Acteur représentant Alexander Graham Bell parlant au téléphone en 1876

Le téléphone est un appareil de communication, initialement conçu pour transmettre la voix humaine et permettre une conversation à distance.

Pour fonctionner, le téléphone nécessite une infrastructure terrestre ou spatiale, le réseau téléphonique. Après y avoir raccordé son terminal fixe ou mis en marche son appareil mobile, l'utilisateur ayant souscrit à un abonnement auprès d'un opérateur de télécommunications peut passer un appel téléphonique à un destinataire également raccordé en composant son numéro attitré, ce qui déclenche généralement la sonnerie de l'appareil de destination. Si la personne appelée accepte l'appel, une conversation téléphonique peut commencer, ce qui se fait en général, en français, par le mot « Allô ».

Exception faite des appels d'urgence passés à des numéros spéciaux, les appels passés via un téléphone ont un coût, lequel est déterminé par des tarifs d'appel établis en fonction de leur durée, de la localisation du destinataire de la qualité du numéro. La téléphonie représente ainsi un marché important du secteur des télécommunications.

Histoire

En France, Charles Bourseul, agent de l'administration des télégraphes posa le principe du téléphone. Il publia un article dans L'Illustration du 26 août 1854, sous le titre « Transmission électrique de la parole ».

Un grand nombre d'inventeurs ayant participé de près ou de loin à l'invention et l'amélioration du téléphone (lire l'article « invention du téléphone (en) » sur le Wikipédia anglophone), sa paternité fut et est encore l'objet de nombreuses controverses. On notera en particulier :

Philipp Reis, dans une déclaration à la Société de physique de Francfort-sur-le-Main, prononce le mot « téléphone» le 26 octobre 1861. En 1863, son dispositif expérimental aurait permis de transmettre la voix avec une bonne qualité, quoique d'une faible intensité.

L’américain James Fold créa un appareil similaire au téléphone.

L'italo-américain Antonio Meucci aurait fabriqué plusieurs dispositifs téléphoniques entre 1849 et 1870, et déposé un brevet descriptif (patent caveat) le 28 décembre 1870. Il aurait confié ses prototypes à Edward B. Grant, vice-président de l'American District Telegraph Company of New York, qui les aurait par la suite perdus dans le laboratoire où travaillait Alexander Graham Bell… Le 11 juin 2002, la Chambre des représentants des États-Unis a reconnu le rôle d'Antonio Meucci dans l'invention du téléphone, en soulignant que « si Meucci avait été capable de payer les 10 $ de frais pour maintenir la promesse de brevet après 1874, aucun brevet n'aurait pu être délivré à Bell ».

Elisha Gray déposa un brevet pour une invention équivalente deux heures plus tôt, le même jour que Graham Bell. Le brevet de Bell aurait cependant été examiné immédiatement à la demande de son avocat, tandis que celui de Gray ne le fut lui que le lendemain. Tous les procès intentés par ce dernier pour faire reconnaître sa paternité se soldèrent par un avis en sa défaveur, et la paternité officielle de l'invention fut attribuée à Alexander Graham Bell.

Le téléphone a été exploité commercialement aux États-Unis dès 1877 et, en France dès 1879. En 1912, on compte 12 millions de postes téléphoniques dans le monde dont 8 millions aux États-Unis. Il y avait en cette même année un abonné pour 12 habitants aux États-Unis, 1 pour 71 en Grande-Bretagne et dans l'Empire allemand et 1 pour 183 en France.

Le téléphone manuel

L'ancêtre des téléphones

À ses débuts, le réseau téléphonique était entièrement manuel. L'appel d'un correspondant était effectué par la procédure suivante :

l'abonné décroche le combiné de son téléphone,

cette action provoque la chute d'un volet annonciateur au central, parfois l'allumage d'un voyant,

une opératrice répond à l'abonné, note le numéro du correspondant à appeler : si le correspondant dépend du même central, la connexion avec l'abonné se fera en « local », sinon, l'opératrice appelle une autre opératrice chargée du central de rattachement de la personne appelée.

si le correspondant dépend du même central, la connexion avec l'abonné se fera en « local »,

sinon, l'opératrice appelle une autre opératrice chargée du central de rattachement de la personne appelée.

