Samuel F.B. Morse:
Morse fue el primero en tener la
idea de un telégrafo que operara a través de un circuito electrónico para
establecer una comunicación mediante un código.
El telégrafo
de Morse fue el más idóneo. Sentó la pauta de la transmisión codificada por un
circuito único, pauta que se sigue hoy día al enviar textos y datos letra a
letra (o símbolo a símbolo).
Telegrafía:
Morse buscaba la manera de hacer
efectivas las comunicaciones eléctricas y concibió la idea de su telégrafo,
imaginó varios y complicados esquemas para enviar un texto por un cable
mediante una combinación de puntos y rayas (puntos y guiones). Utilizó el
código de puntos y rayas para transmitir el texto letra a letra, creando el
famoso código Morse.
El telégrafo Morse nunca atentó
contra la universidad del teléfono por una razón muy sencilla: hay que aprender
el código para usarlo. Para obviar este obstáculo los inventores diseñaron
telégrafos impresores que podían utilizarse mediante teclados; sin embargo, el
método era excesivamente complicado para resultar popular. Ni siquiera los
ordenadores personales que hoy en día son muchos más cómodos que los
teleimpresores, y que pueden usarse para mandar y recibir el llamado correo
electrónico, han atentado contra la universidad del teléfono.
Si bien el teléfono cumple con
su objetivo independientemente del tipo de lenguaje, inglés o japonés o chino…,
no podemos decir lo mismo de los teclados telegráficos.
Facsímil:
La dificultad de transmitir un
texto en chino o japonés puede evitarse transmitiendo un facsímil en blanco y
negro de algo impreso o manuscrito. Efectivamente, la estandarización y el
rápido crecimiento de los telefax, esto es, la transmisión de facsímiles a
través del sistema telefónico, se inició en Japón y de allí se extendió a todo
el mundo. Este tipo de transmisión de textos es idéntica a la transmisión de
imágenes fotográficas.
Aunque los textos enviados por
telefax se lean con la vista, cometeríamos un grave error si consideráramos que
la transmisión del texto se realiza mediante la codificación de las letras y
símbolos , como ocurre en transmisión de datos, correo electrónico, etc.., o
como en una comunicación visual u óptica (semáforos).
La escritura manuscrito o
impresa, así como los diferentes tipos de tamaños de letras, se ven diferentes,
pero nosotros las leemos e interpretamos independientemente de su aspecto. En
la transmisión alfabética de textos, nos conformamos con transmitir un código
que identifique la letra y que provoque la creación de un grafismo que sea
leíble.
Formas, logotipos y firmas
presentan una problemática de transmisión que no podemos resolver mediante la
codificación de caracteres. El hecho de que sean legibles no es suficiente. Por
ejemplo, en transacciones reales, las ofertas deben estar bien presentadas y
deben ir firmadas. El telefax lo hace posible al enviar documentos, o una
imagen de ellos, de manera más rápida y eficaz que por correo. También se
pueden enviar borradores, propuestas, copias definitivas, un sinfín de
posibilidades que el correo electrónico no puede (o casi) realizar.
El hecho de enviar una fotografía implica la transmisión de una gran
cantidad de información, muchas más que el envío del código que representa un
carácter alfanumérico. La necesidad inevitable de enviar toda esa información
suplementaria puso seriamente en desventaja a la transmisión de facsímiles. La
red telefónica ha demostrado su capacidad para manejar dicha información a un
bajo coste. Circuitos integrados cada vez más potentes y más baratos han
permitido disminuir los costes de la transmisión y han propiciado que el
telefax haya sido posible. Los terminales del telefax dan hoy en día una
respuesta fiable, aunque, son más complicados y costosos que un aparato de
teléfono. Las ventajas del telefax son tan evidentes que su uso se ha extendido
más allá de las oficinas y han empezado a aparecer en los hogares.
La rápida implantación y
crecimiento del uso del telefax recuerda algo a los primeros años de
competición entre el telégrafo y el teléfono. Los equipos telefónicos
realizaron una función más compleja, aunque más cómoda para el usuario, que los
instrumentos telegráficos. En consecuencia, fueron usados y mejorados porque la
telefonía era “mejor”, más adaptable y con más posibilidades de uso que la
telegrafía.
Electricidad:
Bell no fue un electricista sino
en docente que se convirtió en electricista para conseguir la meta que se
propuso.
El concepto de carga eléctrica
es fundamental. Este concepto apareció pronto en la investigación de la
electricidad, cuando se descubrió que una barrita de ámbar o de cristal frotada
con un trozo de piel o un tejido de seda atraía objetos ligeros. Esta atracción
es una manifestación de la carga eléctrica. Sabemos que los objetos son
susceptibles de cargarse positiva o negativamente, y que las cargas del mismo
signo se repelen y las de signo contrario se atraen.
Los átomos de todos los
elementos consisten en un núcleo central con cargas positivas, rodeado de
elementos (cargas negativas) que orbitan alrededor de dicho núcleo. Existen
distintas formas de añadir algunos electrones a un objeto material o de
sustraerlo de él y, en consecuencia, darle una carga negativa o positiva. La
unidad usada para medir la cantidad de carga es el Coulomb. La carga eléctrica medida en coulomb se designa comúnmente
con la letra Q.
En comunicaciones no estamos tan
interesados en las cargas eléctricas, sino en los flujos de éstas a través de
cables de metal y otros conductores de la electricidad. La cantidad de carga
que fluye por un conductor en una unidad de tiempo es la corriente (o
intensidad) eléctrica, que se representa por la letra I y se mide en Ampere. Cuando por un conductor circula
una corriente de un Ampere, la carga
fluye a razón de un Coulomb por segundo. La corriente eléctrica puede medirse
con un instrumento llamado amperímetro.
