Onder telefonie verstaat men de techniek om geluiden, in het bijzonder het gesproken woord, door middel van electrische stromen van een plaats A naar een plaats B over te brengen.
Men onderscheidt lijntelefonie, waarbij voor de overdracht gebruik wordt gemaakt van metalen geleiders in ondergrondse kabels of bovengrondse luchtlijnen, en radiotelefonie, waarbij de aether als overdrachtsmedium wordt toegepast.
Om aan de zendzijde het geluid, dat bestaat uit luchtdrukvariaties, om te zetten in overeenkomstige variaties van electrische grootheden, wordt een microfoon gebruikt. Door middel van een telefoon worden aan de ontvangzijde de electrische stromen weer omgezet in acoustische (geluids-)variaties. Aangezien vrijwel steeds de mogelijkheid aanwezig moet zijn om zowel in de richting van abonné A naar abonné B als omgekeerd te kunnen spreken, moeten beide toestellen, A en B, met een microfoon en een telefoon zijn uitgerust.
Ten einde te voorkomen, dat de eigen stem van de abonné en het omgevingslawaai (bijv. in een rumoerige fabrieksruimte) in de eigen telefoon sterk hoorbaar zijn, heeft men de moderne telefoontoestellen veelal uitgevoerd met een anti-locaalschakeling. Deze schakeling, die principieel overeenkomt met een Wheatstone-brug, berust hierop, dat de microfoon en de telefoon in de diagonalen van deze brug zijn aangebracht.
Naast de onderdelen voor het spreken en horen moet het telefoontoestel een bel of een zoemer bevatten, waardoor de opgeroepen abonné wordt gewaarschuwd. Voor het geven van signalen om een verbinding tot stand te brengen of om het einde van een gesprek te markeren, is het toestel bij het locaal-batterijsysteem (zie verder) voorzien van een wisselstroomgenerator. Bij deze toestellen bevindt zich opzij een kruk, waarmede men, door deze te draaien, de generator in werking brengt. Bij het centraal-batterijsysteem (zie verder) worden het begin en het einde van het gesprek gemarkeerd door de microtelefoon van de haak op te nemen, respectievelijk door deze op de haak te leggen.
Is de abonné aangesloten op een automatische centrale (zie verder), dan is het toestel voorzien van een kiesschijf. Door middel van deze kiesschijf kan de abonné signalen geven (een nummer draaien) om zijn wensen ten aanzien van de gewenste verbinding kenbaar te maken. De technische inrichting van een kiesschijf is zodanig, dat bij het draaien van bijv. het cijfer 8, de door het telefoontoestel vloeiende gelijkstroom, afkomstig van de automaat, 8 maal gedurende ca 60 milliseconden wordt onderbroken.
Bij moderne toestellen is zowel de microfoon als de telefoon als een losse doos uitgevoerd, die in geval van defecten gemakkelijk kan worden vervangen. Deze dozen zijn gemonteerd in een handgreep, de microtelefoon. De toegepaste microfoon is de koolmicrofoon. Achter een trilplaat, die door het spreken in beweging geraakt, bevindt zich een kleine hoeveelheid koolpoeder. Door deze beweging wordt het poeder meer of minder samengedrukt. Hierdoor zal de electrische weerstand in het rhythme van de bewegende trilplaat variëren. Nemen we de microfoon in een stroomloop van een gelijkstroombron op, dan zal, indien de microfoon wordt besproken, een fluctuerende stroom hiervan het gevolg zijn.
De gelijkstroombron bevindt zich of locaal bij de abonné, in de vorm van enige droge elementen (locaal-batterijsysteem) — dit wordt in NEDERLAND niet veel meer toegepast —, óf staat als accubatterij in de centrale (zgn. centraal-batterijsysteem).
In de telefoon bevindt zich een trilplaat in het magnetisch veld van een permanente magneet. Door middel van één of twee electromagneten, die door de spreekstromen worden doorlopen, kan het permanente veld worden beïnvloed. Als gevolg hiervan geraakt de trilplaat in beweging en ontstaan in de luchtdrukvariaties, die door het oor als geluid worden waargenomen.
De moderne doostelefonen en doosmicrofonen zijn gewoonlijk uitgerust met verschillende resonerende holten om over een grotere frequentieband de acoustische eigenschappen zo constant mogelijk te houden. Wenst men bij het luisteren de beide handen vrij te hebben, dan wordt veelal een hoofdtelefoon gebruikt, bestaande uit een verende band met aan één of twee zijden een telefoondoos. Voor bediening van een telefoonpost is bij moderne uitvoeringen de microfoondoos, die op een steel is gemonteerd, ook aan deze band vastgemaakt (telefoniste-garnituur).