Le bouton d'appel a été progressivement remplacé par un magnéto. Son rôle est de produire une tension électrique destinée à faire chuter le volet annonciateur du central. L'avantage par rapport au bouton d'appel est la suppression d'une des piles présentes chez l'abonné dont l'entretien était particulièrement coûteux.

Le téléphone automatique

Le téléphone automatique a été inventé par Almon Strowger, aux États-Unis vers 1891. Celui-ci, entrepreneur de pompes funèbres, soupçonnant les opératrices de privilégier son concurrent, voulait éliminer les opérations manuelles lors de l'établissement d'une communication. Le commutateur automatique sera testé en France dès 1912 à Nice.

L'intérêt du téléphone automatique est d'appeler directement un correspondant sans passer par une opératrice. L'usager décroche le combiné de son téléphone puis transmet à une machine, à l'aide d'un cadran mobile, la série de chiffres identifiant son correspondant (son numéro de téléphone).

Lors du passage à l'automatique en région parisienne, un numéro à trois chiffres a été associé à chaque central téléphonique. Les abonnés devaient composer ces trois chiffres, puis le numéro de leur correspondant. Comme les abonnés avaient en mémoire les noms des centraux de leurs correspondants, on écrivit sur les cadrans de numérotation des appareils, quelques lettres de l'alphabet pour chaque chiffre, ce qui permit de conserver longtemps l'habitude, en donnant son numéro, de donner le nom du central, par exemple DANTON et non le numéro 326 correspondant. Il fallait néanmoins appeler l'opératrice par le 16 pour les relations « interurbaines » et par le 19 pour les relations « internationales »

La téléphonie mobile

La téléphonie mobile est née dans les années 1950 aux États-Unis. Les premiers réseaux nécessitaient l'allocation d'une fréquence par communication, et les secteurs géographiques étaient larges (peu d'abonnés par unité de surface). Par la suite, les réseaux cellulaires ont permis un usage plus rationnel des fréquences, augmentant ainsi de façon considérable la capacité des réseaux.

Outre la communication téléphonique classique, le téléphone mobile a développé d'autres fonctionnalités telles que l'envoi de textes courts (SMS) et l'accès à internet (Web).

VoIP

Depuis la fin du XX siècle, la téléphonie se sert d'Internet, s'appuyant sur des protocoles spécifiques, tel que SIP, pour transmettre la voix sur réseau IP (VoIP).

Équipement et installation

Téléphone fixe

Le téléphone se compose historiquement de deux blocs :

un boîtier contenant les organes de transmission de la parole, très souvent un système de sonnerie pour signaler un appel et un cadran ou un clavier permettant un dialogue avec le central téléphonique. Ce dialogue est effectué en composant le numéro d'un autre abonné. Le commutateur du central y répond en envoyant des tonalités d'acceptation, de refus ou d'acheminement. En France, la tonalité d'acheminement a été supprimée le 18 octobre 1996 à 23 heures, en même temps que la numérotation est passée à dix chiffres ;

un combiné qui permet d'échanger les sons de la voix entre les deux interlocuteurs sur la ligne téléphonique. Le bloc combiné est composé de deux parties : une partie microphone qui se place devant la bouche et une partie haut-parleur qui se place à proximité de l'oreille. Le combiné est une invention relativement récente : dans les premiers temps, l'interlocuteur parlait devant une plaque de bois solidaire du boîtier ou, selon le cas, dans un petit entonnoir, en portant à son oreille l'écouteur relié au boîtier par un fil.

Avec l'évolution de l'électronique HF et des techniques numériques, les téléphones d'intérieur sont désormais sans fil le plus souvent. Un (ou plusieurs) combiné de taille réduite communique par une liaison radio sur une porteuse UHF ou VHF avec une base reliée à la ligne téléphonique. Cette liaison peut être numérique, par exemple pour les postes DECT.

