FIG. 16Máquinas antigas

Telefone de disco: disque e acompanhe os pulsos

O disco envia cada dígito como cortes curtos da corrente, dez por segundo; discar 0 exige dez.

Telefone de disco: disque e acompanhe os pulsos
Carregando o modelo

Este dispositivo não consegue mostrar o modelo 3D. Abaixo, você pode ler as etapas do guia em texto.

1 / 16 Telefone e centralÀ esquerda está o telefone e à direita o seletor na central, ligados por dois fios. O modelo disca 30. Arraste qualquer furo ao batente e solte para discar.

Arraste para girar. Use a rolagem ou o gesto de pinça para ampliar.

Atualizado em Fontes conferidas em
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O que acontece quando você gira o disco

Ponha um dedo no furo marcado com 5, puxe o disco até o dedo bater no gancho metálico e solte. O disco volta sozinho, com um zumbido suave. Esse zumbido é o telefone falando com a central. Enquanto o disco retorna, uma chave em seu interior corta a corrente da linha cinco vezes, e cinco curtas interrupções na corrente são tudo o que a central chega a receber. Não existe tom nem código para "5". A central conta.

Esta página acompanha essa contagem do seu dedo até a linha que você queria. Começa pelo disco: o disco de furos e seu batente, a mola e o regulador que fixam a velocidade de retorno e os contatos de pulsos. Depois abre o resto do telefone, com a campainha, a chave do gancho, o microfone de carvão e o receptor. Na outra ponta do fio há seis maneiras de encontrar a linha chamada: uma telefonista numa mesa, o seletor passo a passo de Strowger, um comutador de barras cruzadas com seu marcador, uma central eletrônica dirigida por programa armazenado, uma central digital que move as chamadas entre intervalos de tempo e o receptor multifrequencial, que escuta pares de tons em vez de contar interrupções.

O controle Central, no palco, alterna entre elas. O telefone continua o mesmo, e continua valendo a regra de que o primeiro dígito discado escolhe uma fileira de dez linhas e o segundo escolhe uma linha dentro dela. O telefone do modelo é a linha 42; o número está impresso no cartão no centro do disco.

Por que o disco só envia pulsos na volta

O projeto mais óbvio enviaria um pulso toda vez que um furo passasse por um contato enquanto você gira o disco. Só que a mão não gira o disco a uma velocidade uniforme, de modo que os pulsos sairiam amontoados ou esticados, e a chave na central poderia perder alguns.

Os discos separam o ato de armar do ato de enviar. Girar o disco apenas arma uma mola de retorno. Só quando você solta é que a mola traz o disco de volta, e só então os contatos abrem e fecham. O folheto de treinamento da Post Office sobre seus discos diz com clareza: o disco de dedos é girado até o batente e depois deixado voltar sem impedimento, e durante o retorno uma roda de pulsos aciona os contatos de pulsos tantas vezes quanto o dígito pede. A velocidade desse retorno deixa de depender da sua mão e por isso pode ser ajustada na fábrica.

Alguma coisa precisa manter quietos os contatos de pulsos enquanto você arma a mola. No disco mais antigo da Post Office, essa tarefa cabe a um came deslizante, um disco preso à roda de pulsos por uma arruela de mola. Na ida, ele ergue a alavanca de pulsos e a mantém longe dos entalhes da roda. Na volta, mantém a alavanca erguida um pouco mais, por cerca de 220 ms, antes de chegar o primeiro entalhe. Essa pausa, a "pausa mínima" ou "movimento perdido", somada ao tempo que você leva para girar o dígito seguinte, mantém os dígitos separados por pelo menos 420 ms, o que dá aos seletores tempo para terminar o movimento.

O came deslizante dependia do atrito, e o atrito muda com a idade. Um projeto posterior o substituiu por um gatilho de aço inoxidável que corre sobre a roda de pulsos. O disco com gatilho esticou a pausa para cerca de 240 ms e o intervalo entre dígitos para 440 ms. Também perdoava dedos descuidados: o número certo de pulsos ainda sai se você parar meio furo antes do batente ou empurrar meio furo além dele.

O batente decide o dígito

Os furos do disco estão igualmente espaçados, a 30 graus um do outro no modelo. O furo 1 fica mais perto do batente e o furo 0 mais longe dele, de modo que o disco gira mais para dígitos maiores. Todo furo termina seu percurso no mesmo batente, então a distância que ele percorre depende apenas de qual furo você usou. Essa distância é convertida de novo em uma contagem de pulsos na volta.

No modelo, um furo percorre um espaçamento a mais do que o número de pulsos que envia. O furo 3 gira 120 graus: 90 graus de dentes do came e 30 graus de percurso livre no fim do retorno. Esse último trecho deixa a linha fechada por um instante, e assim a central consegue saber onde termina um dígito e começa o seguinte.