Voor (militaire) vliegtuigbestuurders kunnen de telefoondozen worden ingebouwd in de vliegkap, die de bestuurder op het hoofd heeft. Om in dit geval zo weinig mogelijk last te hebben van het motorlawaai wordt een speciaal daarvoor vervaardigde microfoon (keelmicrofoon) tegen het strottenhoofd bevestigd.
Behalve betrekkelijk kleine afstanden (locale telefonie) kunnen door middel van daarvoor speciaal ingerichte leidingen zeer grote afstanden worden overbrugd (zie hierna onder telefonie over grote afstand).
Voor het telefoonverkeer tussen de werelddelen wordt gebruik gemaakt van radioverbindingen. In een daarvoor ingericht centraal punt (voor NEDERLAND is dit Amsterdam) wordt de telefoonverbinding, door middel van een zgn. radiovork, verbonden met het Radio-zendstation (Kootwijk) en met het Radio-ontvangstation (Nederhorst den Berg bij Hilversum).
In de radiovork zijn de volgende essentiële functies ondergebracht: a. het doorverbinden van de tweedraads-telefoonverbinding met de vierdraadsradioverbinding (zie hierna onder telefonie over grote afstand) ; b. het zo goed mogelijk constant houden van de sterkte van het geluid van A naar B, en van B naar A; c. om hinderlijke echo-effecten te voorkomen zijn in de spreekwegen schakelaars gemonteerd, die reageren op de spraak; d. om afluisteren te voorkomen is in vele gevallen een inrichting aanwezig, die de geheimhouding waarborgt.
De kwaliteit van een telefoontoestel kan objectief worden vastgelegd door vergelijking met een daarvoor geconstrueerd Normaal-toestel. Dit Normaal-toestel (Système fundamental européen de référence téléphonique) bevindt zich te Genève, het hoofdkwartier van het C.C.I.F. (Comité Consultatif International Téléphonique) ; het C. C.I.F. is een raadgevend lichaam, waarin practisch alle Europese telefoonbedrijven zijn vertegenwoordigd. Het geeft adviezen op technisch en exploitatief gebied ten behoeve van het internationale telefoonverkeer.
GESCHIEDENIS
Het eerste duidelijke voorstel voor telefonie is gedaan door de Franse telegraafambtenaar Charles Bourseul (1854). Als zendzijde dacht Bourseul zich een plaat, die door de spraak vibreert en door middel waarvan een contact in het rhythme van de vibraties wordt gesloten. Wordt deze plaat op één of andere wijze als onderdeel in een electrisch circuit opgenomen, dan kunnen stroomimpulsen ontstaan, die bij de ontvangzijde weer een soortgelijke plaat in beweging moeten brengen. Omtrent de werkelijke inrichting wordt niets vermeld. De eerste telefoonverbinding is gerealiseerd door Philipp Reis in 1861, natuurkundeleraar aan een middelbare school in Friedrichsdorf (Taunus, Duitsland). Bij de ontwikkeling van de zender liet Reis zich leiden door de bouw van het menselijk oor. Zijn zender bestaat uit een membraan van dierlijke oorsprong ; indien gesproken wordt, waardoor het membraan beweegt, wordt een contact, bestaande uit platina veertjes, in het rhythme van de beweging gesloten. Wordt dit contact in een stroomkring met een batterij opgenomen, dan zal een variërende electrische stroom ontstaan. Als ontvanger gebruikt Reis geen vibrerend membraan, maar de zgn. zingende naald. Deze reeds bekende constructie van de Engelsman Page bestaat uit een spoel met geïsoleerd koperdraad, waarin zich een stuk ijzerdraad bevindt; wordt door de spoel een audio-frequente wisselstroom (d.i. een wisselstroom, waarvan de frequentie in het hoorbare gebied ligt) gevoerd, dan zal de hierdoor gemagnetiseerde ijzerdraad kleine bewegingen uitvoeren, die als een toon hoorbaar worden. Hoewel Reis ook andere typen ontvangers heeft geconstrueerd, werd toch de zingende naald als de beste bevonden. De door Reis geconstrueerde apparatuur heeft blijkbaar incidenteel wel goed gewerkt, doch was niet rijp voor practisch gebruik.
