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第1节 现代顺风耳—电话 教学目标 1. 了解电话是怎样把信息传递到远方的。 2. 了解电话交换机的作用。 3. 了解模拟通信和数字通信的基本区别。 古代人、近代人、现代人传递信息的方法 古代人、近代人、现代人传递信息的方法 请根据上图说一说古代人、近代人、现代人各用什么方法传递信息？ 在我国古代曾经流传有“顺风耳”的神话传说, 它反映了人们想要冲破空间的阻隔，互通信息的美好向往。1876 年贝尔发明了电话（telephone）,这一愿望得以实现。100 多年来，电话技术有了很大的发展。现在，我们的生活已经离不开“现代顺风耳”——电话了。 1892 年， 贝尔在纽约至芝加哥的电话线路开通仪式上。 电流把信息传到远方 最简单的电话(下图)由话筒和听筒组成。为了完成通话，话筒和听筒之间要连上一对电话线。话筒把声音转换成变化的电流，电流沿着导线把信息传到远方。在另一端，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又转换成了声音。 话筒把声音信号变成变化的电流 听筒把变化的电流变成声音 老式电话的话筒中有一个装着炭粒的小盒子（下图）。当你对着话筒讲话时，由于声音的振动，膜片时紧时松地压迫炭粒，它们的电阻随之发生改变，流过炭粒的电流就会相应改变，于是形成了随声音变化的电流信号。 电话除话筒外，还有一个听筒。听筒内有一个电磁铁，电磁铁吸引一块薄铁膜片。由于线圈中电流不断变化，电磁铁对膜片的作用也随之变化，使膜片振动，在空气中形成声波。这样就可以听到对方的讲话了。 现在，除了炭粒话筒外，还有其他许多种类的话筒，它们都能把声信号转换成电信号。听筒的种类也有多种，都是把电信号转换成声信号。 电话结构示意图 电话交换机 电话刚问世的时候，一部话机要与多少部话机通话，就要有多少对电话线与外部相连。这样太浪费材料了，而且话机太多时很难做到与每部电话都单独连线。 想想议议 一个地区有5 部电话，要使这5 部话机中的任意两部都能互相通话，要架设多少对电话线？在图甲中把电话线画出来，每对电话线可用一条线代表。你能否想出一个办法，要尽量减少线路的数量，但仍能保证5部电话中的任意两部可以相互通话（这时其他几部暂不能通话）？在图乙中把电话线画出来。 怎样才能减少电话线的数量？ 甲 乙 为了提高线路的利用率，人们发明了电话交换机。现在，除特殊需要的极少数电话还要通过专线连接外，一般电话之间都是通过电话交换机来转接的。 一个地区的电话都接到同一台交换机上，每部电话都编上号码。使用时，交换机把需要通话的两部电话接通，通话完毕再将线路断开。 如果在一台交换机与另一台交换机之间连接上若干对电话线，这样，两个不同交换机的用户就能互相通话了(下图)。 电话交换机工作示意图 打电话时，有时出现“占线”现象。实际上，当时对方的话机并不一定在使用，而常常是两台交换机之间有太多的用户要通话，它们之间的电话线不够用了。这个现象在打长途电话时比较常见。 早期的电话交换机是依靠话务员手工操作来接线和断线的，工作效率低，劳动强度大。1891年出现了自动电话交换机，它通过电磁继电器进行接线。现代的程控电话交换机利用了电子计算机技术，只要事先给交换机中的电脑输入所需的程序，电脑就能“见机行事”，能按用户所拨的号码自动接通话机（下图）。此外，程控电话还有许多功能，如“缩位拨号”“转移呼叫”“ 来电显示”“遇忙回叫”“ 三方通话”等。这些功能可以方便、快捷地满足人们通话的需要。 程控电话交换机和操作台 模拟通信和数字通信 电话信号分为模拟信号和数字信号两种。在话筒将声音转换成信号电流时，这种信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，“模仿”着声信号的“一举一动”。这种电流传递的信号叫做模拟信号，使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。 除了可以用模拟信号传递信息外，还可以用另外的方式传递信息。例如，用点“·”和画“—”的组合代表各种数字，一定的数字组合代表一个汉字；于是，一系列点和画组成的信号就可以代表一个完整的句子了。“电报”信号就是这样组成的（下图）。像这样用不同符号的不同组合表示的信号，叫做数字信号，这种通信方式叫做数字通信。 莫尔斯电码。点和划的不同组合代表不同的数字。 汉字电报码 实际上，不仅可以用点和画，还可以用长短不同的声音、长短不同的亮光，甚至可以用电压（或电流）的有无、磁体的南北极或者“0”“1”两个不同的数字，来组成各种数字信号，用来传递丰富多彩的声音、图像等各种信息。 模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中