Un teléfono , coloquialmente llamado teléfono , es un dispositivo de telecomunicaciones que permite a dos o más usuarios mantener una conversación cuando están demasiado lejos como para ser escuchados directamente con facilidad. Un teléfono convierte el sonido , típicamente y de manera más eficiente la voz humana , en señales electrónicas que se transmiten a través de cables y otros canales de comunicación a otro teléfono que reproduce el sonido al usuario receptor. El término se deriva del griego antiguo : τῆλε , romanizado : tēle , lit. 'lejos' y φωνή ( phōnē , voz ), que juntos significan voz distante . [1]
En 1876, Alexander Graham Bell fue el primero en recibir una patente en los Estados Unidos para un dispositivo que producía una réplica claramente inteligible de la voz humana en un segundo dispositivo. [2] Este instrumento fue desarrollado posteriormente por muchos otros y rápidamente se volvió indispensable en los negocios , el gobierno y los hogares .
Los elementos esenciales de un teléfono son un micrófono ( transmisor ) para hablar y un auricular ( receptor ) que reproduce la voz en una ubicación distante. [3] El receptor y el transmisor suelen estar integrados en un auricular que se sostiene cerca de la oreja y la boca durante la conversación. El transmisor convierte las ondas sonoras en señales eléctricas que se envían a través del sistema de telecomunicaciones al teléfono receptor, que convierte las señales en sonido audible en el receptor o, a veces, en un altavoz . Los teléfonos permiten la transmisión en ambas direcciones simultáneamente.
La mayoría de los teléfonos también contienen una función de alerta, como un timbre o un indicador visual, para anunciar una llamada telefónica entrante. Las llamadas telefónicas se inician más comúnmente con un teclado o dial, fijado al teléfono, para ingresar un número de teléfono , que es la dirección del teléfono del destinatario de la llamada en el sistema de telecomunicaciones, pero existían otros métodos en la historia temprana del teléfono.
Los primeros teléfonos se conectaban directamente entre sí desde la oficina o residencia de un cliente a la ubicación de otro cliente. Al ser poco prácticos más allá de unos pocos clientes, estos sistemas fueron reemplazados rápidamente por centralitas operadas manualmente ubicadas en un lugar central . Estas centrales pronto se conectaron entre sí, formando finalmente una red telefónica pública conmutada mundial automatizada. Para una mayor movilidad, se desarrollaron varios sistemas de radio a mediados del siglo XX para la transmisión entre estaciones móviles en barcos y automóviles. Los teléfonos móviles de mano se introdujeron para el servicio personal a partir de 1973. En décadas posteriores, el sistema celular analógico evolucionó hacia redes digitales con mayor capacidad y menor costo.
La convergencia en los servicios de comunicación ha proporcionado un amplio espectro de capacidades en los teléfonos celulares, incluida la computación móvil, dando lugar al teléfono inteligente , el tipo de teléfono dominante en el mundo actual.
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Antes del desarrollo del teléfono eléctrico, el término teléfono se aplicaba a otros inventos, y no todos los primeros investigadores del dispositivo eléctrico utilizaban el término. Tal vez el primer uso de la palabra para un sistema de comunicaciones fue el teléfono creado por Gottfried Huth en 1796. Huth propuso una alternativa al telégrafo óptico de Claude Chappe en el que los operadores en las torres de señalización se gritarían entre sí por medio de lo que él llamó "tubos parlantes", pero que ahora se llamarían megáfonos gigantes . [5] Un dispositivo de comunicación para barcos de vela, llamado teléfono , fue inventado por el capitán John Taylor en 1844. Este instrumento usaba cuatro bocinas de aire para comunicarse con los barcos en tiempo de niebla. [6] [7]
Johann Philipp Reis utilizó el término en referencia a su invento, comúnmente conocido como el teléfono Reis , en torno a 1860. Su dispositivo parece ser el primer dispositivo basado en la conversión del sonido en impulsos eléctricos.
El término teléfono se ha incorporado al vocabulario de muchos idiomas. Se deriva del griego τῆλε , tēle , "lejos" y φωνή, phōnē , "voz", que juntos significan "voz distante".