Nada vem impresso no próprio disco. Os dígitos ficam numa placa numérica fixa por baixo e aparecem através dos furos apenas enquanto o disco está em repouso. Muitos discos traziam também letras ao lado dos dígitos, para que se pudessem discar nomes de centrais. A norma de teclado E.161 da ITU ainda põe ABC no 2 e WXYZ no 9, e é por isso que as letras vivem até hoje nos teclados atuais.

Dez pulsos por segundo, em números

A velocidade padrão da Post Office é de dez pulsos por segundo, e cada pulso tem 66,6 ms de abertura seguidos de 33,3 ms de fechamento: uma "razão de abertura de 66,6". O modelo arredonda a fração de abertura para 66 por cento. A partir desses valores:

  • período do pulso = 1 / 10 s = 100 ms
  • abertura = 0,66 × 100 ms = 66 ms
  • fechamento = 100 ms − 66 ms = 34 ms
  • dígito 0 = 10 pulsos, então do início da primeira abertura ao fim da última: 9 × 100 ms + 66 ms = 966 ms

O disco do modelo retorna a 300 graus por segundo, porque um dente do came passa a cada 30 graus e dez dentes precisam passar a cada segundo. A faixa na parte de baixo do palco desenha a corrente de laço sobre uma grade de 100 ms, e a linha abaixo dela informa a duração da última abertura e do último fechamento. O modelo os mede a partir de sua própria temporização e, na regulagem padrão, eles resultam em 66 ms e 34 ms.

Os discos reais se afastavam um pouco desses valores. O regulador é ajustado para 10 pulsos por segundo e, para manutenção, a Post Office aceitava qualquer valor entre 9 e 11. O controle deslizante Taxa de pulsos vai bem mais longe, de 3 a 14, e o controle Fração de abertura vai de 50 a 80 por cento, para que você possa levar o disco além do que a central tolera. A próxima seção mostra o que acontece então.

Um número inteiro leva algum tempo. O número 999 são 27 pulsos, 2,6 segundos de pulsos e cerca de 3,4 segundos quando se somam as duas pausas de 420 ms entre os dígitos. A caixa Tempo dos pulsos, no laboratório, faz essa conta para qualquer número que você digitar.

Como a central interpreta um disco rápido ou lento

A central não enxerga o seu disco. Ela vê um relé, na sua ponta da linha, que atrai enquanto a corrente passa e solta quando a corrente cessa. Cada soltura é um pulso. Esse relé tem seus próprios limites de velocidade, e o modelo dá à sua central dois limites simples, identificados como valores do modelo porque as centrais reais variavam conforme o tipo e o país:

  1. Um fechamento menor que 25 ms não é percebido. O relé não tem tempo de atrair de novo, e as aberturas dos dois lados do fechamento curto se juntam numa só abertura longa.
  2. Uma abertura maior que 200 ms é entendida como o chamador desligando. Um segundo relé, lento, mantém a chamada só enquanto as aberturas permanecem curtas e, quando ele solta, a central libera a chamada.

Experimente com os controles deslizantes. A 14 pulsos por segundo e 66 por cento de abertura, cada período dura 71,4 ms, a abertura é de 47,1 ms e o fechamento é de 24,3 ms. Esse fechamento fica um pouco abaixo de 25 ms, então toda abertura depois da primeira se funde com ela. Disque 5 e as aberturas se juntam por 4 × 71,4 ms + 47,1 ms = 333 ms, mais que 200 ms, e a central libera a linha. Disque 2 à mesma velocidade e a sequência dura 71,4 + 47,1 = 118,5 ms, de modo que a chamada sobrevive, mas a central conta um pulso em vez de dois.

Agora vá para o outro lado. A 3 pulsos por segundo o período é de 333 ms e a abertura é de 0,66 × 333 ms = 220 ms. Isso é longo demais para o relé de retenção do modelo já no primeiro pulso, e a chamada é liberada antes que chegue qualquer dígito. A 4 pulsos por segundo a abertura é de 165 ms e o modelo ainda conta corretamente, embora uma central real já estivesse bem fora da faixa de 9 a 11 em que a Post Office se mantinha.

Duas das tarefas do laboratório pedem que você produza cada uma dessas falhas de propósito. A faixa mostra a evidência: as lacunas na corrente de laço se esticam ou se apertam, e a linha de estado diz o que a central concluiu.

Mola, regulador e came dentro do disco

Ative Ver por dentro e a caixa fica transparente. Atrás da placa numérica ficam as peças que marcam o tempo.

