T´ecnico em eletrˆonica 2017/2
Breve hist´
oria da telefonia
Filipe Andrade La-Gatta filipe.lagatta@ifsudestemg.edu.br
IF Sudeste MG/JF
Introdu¸c˜ao Eletricidade e magnetismo
Eletricidade e magnetismo
Descoberta e desenvolvimento de estudas em eletricidade por Michael Faraday a partir de 1830.
V´arias ´areas da engenharia el´etrica se originaram nestes primeiros estudos. Entre 1830 e 1900: “Para que serve a eletricidade?”
Em 1837 surge a primeira aplica¸c˜ao de telecomunica¸c˜ao: Tel´egrafo el´etrico. Criado por Samuel Morse, permite a liga¸c˜ao entre dois pontos por um par de fios. Derivaram duas classes de sistemas: com fio e sem fio.
Hist´orico sobre Telefonia Come¸co da telefonia
Come¸co da telefonia
Come¸co foi muito confuso. V´arias aplica¸c˜oes foram propostas:
Transmiss˜ao de c´opias de documentos (Alexander Bain, 1843); Transmiss˜ao de m´usica por fios (Philipp Reis, 1860);
At´e a cria¸c˜ao de uma proposta de aparelho que transmitisse a voz (Alexander Graham Bell/Elisha Gray/Antonio Meucci).
Hist´orico sobre Telefonia Fatos recentes mudam um pouco a hist´oria
Fatos recentes
Durante anos, a inven¸c˜ao do telefone foi creditada a Alexander Graham Bell. Por´em, fatos recentes mudaram um pouco este cap´ıtulo desta hist´oria. Ao ponto de em 2002 o congresso americano estabeleceu que a inven¸c˜ao do telefone foi feita por Antonio Santi Giuseppe Meuci.
Apesar das recentes altera¸c˜oes aos cr´editos da inven¸c˜ao, h´a de ser reconhecido todo o desenvolvimento da tecnologia promovido por Bell.
Comprova este desenvolvimento, o fato de a empresa Bell Telephone Company, fundada em 1877, ainda existir e ter grande participa¸c˜ao no desenvolvimento das tecnologias atuais.
Hist´orico sobre Telefonia A hist´oria de Bell
Alexander Graham Bell
Escocˆes de nascen¸ca, imigrou para Boston, EUA, em 1871.
Seu pai Alexander Melville Bell foi especialista em corre¸c˜ao de fala e ensino de deficientes auditivos.
Trabalhou muito no apoio e reconhecimento aos deficientes auditivos. Entre 1873 e 1876 diversos experimentos levaram a conceber uma id´eia de aparelho para transmiss˜ao de voz (telefone).
Estudos financiados pelos pais de dois alunos, sendo que um destes pais tinha uma filha deficiente, Mabel, que veio a se tornar esposa de Alexander Bell.
Id´eia original previa altera¸c˜ao da corrente em fun¸c˜ao da varia¸c˜ao de press˜ao do ar. Seu primeiro invento foi um tel´egrafo harmˆonico, que enviava sinais de v´arias frequˆencias ao mesmo tempo.
Bell tinha o conhecimento da voz, enquanto Thomas Watson produzia os equipamentos.
Hist´orico sobre Telefonia A hist´oria de Bell
Durante este desenvolvimento, Bell descobre que Elisha Gray tamb´em trabalhava no mesmo projeto: transmiss˜ao de voz por fios usando eletricidade.
Firmaram parceria e enquanto Bell desenvolvia a parte ac´ustica, Gray avaliava uso de corrente cont´ınua.
Em 1874 Gray produziu o primeiro microfone, muito similar aos usado hoje em dia, basicamente um diafragma de a¸co, frente a um eletroim˜a.
Em 14 de fevereiro de 1876 Gray e Bell entram com o pedido de patente no “U.S. Patent Office”, por´em Bell se adianta em duas horas e fica com o t´ıtulo de inventor do telefone.
Apesar de pedida a patente, ainda n˜ao havia sido feita nenhuma comunica¸c˜ao efetiva.
Gray desiste da corrida nos anos que seguem ao registro da patente original. Patente concedida em 7 de mar¸co de 1876.
Hist´orico sobre Telefonia O aparelho e o sistema
O aparelho e o sistema
Primeiras palavras ditas em um telefone: “Sr. Watson, venha aqui. Eu preciso de sua ajuda” em 10 de mar¸co de 1876.