El crédito por la invención del teléfono eléctrico es frecuentemente discutido. Al igual que con otras invenciones influyentes como la radio , la televisión , la bombilla eléctrica y la computadora , varios inventores fueron pioneros en el trabajo experimental sobre la transmisión de voz a través de un cable y mejoraron las ideas de los demás. De vez en cuando surgen nuevas controversias sobre el tema. A Charles Bourseul , Antonio Meucci , Johann Philipp Reis , Alexander Graham Bell y Elisha Gray , entre otros, se les atribuye la invención del teléfono. [8] [9]
Alexander Graham Bell fue el primero en recibir una patente para el teléfono eléctrico de la Oficina de Patentes y Marcas de los Estados Unidos (USPTO) en marzo de 1876. [10] Antes de la patente de Bell, el teléfono transmitía el sonido de una manera similar al telégrafo. Este método utilizaba vibraciones y circuitos para enviar pulsos eléctricos, pero carecía de características clave. Bell descubrió que este método producía un sonido a través de corrientes intermitentes, pero para que el teléfono funcionara, una corriente fluctuante reproducía mejor los sonidos. Las corrientes fluctuantes se convirtieron en la base para el teléfono en funcionamiento, creando la patente de Bell. [11] Esa primera patente de Bell fue la patente maestra del teléfono, de la que surgieron otras patentes para dispositivos y características de teléfonos eléctricos. [12]
En 1876, poco después de la solicitud de patente de Bell, el ingeniero húngaro Tivadar Puskás propuso el conmutador telefónico, que permitió la formación de centrales telefónicas y, finalmente, redes. [13]
En el Reino Unido, el término blower se utiliza como un término coloquial para referirse a un teléfono. El término proviene del argot de la marina que significa tubo parlante . [14] En los EE. UU., un término coloquial algo anticuado se refiere al teléfono como "the horn", como en "I could't get him on the horn" o "I'll be down the horn in a moment". [15]
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Los primeros teléfonos eran técnicamente diversos. Algunos utilizaban un micrófono de agua , otros tenían un diafragma de metal que inducía corriente en un electroimán enrollado alrededor de un imán permanente, y algunos eran dinámicos : su diafragma hacía vibrar una bobina de alambre en el campo de un imán permanente o la bobina hacía vibrar el diafragma. Las variantes dinámicas alimentadas por sonido sobrevivieron en pequeñas cantidades durante el siglo XX en aplicaciones militares y marítimas, donde su capacidad para crear su propia energía eléctrica era crucial. La mayoría, sin embargo, utilizaba el transmisor de carbono Edison/Berliner , que era mucho más ruidoso que los otros tipos, aunque requería una bobina de inducción que era un transformador de adaptación de impedancia para hacerlo compatible con la impedancia de la línea. Las patentes de Edison mantuvieron viable el monopolio de Bell hasta el siglo XX, momento en el que la red era más importante que el instrumento.
Los primeros teléfonos se alimentaban localmente, ya fuera mediante un transmisor dinámico o mediante la alimentación de un transmisor con una batería local. Una de las tareas del personal externo de la planta era visitar periódicamente cada teléfono para inspeccionar la batería. Durante el siglo XX, los teléfonos alimentados desde la central telefónica a través de los mismos cables que transportaban las señales de voz se hicieron comunes.
Los primeros teléfonos utilizaban un solo cable para la línea del abonado, con un retorno a tierra para completar el circuito (como se utilizaba en los telégrafos ). Los primeros teléfonos dinámicos también tenían una sola abertura para el sonido, con el usuario escuchando y hablando (o más bien, gritando) alternativamente en el mismo orificio. A veces, los instrumentos funcionaban en pares en cada extremo, lo que hacía que la conversación fuera más cómoda pero también más cara.
Al principio, no se aprovecharon los beneficios de una central telefónica. En su lugar, los teléfonos se alquilaban en pares a un abonado , que tenía que encargarse de que un contratista de telégrafos construyera una línea entre ellos, por ejemplo, entre una casa y una tienda. Los usuarios que querían tener la capacidad de hablar con varios lugares diferentes necesitaban obtener e instalar tres o cuatro pares de teléfonos. Western Union , que ya utilizaba centrales telegráficas, extendió rápidamente el principio a sus teléfonos en la ciudad de Nueva York y San Francisco , y Bell no tardó en apreciar el potencial.