Op 14 Febr. 1876 werd door Alexander Graham Bell (Amerika) een octrooi aangevraagd voor een „Improvement in Telegraphy”. De door Bell beschreven microfoon bestaat uit een electro magneet, met daarvóór een beweegbare tong. De door de spraak vibrerende tong induceert stromen in de windingen van de electromagneet. De bouw van de telefoon is practisch gelijk aan de microfoon. Wordt de door de microfoon opgewekte wisselstroom door de draadwindingen van de electromagneet van de telefoon geleid, dan zal de magnetische veldsterkte variëren en het voor de electromagneet geplaatste membraan zal kleine bewegingen uitvoeren. Dank zij de bedrijfszekere uitvoering van zijn apparatuur had Bell een groot succes.
Door de Amerikaan Elisha Gray (Chicago) werd op dezelfde datum (14 Febr. 1876), volgens historische gegevens 2 uur later dan Bell, een octrooi aangevraagd op „Instruments for transmitting and receiving vocal sounds telegraphically”. De werkwijze van de telefoon van Gray is dezelfde als die van Bell. De microfoon werkt volgens het principe van de weerstandsvariatie ; de variabele weerstand ontstaat hier door een vibrerende naald in een electrolyt.
Door een betere vormgeving werd de door Bell uitgevonden
microfoon in Duitsland aanmerkelijk verbeterd door Werner von Siemens. Het uiteindelijk afgegeven electrisch vermogen bleef echter beperkt; het kan nl. maximaal even groot zijn als het acoustisch vermogen, dat door de spreker wordt opgewekt.
De door David Edward Hughes aangegeven microfoon van het weerstandstype (1878) kan een electrisch vermogen produceren, dat enige honderden malen groter is dan het acoustisch vermogen. Deze microfoon werkt dus als versterker. Met de invoering van dit type, dat o.a. door Berliner (Boston) en Blake (Engeland) werd geperfectionneerd, werd de afstand, die telefonisch kon worden overbrugd, aanmerkelijk vergroot.
De reeds door Elisha Gray ten behoeve van zijn toonfrequente telegrafie (z telegrafie) toegepaste transformator, in de telefoontechniek vroeger veelal inductiespoel genoemd, werd in de telefonie het eerst gebruikt door Edison. Afhankelijk van de wisselstroomweerstand (impedantie) van de verschillende onderdelen (telefoon, microfoon en verbinding tussen de abonné’s), kan met behulp hiervan een verbeterde werking worden verkregen.
De huidige onderdelen van een telefoontoestel verschillen essentieel niet veel van die van een toestel van 50 jaar geleden; wel gaven een veel beter theoretisch inzicht en moderne meetmethoden aanleiding tot perfectionnering. Vergroting van de reikwijdte is verkregen door toepassing van een verbeterde kabeltechniek en door de invoering van de versterker (z telefonie over grote afstand).
IR W. H. VAN ZOEST
In BELGIË werden de eerste proefnemingen van telefoon op grote afstand gedaan einde 1877, op de lijn Brussel - Luik. Verbinding was evenwel slechts mogelijk op voorwaarde dat de aan dezelfde palen bevestigde telegraafdraden niet op het ogenblik der telefoongesprekken gebruikt werden. Zulks was te wijten aan inductie tussen draden.
Begin 1882 vond Van Rijsselberghe een anti-inductiestelsel uit en van toen af kon de telefonie tot stand gebracht over dezelfde draden als deze gebezigd voor de telegrafie. Na talrijke technische verbeteringen werd, op 25 Nov. 1922, te Ukkel (Brussel), de eerste automatische telefooncentrale opgericht. Intussen nam het automatiseren van de telefoonnetten van jaar tot jaar uitbreiding, zodat het binnenkort, voor alle abonnenten in België, mogelijk zal zijn elkaar onderling automatisch te bereiken.
Aanvankelijk werden in de grote steden van het land de telefoondiensten ingericht door verschillende locale maatschappijen, tot op 10 Oct. 1884 de „Belgische Compagnie van de Bell-telefoon” met de exploitatie belast werd. In 1896 werd het bestaande telefoonnet overgenomen door het Bestuur der Telegrafen. Het aantal abonnenten steeg van jaar tot jaar: 5733 in 1890 (16 netten); 38 649 in 1910 (236 netten); 224 804 in 1930 (428 netten) en 497 157 einde 1950 (430 netten). Einde 1951! 515 968; (het aantal netten bleef ongewijzigd).
