. El teléfono Post Office No. 332 de 1937 llevaba el timbre dentro de la carcasa; los teléfonos de sobremesa anteriores, el 162 y el 232, necesitaban una caja de timbre aparte.
El interruptor de colgado. Los dos pulsadores de la horquilla descansan bajo el combinado. Al levantar el combinado suben, se cierra un juego de muelles y empieza a circular la corriente de bucle. La central responde con el tono de marcado. En el modelo, levantar el combinado mientras el timbre suena también detiene el timbre, porque el interruptor de colgado desconecta el timbre de la línea y conecta el circuito de voz.
El circuito de voz. Junto al disco hay una bobina de inducción y un condensador. La bobina une el micrófono y el auricular a los dos hilos de la línea y evita que tu propia voz te suene demasiado fuerte en el oído. El condensador bloquea frente al timbre la corriente continua de la línea, pero deja pasar la corriente alterna de llamada.
El micrófono de carbón. La boquilla contiene una cápsula de granos de carbón tras una membrana fina. El sonido empuja la membrana, los granos se compactan, su resistencia baja y la corriente continua que los atraviesa aumenta. Cuando la membrana recupera su posición, la resistencia vuelve a subir. Así, la corriente de la línea acaba variando con la presión de tu voz. Thomas Edison presentó su patente «Speaking-telegraph» el 27 de abril de 1877 y solo se le concedió el 3 de mayo de 1892. En el modelo, la membrana y los granos se mueven cuando se ha respondido a la llamada.
El auricular. El auricular invierte el truco. Un imán anular tira de una membrana de hierro con una fuerza constante. La corriente variable de la línea pasa por dos bobinas pequeñas situadas en las piezas polares del imán, y suma o resta fuerza a esa atracción, de modo que la membrana se mueve al compás de la corriente y mueve el aire frente a tu oído.
El conmutador de dos movimientos de Strowger
Almon B. Strowger presentó la solicitud de patente de una central telefónica automática el 12 de marzo de 1889. Se le concedió el 10 de marzo de 1891 como patente estadounidense 447,918. La primera central automática abrió en La Porte, Indiana, en 1892. Surgió de una forma curiosa: en 1890 la compañía Bell había demandado por infracción de patentes a los abonados de una central manual de la ciudad, y un tribunal ordenó enviar sus teléfonos a Chicago y quemarlos. La Porte pasó unos dos años sin servicio. La central de Strowger dio entonces cabida a 99 clientes, y se inscribieron 75. Una ilustración de la central muestra 80 conmutadores en una pared y otras tantas pilas húmedas en la pared de enfrente.
El núcleo del diseño es un conmutador paso a paso de dos movimientos. Un eje lleva un brazo de contacto, el cursor, dentro de un banco de contactos dispuestos en diez filas de diez. Los impulsos de un electroimán levantan el eje fila a fila. Los impulsos de un segundo electroimán lo giran, un contacto por impulso. Diez filas por diez contactos dan 100 opciones, y un trinquete sujeta el eje en cada paso. Cuando termina la llamada, un electroimán de liberación suelta los trinquetes. Un resorte hace girar el eje de vuelta a su ángulo inicial y solo entonces cae hasta el fondo.
En el escenario, el primer dígito que marcas levanta el eje. La cuadrícula junto a la franja muestra lo mismo como una columna de bloques. Cuando el primer dígito termina, el selector espera. El segundo dígito acciona el electroimán rotatorio y el cursor recorre la fila. Marca 3 y luego 0 y el cursor termina en el nivel 3, contacto 10, que es la línea 30. La luz naranja de ese contacto parpadea mientras la línea suena.
El conmutador de La Porte no se mantuvo igual por mucho tiempo. En el otoño de 1894 la compañía lo sustituyó por el conmutador Zither, diseñado por A. E. Keith, que no funcionaba bien. En junio de 1895 entró un tercer diseño de Keith y los hermanos John y Charles Erickson, y su mecanismo se convirtió en la base de los conmutadores Strowger que siguieron en uso unos 85 años. Los mismos tres hombres solicitaron la patente de un «Calling device for telephone-exchanges» el 20 de agosto de 1896; se les concedió el 11 de enero de 1898.