Les téléphones peuvent être dotés d'écrans texte affichant diverses informations.

Ils n'utilisent plus forcément le Réseau téléphonique commuté (RTC), et peuvent se connecter sur les réseaux IPv4 et IPv6.

Téléphone intelligent de bureau

Depuis 2010, on voit apparaître sur le marché des appareils d'un nouveau genre qui permettent une convergence entre téléphonie fixe et mobile. Ces appareils sont gérés par un smartphone et fusionnent les appels et les carnets d'adresse, comme le NVX620 d'invoxia

Modèles de postes français

Poste téléphonique S63 mural

M24

U43

S63

Alto

Chorus

Digitel 2000

Fidélio

invoxia prix de la meilleure innovation au CES 2012, ce téléphone de bureau illustre la nouvelle convergence entre téléphonie mobile et fixe.

Téléphone mobile

Un téléphone mobile est un appareil électronique autonome de dimension réduite permettant initialement de transmettre la voix à l'aide d'ondes radio. Avec l'amélioration des réseaux de télécommunications et la miniaturisation des composants électroniques, le téléphone mobile a évolué pour acquérir au début du XXI siècle des fonctionnalités proches de celles des PDA.

Fonctionnement et utilisation

Appel téléphonique

Conversation téléphonique

Économie

Abonnements

Tarifs d'appel

Opérateur

Symboles

En Unicode, les symboles sont :

U+260E☎téléphone noir (HTML : ☎)

U+260F☏téléphone blanc (HTML : ☏)

U+2121℡symbole téléphone (HTML : ℡)

U+2706✆symbole d'emplacement du téléphone (HTML : ✆)

1896年的电话。

电话（和制汉语：电话，旧译：德律风，英语：Telephone，意大利语：Telefono，德语：Telefon）出自希腊语：τῆλε（tēle，意为“远”）和φωνή（phōnē，意为“声音”），指一种可以发送与接收声音的远程通信设备。早在十八世纪欧洲已有「电话」一词，用来指用线串成的话筒（以线串起杯子）。电话的出现要归功于亚历山大·格拉汉姆·贝尔，早期电话机的原理为：说话声音为空气里的复合振动，可传输到固体上，透过电脉冲于导电金属上传递，内含电磁铁。美国国会2002年6月15日269号决议确认安东尼奥·穆齐为电话的发明人。穆齐于1860年首次向公众展示他的发明，并在纽约的意大利语报纸上发表关于这项发明的介绍，但是因为穆齐家中贫困，1874年未能延长专利期限。1860年菲利普-雷斯也发明一种基本的电话。贝尔于1876年3月申请电话的专利权。

电话的基本组件包括将声音转换为信号的麦克风（发射器）及可以将信号还原为声音的耳机（接收器）。此外，大部份的电话都有铃或蜂鸣器，可以发出声音，提醒有人打电话来，也有拨号盘，若要打电话给其他人时可以输入电话号码。在1970年代以前的电话是用旋转式的拨号转盘拨号，但AT&T在1963年发表双音多频的按钮式拨号盘，后来拨号转盘也都被按钮所取代。。电话的麦克风和耳机大部份会集成成电话听筒，在打电话时有手拿着，麦克风和耳机分别放在口及耳朵的旁边。发射器可以将音波转换为信号，借由电话线路发送到受话端，受话端将信号转换为耳机（或是喇叭）中的声音。

历史上对电话的改进和发明包括：碳粉话筒、人工交换板、拨号盘、自动电话交换机、程控电话交换机、双音多频拨号、语音数字采样等。近年来的新技术包括，ISDN、DSL、网络电话、模拟移动电话和数字移动电话等。