Telefoonsystemen
De grote vlucht der telefonie berust op de mogelijkheid, elke aangeslotene te verbinden met elke gewenste andere aangeslotene in een groot deel der wereld. De kleinste eenheid in deze telefoongemeenschap is het gebied van één centrale, waarin alle aangeslotenen elk hun eigen dubbeldraad hebben van toestel naar centrale. Ter beperking van de kosten moet de oppervlakte van dit gebied betrekkelijk klein blijven, waardoor er 2 problemen ontstaan: de verbinding tussen 2 abonné’s van dezelfde centrale en de verbinding tussen abonné’s van een willekeurig groot aantal centrales.
Verbinding in 1 centrale. Hiervoor was aanvankelijk het handsysteem bruikbaar. De abonnélijnen eindigden op klinken (concentrische stopcontacten, die ca 1 cm2 beslaan), waarvan er in een verticaal vlak van 1,5 X 1 m ca 15 000 geplaatst konden worden. De telefoniste kon door een koord met aan weerskanten een stop, verbinding maken tussen de klinken der 2 aansluitingen, die een gesprek wensten, ’t Aantal koorden moest minstens gelijk zijn aan het aantal gesprekken, dat gelijktijdig gevoerd werd. Boven ca 15 000 abonné’s per centrale was dit systeem niet goed vol te houden; het wordt thans geheel verdrongen door de automatische systemen, die tevens gemakkelijker samenwerking tussen een groot aantal centrales mogelijk maken.
In de automatische centrale wordt een verbinding tot stand gebracht door schakelaars, die door de aangeslotenen zelf bestuurd kunnen worden met behulp van relais.
Een relais bestaat uit een electromagneet, die een anker kan aantrekken, dat enige contactveren oplicht en daardoor een aantal contacten sluit of verbreekt.
Schakelaars bestaan in veel soorten. Ze hebben alle een ingang, die door een stel beweegbare contactborstels kan worden verbonden met één der uitgangen, om zo de spreekweg naar een uitgekozen groep of lijn door te schakelen. Het aantal uitgangen kan bij de verschillende soorten io tot 500 bedragen, die bereikt worden hetzij in 1 beweging (meestal draaien, 10 tot 200 standen) of in 2 bewegingen, bijv. heffen en draaien (10 X 10 of 10 X 20 uitgangen), ook wel door 2 schuifbewegingen of door een draai- en een schuifbeweging (500-schakelaar met 25 X 20 uitgangen). Bovendien worden ze onderscheiden in
a. stapschakelaars, waarbij een electromagneet een pal heen en weer beweegt, die een pal rad kan ronddraaien;
b. mechanisch aangedreven schakelaars, die bewogen worden via een uitschakelbare koppeling door een gemeenschappelijke as met aandrijving door een electromotor en
c. motorkiezers, die elk een eigen electromotortje hebben.
Een bijzondere vorm is nog de kruisschakelaar (cross bar switch), waarbij elke uitgang kan worden ingeschakeld door een eigen relaiscontactveergroep; die veergroepen zijn in een rechthoekig veld opgesteld waarbij 2 onderling loodrechte stellen stangen horen, die door electromagneten iets gekanteld kunnen worden. Op het kruispunt van 2 stangbewegingen wordt dan de contactveergroep ingeschakeld. De kruisschakelaar is a.h.w, een relaisschakelaar. Hij wordt met 10 (Zweden) of 20 (V.S.) rijen contacten (zgn. bruggen), die elk 10 tot 20 uitgangen hebben, uitgevoerd.
De opbouw van een verbinding in een automatische centrale geschiedt in zeker opzicht analoog met hetgeen in een handcentrale gebeurde: er is een aantal verbindingscircuits („koorden”) nodig, voldoende voor alle gelijktijdig gevoerde gesprekken ; de schakelaars verbinden een oproepende lijn met het begin van zo’n „koordcircuit” en dit wordt vervolgens weer door schakelaars met de gewenste lijn verbonden. Voor eerstgenoemd doel worden de schakelaars gebruikt als voorkiezers (elke lijn eindigt op het draaipunt van een schakelaar, waarvan de uitgangen naar de koordcircuits voeren) of als oproepzoekers (de lijnen eindigen op de uitgangen van schakelaars, waarvan de draaipunten naar de koordcircuits voeren). Het 2de doel eist bijzondere groepering der schakelaars, omdat hun aantal uitgangen zeer veel kleiner is dan het aantal lijnen, dat men wenst te bereiken.