La señalización comenzó de una manera apropiadamente primitiva. El usuario alertaba al otro extremo, o al operador de la central , silbando en el transmisor. El funcionamiento de la central pronto dio como resultado que los teléfonos estuvieran equipados con un timbre en una caja de timbre , primero operada sobre un segundo cable, y más tarde sobre el mismo cable, pero con un condensador ( capacitador ) en serie con la bobina de timbre para permitir que pasara la señal de timbre de CA mientras seguía bloqueando la CC (manteniendo el teléfono " colgado "). Los teléfonos conectados a las primeras centrales automáticas de conmutación Strowger tenían siete cables, uno para el interruptor de cuchilla , uno para cada tecla de telégrafo , uno para el timbre, uno para el pulsador y dos para hablar. Los grandes teléfonos de pared de principios del siglo XX generalmente incorporaban el timbre, y las cajas de timbre separadas para los teléfonos de escritorio disminuyeron a mediados de siglo.
Los teléfonos rurales y de otros tipos que no estaban conectados a una centralita de baterías común tenían un generador accionado manualmente por magneto que producía una señal alterna de alto voltaje que hacía sonar los timbres de otros teléfonos de la línea y alertaba al operador. Algunas comunidades agrícolas locales que no estaban conectadas a las redes principales instalaron líneas telefónicas con alambre de púas que aprovechaban el sistema existente de cercas de campo para transmitir la señal.
En la década de 1890 se introdujo un nuevo estilo de teléfono más pequeño, empaquetado en tres partes. El transmisor se encontraba sobre un soporte, conocido como " candelabro " por su forma. Cuando no se utilizaba, el receptor colgaba de un gancho con un interruptor en él, conocido como "gancho de interruptor". Los teléfonos anteriores requerían que el usuario operara un interruptor separado para conectar la voz o el timbre. Con el nuevo tipo, era menos probable que el usuario dejara el teléfono "descolgado". En los teléfonos conectados a centrales magneto, el timbre, la bobina de inducción, la batería y el magneto estaban en una caja de timbre separada o " caja de timbre ". [19] En los teléfonos conectados a centrales de batería comunes, la caja de timbre se instalaba debajo de un escritorio u otro lugar apartado, ya que no necesitaba batería ni magneto.
En esta época también se utilizaban diseños de cuna, que tenían un asa con el receptor y el transmisor acoplados, ahora llamados handset , separados de la base de la cuna que albergaba la manivela del magneto y otras piezas. Eran más grandes que los "candlestick" y más populares.
Las desventajas del funcionamiento con un solo cable, como la diafonía y el zumbido de los cables de alimentación de CA cercanos, ya habían llevado al uso de pares trenzados y, para los teléfonos de larga distancia, circuitos de cuatro cables . Los usuarios de principios del siglo XX no realizaban llamadas de larga distancia desde sus propios teléfonos, sino que concertaban una cita y se conectaban con la ayuda de un operador telefónico. [20]
El que resultó ser el estilo físico de teléfono más popular y duradero se introdujo a principios del siglo XX, incluido el conjunto de escritorio tipo 202 de Bell . Un transmisor de gránulos de carbono y un receptor electromagnético estaban unidos en un solo mango de plástico moldeado, que cuando no se usaba se aseguraba en una cuna en la unidad base. El diagrama de circuito del modelo 202 muestra la conexión directa del transmisor a la línea, mientras que el receptor estaba acoplado inductivamente. En las configuraciones de batería local, cuando el bucle local era demasiado largo para proporcionar suficiente corriente desde la central, el transmisor se alimentaba con una batería local y se acoplaba inductivamente, mientras que el receptor estaba incluido en el bucle local. [21] El transformador de acoplamiento y el timbre estaban montados en un gabinete separado, llamado conjunto de abonado. El interruptor de dial en la base interrumpía la corriente de línea desconectando repetidamente pero muy brevemente la línea de una a diez veces por cada dígito, y el interruptor de gancho (en el centro del diagrama de circuito) desconectaba la línea y la batería del transmisor mientras el auricular estaba en la cuna.