这一行业通常分为电话设备制造商和电话网络运营商。在历史上，网络运营商通常都拥有全国性的垄断。近年来，随着全球电信市场的开放和集成以及技术的发展，逐渐出现多家运营商在同一市场竞争的局面。例如，贝尔系统，即AT&T的下属公司曾拥有美国电话市场的80%。1984年，由于美国司法部反垄断诉讼，贝尔系统被迫分割成多个独立的地方贝尔公司。

电话的Unicode字符包括：℡（U+2121）、☎（U+260E）、☏（U+260F）、✆（U+2706）和📞（U+1F4DE）。

电话最早只是设计作为简单的语音通信使用，但许多现代的电话（特别是移动电话）增加许多额外的功能。例如答录机、发送接收文本消息、拍摄及显示照片或影片、播放音乐及上网，现在移动电话的趋势是集成移动电话通信及大部份相关的运算功能，称为智能手机。

基本原理

固网电话的示意图 传统的固网电信电话系统，也称为「普通老式电话服务」（POTS）会将控制线及音频线放在同様的绝缘双绞线（图中的C，下同）上，也就是电话线。信号设备（参考左图）包括钟、蜂鸣器、灯光或其他设备（A7）提醒用户有来电，数字按钮或是电话拨号转盘（A4）可以输入要打的电话号码。固网电话服务中最大的开销就是在电话线路，因此电话会将双方的通话都由同一对绞线来发送。绞线减少电磁干扰及串扰的效果比单一线或是一对没有绞的线要好。麦克风接收到的声音会转换为电波送出，此信号会比对方说话发送过来的信号要强，但在侧音中一方讲话的信号不会盖过对方说话传来的信号，因为混合线圈（A3）会将送到听筒的声音减掉麦克风的声音。接线盒（B）抑制雷击及进行阻抗匹配根据电话线的长度，使信息最大。电话也会针对室内线路长度作对应的调整（A8）。电话在线的电压相对地是负的，以减少伽凡尼腐蚀。负电压会吸引正的金属离子到电在线。

运作细节

1900年代早期的电话。 1940年代的拨号电话。 2000年代内含微电脑芯片的网络影像电话。 纪念邮票上的19世纪人工接线式电话 内含转接总机的电话，常见于企业办公室。 固网电话会包括一个切换开关（A4）及一个警示设备，多半是蜂鸣器（A7），当电话挂上（on hook）时，开关开路，警示设备会连接到电话线，其他设备是在电话未挂上（off hook）时连接到电话线，包括发送器（麦克风，A2）、接收器（喇叭，A1），以及其他拨号、滤波（A3）及放大用的设备。 当发话方想要打电话时，会将电话听筒拿起，会借由一个杠杆使切换开关导通（A4），因此发送器（麦克风）、接收器（喇叭）及其他音频相关组件会有电。电话未挂上的电路阻抗较低（小于300欧姆），因此会产生直流电流，送到交换机。交换机侦测到电流，将电话线连接一数字接收电路，并且送出拨号音通知发话方已可以拨号。若是使用现代的按钮式电话，发话方在按键上按受话方的电话号码，透过电路产生给交换机接收的双音多频信号双音多频。若是转盘式电话利用脉冲拨号方式以脉冲表示电话号码，因此交换机可以收到电话号码（到2010年止许多交换机仍可以处理脉冲拨号）。若受话方的电话没有忙线，交换机送出间歇式的电话铃信号给受话方（北美及英国是交流75V，德国则是交流60V），提醒受流方有电话打来了。若受话方的电话忙线，交换机送出忙线信号给发话方，但若受话方有安装插拨机能，交换机会送出间歇式的告知音，告知有来电。 电话的蜂鸣器（A7）透过一个电容器连接到电话线，因此直流信号无法通过，只有交流的振铃信号才能通过。当电话挂上时不消耗电流（在不考虑电话上的灯或其附加设备的情形下），但电话在线会持续的有直流电压。交换机电路（D2）会送交流信号启动蜂鸣器，告知有来电。在没有自动交换机的时代，电话会有手摇的电话磁石产生振铃电压给交换机或在线的其他电话。当固网电话挂上（on hook）时，电话交换机的线路侦测到上面没有直流电流，因此知知道此电话未使用。当发话方开始打电话时，交换机送出振铃信号，当受话方拿起听筒时，会触发一个双重的切换开关，切断警示设备，并且导通电话中的音频设备，因此会从电话在线抽取电流。确认此电话在使用中。交换机线路会将振铃信号切掉，两台电话都是可使用的，借由电话线路连接。只要双方的切换开关都导通（off hook），双方就可以通话。若任何一方挂断，将电话听筒放回电话上，在线直流电流中断，告知交换机这通电话已结束了。 若通话双方不是连接同一个交换机，信号会透过交换机之间的中继链接来连接，现在的电信网络中，这部份的连接会用光纤通信及数字多路系统进行，相关远距离的通信可以透过卫星通信进行。 大部份的固网电话，其麦克风及喇叭都会放在听筒中。麦克风（A2）是由电话线供电，会产生其频率及振幅都会依到达隔膜的声音来变化的调制电子信号。电流会延电话线发送到交换机，再送到另一个电话。当信号通过接收器（A3）的声圈时，变化的电流使接收器的隔膜会产生对应的振动，因此可以复制原来发话端的声音。 除了麦克风及喇叭外，也有其他电路避免麦克风信号及喇叭信号相互干扰，这是借由混合线圈（A3）达到的。电话在线进来的信号会通过电阻（A8）及线圈（A3）通到喇叭（A1），因为电阻及线圈的阻抗比麦克风（A2）要低，因此几乎所有的进来的信号都会到喇叭，不会到麦克风。 同时电话在线的直流电压产生了直流电流，会分为电阻-线圈（A8-A3）及麦克风-线圈（A2-A3）两个路径，延着麦克风-线圈路径的直流电流会因声音转换为交流电流，只通过线圈（A3）主绕组的上方路径，主绕组上方路径的圈数比下方的略小，因此部份的电流会回到喇叭，但主要的会透过电话线送出。 架线工的听筒是专门为测试电话线路而设计的电话机，也可以直接接到架空电缆或是其他基础设备的组件上。