De un selector a una central urbana
Un selector atiende 100 líneas, lo que bastaba para La Porte. Las centrales mayores ponen selectores de grupo delante del selector final, que se llama conector. Cada dígito adicional hace avanzar un selector de grupo que elige un bloque de líneas, y los dos últimos dígitos manejan el conector exactamente como en el modelo. Cada etapa añadida multiplica por diez el número de líneas alcanzables, de modo que una central paso a paso podía crecer una etapa cada vez. El manual Automatic Telephony de Smith y Campbell (1921) explica el conmutador de cien líneas exactamente en estos términos: primero decenas y luego unidades.
Los primeros teléfonos automáticos no tenían disco. Smith y Campbell describen pulsadores en los aparatos de los abonados, que en 1896 fueron sustituidos por un dispositivo de llamada. El Bell System, que había construido su negocio sobre las operadoras, llegó más tarde a la conmutación paso a paso: la primera central paso a paso que instaló por sí mismo entró en servicio en Norfolk, Virginia, el 8 de noviembre de 1919, construida por la Automatic Electric Company. El conmutador de paneles propio de Western Electric entró en servicio en Omaha en 1920.
Antes del disco: la centralita de la operadora
Elige Centralita manual en el control Central. La primera central telefónica abrió el 28 de enero de 1878 en New Haven, Connecticut. La central llevaba todas las líneas a un solo lugar y, con ella, llegaron las primeras operadoras.
En una centralita, cada línea termina en una toma y cada toma tiene una lámpara. Cuando quien llama descuelga, la lámpara se enciende. La operadora conecta el cordón de respuesta en esa toma, pregunta el número, conecta el cordón de llamada del mismo par en la toma de la línea pedida y la hace sonar. En el modelo, la lámpara de la línea 42 parpadea en cuanto levantas el combinado, la clavija roja entra en la toma 42 tras 0,6 segundos y la clavija negra entra en la línea que marcas. Marcar en una centralita manual es, por supuesto, una ficción; en esta escena las cifras representan el número que habrías pedido de viva voz.
El laboratorio tiene una tarea para esta escena: quien llama está en la toma 2 y quiere la línea 5, y tienes que conectar tú los cordones, empezando por quien llama.
La primera línea telefónica de Corea abrió el 2 de octubre de 1896, desde el palacio Deoksugung hasta la oficina del superintendente en Incheon. La Encyclopedia of Korean Culture registra que el palacio usaba una centralita manual magneto de LM Ericsson, de Suecia, con capacidad para 100 líneas. El servicio público siguió el 20 de marzo de 1902, con oficinas telefónicas en Mapo, Dodong, Siheung, Gyeonggyo e Incheon, a 50 jeon por cinco minutos, pagados por adelantado y sin reembolso si colgabas antes.
Barras cruzadas: el marcador lee todo el número
En una central paso a paso, los impulsos de quien llama mueven los conmutadores directamente. Eso hace sencilla la central, pero también significa que un conmutador queda ocupado todo el tiempo que una persona tarda en marcar. Una central de barras cruzadas funciona de otro modo. Un registro reúne primero los dígitos, y solo entonces un controlador común, el marcador, elige una ruta libre y la establece de una vez.
El conmutador en sí es una rejilla. Diez barras horizontales de selección cruzan diez barras verticales de retención. Para hacer una conexión, el marcador inclina una barra de selección y luego activa el electroimán de retención de una barra vertical, que cierra los contactos en su punto de cruce y los mantiene cerrados. La barra de selección puede entonces volver al reposo y usarse para otra llamada, mientras la barra de retención mantiene conectada la primera. En el escenario, el primer dígito elige la fila y el segundo la columna, y el cruce se vuelve naranja.
