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《最新科学技术全书》pdf

2019-11-25 05:19 来源:yiqu

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  第 1 页 通信科学技术篇 第 2 页 第 3 页 导 语 物质 、能量和信息是构成人类社会 的基本要素 。当今 ,信息对促进社会 发展、改善人类生活更具有举足轻重 的作用 。一个 国家 的综合 国力在相当程 度上体现为对信息的拥有、处理和利用 的能力及水平 。一场信息化革命 的风 暴正席卷全球 ,这是人类社会继农业革命之后 的又一次改变人类社会进程 的 伟大革命 。 人类正在步入崭新的 “信息社会 ”。信息社会的主要特征是:信息资源 已 成为一种重要 的社会资源 ,人们无需再像 以前那样将所有主要 的时间和精力 用于物质资源 的不休纠缠,而是可 以更多地及更有效地与信息资源打交道 。 第 4 页 信息社会与工业社会 、农业社会的最大差异在于信息为人类生存及社会进步 的重要财富,已经成为人类 的一大产业 ,信息的开发和利用 ,将成为生产力 发展 的重要标志。 通信作为信息交换手段 ,在信息化社会里更显示出它的特殊地位 ,它将 成为信息社会的生命线 ;通信科学和通信技术 ,也将构成信息时代的 “社会 系统”。在信息化社会 中,社会生产力的发展 ,以及人们的工作和生活方式, 都要受到信息开发、利用方式的水平的巨大影响,各种通信手段更是渗入到 工作和生活的方方面面 。因此 ,普及信息的基本知识 已成为今 日社会的当务 之急。 基于此 ,“通 信技 术 ”部分将 通过对通 信历史、未来 的评 价 ,以及对 电话 电视通信 、数据通信 、微波通信 、光纤通信 、卫星通信 、信息高速公路等 内 容的全面介绍,使读者了解现代通信技术的丰富内涵和未来通信的发展趋势, 认识信息社会的深刻含义和通信的重要作用 ,提高社会对通信事业的广泛关 注与充分支持,从而加快我国信息化革命的进程。 第 5 页 第一章 通 信 王 国 的 时 空隧道 通信 ,现在 已成为家喻户晓、人人 皆知的一个极普通 的词汇 。人们通常 将话音、文字、数据 、图像等信息的传播纳入通信 的范畴。如此说来 ,通信 便与人类社会相伴而生 。在人类社会 的发展历史 中,同样有着一部丰富多采 的人类社会通信史。 用声音来直接交换信息,这是人类最早发 明的、最基本 的通信手段 。随 着社会的发展,通信手段从 “烽火报警”、 “置邮传命 ”到现代社会多姿多彩 的通信方式,已发生 了根本性变化 。现代通信技术为社会发展插上 了腾飞的 翅膀 ,也极大地方便、改善 了人们 的 日常生活 。天上卫星、地上微波、地下 第 6 页 光缆 的立体通信格局和多种神奇 的通信方式,吸引我们进入奇妙 的通信技术 大观 园。在这里,人类古老的通信手段、现代通信方式的多姿多彩 ,以及未 来诱人 的通信世界,都将得到充分的展示 ,激起我们探究通信技术过去、现 在 、未来发展 的兴趣 。那么,现在让我们大家一起沿着历史的时间隧道 ,到 这神秘莫测的通信技术大观园中认真领略一番吧。 第一节历史 的重现 通信技术史话 很多人都知道我 国古典小说 《封神演义》中的一个神话故事 ,讲 的是一 个 叫杨任 的人 ,他 的双 眼被暴君挖瞎后 ,由于吃了神仙给 的仙丹 ,他又长 出 了两只手,且每只手中都有一只千里眼。同时,杨任还生出一对 “顺风耳”。 