A mola espiral plana é armada pelo disco e o conduz de volta ao repouso. Sozinha, ela faria o disco voltar de golpe, depressa demais, e mais depressa ainda após um giro longo. Um regulador centrífugo a freia. O regulador é movido por uma engrenagem do eixo principal; ao girar, as massas de suas asas se projetam para fora e pressionam o interior de uma copa, e o atrito limita a velocidade. É por isso que você sente resistência se tenta apressar o retorno do disco com o dedo. Uma embreagem unidirecional no acionamento do regulador deixa o disco girar livremente enquanto você o arma, de modo que o regulador só freia o retorno.

No modelo, uma engrenagem do eixo do disco move um pequeno pinhão, e o pinhão faz girar uma copa que contém duas massas. O came gira junto com o disco. Seus doze dentes estão espaçados de 30 graus, o mesmo que os furos, então um dente passa pelos contatos a cada espaçamento de furo. Na volta, cada dente afasta os contatos de pulsos uma vez. Esses contatos estão em série com a linha telefônica, de modo que abri-los interrompe a corrente em todo o laço, até a central.

Os discos reais têm ainda molas fora de repouso, que fecham assim que o disco sai da posição de repouso. O folheto da Post Office dá dois motivos: o circuito de pulsos assim não inclui a resistência do microfone, e os pulsos não são ouvidos como cliques no receptor.

Discar com o gancho

Os contatos de pulsos nada mais são que uma chave em série com a linha. A chave do gancho, sob o monofone, é outra. Apertá-la interrompe o laço exatamente como um pulso, de modo que um aperto e uma soltura rápidos valem um pulso para a central.

O laboratório tem um botão Gancho que faz exatamente isso. Levante o monofone, depois aperte Gancho três vezes, rapidamente, e espere. O modelo considera uma pausa de 0,4 segundo o fim de um dígito; assim, depois de três toques ele conta um 3 e o seletor sobe três níveis. Se você segurar o botão por tempo demais, a abertura passa de 200 ms; a central do modelo entende isso como desligamento e libera a chamada. Uma mão humana tem dificuldade em manter cada toque abaixo desse limite e ainda soltar por pelo menos 25 ms, e esse é um dos motivos de o disco existir.

Dentro do restante do telefone

O disco é apenas a parte do telefone que conversa com os comutadores. Ative Ver por dentro e escolha as novas peças na lista de peças para ver o resto.

A campainha. Sob o corpo ficam dois gongos, um martelo e um par de bobinas. Para fazer um telefone tocar, a central envia uma corrente alternada pela linha, e um estudo do Bell System de 1965 ainda se refere a aparelhos com "campainhas padrão de 20 ciclos". No modelo, a armadura entre as bobinas oscila uma vez por ciclo, e o martelo bate num gongo e depois no outro. Ative Tocar para ver isso e ative Câmera lenta para ver o martelo se mover cinco vezes mais devagar. O Telephone No. 332 da Post Office, de 1937, trazia a campainha dentro da caixa; os aparelhos de mesa anteriores, o 162 e o 232, precisavam de um conjunto de campainha separado.

A chave do gancho. Os dois pinos do berço ficam sob o monofone. Ao levantar o monofone eles sobem, um conjunto de molas fecha e a corrente de laço começa a circular. A central responde com o tom de discar. No modelo, levantar o monofone enquanto a campainha toca também interrompe o toque, porque a chave do gancho tira a campainha da linha e liga o circuito de fala.

A rede de fala. Ao lado do disco ficam uma bobina de indução e um capacitor. A bobina liga o microfone e o receptor aos dois fios da linha e evita que sua própria voz soe alta demais no seu ouvido. O capacitor bloqueia para a campainha a corrente contínua da linha, mas deixa passar a corrente alternada de chamada.

O microfone de carvão. O bocal guarda uma cápsula de grãos de carvão atrás de uma membrana fina. O som empurra a membrana, os grãos se comprimem, sua resistência cai e a corrente contínua que passa por eles aumenta. Quando a membrana volta, a resistência sobe de novo. A corrente na linha acaba variando com a pressão da sua voz. Thomas Edison apresentou sua patente do "Speaking-telegraph" em 27 de abril de 1877, e ela só foi concedida em 3 de maio de 1892. No modelo, a membrana e os grãos se movem assim que a chamada é atendida.

O receptor. O receptor inverte o truque. Um ímã anular puxa uma membrana de ferro com força constante. A corrente variável da linha passa por duas pequenas bobinas nas peças polares do ímã, somando-se a essa atração ou subtraindo-se dela, de modo que a membrana se move no ritmo da corrente e movimenta o ar diante do seu ouvido.