Ondas Sonoras:
En los primeros tiempos de la
telefonía, la voz humana se transmitía por medio de una corriente eléctrica a
través de unos circuitos que eran físicamente un poco más complicado que el
manipulador y el zumbador telegráficos.la calidad de la voz transmitida era
mala y el sonido débil. Sin embargo, los usuarios estaban maravillados de poder
oír lo que se decía, aunque fuera con dificultad. La idea del teléfono era
simple; los primeros aparatos eran muy imperfectos, pero, para el usuario, funcionaban.
De hecho, la telefonía se inicia
con la generación de una onda sonora producida en el aire por el acto de
hablar.
La transmisión de mensajes telefónicos se iniciaba con la onda sonora
producida cuando una persona que habla ante el transmisor (micrófono). Un
transductor acústico-eléctrico convierte las fluctuaciones de presión de la
onda sonora en una señal eléctrica cuya tensión se corresponde con la presión
que la ha originado. Un transductor eléctrico-acústico en el receptor
telefónico (altavoz) reconvierte la señal eléctrica en señal sonora.
Defectos de la transmisión
telefónica:
La respuesta del oído humano al sonido varía con la
frecuencia y la potencia o intensidad del sonido. En el gráfico siguiente, cada
curva representa un sonido de igual sensación sonora (volumen del sonido). El
oído humano es más sensible a sonidos con una frecuencia de alrededor de
3500Hz. Sonido de frecuencias superiores o inferiores a 3500Hs son más
difíciles de oír, a menos potencia sea claramente mayor. La gráfica muestra que
para el oído humano una señal de 3500Hs y una potencia relativa de 2dB tiene la
misma sensación sonora que una señal de 100Hz y una potencia relativa de 44dB:
el oído no es tan sensible a 100Hz como a 3500Hz.
Los primeros transmisores de Bell destacaban ciertas
frecuencias y atenuaban otras. Resultaba muy difícil comprender la voz reproducida,
no solo porque era débil, sino también porque se perdían frecuencias
importantes.
Un tercer factor que afecta a la calidad de la
transmisión telefónica es el ruido. En llamadas de larga distancia a veces se
oye un zumbido de fondo, incluso cuando no se dice nada. Este sonido lo
producen las perturbaciones eléctricas útiles cuando éstas se envían por
circuitos eléctricos. El ruido está siempre
presente, tanto si resulta audible como si no.
En las transmisiones de larga distancia de hoy en día, el
uso de señales digitales y de soportes de transmisión como las fibras ópticas
permite evitar que el ruido se acumule de forma aditiva con la distancia. La
relación señal a ruido es “un parámetro de diseño”, por decirlo de alguna
manera, y la determinar el número de dígitos binarios en que se codifiquen las
nuestras.
Patrones de calidad del habla:
Alcanzar un nivel satisfactorio
de calidad de transmisión telefónica de la voz humana no resultó fácil. Ello
dependió de la capacidad para desarrollar buenos transductores para transmitir
y recibir señales y amplificadores para aumentar la potencia de las señales.
También fue importante que los ingenieros averiguasen qué nivel de calidad de
señal hacía fácilmente inteligible el mensaje a los usuarios. Transductores y
transmisores fueron adaptados patrones (estándares) basados en la
inteligibilidad de las señales telefónicas.
Cuando llegue por primera vez a
los Laboratorios Bell, visité un laboratorio donde algunas mujeres pronunciaban
extrañas frases en un teléfono y unos oyentes escribían lo que entendían. ¿Qué
pasaba? Pues si el volumen era demasiado bajo o la gama de frecuencias
(transmitidas) demasiado estrecha, el oyente podía escribir “fiesta” en lugar
de “siesta”.
Los técnicos estaban realizando
ensayos de articulación de sonidos para determinar la calidad mínima requerida
para la transmisión de sonido en telefonía. Estaban trabajando bajo la
dirección de Harvey Fletcher, conocido estudioso del habla y de la audición.
El sofisticado trabajo de
Fletcher y sus colaboradores estableció unos patrones razonables para la
calidad de la transmisión telefónica. Es muy costoso transmitir un gran ancho
de banda o reducir muchísimo el nivel de ruido añadido a la transmisión.
Fletcher fue capaz de realizar
sus cruciales experimentos gracias a que se pudieron desarrollar refinados
aparatos de precisión que podían convertir de forma fiel señales acústicas en
señales eléctricas de nuevo en señales acústicas.
Transmisores y receptores:
En telefonía, el transductor que se encuentra en el
terminar transmisor debe generar una corriente ondulatoria que varía
rápidamente (no la simple presencia o ausencia de corriente) y el transductor
del terminal receptor debe responder a dichas variaciones de corrientes y
producir una onda de presión sonora de variación suave. En sus primeros
teléfonos, Bell usó el mismo dispositivo permanente, un núcleo y un diagrama de
hierro.
El receptor y el transmisor telefónico de Bell fue un
dispositivo de este tipo. Su funcionamiento se basaba en dos de los principios
de la electricidad y del magnetismo: el primero dice que una variación del
flujo de campo magnético que atraviesa una bobina conductora induce una tención
(fuerza electromotriz inducida) en sus extremos; el segundo reside en el hecho de
que la corriente que circula por una bobina determina la intensidad del campo
magnético y, por lo tanto, la atracción qué éste ejerce sobre los cuerpos
ferromagnéticos.