凭着 “千里眼”和 “顺风耳”,他既能眼观千里 以外之物,又能耳听万里 以外 之声 。当然 ,这仅仅是一个美妙 的幻想 。不过 ,人类为求得生存和发展 ,一 直在积极探寻着传递信息的方式,并发明创造了丰富多彩的通信形式。 我 国古代 的烽火狼烟可 以被视为最早 的通信方式 。大家还记得 (三 国演 义》中东吴大将陆逊带兵袭击荆州、活捉关羽 的情节 吗?陆逊偷袭荆州前, 首先袭击 了沿江 的烽火 台,使荆州挨打时信息传不出去,孤立无援 ,这样他 便轻取荆州 ,并活捉 了从前线返 回救援荆州 的关羽 。如果蜀军烽火传军情 , 陆逊的成败就另当别论 了。 古代的烽火台,实际上是一个专用的军事通信站,它设置在山顶或高处, 有军队看守。台上备有狼粪、柴草,遇有外敌入侵,军人立即燃起柴草狼粪, 借助其产生 的滚滚浓烟和火光 ,给邻近 的烽火台传递消息。就这样 ,一个烽 第 7 页 火台接着一个烽火台地传递下去,在很短的时间内,后方就得到了外敌入侵 的消息,及时做好御敌的准备。 “幽王烽火戏诸侯”的故事,说的是西周末年周幽王为取爱妃欢心而举烽 火,失信于诸侯,导致亡国的事 。它是有证可考的最早的烽火报警系统。传 递消息时究竟需要烧多少堆烟或火,都有一定的规矩,不同数量 的烟火传递 着不同内容的信息。尽管烽火所含信息量较小,但仍不失为一个快速而有效 的通信方式。在我国许多地方都可见到烽火台遗迹,足见其作用和影响。 类似的通信方式在 国外也 曾出现过 。在非洲的一个地 区,当地土著民族 为抗击入侵者,传递军情,在 山顶上设置大鼓 ,他们用大鼓低沉 的声音来传 递消息。按约定的敲法可 以传送一些简单的消息,并一站一站地传下去。这 与我国烽火台传送消息的方式相差无几。 马拉松长跑很多人都看过,但知道其 由来 的人并不多,这里面也有一段 有关通信的故事。 公元前 年 ,波斯帝 国对希腊发动 了侵略战争 。当侵略军入侵到希腊 东北部的马拉松镇时,希腊军 民进行 了英勇的反击 ,挫败 了波斯军队。为 了 将这一胜利消息告诉首都雅典的人们 ,传令兵菲迪皮德斯拼尽全力,一 口气 从马拉松镇跑到雅典广场,全程 千米 。当他用最后一点力气 喊出 “我 们胜利了”之后,便一头栽倒在地死去了。后来,希腊人民为纪念这位英雄, 在 年举行第一届奥运会时,就将菲迪皮德斯所跑过 的距离作为一个长跑 比赛项 目,并且定名为马拉松赛跑。 文字 的发 明是人类通信史上 的重要里程碑 。有 了文字 ,人们可 以将前人 的历史、当代 的知识、认识 自然 的过程 ,都记载下来 ,传给后人 。文字推动 了社会成员的沟通 ,实现 了线 页 我 国远在周代就建立有专 门传递官府文书 的驿站 ,通过骑手骑马飞驰将 文书一个驿站一个驿站地传递下去 。秦始皇统一 中国后 ,实行 了 “车 同轨、 书同文”,改变了群雄割据时期分散、低效的邮驿通信网。秦始皇还下令在全 国修筑可 以跑马的大路 ,称之为驰道 ,统一 了邮驿制度 。邮驿制度就是派专 人骑着快马在驰道上奔驰 ,用最快的速度传送上级的命令和下级 的报告,沿 驰道每隔若干里设驿站,驿站供人员休息、食宿及更换马匹。 大家都知道唐 明皇与杨贵妃 的故事 。唐 明皇为 了使贵妃娘娘能吃上鲜荔 枝 ,就在京城长安 (今西安 )与 四川涪陵之间专设一路邮驿 , 日夜奔驰 ,专 运鲜荔枝供杨贵妃食用 。为此 ,不知有多少人摔死 。另外,唐代节度使安禄 山在范阳郡 (今北京附近 )发兵反唐时,远在两千里之遥 的唐 明皇 ,也很快 得到了消息。可见唐代的邮驿制度 已经有较高的发展,传递速度是很快的。 