Bij schakelaars met ioo of meer uitgangen worden de uitgangen in groepen verdeeld, waarbij elke groep toegang geeft tot volgende schakelaars, die een bepaalde ondergroep kunnen bereiken. Bijv. bij hefdraaischakelaars voor io groepen k io uitgangen worden de 10 uitgangen van de iste groep verbonden met io volgende schakelaars, die elk het iste ioo-tal abonné’s kunnen bereiken; de uitgangen van de 2de groep gaan naar de schakelaars van het 2de 100-tal, enz. De voorste schakelaars (waarop de koordcircuits verbonden zijn) heten groepkiezers, de volgende schakelaars (die met de abonnélijnen contact maken) heten eindkiezers; de koordcircuits kunnen via een groepkiezer en een eindkiezer 1000 verschillende abonnélijnen bereiken. Indien men deze vertienvoudiging op dezelfde wijze nog eens toepast, kunnen via een 1ste groepkiezer, een 2de groepkiezer en een eindkiezer 10 000 lijnen bereikt worden. Op deze wijze kan het aantal bereikbare lijnen naar behoefte willekeurig groot worden gemaakt.
Deze groepering sluit zich geheel aan bij het 10-tallig stelsel, dat voor het telefoonnummer wordt gebruikt. Daardoor is de oproeper in staat, met zijn vingerschijf de verbinding direct op te bouwen (het zgn. directe systeem). De schakelaars met meer dan 100 uitgangen hebben veelal een niet-decimale groepering; bij de 500-lijns schakelaar bijv. geeft de iste groepkiezer toegang tot 25 groepen (elk via 20 lijnen), de 2de groepkiezer tot 20 groepen (5 ongebruikt) en de eindkiezer tot 25 X 20 lijnen, zodat 25 X 20 X 25 X 20 = 250 000 lijnen bereikt kunnen worden. Hierbij moet het decimale telefoonnummer veranderd worden in een gemengd 25- en 20-tallig stelsel. Dit geschiedt in een register, dat aan een koordcircuit wordt geschakeld zodra daarop een oproep is binnengekomen, dat het gekozen telefoonnummer registreert en dat de schakelaars volgens het andere talstelsel naar de gewenste groep resp. lijn stuurt, waarna het register vrij komt voor een volgende oproep. Deze werkwijze wordt het indirecte systeem genoemd.
Om de oproepers te beduiden, wat zij moeten doen na opnemen van de microtelefoon zenden de automatische centrales zoemertonen uit; zo betekent in Nederland een ononderbroken toon dat men met kiezen moet beginnen, omdat verbinding met een iste groepkiezer resp. register is verkregen; een langzaam onderbroken toon dat het gewenste nummer gebeld wordt, een sneller onderbroken toon dat het gekozen nummer in gesprek is of dat ergens onderweg een schakelaar geen vrije volgende schakelaar heeft kunnen vinden.
Dit laatste mag slechts zelden gebeuren en daartoe is nodig, dat men het aantal noodzakelijke verkeerswegen kan berekenen uit de grootte van het telefoonverkeer. De rekenwijze, die men daarbij volgt, maakt gebruik van kansrekening, d.w.z. men onderzoekt, hoe groot de kans is, dat bij bepaalde verkeersomstandigheden een willekeurige oproep geen vrije weg kan vinden (stagnatiekans). De Deense ingenieur Erlang heeft op dit gebied na 1910 baanbrekend werk verricht en te zijner eer is in 1946 aan de eenheid van telefoonverkeersdichtheid = 1 gesprekuur per uur de naam Erlang gegeven. Belangrijk is, dat bij gelijke stagnatiekans een lijn meer Erlang kan verwerken naarmate de bundel, waarvan de lijn deel uitmaakt, groter is. Dit was een der redenen, die geleid hebben tot de constructie van grotere schakelaars.