O comutador de dois movimentos de Strowger

Almon B. Strowger apresentou um pedido de patente de uma central telefônica automática em 12 de março de 1889. A patente foi concedida em 10 de março de 1891, como a patente americana 447,918. A primeira central automática abriu em La Porte, Indiana, em 1892. Isso aconteceu de um jeito estranho: em 1890 a companhia Bell tinha processado os assinantes de uma central manual da cidade por violação de patente, e um tribunal mandou enviar os telefones deles a Chicago e queimá-los. La Porte ficou cerca de dois anos sem serviço. A central de Strowger deu então à cidade espaço para 99 clientes, e 75 se inscreveram. Uma ilustração da central mostra 80 comutadores numa parede e outras tantas baterias de células úmidas na outra.

O coração do projeto é um comutador de passo de dois movimentos. Um eixo leva um braço de contato, o cursor, dentro de um banco de contatos dispostos em dez fileiras de dez. Pulsos num ímã levantam o eixo fileira por fileira. Pulsos num segundo ímã o fazem girar, um contato por pulso. Dez fileiras vezes dez contatos dão 100 escolhas, e uma lingueta segura o eixo em cada passo. Quando a chamada termina, um ímã de liberação solta as linguetas. Uma mola gira o eixo de volta ao ângulo inicial, e só então ele desce até o fundo.

No palco, o primeiro dígito que você disca levanta o eixo. A grade ao lado da faixa mostra a mesma coisa como uma coluna de blocos. Quando o primeiro dígito termina, o seletor espera. O segundo dígito aciona o ímã rotativo, e o cursor percorre a fileira. Disque 3 e depois 0 e o cursor para no nível 3, contato 10, que é a linha 30. A luz laranja nesse contato pisca enquanto a linha toca.

O comutador de La Porte não permaneceu o mesmo por muito tempo. No outono de 1894 a companhia o substituiu pelo comutador Zither, projetado por A. E. Keith, que não funcionou bem. Em junho de 1895 entrou um terceiro projeto, de Keith e dos irmãos John e Charles Erickson, e seu mecanismo se tornou a base dos comutadores Strowger que permaneceram em uso por cerca de 85 anos. Os mesmos três homens apresentaram a patente de um "Calling device for telephone-exchanges" em 20 de agosto de 1896; ela foi concedida em 11 de janeiro de 1898.

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De um seletor a uma central urbana

Um seletor atende 100 linhas, o que bastava para La Porte. Centrais maiores colocam seletores de grupo na frente do seletor final, que se chama conector. Cada dígito adicional move um seletor de grupo que escolhe um bloco de linhas, e os dois últimos dígitos acionam o conector exatamente como no modelo. Cada estágio acrescentado multiplica por dez o número de linhas alcançáveis, de modo que uma central passo a passo podia crescer um estágio de cada vez. O livro-texto Automatic Telephony (1921), de Smith e Campbell, explica o comutador de cem linhas exatamente nesses termos: primeiro as dezenas, depois as unidades.

Os primeiros telefones automáticos não tinham disco. Smith e Campbell descrevem botões de pressão nos aparelhos dos assinantes, substituídos por um dispositivo de chamada em 1896. O Bell System, que construíra seu negócio sobre as telefonistas, chegou mais tarde à comutação passo a passo: a primeira central passo a passo que ele mesmo instalou entrou em serviço em Norfolk, Virgínia, em 8 de novembro de 1919, construída pela Automatic Electric Company. O comutador de painéis da própria Western Electric entrou em serviço em Omaha em 1920.

Antes do disco: a mesa da telefonista

Escolha Mesa da telefonista no controle Central. A primeira central telefônica abriu em 28 de janeiro de 1878 em New Haven, Connecticut. A central levava todas as linhas a um só lugar, e com ela vieram as primeiras telefonistas.

Numa mesa, cada linha termina numa tomada, e cada tomada tem uma lâmpada. Quando o chamador levanta o fone, a lâmpada acende. A telefonista encaixa o cordão de atendimento nessa tomada, pergunta o número e encaixa o cordão de chamada do mesmo par na tomada da linha desejada, depois a faz tocar. No modelo, a lâmpada da linha 42 pisca assim que você levanta o monofone, o plugue vermelho vai para a tomada 42 depois de 0,6 segundo, e o plugue preto vai para a linha que você disca. Discar numa mesa manual é, claro, uma ficção; nesta cena os dígitos representam o número que você teria pedido.

O laboratório tem uma tarefa para esta cena: um chamador na tomada 2 quer a linha 5, e você deve encaixar os cordões você mesmo, o do chamador primeiro.

A primeira linha telefônica da Coreia abriu em 2 de outubro de 1896, do palácio Deoksugung à repartição do superintendente em Incheon. A Enciclopédia da Cultura Coreana registra que o palácio usava uma mesa manual de magneto da LM Ericsson, da Suécia, com capacidade para 100 linhas. O serviço público veio em 20 de março de 1902, com repartições telefônicas em Mapo, Dodong, Siheung, Gyeonggyo e Incheon, a 50 jeon por cinco minutos, pagos adiantados e não devolvidos se você desligasse antes.