根据历史记载,邮驿制度在我国古代一直沿用了 多年 ,到了清 中叶 以后,由于近代邮政通信的发展逐步取代了古老的邮驿制度, 年,邮驿 制度才退 出了历史舞台。 烽火报警、邮驿制度都是为当时的封建统治阶级服务 的。那么,古代 民 间的通信又是 以何种方式进行的呢 ? 唐代大诗人岑参在 《逢入京使》一诗中写道: “故园东望路漫漫,双袖龙 钟泪不干 。马上相逢无纸笔,凭君传语报平安。”诗人当时在新疆一带的军队 中任职,非常想念故乡的亲人,可是路途遥远,无以传情。偶遇入京的使者, 但相逢在马上,无纸笔可书,只好传语报安了。 写好 的书信又如何递送呢?也没有专 门邮路 ,只能托人捎信 ,但 困难很 大,送达率是很低的。唐代传奇小说 《柳毅传》描写了一个名叫柳毅的书生, 在唐高宗年间,赴京城长安赶考,不幸落榜,回家之前 专程看望一个老乡。 第 9 页 路上 ,他看见一个年轻漂亮 的牧羊女,衣衫褴褛 、涕泣不止 ,就走上前去询 问缘故 。原来 ,该女子乃是洞庭龙君的小女儿 ,父母将其许配给泾河君的小 儿子为妻 。婚后丈夫不爱,百般虐待 ,公婆又迫害她 。她多么想将此处境告 之远方 的父母 ,但写好 的书信没人能捎去 。柳毅听罢,顿生 同情 ,毅然决定 为龙女捎信 。当洞庭龙君接到柳毅的信后 ,救 回了小龙女,并且让她和柳毅 结为美满夫妇。 柳毅传书的故事反映了古代通信的艰难,也寄托着人们对捎信者的感激 。 正因为民间通信极其困难,所 以古人总是把 “生离”视为 “死别”。一些诗人 也总是以凄凉悲怆的笔调来描述 “离愁别绪”,像唐代杜甫的 “烽火连三月, 家书抵万金”,宋代陆游的 “写得家书无满纸,流清泪,书回已是明年事”, 都表达了人们对建立民间通信机构的渴望。 古代的通信方式还有很多,比如利用旗语通信,这种方式至今仍被采用。 在火车站 台上 ,我们经常可 以看到列车长拿着红、黄 、绿三面旗进行调度指 挥 ;海洋 中行驶 的轮船有时也靠旗语通信 ;战争时则举 白旗为投 降。不 同颜 色的旗和不 同的动作 ,可 以传递各种不 同的信息。另外,还有利用信鸽、漂 流瓶、风筝等等进行通信联络 的。 古代 的通信方式虽然很多,但许多都是在特定条件下才能使用 的。其 中 只有邮驿制度才算得上是全国范围内的通信方式,但它同时也有传送效率低、 保密性差等实际问题 。只有 当人类发现 电并利用 电的或 电子 的设备传递信息 (称 电信通信,简称 电信 )之后,人类通信史上才迎来一个划时代的变革。 现代通信 的产生是 以电信为基础 的。说起 电信 ,人们会很 自然地联想到 我们 日常生活 中所接触到的电报 、电话、传真机等现代化通信工具 。这些通 信工具都是用 电流或 电波来传递信息的,它们 的共 同特点是迅速 、便当、准 第 10 页 确 。 “远在天边,近在眼前”,这句话 由于电信的诞生而变成了现实。电信的 诞生 使烽火报警、置邮传命等多种古老的通信方式都黯然失色。 人类发 明了电以后 ,首 先把它应用于工业生产 。当 时的欧美各 国正处于资本主 义 的发展时期 ,迫切需要更 好 的社会通信方式 。于是, 许多有志之士开始投身于通 信 事 业 。(图 电报是现代通信 中最早 图 年的莫尔斯电报机 问世 的一种 电信工具 ,电报 的发 明开创 了电信事业 ,揭开 了人类现代通信史的序幕 。那么 ,人们不禁要 问:电报是谁发明的?电话又是怎样产生的? 世纪通信技术发展变化 的轨 迹 如 何描 绘 ?(图 电信事业的开创者当属美国人莫尔斯。 