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Telefon

Dieser Artikel erläutert das Telefon. Für den gleichnamigen Film siehe Telefon (Film).

Ein Telefon oder Telephon (v. griech.: τῆλε tēle „fern, weit“ + φωνή phōnē „Stimme“), auch Fernsprecher oder im Fachjargon Fernsprechapparat (FeAp) genannt, ist ein Kommunikationsmittel zur Übermittlung von Tönen und speziell von Sprache mittels elektrischer Signale. Die Begriffe Fernsprecher und Fernsprechapparat gehen auf das Wirken von Heinrich von Stephan zurück, der für den Erhalt der deutschen Sprache kämpfte und das Stephandeutsch im deutschen Postwesen entwickelte.

Umgangssprachlich wird meist nicht genau unterschieden zwischen dem „Telefon“ als Gesamtsystem und dem „Telefon“ als Endgerät des Telefonnetzes. In der Schweiz wird mit „Telefon“ auch oft ein Telefongespräch (Telefonat) gemeint: „Geben Sie mir ein Telefon“ bedeutet dann auch „Rufen Sie mich an“.

Das Telefon als System betrachtet, wobei nicht das Endgerät gemeint ist, enthält drei Hauptkomponenten:

(Die Aufzählung ist nicht vollständig.)

Inhaltsverzeichnis

Telefonapparat

In Telefonapparaten wird der Schall durch ein Mikrofon in elektrische Signale gewandelt und beim Empfänger wieder als Schallwelle ausgegeben. Die Schallumwandlung auf der Senderseite kann unter Ausnutzung verschiedener physikalischer Effekte erfolgen. So ändert sich bei einem Kohlemikrofon der elektrische Widerstand unter der Einwirkung von Schallwellen. Ein Piezo-Mikrofon erzeugt unter der gleichen Einwirkung elektrische Spannungen, die in der Mikrofonkapsel gleich verstärkt werden. Mikrofone nach dem elektrostatischen Prinzip (Elektretmikrofon) werden unter anderem von der Fa. Ericsson verwendet. Schließlich erzeugt eine Membran - Spulen - Anordnung unter Ausnutzung der elektromagnetischen Induktion eine Signalspannung.

Auf der Empfangsseite sind Bauteile nach dem Membran-Spule-Prinzip, heute oft auch Lautsprecher (elektrodynamisches Prinzip) eingesetzt. Piezoelektrische Hörkapseln finden ebenso Anwendung. Welche Wandler wo zum Einsatz kommen, hängt vom Baujahr und der Preisklasse des Gerätes ab. Der Frequenzbereich des übertragenen Schalls entspricht nicht dem Bereich, der vom Menschen gehört werden kann, er ist aus Gründen der Wirtschaftlichkeit der Signalübertragung eingeschränkt. Eine ausreichende Silbenverständlichkeit ist trotzdem gegeben. Hierzu wurden in den Anfangszeiten der Fernmeldetechnik umfangreiche Untersuchungen durchgeführt.

Weitere Komponenten steuern den Verbindungsablauf. Dies sind Gabelumschalter, Nummernschalter bzw. Tastenwahlblock für den automatischen oder halbautomatischen Verbindungsaufbau, der Kurbelinduktor beim manuellen Verbindungsaufbau, Erdtaste und besonders im Bereich der Telefonanlagen zahlreiche weitere Bedienelemente. Wichtige Begriffe beim Ausbau des immer engmaschigeren Telefonnetzes sind: Vermittlungstechnik - Selbstwählferndienst.

Die wichtigsten und bekanntesten Telefonapparate in der Geschichte der deutschen Telekommunikationstechnik waren die Modelle W28 (ab 1928), W38 und W48 (ab 1938 bzw. 1948), sowie der FeTAp 611 (ab 1961).

In der Schweiz wurde nach dem Modell 29 (1929) das weit verbreitete Modell 50 (1950, über 2 Millionen Exemplare) als schwarzes Wand- und Tischmodell, letzteres später auch in grau eingeführt. Das Modell 70 (1970) hat ein etwas moderneres Aussehen und war zunächst nur in grau, später gegen Aufpreis in anderen Farben und ab den 1980er-Jahren auch mit Tasten (jedoch weiterhin Impulswahl) erhältlich. Es waren nur die PTT-geprüften Apparate erlaubt, welche man bei der Fermeldedirektion nur mieten konnte (respektive musste). Quasi unerreichbarer Luxus waren die vorne im Telefonbuch abgebildeten Modelle von Nachbauten aus den Anfängen der Telefonie sowie zwei Modelle mit Namen amerikanischer Städte, welche rund fünf bis zehn mal teurer zu mieten waren, jedoch alle die gleiche Impulstechnik und Wählscheibe aufwiesen.