In de laatste tijd is nog een andere oplossing toegepast om met achtereenvolgende schakelaars een aantal lijnen te bereiken, dat veel groter is dan het aantal uitgangen van één schakelaar. Dit was noodzakelijk om tot een economische toepassing van de kruisschakelaar te komen. Indien deze als bijv. 10 afzonderlijke schakelaartjes wordt gebruikt, kunnen er 10 verbindingen tegelijk over verlopen, doch elk afzonderlijk schakelaartje heeft dan maar 10 of 20 uitgangen, die niet nog eens in groepen kunnen worden verdeeld. Daarom heeft men hier de groepering zo gemaakt, dat elke uitgang van een schakelaar naar een volgende schakelaar van een andere groep gaat. Met bijv. 2 achtereenvolgende schakelaars van 20 uitgangen worden dan 20 X 20 = 400 uitgangen bereikbaar, doch elk 20-tal over slechts 1 lijn. Om nu toch een grotere groep verbindingsmogelijkheden bereikbaar te maken, moet van tevoren bekend zijn, naar welk telefoonnummer de verbinding gevraagd wordt; een schakelaar, die 1 toegang tot het gewenste 20-tal heeft, wordt dan niet genomen (hoewel zelf vrij) als die ene toegang bezet is. Dit systeem eist naast de toepassing van registers bovendien een inrichting, die over de hele weg van de gewenste verbinding kan uitzoeken, welke schakelaars vrij zijn om zo een vrije weg te kunnen samenstellen en inschakelen. Deze inrichting heet merker of loods (Eng. marker) en dient voor een grote groep van aangeslotenen. In zo’n groep kan maar één verbinding tegelijk doorgeschakeld worden ; dit is geen bezwaar omdat een kruisschakelaar zeer snel ingesteld kan worden, waardoor een loods in 0,2 à 0,3 sec. een verbinding door de hele centrale heen kan inschakelen, zodat de registers na het opnemen van een compleet telefoonnummer na elkaar geholpen kunnen worden door de loods, zonder dat merkbare vertraging ontstaat.
Verbindingen naar andere centrales. In Nederland worden alle automatische centrales onderling automatisch bereikbaar gemaakt, zodat het hele land één telefoonnet vormt. Die onderlinge verbinding geschiedt in 2 stappen. De centrales worden in groepen van hoogstens 10 alle verbonden met i daarvan, de knooppuntcentrale, die dus tevens de in- en uitgang vormt voor die groep, rector genaamd. Maximaal i o knooppunten worden op dezelfde wijze verbonden met één van hen, de districtscentrale. Deze verbindingen (alle bestaande uit bundels lijnen, groot genoeg voor het aantal gelijktijdig gevoerde gesprekken) vormen dus telkens een stervormig net met de knooppuntscentrale resp. districtscentrale in het middelpunt. In Nederland zijn thans 19 districtscentrales, die elk rechtstreekse verbindingen naar de meeste der 18 andere zullen krijgen (zgn. mazennet).
Al deze verbindingslijnen lopen van een der uitgangen van een groepkiezer naar het draaipunt van een volgende groepkiezer, die zich dus in een andere centrale als de eerste bevindt. Hieruit blijkt dat het automatische systeem met zijn achtereenvolgende kiezertrappen bijzonder geschikt is voor de samenwerking van vele centrales: die kiezertrappen kunnen desgewenst telkens in een volgende centrale staan.
Op deze principiële groepering der Nederlandse centrales worden uitzonderingen gemaakt als de verkeersomvang daartoe leidt. Twee knooppuntscentrales met veel onderling verkeer kunnen bijv. rechtstreekse verbindingen krijgen buiten de districtscentrale(s) om. Dit wordt in de hand gewerkt door de steeds meer toegepaste draaggolftechniek. waarbij de kosten voor een belangrijk deel in de inrichtingen aan begin en eind van de kabel zitten; achter elkaar schakelen van 2 verbindingen geeft dan een weg die bijna tweemaal zo duur is als de rechtstreekse. Wanneer een knooppuntscentrale veel van die rechtstreekse verbindingen krijgt, gaat deze lijken op een districtscentrale met slechts één sector.
Voorts zullen 2 of 3 districtscentrales worden ingericht als overloopcentrales, d.w.z. dat het verkeer, bij bezet vinden van alle rechtstreekse lijnen naar het gewenste district, geleid kan worden via een dezer overloopcentrales, zodat slechts naar en van deze laatste de bundels verbindingen met de overige districten onder alle verkeersomstandigheden groot genoeg moeten zijn. Van de overige districtscentrales uit kunnen dan sommige bundels met gering verkeer zelfs worden weggelaten.
Het internationale verkeer via kabelverbindingen (bij intercontinentaal verkeer: radioverbindingen) wordt nog grotendeels afgewikkeld als handverkeer, dus met bediening door telefonisten. Toch is ook hierbij reeds een begin gemaakt met de invoering van automatisch verkeer. Voorlopig is dit nog beperkt tot het kiezen door de telefoniste in het land van de aanvrager, via een automatische verbindingslijn, van het gewenste nummer in het land van de opgeroepene, zodat daar de bediening door een 2de telefoniste wordt bespaard. Ter oplossing van de problemen, die deze samenwerking op veel gebieden doet rijzen, is een internationale commissie werkzaam, samengesteld uit de administraties van vrijwel alle landen, aangeduid als C.C.I. (Comité consultatif international).