El conmutador de barras cruzadas es sueco. La historia de Ericsson registra que G. A. Betulander y Nils Palmgren empezaron en 1919 a probar un selector construido sobre un conmutador de barras cruzadas, en una estación de pruebas encargada por Televerket. Una estación de barras cruzadas para Sundsvall entró en servicio en 1926, y Televerket construyó más de 1000 estaciones de ese tipo en los 20 años siguientes. Bell Laboratories adoptó la idea tras un viaje de estudio a Suecia en 1930, y en 1938 ya funcionaban en New York dos centrales de barras cruzadas con enlaces y marcadores. El primer conmutador No. 5 crossbar llegó a Media, Pennsylvania, el 11 de julio de 1948, y Ericsson instaló su primer sistema de barras cruzadas con enlaces en Helsinki en 1950.
Conmutación electrónica: decide un programa
El marcador de una central de barras cruzadas ya es un pequeño computador hecho de relés. El paso siguiente fue convertirlo en uno de verdad. Las pruebas con clientes de una central electrónica con tubos de cátodo frío comenzaron en Morris, Illinois, el 17 de noviembre de 1960. El primer No. 1 Electronic Switching System entró en servicio en Succasunna, New Jersey, en mayo de 1965. Un estudio de 1965 del Bell System Technical Journal llama al No. 1 ESS el sucesor comercial de la prueba de Morris.
Elige Conmutación electrónica en el escenario. El marco izquierdo representa la red de conmutación, una rejilla de contactos de láminas sellados en vidrio que se cierran para formar el camino de voz. La fila de lámparas de arriba representa el explorador, que revisa una y otra vez todas las líneas en busca de una señal de descuelgue. El marco derecho representa el almacén de programa y su memoria. Cuando levantas el combinado, el explorador se detiene en la línea 42. Los dígitos van a la memoria, que se muestra en la pequeña pantalla, y cuando ya están los dos, el programa cierra tres cruces de la rejilla de láminas, uno tras otro, para unirte a la línea llamada.
Las centrales electrónicas aceptaban los dos tipos de marcación. El mismo estudio de 1965 describe teléfonos de disco y de teclado conectados a una misma línea, y los impulsos de los aparatos de disco convertidos en ráfagas de tono que la unidad de control podía leer. Por eso el modelo acepta en esta escena tanto impulsos de disco como teclas multifrecuencia.
En Corea, las centrales electrónicas M10CN llegaron a las oficinas telefónicas de Yeongdong y Dangsan en diciembre de 1979, el comienzo de la conmutación electrónica en el país.
Centrales digitales e intervalos temporales
Todas las centrales vistas hasta ahora unían dos líneas con una pieza de metal: un cordón, un cursor, un cruce, una lámina. Una central digital no lo hace. Mide cada voz y la convierte en números. ITU-T G.711 toma muestras de una voz 8000 veces por segundo y codifica cada muestra en 8 bits, de modo que una llamada son 8000 × 8 = 64 000 bits por segundo. Muchas llamadas comparten entonces una misma ruta por turnos. Según ITU-T G.732, un flujo de 2048 kbit/s se divide en tramas de 125 microsegundos, y cada trama contiene 32 intervalos temporales de 8 bits: 32 × 8 × 8000 = 2 048 000 bits por segundo. El intervalo 0 se reserva para la alineación.
Unir dos líneas significa copiar los bytes del intervalo de quien llama en el intervalo de la línea llamada, trama tras trama. En el escenario, la rueda muestra los 32 intervalos de una trama, ralentizada de 125 microsegundos a dos segundos por vuelta. El intervalo 0 está oscuro. Levanta el combinado y el intervalo de quien llama se vuelve azul; marca un número y el intervalo de la línea llamada se vuelve naranja, mientras unos cubos pequeños llevan bytes de un codificador al otro a través de la rueda.
Ericsson y Televerket desarrollaron juntas el sistema de conmutación AXE en los años 1970, y Western Electric instaló la primera central local No. 5 ESS en 1982. Corea construyó la suya: la central de división temporal TDX, desarrollada por el instituto que hoy es ETRI, abrió una unidad piloto el 25 de abril de 1984 y entró en uso comercial el 14 de marzo de 1986. El TDX-1 usaba cientos de microprocesadores Z-80 de 8 bits que se comunican entre sí y trabajan como un solo computador.
Multifrecuencia: dos tonos por tecla
La marcación por impulsos es lenta y solo sirve mientras se establece la llamada. Una vez que la línea está conectada, el disco ya no tiene nada más que decir. La marcación multifrecuencia envía tonos en su lugar, y los tonos pueden recorrer toda la conexión.