Pouco depois da patente a inven¸c˜ao ´e exposta em evento e o Imperador Dom Pedro II que esteve presente e encomenda 100 aparelhos para o Brasil. 9 de outubro de 1876 ´e feita a primeira chamada externa entre Bell e Watson entre as cidades de Boston e Cambridge.
Em 1877 instalado primeiro telefone residencial, e conversa entre Boston e Nova Iorque.
Ainda em 1877 Bell leva sua inven¸c˜ao para Inglaterra e Fran¸ca.
Em 1892 Lars Magnus Ericsson industrializou o invento de Anton Av´ens e Leonard Lundqvist primeiro aparelho com unia receptor (auricular) e transmissor (bocal) na mesma pe¸ca (monofone, parte dos ent˜ao chamados “p´e de ferro” ou “telefone aranha”).
Hist´orico sobre Telefonia O aparelho e o sistema
Ainda em 1892, Almon Brown Strowger, empres´ario funer´ario, cria o primeiro embri˜ao de central telefˆonica autom´atica.
A primeira dessas centrais tinha apenas 56 terminais.
S´o nos primeiros anos do s´eculo XX as cidades norte-americanas instalam as centrais autom´aticas.
Em 1913 Paris possu´ıa 93 mil telefones manuais, enquanto Nova Iorque possui 500 mil telefones automatizados, sendo que a automatiza¸c˜ao total s´o ocorre a partir de 1919.
N´umero acanhados justificados pelo ceticismo e falta de percep¸c˜ao da sociedade: telefones distribu´ıdos de gra¸ca, telefones devolvidos ap´os chamada feita em hor´arios impr´oprios, demora ao completar liga¸c˜ao, entre outros.
Atualmente sociedade ´e dependente das comunica¸c˜oes e a telefonia ´e a base de toda essa dependˆencia.
Hist´orico sobre Telefonia No Brasil
No Brasil
Um dos primeiros pa´ıses do mundo a ter telefones em funcionamento. Uma vers˜ao aponta que o primeiro telefone instalado em 1877 ligava a casa comercial “O Grande M´agico” ao Corpo de Bombeiros, no Rio de Janeiro. Outra vers˜ao afirma que D. Pedro II recebeu o primeiro telefone como presente de Bell, e teria funcionado em 1877 no Pal´acio de S˜ao Crist´ov˜ao (atual Museu Nacional). Empresa “ Western and Brazilian Telegraph Company” (representada por Paul Mackie).
Em 15 de novembro de 1879, decreto imperial outorga explora¸c˜ao comercial do servi¸co, na cidade do Rio de Janeiro e Niter´oi.
Era cobrada taxa mensal, ou anual, sem atentar ao n´umero de liga¸c˜oes (modalidade moderna conhecida no exterior como “all you can eat”).
Em 1889, com a rep´ublica, pouco mudou na presta¸c˜ao de servi¸cos telefˆonicos, exceto o maior controle sobre o valor cobrado.
Hist´orico sobre Telefonia No Brasil
Em 1922 Porto Alegre inaugura a primeira central autom´atica, terceira das am´ericas, atr´as de Chicago e Nova Iorque.
Quarta central inaugurada em Rio Grande, em 1925, no estado do Rio Grande do Sul, e em seguida Paris e Estocolmo.
Primeira central paulista inaugurada em julho de 1928, que funcionou com 9 mil terminais at´e meados de 1997.
Atualmente, telefones celulares de c´odigo 11 j´a receberam mais um algarismo, totalizando 9 d´ıgitos.
At´e 2015, telefones com c´odigo 32.
At´e 2016, todos os celulares do Brasil possuir˜ao o nono d´ıgito. Conta simples:
No¸c˜oes b´asicas de ac´ustica
No¸c˜
oes b´
asicas de ac´
ustica
T´ımpano: membrana de pele que recobre o fundo do ouvido. Vibra¸c˜ao do t´ımpano: causada por varia¸c˜ao da press˜ao do ar.
Vibra¸c˜ao aud´ıvel: qualquer varia¸c˜ao da press˜ao do meio, seja qual for, dentro de uma faixa de frequˆencia espec´ıfica.
Som para o c´erebro: impulsos nervosos resultantes da vibra¸c˜ao do t´ımpano. Alguns meios propagam melhor o som, principalmente meios s´olidos e l´ıquidos.