En la década de 1930, se desarrollaron aparatos telefónicos que combinaban el timbre y la bobina de inducción con el aparato de escritorio, lo que evitaba la necesidad de un timbre independiente. El dial giratorio, que se hizo común en la década de 1930 en muchas áreas, permitió el servicio de marcado por el cliente, pero algunos sistemas de magneto se mantuvieron incluso en la década de 1960. Después de la Segunda Guerra Mundial, las redes telefónicas experimentaron una rápida expansión y se desarrollaron aparatos telefónicos más eficientes, como el teléfono modelo 500 en los Estados Unidos, que permitieron redes locales más grandes centradas en las oficinas centrales. Una nueva tecnología revolucionaria fue la introducción de la señalización por tonos mediante teléfonos de botón por parte de la American Telephone & Telegraph Company (AT&T) en 1963. [22]
La invención del transistor en 1947 cambió drásticamente la tecnología utilizada en los sistemas telefónicos y en las redes de transmisión de larga distancia durante las siguientes décadas. Con el desarrollo del control de programa almacenado y los circuitos integrados MOS para sistemas de conmutación electrónica , y nuevas tecnologías de transmisión como la modulación por código de pulsos (PCM), la telefonía evolucionó gradualmente hacia la telefonía digital , que mejoró la capacidad, la calidad y el costo de la red. [23]
La Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) se lanzó en la década de 1980 y proporcionó a las empresas y a los consumidores acceso a servicios de telefonía digital, como datos, voz, vídeo y fax . [24]
El desarrollo de métodos de comunicación de datos digitales hizo posible digitalizar la voz y transmitirla como datos en tiempo real a través de redes informáticas e Internet , dando lugar al campo de la telefonía IP (Protocolo de Internet), también conocida como voz sobre Protocolo de Internet (VoIP). La VoIP ha demostrado ser una tecnología disruptiva que está reemplazando rápidamente la infraestructura de red telefónica tradicional. [25]
En enero de 2005, hasta el 10% de los abonados telefónicos de Japón y Corea del Sur se habían pasado a este servicio telefónico digital. Un artículo de Newsweek de enero de 2005 sugería que la telefonía por Internet podría ser "la próxima gran novedad". [26] La tecnología ha dado lugar a una nueva industria que comprende muchas empresas de VoIP que ofrecen servicios a consumidores y empresas . El mercado mundial de VoIP informado en octubre de 2021 era de 85.200 millones de dólares, con una proyección de 102.500 millones de dólares para 2026. [27]
La telefonía IP utiliza conexiones a Internet de gran ancho de banda y equipos especializados en las instalaciones del cliente para transmitir llamadas telefónicas a través de Internet o cualquier red privada de datos moderna. El equipo del cliente puede ser un adaptador telefónico analógico (ATA) que traduce las señales de un teléfono analógico convencional; un teléfono IP , un dispositivo independiente dedicado; o una aplicación de softphone para computadora , que utiliza los dispositivos de micrófono y auriculares de una computadora personal o un teléfono inteligente. [28]
Mientras que los teléfonos analógicos tradicionales suelen recibir alimentación desde la oficina central a través de la línea telefónica, los teléfonos digitales requieren una fuente de alimentación local. [29] El servicio digital basado en Internet también requiere disposiciones especiales para proporcionar la ubicación del servicio a los servicios de emergencia cuando se llama a un número de teléfono de emergencia . [30]
Un teléfono inalámbrico o teléfono portátil consta de una unidad de estación base y uno o más auriculares inalámbricos portátiles . La estación base se conecta a una línea telefónica o proporciona servicio de voz sobre IP (VOIP). El auricular se comunica con la estación base a través de señales de radiofrecuencia . El alcance operativo de un auricular es limitado, generalmente dentro del mismo edificio o a poca distancia de la estación base.
Las estaciones base incluyen un transceptor de radio que permite la transmisión de señales entrantes y salientes en modo dúplex completo y la comunicación por voz con los teléfonos. La estación base a menudo incluye un micrófono, un amplificador de audio y un altavoz para permitir conversaciones con manos libres sin necesidad de utilizar un teléfono. La estación base también puede tener un teclado numérico para marcar y una pantalla para identificar la llamada . Además, puede incorporarse una función de contestador automático. [31]
El teléfono inalámbrico contiene una batería recargable , que la estación base recarga cuando el teléfono descansa sobre su base. Los sistemas con varios teléfonos generalmente también tienen soportes de carga adicionales. Un teléfono inalámbrico generalmente requiere un suministro de electricidad constante para alimentar la estación base y las unidades de carga por medio de un transformador de CC que se enchufa a una toma de corriente de CA de pared. [31]
Un teléfono móvil , celular o teléfono de mano es un teléfono portátil que se conecta mediante transmisiones de radio a una red de telefonía celular . La red celular consiste en una red de estaciones transmisoras/receptoras terrestres con antenas, que generalmente se ubican en torres o edificios, e infraestructura que se conecta a líneas telefónicas terrestres. [32] Las redes celulares analógicas aparecieron por primera vez en 1979, y las primeras redes celulares digitales aparecieron a principios de la década de 1990. [33]
Los teléfonos móviles requieren que se inserte una tarjeta SIM en el teléfono. La tarjeta SIM es una pequeña tarjeta de PVC que contiene un pequeño circuito integrado que almacena el número de identidad internacional de abonado móvil (IMSI) del usuario y su clave relacionada, que se utilizan para identificar y autenticar a los abonados a la red celular.