La primera prueba de campo de las llamadas multifrecuencia empezó en Findlay, Ohio, el 1 de noviembre de 1960. El Bell System ofreció el servicio a los clientes el 18 de noviembre de 1963, y Carnegie y Greensburg, en Pennsylvania, fueron los primeros lugares en recibirlo. Los clientes pagaban $1,50 adicionales al mes por probar los nuevos teléfonos. Los primeros aparatos tenían diez botones; las teclas de asterisco y almohadilla llegaron unos cinco años después.
Cada tecla envía dos tonos a la vez, uno de un grupo bajo y otro de un grupo alto. ITU-T Q.23 indica las frecuencias:
| 1209 Hz | 1336 Hz | 1477 Hz | 1633 Hz | |
|---|---|---|---|---|
| 697 Hz | 1 | 2 | 3 | A |
| 770 Hz | 4 | 5 | 6 | B |
| 852 Hz | 7 | 8 | 9 | C |
| 941 Hz | * | 0 | # | D |
Así, el 5 es 770 Hz más 1336 Hz, y el 0 es 941 Hz más 1336 Hz. La cuarta columna, 1633 Hz, lleva cuatro teclas adicionales, de la A a la D, que los teléfonos domésticos normalmente no incluyen. Una recomendación aparte, Q.24, establece cómo reconocen estos pares los receptores de la central. El receptor del escenario tiene un filtro para cada una de las ocho frecuencias; solo se acepta un dígito cuando responde exactamente un filtro bajo y uno alto. Una voz o un silbido rara vez produce exactamente un par así, y ninguno de los tonos está cerca de un múltiplo entero de otro, de modo que los armónicos de un tono no caen sobre un segundo.
Elige Señalización multifrecuencia y pulsa las teclas del escenario o del laboratorio. Con Sonido activado oyes cada par; las barras del receptor muestran qué dos filtros responden, y el registro muestra los dígitos almacenados. En las escenas más antiguas, las centrales del modelo solo cuentan impulsos e ignoran los tonos, como haría una central paso a paso sin receptor de tonos.
Teléfonos que duraban
Los teléfonos cambiaron de forma con menos frecuencia que las centrales, y algunos diseños duraron décadas. Unos cuantos con registros fechados:
- El teléfono de sobremesa No. 162 de Post Office se presentó en 1929, con el timbre en una caja de timbre aparte.
- El No. 232 siguió en 1934. El ejemplar color marfil del Science Museum Group muestra por qué se hicieron posibles los colores: plásticos como la urea-formaldehído podían mezclarse con pigmentos.
- El No. 332 apareció el 14 de junio de 1937 con el timbre dentro de la carcasa. Para las zonas de central manual llevaba una placa ciega en lugar del disco, y cuando la central se automatizaba se colocaba un disco. El Science Museum Group conserva un 332 negro fabricado en Inglaterra en 1938.
- El teléfono de baquelita Ericsson DBH 1001 de 1931 nació de la colaboración de Elektrisk Bureau de Oslo, LM Ericsson y Televerket. Cooper Hewitt lo describe como el diseño que fijó la forma del teléfono de plástico.
- El Ericofon reunió disco y combinado en una sola pieza. Tras una serie de prueba en 1954, se fabricaron más de 2,5 millones en Karlskrona entre 1956 y 1982, en 30 colores pero nunca en negro. Solo alrededor del 20 por ciento fue a Suecia.
El teléfono del modelo en el escenario no es una copia de ninguno de ellos. Tiene el frente inclinado y el cuerpo de baquelita de los aparatos de los años 1930, con el timbre dentro.
Centrales coreanas, de la línea del palacio a TDX
Los registros coreanos dan una serie clara de fechas para cada tipo de central mostrado en el escenario:
- 1896: la línea del palacio, con una centralita magneto Ericsson de 100 líneas.
- 1902: oficinas telefónicas públicas y conmutación local en la oficina de Hanseong desde el 6 de junio, en cuadros de 10 y 50 líneas.