No¸c˜oes b´asicas de ac´ustica
Exemplos de frequˆencias aud´ıveis
Faixa aud´ıvel para o ser humano: entre 20 Hz e 20 kHz. Faixa aud´ıvel para c˜aes: entre 15 Hz e 50 kHz.
Faixa aud´ıvel para gatos: entre 10 Hz e 60 kHz. Faixa aud´ıvel para morcegos: entre 10 kHz e 120 kHz. Faixa aud´ıvel para golfinhos: entre 10 kHz e 240 kHz.
No¸c˜oes b´asicas de ac´ustica
Frequˆencias de sons produzidos por humanos
Faixa de frequˆencia de Baixo: 80 a 365 Hz. Faixa de frequˆencia de Bar´ıtono: 100 a 450 Hz. Faixa de frequˆencia de Tenor: 140 a 540 Hz. Faixa de frequˆencia de Contralto: 180 a 730 Hz. Faixa de frequˆencia de Soprano: 270 a 1230 Hz. Frequˆencia da voz de Homens: 105 Hz.
Frequˆencia da voz de Mulheres: 213 Hz. Frequˆencia da voz de Crian¸cas: 290 Hz. Frequˆencia da voz de Bebˆes: 449 Hz.
No¸c˜oes b´asicas de ac´ustica Caracter´ısticas da onda sonora(Voz)
Caracter´ısticas dos sons
Per´ıodo e frequˆencia: todo evento repetitivo leva um tempo para repetir, este tempo ´e o per´ıodo. Por defini¸c˜ao, frequˆencia ´e o n´umero de vezes que aquele evento re repete por segundo.
Amplitude: representa o quanto determinada amostra est´a afastada da referˆencia em determinado instante.
Comprimento de onda: rela¸c˜ao entre velocidade de propaga¸c˜ao e frequˆencia do som:
λ=v
No¸c˜oes b´asicas de ac´ustica Caracter´ısticas da onda sonora(Voz)
As ondas sonoras podem se dividir ainda em simples e complexas. Simples: formadas por uma ´unica frequˆencia.
Complexas: Formadas por duas ou mais frequˆencias.
Em ondas complexas, a frequˆencias mais baixa ´e a fundamental, tom principal ou primeiro harmˆonico e representar´a a altura (pitch).
As demais frequˆencias s˜ao as harmˆonicas, e sempre m´ultiplas da fundamental.
No¸c˜oes b´asicas de ac´ustica Caracter´ısticas da onda sonora(Voz)
As ondas ainda podem ser determin´ısticas ou aleat´orias.
O som puro pode ´e dado por um frequˆencia fixa e com curva definida.
Voz e sons naturais s˜ao complexos, com caracter´ısticas aleat´orias e frequˆencias m´ultiplas.
A fala divide-se em sons “sonoros” (ou vibrantes) e surdos (n˜ao-vibrantes). Sonoros: vibra¸c˜ao das cordas vocais.
Surdos: repercuss˜ao nas cavidades buconasais. Essa gera¸c˜ao de sons fica em torno de 10 kHz.
No¸c˜oes b´asicas de ac´ustica Parˆametros do som
Parˆ
ametros do som
Velocidade de propaga¸c˜ao: depende do meio de propaga¸c˜ao. No caso do ar, tem-se:
v = 331, 4 r
T
273 (3)
na qual T ´e a temperatura em Kelvin.
Espectro de frequˆencia: faixa de frequˆencias. Para maioria da popula¸c˜ao ´e menor do que 20 Hz 20 kHz. infra-som s˜ao considerados abaixo de 20 Hz. Ultrasom ´e considerado acima de 20 kHz (aplica¸c˜oes m´edicas). Na telefonia varia entre 300 Hz e 3,4 kHz.
No¸c˜oes b´asicas de ac´ustica Parˆametros do som
Amplitude do som: determina a intensidade de um som qualquer. Pode-se classificar entre forte e fraco. Determinada por:
I(t) = P
2
(t) ρ0v
(4) na qual P ´e a potˆencia do som, ρ0´e a densidade do meio, e v ´e a velocidade do
som no meio.
Timbre: rela¸c˜ao entre amplitude da frequˆencia fundamental e amplitude das harmˆonicas. Diferencia fontes que estejam emitindo som de mesma frequˆencia fundamental. Ex: piano, violino, voz, flauta.
No¸c˜oes b´asicas de ac´ustica Parˆametros do som
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