Barras cruzadas: primeiro o número inteiro

Numa central passo a passo, os pulsos do chamador movem diretamente os comutadores. Isso torna a central simples, e também significa que um comutador fica ocupado durante todo o tempo que uma pessoa leva para discar. Uma central de barras cruzadas funciona de outro modo. Um registrador reúne primeiro os dígitos, e só então um controlador comum, o marcador, escolhe um caminho livre e o monta de uma vez.

O comutador em si é uma grade. Dez barras horizontais de seleção cruzam dez barras verticais de retenção. Para fazer uma conexão, o marcador inclina uma barra de seleção e depois aciona o ímã de retenção de uma barra vertical, o que fecha os contatos no ponto onde elas se cruzam e os mantém fechados. A barra de seleção pode então voltar ao repouso e ser usada em outra chamada, enquanto a barra de retenção mantém a primeira conectada. No palco, o primeiro dígito escolhe a fileira e o segundo a coluna, e o ponto de cruzamento fica laranja.

O comutador de barras cruzadas é sueco. A história da Ericsson registra que G. A. Betulander e Nils Palmgren começaram a testar em 1919 um seletor construído sobre um comutador de barras cruzadas, numa estação de teste encomendada pela Televerket. Uma estação de barras cruzadas para Sundsvall entrou em serviço em 1926, e a Televerket construiu mais de 1000 dessas estações nos 20 anos seguintes. A Bell Laboratories adotou a ideia após uma viagem de estudos à Suécia em 1930, e em 1938 duas centrais de barras cruzadas com enlaces e marcadores funcionavam em Nova York. O primeiro comutador de barras cruzadas No. 5 veio em seguida, em Media, Pensilvânia, em 11 de julho de 1948, e a Ericsson instalou seu primeiro sistema de barras cruzadas com enlaces em Helsinque em 1950.

Comutação eletrônica: um programa decide

O marcador de uma central de barras cruzadas já é um pequeno computador feito de relés. O passo seguinte foi fazer dele um computador de verdade. Testes com clientes de uma central eletrônica que usava tubos de cátodo frio começaram em Morris, Illinois, em 17 de novembro de 1960. O primeiro No. 1 Electronic Switching System entrou em serviço em Succasunna, Nova Jersey, em maio de 1965. Um estudo de 1965 no Bell System Technical Journal chama o No. 1 ESS de sucessor comercial do teste de Morris.

Escolha Comutação eletrônica no palco. O quadro da esquerda representa a rede de comutação, uma grade de contatos de lâminas seladas em vidro que fecham para formar o caminho de fala. A fileira de lâmpadas no alto representa o varredor, que verifica sem parar todas as linhas à procura de um sinal de monofone levantado. O quadro da direita representa a memória do programa. Quando você levanta o monofone, o varredor para na linha 42. Os dígitos vão para a memória, mostrada na pequena tela, e, quando ambos já entraram, o programa fecha três pontos de cruzamento na grade de lâminas, um depois do outro, para ligar você à linha chamada.

As centrais eletrônicas aceitavam os dois tipos de discagem. O mesmo estudo de 1965 descreve telefones de disco e de teclas ligados à mesma linha, e pulsos de disco transformados em rajadas de tom que a unidade de controle conseguia ler. Por isso o modelo aceita, nesta cena, pulsos de disco e teclas multifrequenciais.

Na Coreia, centrais eletrônicas M10CN entraram nas repartições telefônicas de Yeongdong e Dangsan em dezembro de 1979, o começo da comutação eletrônica no país.

Centrais digitais e intervalos de tempo

Todas as centrais até aqui ligavam duas linhas com um pedaço de metal: um cordão, um cursor, um ponto de cruzamento, uma lâmina. Uma central digital não faz isso. Ela mede cada voz e a transforma em números. A norma ITU-T G.711 amostra uma voz 8000 vezes por segundo e codifica cada amostra em 8 bits, de modo que uma chamada equivale a 8000 × 8 = 64.000 bits por segundo. Muitas chamadas passam então a dividir um mesmo caminho, revezando-se. Pela ITU-T G.732, um fluxo de 2048 kbit/s é dividido em quadros de 125 microssegundos, e cada quadro contém 32 intervalos de tempo de 8 bits: 32 × 8 × 8000 = 2.048.000 bits por segundo. O intervalo 0 é reservado para o alinhamento.