- 1908: cuadros de batería central en la oficina de correos de Gyeongseong, cuando su cuadro magneto se quedó sin espacio.
- 1935: la primera central automática, un Siemens Strowger tipo F, en la oficina de correos de Najin en marzo, y un NEC Strowger tipo A en la central telefónica de Gyeongseong en octubre.
- 1960: una central EMD en la oficina telefónica de Yongsan en agosto.
- 1962: una central Strowger de 300 líneas construida con tecnología coreana en la central telefónica de Seoul en diciembre.
- 1979: centrales electrónicas M10CN en Yeongdong y Dangsan en diciembre.
- 1983: retirada de las últimas centrales manuales de batería central el 22 de diciembre.
- 1986: TDX en uso comercial desde el 14 de marzo.
National Archives of Korea señala que en 1987 se suministraron 10 millones de líneas telefónicas, aproximadamente una por hogar, y que la cifra superó los 20 millones en 1993.
Tonos y timbre del modelo
Levanta el combinado y el interruptor de colgado cierra el bucle. Fluye corriente y el trazo de la franja salta hacia arriba. Con Sonido activado, el modelo reproduce el tono de marcado tal como lo da la lista de tonos nacionales de ITU-T para Estados Unidos, una mezcla continua de 350 Hz y 440 Hz. El tono se detiene en la primera apertura. Cuando ha llegado el segundo dígito, el modelo reproduce el tono de llamada que oye quien llama, 440 Hz más 480 Hz, dos segundos sonando y cuatro en silencio. A los seis segundos responde la línea llamada, el tono de llamada se detiene y el micrófono de tu combinado empieza a moverse. El sonido solo empieza después de activarlo.
El control Timbre hace el trabajo contrario: hace sonar este teléfono. El modelo envía una corriente de llamada de 20 Hz con el mismo ritmo de dos segundos activa y cuatro apagada, el martillo oscila entre las campanas y, con Sonido activado, oyes el timbre. Levanta el combinado para responder.
El control Ruta de llamada dibuja el camino de la llamada como una línea naranja fina, desde el teléfono, por el cordón del suelo, hasta la central que se esté mostrando. Una cuenta avanza por ella hasta donde ha llegado la llamada: hasta la central cuando levantas el combinado, más lejos con cada dígito y hasta la línea llamada cuando suena. El laboratorio muestra la misma ruta como una fila de etapas con nombre.
Diferencias respecto a un teléfono real
- El teléfono está conectado directamente a un selector de 100 líneas o a su sustituto. Una central real llega al conmutador final a través de buscadores de línea y selectores de grupo, y mediante enlaces en una central de barras cruzadas.
- Los selectores reales llevan tres bancos de contactos, uno sobre otro, para los distintos hilos de cada línea. El modelo tiene uno.
- Los límites de la central del modelo, un cierre de al menos 25 ms y una apertura de como máximo 200 ms, son valores redondos del modelo. Las centrales reales tenían su propia temporización, que variaba según el tipo y el país.
- El disco funciona a una velocidad ideal, perfectamente constante. Los reguladores reales necesitaban limpieza y ajuste a medida que se desgastaban.
- La relación de engranajes hacia el regulador, el tamaño de la leva y el número de vueltas del resorte se eligieron para que fueran fáciles de ver, no se copiaron de un plano.
- El timbre, el circuito de voz, el micrófono y el auricular son formas simplificadas. Las escenas de barras cruzadas, electrónica y digital muestran la idea de cada central, no una oficina completa: un conmutador, un marcador, una rejilla de láminas, una trama de intervalos temporales.
- El recuento de impulsos sigue el código habitual en el que el dígito n envía n impulsos y el 0 envía diez.
Preguntas
¿Por qué el 0 envía diez impulsos?
Una cuenta de cero impulsos sería no enviar ninguna señal, y la central no podría distinguirla de una pausa. Por eso el 0 envía diez impulsos y está después del 9 en el disco. El folleto de Post Office lo dice directamente: hay diez interrupciones cuando se marca el 0. En el modelo, el 0 levanta el selector hasta el nivel 10 o gira el cursor hasta el contacto 10.