Übertragungsmedium

Kabeltelefone, das Kabelnetz

Die gleichzeitige Signalübertragung in beiden Richtungen in zwei Adern wird mit einem Differentialtransformator (siehe Gabelschaltung) realisiert. Damit wird verhindert, dass man sich im Telefohörer selbst hört.
Weiterhin enthalten Telefone einen Generator zur Erzeugung der Wählimpulse (Wählscheibe oder elektronisch) beziehungsweise der modulierten Töne des Mehrfrequenzwahlverfahrens (MFV). Die Hör- und Sprechkapseln enthalten einfache Mikrofone beziehungsweise Lautsprecher ähnlich wie in Kopfhörern.

Von der Teilnehmeranschlussleitung gelangt von der Vermittlungsstelle eine Gleichspannung zum Telefon, die es speist (früher diente sie lediglich der Speisung des Kohlemikrofones). Wird der Telefonhörer abgehoben, bricht diese Spannung zusammen. Sie signalisiert zugleich den Zustand wie auch die Wählimpulse (diese unterbrechen den Stromkreis periodisch). Bevor die Gegenseite das Gespräch annimmt, wird zum anrufenden Telefon ein Tonsignal gesandt (Freizeichen oder Besetztzeichen, siehe Hörtöne), gleichzeitig wird von der Vermittlungsstelle zum klingelnden Telefon eine der Gleichspannung überlagerte Wechselspannung niedriger Frequenz (in Deutschland 25 Hz) gesandt (Rufton). Diese Wechselspannung erregte früher direkt ein elektromagnetisches Läutwerk, heute wird sie vom Telefon elektronisch detektiert und kann auch elektronisch erzeugte Klingeltöne steuern.

Bis heute werden Telefone hauptsächlich über die Kabelnetze der Telefongesellschaften an die Ortsvermittlungsstellen angeschaltet. Zu Anfang liefen von jedem Telefon zwei Drähte an Telegraphenmasten zu einer Zentralstelle, wo sie auf Glühlampen - oder Klappenschränken abgeschlossen wurden. Bei diesem Prinzip gab es bald die von historischen Fotos bekannten unübersehbaren Gewirre von Leitungen und Telegraphenmasten an den Straßen, 50 Leitungen an Doppel- und Dreifachgestängen waren nichts ungewöhnliches.

Wegen der hohen Störanfälligkeit begann man in Deutschland im Frühjahr 1876 damit, das gesamte Telegrafen-Fernliniennetz als Kabelnetz unterirdisch zu verlegen. Das Vorhaben wurde 1881 vorläufig abgeschlossen, es waren 30 Mio. Mark verbaut worden. Den Anfang des Europäischen Kabelnetzes im Fernsprech-Weitverkehr machte 1913/14 die Verlegung des sog. Rheinlandkabels von Berlin bis Hannover, das wegen Ausbruch des Krieges zunächst nicht weitergeführt wurde.

Vor allem durch die Autotelefone und Mobiltelefone werden zunehmend auch kabellose Funkkanäle für die Telefonie benutzt.

Satellitentelefon

Ab 1982 war mit Satellitentelefonen ein System verfügbar, mit dem ohne flächendeckende erdgebundene Infrastruktur weltweit telefoniert werden konnte.

Schnurlostelefone, DECT

Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT, Digitale, verbesserte schnurlose Telekommunikation; bis 1995 Digital European Cordless Telephony) ist der aktuelle Standard für Schnurlostelefone. Dabei wird ab einer Basisstation für den Gesprächsaufbau wieder das Kabelnetz benutzt. Nur zwischen Basisstation und Handapparat findet Funkbetrieb statt.

"Schnurlostelefon" entspricht dem englischen Begriff Cordless Telephone, abgekürzt CT. Unter dieser Bezeichnung wurden zunächst ab 1984 zwei standardisierte Techniken auf den Markt gebracht, CT1 und CT2. CT1 definiert sich über ein schnurloses Telefon mit 80 analogen Duplex-Kanälen und einem Organisationskanal. CT2 hatte dann 40 Duplex-Kanäle und arbeitete mit einem digitalen Übertragungsverfahren.

Mobiltelefonie

Das Handy, sonst u. a. Mobiltelefon oder Mobile, ist ein tragbares Telefon, das über Funk mit dem Telefonnetz kommuniziert und daher ortsunabhängig eingesetzt werden kann.

