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为什么电话里会有声音?

作者:www.aidwz.com 时间:2015-06-05 09:17 点击:次
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如果想要跟远处的人讲话,我们需要把手拢成喇叭形状放在嘴边,大声呼喊。当然,距离不能太远,否则就听不到了。但是,如果在一个适当的环境~譬如群山之中,远隔千米也可以对话,因为群山的岩石可以反射声音,将声音传得很远。

电话也是远距离传递声音的工具。我们可以把花园里浇水用的长橡胶水管看做是一部简易的电话机,一个人在一端对着水管讲话,另一个人便可以在另一端侧耳倾听,即使是轻声细语也能听得非常真切。声波会在空气里四散传播开来,但橡胶水管会把声波集中在一起,防比它向各个右向扩散传播,大部分声波都被引导向一个方向,也就是橡胶水管另一端的耳朵里。

当两个通话者的距离更远时,橡胶水管也不再适用了,因为声波在传递到听话者耳朵之前,能量已经开始流失,直到最终完全消失。这时,要通话就只能借助电话了。

根据物理定律,能量可以从一种形式转化为另一种形式。正是根据这一点.美国人亚历山大贝尔和他的助手托马斯·沃森才在is}z年制造了一部电磁电话机,并在a年后申请了专利而他们在成功发明了这种“能通话的电报。
机”之前,也进行过多年的试验。当时,电报已经广泛被人们使用,它是将26个字母编为z6种不同的http://www.aidwz.com/gushi/6463.html' target='_blank'>信号,再将信号传到一部可以接收信号、写字母的机器里,这台机器就会根据信号不同而记录下不同的字母,人们再根据这些字母组合成句子。这是一个极为繁琐的过程,主要原因在于26个字母各有一个信号,实在太多了。

而美国人莫尔斯1837年发明的电码则克服了这个缺点。莫尔斯电码的信号只有两个,即短信号和长信号,分别用点和线来标识。例如字母A的电码为“一”,字母B的电码为“一二,。其中最广为人知的就是国际求救信号SOS,也就是三短、三长、三短,即“一一一”.

然而X」于贝尔和沃森来说,莫尔斯电码依然显得很繁琐。他们期望一种通过信号传递的直接通话形式,不需要解码。

于是他们想到,声音在空气中以声波形式传播,同样也可以在金属中传播。那时人们已经知道,电流在金属中也是以波的形式流动,而且速度远高于空气中的声速,这种速度也就是我们说的光速。金属中有不计其数的电子,与橡胶水管中的空气分子相比较,电子的运动更加自由、不受束缚。如果在金属丝的一端用波动电流对其中的一些电子进行撞击,那么它们会马上把这种撞击传递给相邻的电子,并继续传播下去。我们可以说,金属丝中电子之间的“交流l,形式是无线的。波动电流正是按照这种方式在金属丝中以光速传播,也就是说,信息沿着电线被传递出去,速度为每秒约30万千米,这使得信号的发出和到达时间几乎同步,即使距离远也没问题。

当然,摆在贝尔和沃森面前的问题,就是如何将他们天才的想法付诸实践。最主要的难题在于如何使空气中的声波转化为导线中的波动电流。经历了长期的反复实验后,他们终于找到了解决方案:在电话机的话筒上安装一个绷紧的薄膜,这个薄膜能够接收声波,并把声波产生的振动传导到一个能使之转化为电流的电子线圈上;同样,在听筒上也必须有相同的薄膜,负责将波动电流还原为声波—这.点是通过扬声器来实现的。

传统的电话需要导线来传递信号,所以为了使世界各地的人们都能互相联系,必须在海底铺设大规模的电缆束。而当今,越来越多的人都在使用无线电话,也就是手机。手机不需要导线,它的工作原理与收音机非常类似,电波通过发射塔在空气中以光速向四面八方发射。然而手机与收音机的不同在于任何人打开收音机便可以收听到广播,而能够接受手机信号的只有唯一一部有相应电话号码的手机,因为只有这部手机能够对相应的信告;进行解码。实际上,每部处于开初状态的手机都与周围最近的基站相连接。而基站对于每个带着手机的人的行踪也了如指掌,即使他们并没有用手机拨打电话,因为处于开机状态的手机总在不停地接收着信号。假如有人拨我的手机号码,那么信息中心就会给所有基站发射信号,但是只有我所在服务区的基站会作出反应,并接通对我的呼叫,如果我所处的位置不在基站的服务区,那么我也就接收不到呼叫。

2001年美国的“9. 11"恐怖袭击事件中,被劫持的美国飞机上的乘客们通过手机跟他们的亲人取得联系,这一点让人有些惊讶,因为基站不可能接收到高空中的信号。而只有当飞机飞行高度足够低,大约几百米时,才能与基站取得联系。

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