¿Por qué los impulsos se envían al volver y no mientras giro el disco?
Porque tu mano no se mueve a una velocidad estable y un resorte con regulador sí. La leva deslizante o el disparador mantiene inactivos los contactos de impulsos mientras tensas el disco y añade una pausa de unos 220 a 240 ms antes del primer impulso.
¿Qué ocurre si suelto antes de llegar al tope?
El disco vuelve desde donde lo sueltas y envía menos impulsos. En el modelo, soltar el agujero 5 a mitad de camino envía uno o dos impulsos, y el selector avanza esas veces. El disco de disparador posterior tolera un error de medio agujero en cualquiera de los dos sentidos.
¿Cuánto dura un impulso?
A diez impulsos por segundo, 100 ms. Con la proporción de apertura de Post Office del 66,6 por ciento, la línea queda abierta 66,6 ms y cerrada 33,3 ms en cada impulso. El modelo lo redondea a 66 ms y 34 ms.
¿Se puede marcar pulsando el interruptor de colgado?
Sí. Cada pulsación rompe el bucle como un impulso. El botón Gancho del laboratorio te deja probarlo; tres pulsaciones rápidas y una pausa envían un 3. Si lo mantienes demasiado tiempo, la central interpreta la apertura como un colgado.
¿Qué ocurre si un disco va demasiado rápido o demasiado lento?
En el modelo, un cierre inferior a 25 ms deja que dos aperturas se unan, así que la central cuenta menos impulsos, y una apertura superior a 200 ms libera la llamada. Post Office mantenía los discos entre 9 y 11 impulsos por segundo para que no ocurriera ninguna de las dos cosas.
¿Quién inventó la central telefónica automática?
Almon B. Strowger patentó su central automática en 1891, y la primera abrió en La Porte, Indiana, en 1892. Keith y los hermanos Erickson rediseñaron el conmutador en 1895, y ese diseño se usó durante unos 85 años.
¿Por qué no oigo los clics en el auricular?
Los discos reales tienen contactos fuera de reposo que se cierran en cuanto el disco sale de su posición de reposo. Mantienen el micrófono fuera del circuito de impulsos e impiden que los impulsos se oigan como clics en el auricular.
¿Por qué una tecla multifrecuencia envía dos tonos?
Con la voz o con un silbido es fácil producir un solo tono por accidente. Una tecla envía un tono de un grupo de cuatro frecuencias bajas y otro de un grupo de cuatro altas, y el receptor acepta un dígito solo cuando hay exactamente uno de cada grupo.
¿Qué hace el marcador de una central de barras cruzadas?
Es el controlador común. Lee el número completo de un registro, encuentra una ruta libre, inclina una barra de selección y cierra un electroimán de retención, y después pasa a la llamada siguiente. Los impulsos de quien llama nunca mueven el conmutador directamente.
¿Cómo conecta una central digital a dos personas?
Toma muestras de cada voz 8000 veces por segundo, codifica cada muestra en 8 bits y la coloca en un intervalo temporal de una trama de 125 microsegundos. Conectar una llamada significa copiar los bytes del intervalo de quien llama al intervalo de la línea llamada en cada trama.
¿Por qué dejó de sonar el timbre al levantar el combinado?
El interruptor de colgado desconecta el timbre de la línea y conecta el circuito de voz. La central ve que fluye corriente, sabe que se ha respondido a la llamada y deja de enviar la corriente de llamada.
¿Cuánto puede medir un número de teléfono?
Según ITU-T E.164, un número internacional completo, con el código de país incluido, tiene como máximo 15 dígitos. Marcados con un disco a 10 impulsos por segundo, 15 ceros tardarían más de 14 segundos solo en impulsos.
¿Cuándo llegaron las centrales automáticas a Corea?
En marzo de 1935 entró un Siemens Strowger tipo F en la oficina de correos de Najin, y en octubre un NEC Strowger tipo A en la central telefónica de Gyeongseong. El equipo Strowger construido en Corea llegó en 1962 y la central digital coreana TDX en 1986.
Términos
- Marcación por impulsos: enviar cada dígito como un tren de interrupciones breves de la corriente de la línea. También se llama marcación por apertura de bucle o decádica.