年,莫尔斯克服重重困难, 研制成功用 电码来传递 电信号的装置 ,将其取名为 电报机 。事隔 年之后 , 莫尔斯在华盛顿 巴尔的摩 电报线路上拍发出第一份电报: “上帝创造了何 等的奇迹 !”从此开创了电报通信时代。 随着 电报技术 的发展 ,人们发现莫尔斯 电报通信也有不完善之处,使用 起来较繁琐 。怎样才能实现真正的交流呢?人们又开始在 电信领域进行新 的 探索。 世纪末到 世纪初 ,电学理论刚刚建立 ,一些科学家便着手于利用 电流传声的试验。 年 ,美 国人亚历 山大 格雷厄姆 贝尔研制 出可 以发送 第 11 页 说话 声音 的装置 ,取名为 “电话机 ”,这样人类社会 从此 又进 入 了 电话通信 时 代 。 历史进入 世纪 以来, 由于 资本 主 义工业 生产 发 展 的需要 , 电磁 学上 的发 现接 连 不 断 。英 国杰 出的 物理学家詹姆斯 克拉克 麦 克斯 韦最 先科 学地 预示 了 电磁 波 的存在 ,后来 由 德 国科学家亨利 赫兹的实 图 经过改进的莫尔斯 电报机 验所证实 ,但这些理论研究都没有得到重视 。几年后 ,意大利青年马可尼在 读到赫兹所作 的证实 电磁波存在 的报告后 ,开始 了如何将 电磁波应用于通信 的研究工作。 年 ,马可尼和俄 国的波波夫分别成功地完成 了无线 电通信 实 验 。 到 世纪末,电信的两大支柱 电报和 电话 ,两种主要传送方式 有线 电通信和无线 电通信都 已经诞生 了,电话通信技术开始 向远距离、高保 真方 向发展。 进入 世纪以来 ,通信技术的发展更是突飞猛进 。 年,英国教授弗 莱明发明了第一只电子管; 年 ,美 国发 明家德福雷斯特又进一步发 明了 具有放大能力的电子管 三极管 。电子管 的出现 ,改变 了整个无线 电技术 的面貌,使无线电通信发生了革命性的变化。 年底 ,美 国贝尔 电线 页 室的三个工程师萧克莱 、巴登、布拉顿发 明了一种具有更高效能的晶体管, 使无线电通信发生了又一次重大变化。 年 ,美 国的青年工程师杰克 基 尔 比制成 了世界上第一块集成 电路 。后来又 出现 了半导体集成 电路和大规模 集成 电路 。通信技术也随之迅速发展 ,到处可见通信技术 的惊人奇迹和累累 硕 果 ,“顺 风 耳 ”、“千 里 眼 ”的神 话 早 已成 为 现 实 。 太空中遨游的通信卫星,使地球变成了 “地球村”。无论是世界足球锦标 赛 ,还是波黑战况、 日本大地震 、美元贬值及全 国各地小朋友参加 国际儿童 节活动 的情况 ,我们通过卫星通信 ,使用长途 电话或看 电视都可得到及时了 解 。载波技术 、数字通信技术 的发展 ,使通信实现 了大容量 、高速度 ;交换 技术 的开发,特别是与计算机技术 的结合 ,使通信 网络智能化 的程度不断提 高,使用更加灵活、便捷。 现代通信完全融进 了社会各领域 , 也进入 了家庭 。很多家庭安上 了各种功 能的电话、传真机 ,有 的家庭还有 了多 媒体计算机系统 。无线寻呼机 、蜂 窝式 移动 电话、无绳 电话等移动通信工具, 使人们 向无线通信全球化迈 出了关键 的 一步 。随着现代通信技术 的飞速发展 , 不久 的将来 ,人们就可随时随地与世界 图 全球卫星通信网 上任何地点的亲朋好友保持通信联络,地球村的梦想将线 页 第二节信息时代 的冲击与革命 由于通信技术与计算机技术相结合 ,人类步入 了信息时代 。信息化 的浪 潮一 日千里,正 以不可估量 的巨大动力推动着社会和 国民经济 的发展 。通信 是 国家和社会 的神经系统,而通信企业本身又是 国民经济 的基础结构和先行 产业 。