Huistelefoon
Hieronder verstaat men de inrichtingen voor telefoonverbindingen in één gebouw voor één onderneming. Ze kunnen van 2 tot vele honderden toestellen omvatten. De kleinste (tot 10 ä 15 toestellen) kunnen uitgevoerd zijn als lijnkiezerinstallaties, waarbij uit elk toestel naar elk der andere toestellen een afzonderlijke dubbeldraad gaat, samengevoegd in een veeladerige kabel, zodat men, door een schakelaar in het toestel zelf, de verbinding met het gewenste andere toestel kan inschakelen. Alle overige huistelefoons hebben een centraal punt, waarheen één dubbeldraad uit het toestel voert. Dit centrale punt kan een hand- of een automatische centrale zijn, die verbindingslijnen kan hebben met het openbare telefoonnet.
Gecombineerde inrichtingen voor huis- en stadsverkeer moeten in Nederland als regel door P.T.T. worden aangelegd en moeten voor een vlot verwerken van het verkeer aan een groot aantal eisen voldoen, zoals: a. doorverbinden van het inkomende netlijnverkeer door een telefoniste naar het gewenste bijtoestel;
b. ruggespraak tijdens stadsgesprek met een ander bijtoestel;
c. transport van de netlijnverbinding naar een ander bijtoestel;
d. inroepen van de telefoniste in een netlijnverbinding;
e. aan een bijtoestel moet men zich zelf kunnen verbinden met een netlijn; ƒ. diverse blokkeringsmogelijkheden voor netlijnverkeer, ook in verband met het toegelaten zijn tot kiezen van interlocale verbindingen.
De huiscentrales met handbediening worden in toenemende mate verdrongen door huisautomaten, die het werk van de telefoniste belangrijk kunnen vereenvoudigen. De huisautomaten hebben hetzij een bedieningstoestel hetzij een centraalpost met koorden voor handbediening van het inkomende netlijnverkeer.
In het 1ste geval wordt het gewenste bijtoestel door de telefoniste gekozen met een vingerschijf of met een knoppenbord. Bij doorschakelen naar een in gesprek zijnd bijtoestel kan de telefoniste zich als derde op dat gesprek inschakelen om de nieuwe verbinding aan te kondigen en eventueel deze in wachtstand te zetten, waarna doorschakeling automatisch geschiedt zodra het 1ste gesprek geëindigd is. Ook is samenwerking met verschillende soorten personenzoekinrichtingen mogelijk.
Een bijzondere vorm van huistelefoon is de gecentraliseerde huisautomaat, gemeenschappelijk voor een aantal kantoren en bedrijven en in het bijzonder geschikt voor moderne grote verzamelgebouwen.
Bij de aangeslotenen worden dan slechts gewone enkelvoudige toestellen aangebracht, waarvan één als bedieningstoestel kan fungeren met alle vereiste faciliteiten. De groepen toestellen van eenzelfde aangeslotene laten onderling verkeer, ruggespraak en transport toe, zonder dat gesprekkentelling plaatsvindt. Verkeer naar toestellen van een andere aangeslotene geschiedt echter als normaal netlijnverkeer met telling. Alle toestellen van de gecentraliseerde huisautomaat gebruiken een gemeenschappelijke groep verbindingsorganen, waardoor deze het hoge rendement van een grote bundel hebben.
IR G. H. WIENEKE
Telefonie over grote afstand
Telefoonkabels
Bij de bouw van bovengrondse lijnen tussen de locale netten werden draden toegepast van hard getrokken koper met een diameter van 3-5 mm. De zelfinductie van de lus, gevormd door beide geleiders, de onderlinge capaciteit, de weerstand en de afleiding per lengte-eenheid zijn bepalend voor de verzwakking of demping, die de spraakfrequenties ondervinden. Voor 1914 kon men zo afstanden overbruggen van 200-300 km. Bij het toenemen van het aantal verbindingen werden de paalconstructies duur, terwijl het onderhoud door storm- en ijzelschade veel tijd vroeg. Door het verkabelen van de locale netten en later van de lijnen tussen deze netten, kwamen de draden uiteraard dichter bij elkaar, de diameter moest kleiner gekozen worden en de capaciteit werd ook door het isolatiemateriaal vergroot.
De gebruikte kabels zijn opgebouwd uit een aantal dradenparen, onderling geïsoleerd door papierband, dat vrij los om het koper wordt gewikkeld. Voorlopig konden slechts afstanden van 10-20 km met een redelijke verstaanbaarheid worden overbrugd.