Ligar duas linhas significa copiar os bytes do intervalo do chamador para o intervalo da linha chamada, quadro após quadro. No palco, a roda mostra os 32 intervalos de um quadro, desacelerados de 125 microssegundos para dois segundos por volta. O intervalo 0 fica escuro. Levante o monofone e o intervalo do chamador fica azul; disque um número e o intervalo da linha chamada fica laranja, enquanto pequenos cubos levam bytes de um codificador, através da roda, até o outro.

A Ericsson e a Televerket desenvolveram juntas o sistema de comutação AXE na década de 1970, e a Western Electric instalou a primeira central local No. 5 ESS em 1982. A Coreia construiu a sua: a central de divisão de tempo TDX, do instituto que hoje é o ETRI, abriu uma unidade piloto em 25 de abril de 1984 e entrou em uso comercial em 14 de março de 1986. A TDX-1 usava centenas de microprocessadores Z-80 de 8 bits que conversam entre si e funcionam como um único computador.

Multifrequência: dois tons por tecla

A discagem por pulsos é lenta e só funciona enquanto a chamada está sendo estabelecida. Depois que a linha está ligada, o disco não tem mais nada a dizer. A discagem multifrequencial envia tons no lugar, e os tons podem viajar por toda a conexão.

O primeiro teste de campo de chamadas multifrequenciais começou em Findlay, Ohio, em 1º de novembro de 1960. O Bell System lançou o serviço para clientes em 18 de novembro de 1963, e Carnegie e Greensburg, na Pensilvânia, foram os primeiros lugares a recebê-lo. Os clientes pagavam 1,50 dólar extra por mês para experimentar os novos telefones. Os primeiros aparelhos tinham dez botões; as teclas de asterisco e de cerquilha chegaram cerca de cinco anos depois.

Cada tecla envia dois tons ao mesmo tempo, um de um grupo grave e outro de um grupo agudo. A ITU-T Q.23 dá as frequências:

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

Assim, 5 é 770 Hz mais 1336 Hz, e 0 é 941 Hz mais 1336 Hz. A quarta coluna, de 1633 Hz, leva quatro teclas extras, de A a D, que os telefones residenciais normalmente omitem. Uma recomendação à parte, a Q.24, define como os receptores das centrais reconhecem esses pares. O receptor do palco tem um filtro para cada uma das oito frequências; um dígito só é aceito quando exatamente um filtro grave e um agudo respondem. Uma voz ou um assobio raramente produz exatamente um par assim, e nenhum dos tons está próximo de um múltiplo inteiro de outro, de modo que os harmônicos de um tom não caem sobre um segundo.

Escolha Sinalização multifrequencial e aperte as teclas no palco ou no laboratório. Com Som ativado, você ouve cada par; as barras no receptor mostram quais dois filtros respondem, e o registrador mostra os dígitos armazenados. Nas cenas mais antigas, as centrais do modelo apenas contam pulsos e ignoram os tons, como faria uma central passo a passo sem receptor de tons.

Telefones que as pessoas guardaram

Os telefones mudaram de forma com menos frequência que as centrais, e alguns projetos duraram décadas. Alguns, com registros datados:

  • O telefone de mesa No. 162 da Post Office foi lançado em 1929, com a campainha num conjunto separado.
  • O No. 232 veio em 1934. O exemplar marfim do Science Museum Group mostra por que as cores se tornaram possíveis: plásticos como a ureia-formaldeído podiam ser misturados a pigmentos.
  • O No. 332 chegou em 14 de junho de 1937, com a campainha dentro da caixa. Para áreas de central manual, ele tinha uma placa cega no lugar do disco, e, quando a central se tornava automática, um disco era instalado. O Science Museum Group guarda um 332 preto feito na Inglaterra em 1938.
  • O telefone de baquelite Ericsson DBH 1001, de 1931, nasceu de uma colaboração entre a Elektrisk Bureau de Oslo, a LM Ericsson e a Televerket. O Cooper Hewitt o descreve como o projeto que fixou a forma do telefone de plástico.
  • O Ericofon reunia disco e monofone numa só peça. Depois de uma série de teste em 1954, mais de 2,5 milhões foram fabricados em Karlskrona entre 1956 e 1982, em 30 cores, mas nunca em preto. Só cerca de 20 por cento foram para a Suécia.

O telefone do modelo, no palco, não é cópia de nenhum desses. Ele tem a frente inclinada e o corpo de baquelite dos aparelhos da década de 1930, com a campainha dentro.