Siehe Hauptartikel Mobiltelefon

Geschichte

siehe: Geschichte des Telefonnetzes

Bevor sich die Sprachübertragung mittels elektrischer Signale durchsetzte, gab es mehr oder weniger erfolgreiche Versuche für nichtelektrisches Fernsprechen. Um 1670 stellte Samuel Moreland in London Versuche an, Sprache mit Instrumenten zu übertragen, die einer Trompete ähnelten. Die Idee wurde etwa 100 Jahre später von Johann Heinrich Lambert nochmals aufgegriffen. 1783 erschien in Paris anonym ein Prospekt unter dem Titel Über die Fortpflanzung des Schalls und der Stimme in Röhren [..]. Hiermit sollten Mittel für einen Großversuch eingeworben werden. Das Projekt kam bei einem geschätzten Stationsabstand von 4 km und wegen der damit verbundenen hohen Störanfälligkeit nicht zum Tragen. Im 19. Jahrhundert wurden Sprechrohrleitungen dann für lange Zeit in der Dampfschifffahrt eingesetzt.

Die Geschichte des Telefons beginnt eigentlich 1837, als der US-Amerikaner Samuel Finley Morse den Morsetelegraphen konstruierte. Damit wurde die für das Telefon wichtige Vorbedingung der Übermittlung von Signalen durch elektrische Leitungen bereits in die Praxis umgesetzt. 1854 legte der Pariser Telegraphenbeamte Charles Bourseul (1829-1912) ein Referat über mögliche Techniken der elektrischen Sprachübertragung vor. Dem folgten praktische Entwicklungen von prinzipiell funktionierenden Telefonapparaten unter anderem von Tivadar Puskás, Antonio Meucci, Philipp Reis, Elisha Gray und Alexander Graham Bell. Von diesen frühen Erfindern hatte jedoch nur Bell die organisatorischen Fähigkeiten, das Telefon über die Labor-Versuchsapparatur hinaus als Gesamtsystem zur Marktreife zu bringen. So brachte Bell 1876 in Boston (Massachusetts) das Telefon erstmals zur praktischen Anwendung; siehe auch: Erfindung des Telefons.

Bells Gerät bestand aus einem Wandler, der abwechselnd als Mikrofon und als Fernhörer benutzt wurde. Es besaß eine biegsame Metallmembran, einen Stabmagneten und eine den Magneten umschließende Drahtspule. Die beim Besprechen erzeugten unterschiedlich starken Schallwellen versetzten die Membran in Schwingung. Durch den geänderten Magnetfluss wurden in der Spule elektrische Spannungen induziert. Die auf diese Weise in elektrische Signale umgewandelten Schallwellen wurden über eine Drahtverbindung zum Empfängertelefon weitergeleitet. In dessen Wandler fand nun der umgekehrte Prozess statt. Der ankommende modulierte Strom erzeugte ein veränderliches magnetisches Feld, das die Membran in Schwingungen versetzte, wodurch wieder Schallwellen entstanden.

Mit Geräten dieser Art wurden am 26. Oktober 1877 in Berlin unter der Regie von Generalpostmeister Heinrich von Stephan und Generaltelegraphendirektor Budde erfolgreiche Übertragungsversuche über zunächst 6 km, dann 26 km und zuletzt 61 km durchgeführt. Stephan lässt nach diesen ersten Versuchen weitere Bell-Telephone von der Firma Siemens & Halske anfertigen. Diese Ereignisse markieren den Beginn der einsatzfähigen Telefonie in Deutschland.

Mit der Erfindung des Kohlemikrofones 1878 durch David Edward Hughes in Verbindung mit der Verbesserung des Hörers durch Werner von Siemens wurde eine wesentlich lautere Übertragung und damit ein Gespräch über größere Entfernungen ermöglicht.

Für den Aufbau von Telefonverbindungen wurde zunächst die sogenannte Handvermittlung eingesetzt. Um dem Anwender die Möglichkeit zu geben, selber seine Verbindung aufzubauen (Selbstwähldienst), begann Almon Strowger 1888 mit der Entwicklung eines automatischen Telefonvermittlungssystems. Am 10. März 1891 patentierte Almon Strowger dieses Vermittlungssystem (Automatic Telephone Exchange) unter der US Patent Nr. 447,918 [1] . Bei diesem System waren im Telefon für die Einer, Zehner und Hunderter der zu wählenden Rufnummer je eine Taste montiert, die der Ziffer entsprechend oft gedrückt werden musste. Die Bedienung war entsprechend umständlich und fehleranfällig und der Installationsaufwand hoch, da jede Taste über eine eigene Leitung mit der Vermittlungsstelle verbunden war.
Weitere Selbstwahleinrichtungen für das Telefon folgten, wie der am 11. Januar 1898 von A. E. Keith und die Brüder John and Charles J. Erickson, die Mitarbeiter der Strowger Automatic Telephone Exchange Company waren, unter der US patent No. 597,062 [2] patentierte Strowger finger-wheel sub station dial. Durch dieses Gerät wurde die Anzahl an Leitungsadern zur Übertragung der Wahlinformationen auf zwei reduziert.