固定电话系统

固定电话系统通常称为公用电话交换网。在交换机与用户之间通常以铜线连接。近年来，光纤部分地替代铜线。通话所使用的频率范围为0 - 3.5千赫兹。更高的频率在接入交换局时被滤掉。模拟话音信号进一步被采样量化成为数字信号，以便在数字交换传输网络中传递。 端局是指用户拥有直接连线连接的交换机。用户线是指用户与端局之间的线路。中继线是指连接不同交换机的电路。中继线群是指一组介于同样两个交换机之间的中继线。 自动电话系统通常使用数字组合来代表和寻址不同的用户，这也就是电话号码。电话号码系统通常会区分本地电话、长途电话和国际电话。拨打本地电话通常可以直接拨本地号码。长途电话则需拨国际冠码［国际电信联盟（ITU） 推荐使用“0”］，加国内长途区号和本地号码。国际电话则需拨国际长途字冠（ITU推荐使用“00”）、国际长途区号、国内长途区号和本地号码。美国和加拿大使用“1”作为国内长途字冠，“011”为国际长途字冠。 国际长途区号请参见国际长途电话区号表。 大型企业或机构通常会使用专用电话交换机（PBX）。专用交换机使用系统内部的号码，通常也同时占用公用电话号码的某一区段。一些大型公司的内部电话网连接不同的城市甚至不同的国家。 多数PSTN网络在用户和端局之间使用模拟信号传输。 综合业务数字网则是使用数字信号来连接用户和端局的系统。 在电话交换机之间，目前通常使用7号信令系统传输信令。

使用情形

各类型电话和通信器材

固网电话

无绳电话 无线环路 电话子母机 数字无绳电话 模拟无绳电话

无线环路

电话子母机

数字无绳电话

模拟无绳电话

移动电话 智能手机 小灵通（PHS）

智能手机

小灵通（PHS）

传真机

电话系统、组织架构与服务

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