Centrais coreanas, do palácio ao TDX

Os registros coreanos dão uma sequência clara de datas para cada tipo de central que aparece no palco:

  1. 1896: a linha do palácio, numa mesa de magneto Ericsson de 100 linhas.
  2. 1902: repartições telefônicas públicas e comutação local na repartição de Hanseong a partir de 6 de junho, em mesas de 10 e 50 linhas.
  3. 1908: mesas de bateria central na agência de correios de Gyeongseong, quando sua mesa de magneto ficou sem espaço.
  4. 1935: a primeira central automática, uma Siemens Strowger tipo F, na agência de correios de Najin em março, e uma NEC Strowger tipo A na central telefônica de Gyeongseong em outubro.
  5. 1960: uma central EMD na repartição telefônica de Yongsan em agosto.
  6. 1962: uma central Strowger de 300 linhas construída com tecnologia coreana na central telefônica de Seul em dezembro.
  7. 1979: centrais eletrônicas M10CN em Yeongdong e Dangsan em dezembro.
  8. 1983: as últimas centrais manuais de bateria central foram desativadas em 22 de dezembro.
  9. 1986: TDX em uso comercial a partir de 14 de março.

Os Arquivos Nacionais da Coreia observam que 10 milhões de linhas telefônicas foram fornecidas em 1987, cerca de uma para cada domicílio, e que o total passou de 20 milhões em 1993.

Tom de discar e campainha no modelo

Levante o monofone e a chave do gancho fecha o laço. A corrente circula e o traço na faixa salta para cima. Com Som ativado, o modelo toca o tom de discar como a lista de tons nacionais da ITU-T o define para os Estados Unidos, uma mistura contínua de 350 Hz e 440 Hz. O tom cessa na primeira abertura. Quando o segundo dígito chega, o modelo toca o tom de chamada que o chamador ouve, 440 Hz mais 480 Hz, dois segundos ligado e quatro desligado. Após seis segundos a linha chamada atende, o tom de chamada cessa e o microfone do seu monofone começa a se mover. O som só começa depois que você o ativa.

O controle Tocar faz o trabalho oposto: faz este telefone tocar. O modelo envia uma corrente de chamada de 20 Hz no mesmo ritmo de dois segundos ligado e quatro desligado, o martelo oscila entre os gongos e, com Som ativado, você ouve a campainha. Levante o monofone para atender.

O controle Rota da chamada desenha o caminho da chamada como uma linha laranja fina, do telefone, pelo cordão do chão, até a central que estiver à mostra. Uma conta corre por ela até onde a chamada chegou: até a central quando você levanta o monofone, mais longe a cada dígito e até a linha chamada quando ela toca. O laboratório mostra a mesma rota como uma fileira de estágios nomeados.

Como o modelo difere de um telefone real

  • O telefone está ligado diretamente a um seletor de 100 linhas ou ao seu substituto. Uma central real chega ao comutador final por buscadores de linha e seletores de grupo, e por enlaces numa central de barras cruzadas.
  • Os seletores reais têm três bancos de contatos, um sobre o outro, para os diferentes fios de cada linha. O modelo tem um.
  • Os limites da central do modelo, um fechamento de pelo menos 25 ms e uma abertura de no máximo 200 ms, são valores redondos do modelo. As centrais reais tinham sua própria temporização, que variava conforme o tipo e o país.
  • O disco funciona a uma velocidade ideal, perfeitamente constante. Os reguladores reais precisavam de limpeza e ajuste à medida que se desgastavam.
  • A relação de engrenagens até o regulador, o tamanho do came e o número de voltas da mola foram escolhidos para ficarem fáceis de ver, e não copiados de um desenho.
  • A campainha, a rede, o microfone e o receptor são formas simplificadas. As cenas de barras cruzadas, eletrônica e digital mostram a ideia de cada central, não uma central completa: um comutador, um marcador, uma grade de lâminas, um quadro de intervalos de tempo.
  • A contagem de pulsos segue o código comum em que o dígito n envia n pulsos e o 0 envia dez.

Perguntas

Por que 0 envia dez pulsos?

Uma contagem de zero pulso seria ausência total de sinal, e a central não conseguiria distingui-la de uma pausa. Por isso o 0 envia dez pulsos e fica depois do 9 no disco. O folheto da Post Office diz isso diretamente: há dez interrupções quando se disca 0. No modelo, o 0 levanta o seletor até o nível 10 ou gira o cursor até o contato 10.

Por que os pulsos saem na volta e não no giro?

Porque a sua mão não se move a uma velocidade constante, e uma mola com regulador, sim. O came deslizante ou o gatilho mantém os contatos de pulsos inativos enquanto você arma a mola e acrescenta uma pausa de cerca de 220 a 240 ms antes do primeiro pulso.

E se eu soltar antes do batente?

O disco volta de onde você o soltou e envia menos pulsos. No modelo, soltar o furo 5 na metade do caminho envia um ou dois pulsos, e o seletor dá esse número de passos. O disco com gatilho, mais recente, tolera um erro de meio furo para qualquer lado.

Quanto dura um pulso?