Los teléfonos móviles generalmente incorporan una pantalla LCD u OLED , y algunos tipos, como los teléfonos inteligentes, tienen pantallas táctiles. Desde la década de 1990, los teléfonos móviles han adquirido otras funciones que no están directamente relacionadas con su función principal como teléfonos. Estas incluyen mensajería de texto, calendarios, despertadores, agendas personales, cámaras, reproductores de música, juegos y, más tarde, acceso a Internet y funcionalidad de teléfono inteligente . Casi todos los teléfonos móviles tienen la capacidad de enviar mensajes de texto a otros usuarios a través del protocolo SMS (Servicio de mensajes cortos). El protocolo de servicio de mensajería multimedia (MMS) permite a los usuarios enviar y recibir contenido multimedia, como fotos, archivos de audio y archivos de video. A medida que su funcionalidad ha aumentado a lo largo de los años, muchos tipos de teléfonos móviles, en particular los teléfonos inteligentes, requieren un sistema operativo para funcionar. Los sistemas operativos de teléfonos móviles populares en el pasado han incluido Symbian , Palm OS , BlackBerry OS y versiones de Windows para teléfonos móviles . A partir de 2022, los sistemas operativos más utilizados son Android de Google y iOS de Apple . [34]
Antes de la era de los teléfonos inteligentes, los teléfonos móviles eran generalmente fabricados por empresas especializadas en equipos de telecomunicaciones, como Nokia , Motorola y Ericsson . Desde la llegada de los teléfonos inteligentes, entre los fabricantes de teléfonos móviles también se incluyen empresas de electrónica de consumo, como Apple , Samsung y Xiaomi .
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A partir de 2022, la mayoría de los teléfonos móviles son teléfonos inteligentes, siendo una combinación de un teléfono móvil y un dispositivo informático personal en la misma unidad. La mayoría de los teléfonos inteligentes se operan principalmente mediante una interfaz gráfica de usuario y una pantalla táctil. Muchos teléfonos tienen una interfaz de usuario de voz secundaria, como Siri en los iPhones de Apple , que puede operar muchas de las funciones del dispositivo, además de permitir a los usuarios usar comandos hablados para interactuar con Internet. Por lo general, la entrada de texto alfanumérico se logra a través de un teclado virtual en pantalla, aunque algunos teléfonos inteligentes tienen un pequeño teclado físico. Los teléfonos inteligentes ofrecen la capacidad de acceder a los datos de Internet a través de la red celular y mediante wifi, y generalmente permiten la conectividad directa a otros dispositivos a través de Bluetooth o una interfaz cableada, como los conectores USB o Lightning . Los teléfonos inteligentes, al poder ejecutar aplicaciones , tienen una funcionalidad enormemente ampliada en comparación con los teléfonos móviles anteriores. Al tener acceso a Internet y cámaras integradas, los teléfonos inteligentes han hecho que las videollamadas sean fácilmente accesibles a través de conexiones IP. Los teléfonos inteligentes también tienen acceso a una gran cantidad de servicios web y aplicaciones web, lo que les da una funcionalidad similar a las computadoras tradicionales, aunque los teléfonos inteligentes a menudo están limitados por su tamaño de pantalla relativamente pequeño y el tamaño de sus teclados. Por lo general, los teléfonos inteligentes cuentan con herramientas como cámaras, reproductores multimedia, navegadores web, clientes de correo electrónico, mapas interactivos, navegación por satélite y una variedad de sensores, como una brújula , acelerómetros y receptores GPS . Además de las llamadas de voz, los usuarios de teléfonos inteligentes comúnmente se comunican utilizando una amplia variedad de formatos de mensajería, incluidos SMS, MMS, correo electrónico y varios servicios de mensajería propietarios, como iMessage y varias plataformas de redes sociales.
En 2002, sólo el 10% de la población mundial utilizaba teléfonos móviles y en 2005 ese porcentaje había aumentado al 46%. [35] A finales de 2009, había un total de casi 6.000 millones de abonados a teléfonos fijos y móviles en todo el mundo, de los cuales 1.260 millones eran abonados a teléfonos fijos y 4.600 millones a móviles. [36]