- Apertura y cierre: las partes de un impulso en las que la línea está abierta (apertura) y cerrada (cierre).
- Proporción de apertura: la parte de cada período de impulso que ocupa la apertura. Post Office usaba el 66,6 por ciento.
- Pausa mínima: el retraso entre soltar el disco y el primer impulso, unos 220 ms en el disco de leva deslizante.
- Tope: el gancho fijo que termina el recorrido de la rueda.
- Regulador: el freno centrífugo que mantiene constante la velocidad de retorno.
- Contactos fuera de reposo: contactos que se cierran en cuanto el disco sale del reposo.
- Conmutador Strowger: un selector electromecánico paso a paso que sube y luego gira bajo el control de los impulsos.
- Conector: el selector final, que elige la línea llamada a partir de los dos últimos dígitos.
- Conmutador de barras cruzadas: una rejilla de barras de selección y de retención cuyos puntos de cruce hacen las conexiones.
- Marcador: el controlador común de una central de barras cruzadas.
- Control por programa almacenado: una central dirigida por un programa de computador, como en el No. 1 ESS.
- Intervalo temporal: uno de los 32 lugares de ocho bits de una trama PCM de 125 microsegundos.
- DTMF: señalización multifrecuencia de dos tonos, el código multifrecuencia de ITU-T Q.23.
- Timbre: la campana de un teléfono, accionada por corriente alterna de llamada.
- Micrófono de carbón: un micrófono en el que el sonido cambia la resistencia de unos granos de carbón.
Fuentes
- British Telephones, How does a BPO dial work? (folleto educativo de Post Office Telecommunications, Telephones 5/1: 10 impulsos por segundo, 66,6 ms de apertura y 33,3 ms de cierre, diez interrupciones para el 0, regulador centrífugo con embrague de rueda libre, de 9 a 11 impulsos por segundo para mantenimiento, leva deslizante con una pausa mínima de unos 220 ms y una pausa entre dígitos de al menos 420 ms, disco de disparador con 240 ms y 440 ms y una tolerancia de medio agujero, resortes de reposo, disco para teléfonos de monedas). https://www.britishtelephones.com/howdial.htm (consultado el 18 de octubre de 2026)
- British Telephones, GPO Telephone No. 332 (introducido el 14 de junio de 1937, timbre interior, modelos 162 y 232 con timbres externos, modelo 162 de 1929, placa ciega en versiones de batería central). https://www.britishtelephones.com/t332.htm (consultado el 18 de octubre de 2026)
- Google Patents, US447918A, Automatic telephone-exchange, A. B. Strowger (solicitada el 12 de marzo de 1889, concedida el 10 de marzo de 1891). https://patents.google.com/patent/US447918A/en (consultado el 18 de octubre de 2026)
- Google Patents, US597062A, Calling device for telephone-exchanges, A. E. Keith, J. Erickson and C. J. Erickson (solicitada el 20 de agosto de 1896, concedida el 11 de enero de 1898). https://patents.google.com/patent/US597062A/en (consultado el 18 de octubre de 2026)
- Google Patents, US174465A, Improvement in telegraphy, A. G. Bell (solicitada el 14 de febrero de 1876, concedida el 7 de marzo de 1876). https://patents.google.com/patent/US174465A/en (consultado el 18 de octubre de 2026)
- Google Patents, US474230A, Speaking-telegraph, T. A. Edison (solicitada el 27 de abril de 1877, concedida el 3 de mayo de 1892). https://patents.google.com/patent/US474230A/en (consultado el 18 de octubre de 2026)
- Vintage Telephone Systems (calling315.com), Strowger's First Exchange, basado en el artículo de Bruce Johnson de 2021 para La Porte County Historical Society (demanda de 1890, 75 clientes de 99, ochenta conmutadores, conmutador Zither de 1894, conmutador de Keith y Erickson de junio de 1895). https://www.calling315.com/switches/strowgers-first-exchange (consultado el 18 de octubre de 2026)