A dez pulsos por segundo, 100 ms. Com a razão de abertura de 66,6 por cento da Post Office, a linha fica aberta por 66,6 ms e fechada por 33,3 ms em cada pulso. O modelo arredonda isso para 66 ms e 34 ms.

Dá para discar tocando o gancho?

Sim. Cada toque interrompe o laço como um pulso. O botão Gancho do laboratório permite experimentar; três toques rápidos e uma pausa enviam um 3. Se você o segurar por tempo demais, a central entende a abertura como um desligamento.

E se o disco correr rápido ou lento demais?

No modelo, um fechamento menor que 25 ms deixa duas aberturas se juntarem, de modo que a central conta menos pulsos, e uma abertura maior que 200 ms libera a chamada. A Post Office mantinha os discos entre 9 e 11 pulsos por segundo para que nenhuma das duas coisas acontecesse.

Quem inventou a central automática?

Almon B. Strowger patenteou sua central automática em 1891, e a primeira abriu em La Porte, Indiana, em 1892. Keith e os irmãos Erickson redesenharam o comutador em 1895, e esse projeto foi usado por cerca de 85 anos.

Por que não ouço cliques no receptor?

Os discos reais têm molas fora de repouso, que fecham assim que o disco sai do repouso. Elas mantêm o microfone fora do circuito de pulsos e impedem que os pulsos sejam ouvidos como cliques no receptor.

Por que uma tecla envia dois tons?

Um tom único é fácil de produzir por acidente com uma voz ou um assobio. Cada tecla envia um tom de um grupo de quatro frequências graves e um de um grupo de quatro agudas, e o receptor só aceita um dígito quando há exatamente um de cada.

O que faz o marcador de barras cruzadas?

É o controlador comum. Ele lê o número inteiro de um registrador, encontra um caminho livre, inclina uma barra de seleção e fecha um ímã de retenção, e então passa para a chamada seguinte. Os pulsos do chamador nunca movem o comutador diretamente.

Como a central digital conecta duas pessoas?

Ela amostra cada voz 8000 vezes por segundo, codifica cada amostra em 8 bits e a coloca num intervalo de tempo de um quadro de 125 microssegundos. Conectar uma chamada significa copiar os bytes do intervalo do chamador para o intervalo da linha chamada em cada quadro.

Por que a campainha parou ao levantar?

A chave do gancho tira a campainha da linha e liga o circuito de fala. A central vê a corrente circular, sabe que a chamada foi atendida e deixa de enviar a corrente de chamada.

Qual o comprimento máximo de um número?

Pela ITU-T E.164, um número internacional completo, com o código do país, tem no máximo 15 dígitos. Discados com um disco a 10 pulsos por segundo, 15 zeros exigiriam mais de 14 segundos só de pulsos.

Quando a Coreia recebeu centrais automáticas?

Em março de 1935 uma Siemens Strowger tipo F entrou na agência de correios de Najin e, em outubro, uma NEC Strowger tipo A entrou na central telefônica de Gyeongseong. O equipamento Strowger fabricado na Coreia veio em 1962 e a central digital coreana TDX em 1986.

Termos

  • Discagem por pulsos: envio de cada dígito como um trem de curtas interrupções na corrente da linha. Também chamada de discagem por abertura de laço ou decádica.
  • Abertura e fechamento: as partes de um pulso em que a linha está aberta (abertura) e fechada (fechamento).
  • Fração de abertura: a parte de cada período de pulso ocupada pela abertura. A Post Office usava 66,6 por cento.
  • Pausa mínima: o atraso entre soltar o disco e o primeiro pulso, cerca de 220 ms no disco de came deslizante.
  • Batente: o gancho fixo que encerra o percurso do disco.
  • Regulador: o freio centrífugo que mantém constante a velocidade de retorno.
  • Contatos fora de repouso: contatos que fecham assim que o disco sai do repouso.
  • Comutador Strowger: um seletor eletromecânico passo a passo que sobe e depois gira sob o comando dos pulsos.
  • Conector: o seletor final, que escolhe a linha chamada a partir dos dois últimos dígitos.
  • Barras cruzadas: uma grade de barras de seleção e de retenção cujos pontos de cruzamento fazem as conexões.
  • Marcador: o controlador comum de uma central de barras cruzadas.
  • Controle por programa armazenado: uma central dirigida por um programa de computador, como no No. 1 ESS.
  • Intervalo de tempo: um dos 32 lugares de oito bits de um quadro PCM de 125 microssegundos.
  • DTMF: sinalização multifrequencial de dois tons, o código de teclas da ITU-T Q.23.
  • Campainha: o sino de um telefone, acionado por corrente alternada de chamada.
  • Microfone de carvão: um microfone em que o som altera a resistência de grãos de carvão.

Fontes

Texto e simulação: CC BY-NC-SA 4.0, salvo indicação em contrário.

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