Reeds had Heaviside een oplossing aangegeven om de verzwakking ten gevolge van de grotere capaciteit voor de spraakfrequenties te verminderen, door de zelfinductie van de geleiding te verhogen. Pupin bracht op vaste afstanden, in serie met de draden, spoelen aan. Oorspronkelijk werden deze vervaardigd uit bewikkelde kernen van silicium-ijzer; tegenwoordig worden de kernen geperst uit fijn verdeeld ijzerpoeder met een bindmiddel (geringe verliezen) of van ferroxcube. Krarup stelde een meer gelijkmatige belasting voor, door de draden te omspinnen met verscheidene lagen weekijzerdraad; later werden nikkelijzerlegeringen toegepast met een hoge permeabiliteit, speciaal voor zeekabels. Voor het telefoonverkeer tussen Engeland en Nederland werd in Juni 1922 een pupin-zeekabel gelegd, die aansloot op bestaande luchtlijnen. De zeekabel was opgebouwd uit 4 koperen draden (2,4 mm dik), onderling geïsoleerd met guttapercha, een materiaal van natuurlijke oorsprong. Op afstanden van 1850 m waren zelfinducties opgenomen, waardoor het mogelijk was frequenties tot 2500 p/s over een drietal gescheiden circuits te voeren. Door het aanbrengen van tweedraadsversterkers in Middelburg kon een afstand van 500-600 km (Londen-Amsterdam) worden overbrugd. De ontwikkeling van het Nederlandse kabelnet hield gelijke tred met de behoeften voor het internationale verkeer, na 1924 vooral ook gestimuleerd door het C.C.I.F. Van 1922-1930 werd een pupinkabelnet uitgevoerd met tweedraadsversterkers. In 1929 waren 90 dergelijke verbindingen gevormd, met naast de kantoren Amsterdam, Rotterdam en Middelburg, verkeersstations in Meppel, Arnhem, Utrecht en Venlo.
Inmiddels had ir Van Resteren een schema aangegeven waarbij de gesprekken van A-> B en van B -> A in gescheiden circuits met éénzijdig gerichte versterkers waren opgenomen — het zgn. vierdraadssysteem. Aan de einden van de verbinding werden de beide wegen dan door een vorkschakeling gekoppeld. In 1926 kon zo de verbinding Londen-Stockholm als eerste internationale verbinding over 2500 km kabel met 24 tussenversterkers in Europa worden gevormd.
In het Nederlandse net werden van 1930-1936 de verbindingen tussen de districtscentrales gevormd op pupinkabels van verschillende aderdiameter, voorzien van vierdraadsversterkers, in gescheiden kabels voor heen- en terugweg. Bij lange verbindingen werden de verschillen in looptijd voor de spraakfrequenties merkbaar en gaven vervorming. Hoewel door vergroting van de afstand der pupinspoelen de grensfrequentie van de geleiding verhoogd kon worden, terwijl de meerdere verzwakking door versterkers werd opgeheven, gaf het principe der draaggolftelefonie uiteindelijk de stoot tot ontwikkeling van onbelaste kabels met symmetrische aderparen (grotere voortplantingssnelheid) (draaggolfkabels) in Europa, terwijl in Amerika en Engeland reeds ervaring was verkregen met kabels van het coaxiale type. Van 1936-1952 werd het Nederlandse interdistrictskabelnet uitgevoerd met draaggolfkabels tot een lengte van ca 2500 km. In 1937 werden van Aldeburgh (Engeland) naar Domburg (Walcheren) 2 coaxiale kabels gelegd met paragutta isolatie. De ontwikkeling en toepassing van onderzeeversterkers vergrootte de verkeerscapaciteit van deze kabels in 1951 van 24 tot 120 gesprekken. Als onderdeel van een C.C.I.F. plan zijn ook in 1951 2 coaxiale zeekabels met onderzeeversterkers tussen Nederland en Denemarken gereed gekomen met een totale capaciteit van 72 gesprekken. Het bestaande binnenlandse kabelnet vormt dus een schakel in verbindingen van Skandinavië naar Engeland, Frankrijk en België e.a. Het aantal verbindingen voor het binnenlandse verkeer op draaggolfbasis bedroeg eind 1952 rond 4700, met het buitenland 440.
IR J. VAN BEKKUM
Lit.: E. F. Petritsch, De Ingenieur, 28 Febr. 1925; H. Mulders, ibid., 4 Jan. 1952 E 1; The Telcon Story 1850-1950.