- Arthur Bessey Smith and Wilson Lee Campbell, Automatic Telephony, segunda edición, McGraw-Hill 1921, Internet Archive (selección de 100 líneas por decenas y unidades; botones sustituidos por un dispositivo de marcado en 1896). https://archive.org/details/automatictelepho00smit (consultado el 17 de octubre de 2026)
- Bell System Memorial, Bell System History (primera central en New Haven el 28 de enero de 1878, primeras operadoras). https://memorial.bellsystem.com/bellsystem_history.html (consultado el 18 de octubre de 2026)
- TelephoneWorld, Telephone Switch Timeline (Norfolk 1919, panel de Omaha 1920, barras cruzadas n.º 5 en Media 1948, prueba multifrecuencia en Findlay 1960, Morris 1960, ESS n.º 5 de 1982). https://telephoneworld.org/telephone-switching-systems/telephone-switch-timeline/ (consultado el 18 de octubre de 2026)
- TelephoneWorld, Western Electric/Lucent Modern Telephone Switching Systems (ESS n.º 1 en Succasunna, mayo de 1965). https://telephoneworld.org/telephone-switching-systems/western-electric-lucent-modern-telephone-switching-systems/ (consultado el 18 de octubre de 2026)
- W. H. C. Higgins, A Survey of Bell System Progress in Electronic Switching, Bell System Technical Journal 44(6), julio-agosto de 1965 (ESS n.º 1 como sucesora de Morris; timbres de 20 ciclos; aparatos de disco y multifrecuencia en una línea; impulsos de disco convertidos en ráfagas de tonos). https://vtda.org/pubs/BSTJ/vol44-1965/articles/bstj44-6-937.pdf (consultado el 18 de octubre de 2026)
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- ITU-T Recommendation Q.23, Technical features of push-button telephone sets, y Q.24, Multifrequency push-button signal reception. https://www.itu.int/rec/T-REC-Q.23/en (consultado el 18 de octubre de 2026)
- ITU-T Recommendations G.711, Pulse code modulation of voice frequencies, y G.732, Characteristics of primary PCM multiplex equipment operating at 2048 kbit/s. https://www.itu.int/rec/T-REC-G.711/en (consultado el 18 de octubre de 2026)
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- ITU-T, Supplement 2 to the E-series: Various tones used in national networks, enero de 1994 (Estados Unidos: tono de marcado continuo de 350 + 440 Hz; tono de llamada de 440 + 480 Hz, 2,0 s activo y 4,0 s de silencio). https://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=T-REC-E.300SerSup2-199401-W!!PDF-E&type=items (consultado el 17 de octubre de 2026)
- National Archives of Korea, 기록으로 만나는 대한민국: 장거리 자동전화(DDD) 개통 (2 de octubre de 1896, 20 de marzo de 1902, 50 jeon por cinco minutos, 10 millones de líneas en 1987, 20 millones en 1993). https://theme.archives.go.kr/next/koreaOfRecord/tellephone.do (consultado el 18 de octubre de 2026)
- Academy of Korean Studies, Encyclopedia of Korean Culture, 전화교환기 (cuadro Ericsson de 1896, Hanseong 1902, batería central 1908, Najin y Gyeongseong 1935, EMD 1960, Strowger coreano 1962, M10CN 1979, fin de la batería central 1983, TDX). https://encykorea.aks.ac.kr/Article/E0049765 (consultado el 18 de octubre de 2026)
- ETRI, 전전자교환기 TDX (unidad piloto del 25 de abril de 1984, uso comercial del 14 de marzo de 1986, procesadores Z-80). https://www.etri.re.kr/45th/sub05_3.html (consultado el 18 de octubre de 2026)
- Cálculos de esta página: período period = 1 / pulse rate, apertura break = break share × period, cierre make = period − break, dígito 0 = 9 × 100 ms + 66 ms = 966 ms, 999 = 27 pulsos = 2,6 s de pulsación; a 14 pulsos por segundo y 66 por ciento, apertura 47,1 ms y cierre 24,3 ms; a 3 pulsos por segundo, apertura 220 ms; G.711 64 000 bit/s; G.732 32 × 8 × 8000 = 2 048 000 bit/s. El contador de pulsos y los límites de la central se comprobaron en un navegador y con estas cifras.
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