Am 29. April 1913 patentierte Siemens & Halske den über lange Zeit in Telefonen gebräuchlichen Nummernschalter, der nach dem Impulswahlverfahren arbeitete. Der Einsatz von Nummernschaltern in Telefonen ist in Deutschland für das Jahr 1908 und in den USA mindestens ab 1907 dokumentiert.

1955 wurde von den Bell Telephone Laboratories das Mehrfrequenzwahlverfahren (MFV) entwickelt. Diese Art der Telefonwahl über Tasten ist heute die gebräuchlichste bei analogen Telefonen.

Mit der modernen Elektronik und Computertechnologie konnten die elektromechanischen Elemente durch Halbleiter-Bauteile ersetzt werden, die wesentliche Verkleinerungen des Gerätes und die Ausstattung mit immer mehr zusätzlichen Funktionen erlaubten und sowohl die Bedienung vereinfachen als auch andere Nutzungsmöglichkeiten - beispielsweise die akustische Raumüberwachung - bieten.

Während beispielsweise die Anrufsignalisierung zunächst über einen elektromechanischen Wecker erfolgte, ist dieser jetzt durch einen elektronischen, meist einstellbaren Signalton ersetzt. Zusätzliche Merkmale sind unter anderem Rufnummernübermittlung abgehender und ankommender Rufe, Nummernspeicher (Telefonbuch, Kurz- oder Direktwahl), Anrufweiterleitung, Konferenzschaltungen, Anrufliste und Freisprechen. Darüber hinaus ist das Telefon selbst mittlerweile gelegentlich als Geräteeinheit mit weiteren Endgeräten wie Anrufbeantworter (meist mit Fernabfrage) und Fax-Gerät kombiniert.

Neben seiner primären Funktion für die Sprachkommunikation ist das Telefon mitsamt der hierfür notwendigen Übertragungs- und Vermittlungstechnik wesentlicher Bestandteil eines weltweiten Nachrichtennetzes, über das neben der Sprache Informationen jeder Art übertragen werden können.

Sonderformen

Für spezielle Einsatzgebiete wurden besondere Fernsprechapparate entwickelt: Einbautelefon, Feldtelefon, Grubentelefon (schlagwettergeschützt), Hausnotrufanlagen, Rufsäulen/Notrufsäulen. Die weltweit verbreitestste Sonderform ist aber die Telefonzelle bzw. fachlich präziser das Telefonhäuschen, mit den fest installierten Geldtelefonen.

Feuermeldestellen

Ursprünglich waren Feuermeldestellen eine Sonderform der Rufsäule, die eine hilfesuchende Person mit der Einsatzzentrale der Feuerwehr verbinden konnten.

Notrufanlagen an Straßen und Autobahnen

Notrufsäulen sind kostenlos benutzbare Fernmeldeeinrichtungen, die es Menschen ermöglichen in abgelegenen oder besonders gefährdeten Gegenden Hilfe herbeizurufen. Sie sind eine Form der Rufsäule. In der Regel kann mittels der Rufsäule durch Betätigen eines Rufhebels bzw. Ruftasters nur ein bestimmter Gesprächspartner erreicht werden (Straßenmeisterei, Notrufzentrale etc.).

Hausnotrufanlagen

Unter Hausnotruf (auch: Funkfinger, Rufhilfe, Seniorenalarm) versteht man ein auf der Telefontechnik basierendes Notrufsystem, das es alleinwohnenden alten oder behinderten Menschen erleichtert, in Notfällen Hilfe zu rufen, ohne Wählscheibe oder Tastur nützen zu müssen. Den Betroffenen wird dadurch ermöglicht, länger in ihrer Wohnung zu leben und dennoch die Sicherheit zu haben, notfalls nicht auf rasche Hilfe z. B. von Angehörigen, Ärzten oder Notdiensten verzichten zu müssen. Auslöser des Alarms ist üblicherweise ein tragbarer Notrufsender (Klein-Funkgerät mit einer Taste), es kann aber auch ein Sensor sein, der auf Sturz reagiert. Nach Angaben des Bundesverbandes Hausnotruf gab es 2006 in ca. 350 deutschen Städten Anbieter solcher Systeme, die auch auf eines der ca. 180 Callcenter aufgeschaltet werden können. Dort sind Basisinformationen und früher vereinbarte Verfahrensanweisungen für die verschiedenen Situationen hinterlegt (z. B.: wenn ..., dann informiere Person Xyz, ... alarmiere Rettungsdienst). Damit wurden in Deutschland ca. 350.000 in ihrem Privathaushalt lebende Personen versorgt.

Kunst

Das Telefon ist ein äußerst beliebtes Motiv in der Kunst, Musik, Literatur oder im Film (Hier allerdings nur eine kleine Aufzählung, in der das Telefon eine Art Hauptrolle spielt).

Rund ums Telefon

Literatur

Vorwahlen

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 Wiktionary: Telefon – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen und Grammatik
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