通信技术是随社会 的发展和人类需要而发展起来 。而反过来 ,通信技 术 的发展又对社会 的发展起着 巨大的推动作用 。通信技术被公认为 国民经济 发展的 “加速器”和社会效益的 “倍增器”。这种巨大的社会效益可 由以下几 个方面表现 出来: 一是通信 的 “诱发 ”效应 。据统计 ,对通信技术和通信事业 的适度投资 会产生显著的社会经济效益。在欧洲共同体各国 通信部 门投资的 “诱发 ” 系数为 在俄罗斯 的 “诱发 ”系数为 ;在 日本 “诱发 ”系数为 在我 国对通信方面的投资与产 出比为 。可见对通信事业 的投资可 以极 大地诱发其他工业的腾飞。 二是通信发展能够缩短时间和空间跨度 ,加快资金周转 。通信技术可 以 提高各种设备的运营效率和能力 。尤其在现代 ,经济关系的国际化、数据交 换 的全球化 ,使发达 国家通过 国际互联 的数据 电信 网让资金周游世界 ,如美 国、 日本等 国的某些财 团利用东半球和西半球 的时间差,通过通信手段调拨 资金 ,让其资金在 小时 内都能充分发挥资金 的作用。 三是通信技术发展可 明显地缓和减少交通运输 的压力,能节约能源 的消 耗 。利用通信代替出差联系工作和信息获取 。据统计 ,全 国节省的能源 (如 第 14 页 石油消耗 )是当 日用量的 ,节省交通能源的 。同时,还可以 减少废气和噪声的污染。 四是通信可 以实现数据库等资源的共享,为发展经济提供更多成功的机 会 。在信息社会 中,信息不仅是资源 ,而且是产品。通过数据通信 网络与数 据库相连 的计算机通信终端,可使科研院所和企业迅速得到有价值 的数据资 料,为科研和生产的决策服务。 五是通信可促进劳动生产率和工作效率的提高。据报道,通过 国际互联 通信网络在法国巴黎的最新设计的服装资料, 分钟后 ,可 以在广州 的计算 机上显示 出来,再经过不到一个钟点的时间,这种最新设计的服装 ,可 以展 示在商店 的橱窗内。这个例子说明通信使生产效率和工作效率提高到惊人的 地步。据美国对 种行业的 种职业调查统计表 明,信息产业创造的价 值 占美国国民经济的 。随现代通信技术与计算机技术的迅速发展,劳动 生产效率必定会进一步提高。 六是通信技术与计算机技术相结合 ,使现代 战争变成 了 “电子信息战 争”。通信技术已成为现代信息战争取得胜利的关键因素。 年 的海湾战 争就是电子信息战争的雏形。过去的战争,在战场上是以飞机、坦克为核心, 以摧毁对方的肉体和设备来战胜对方 。在现代的战争 中,在战场上是 以计算 机通信为核心,以摧毁敌方的 “神经 中枢 ”系统而夺取战争的胜利 。在战场 上,看不见飞机,听不见炮声的瞬间,就可 以消灭敌方的战斗力。所 以说, 现代战争是双方在通信技术和计算机技术方面高科技发展的较量 。谁拥有最 新技术,谁就能胜利。 七是通信技术的发展正在改变着人类 以往的生活方式。现代信息社会, 人们时刻进行着频繁的信息交流 。信息交流 已成为家庭生活中的不可缺少的 第 15 页 “必需品”,人们工作学习、社会交往、休闲娱乐、电视、广播、电话,几乎 每时每刻都离不开现代 的信息交流和通信 。除了人对人之间信息交流 ,还有 人对机器 (如计算机可视终端等 )之 间的交流、病情 的远程诊断、电子支付 等等新技术 的不断涌现 ,这一切正在改变着人类 的生活方式 ,使人类 的生活 更加丰富多彩、幸福快乐。 在信息时代 ,通信技术 已真正成为社会经济发展 的 “倍增器 ”和改变人 类生活方式的 “催化剂”。为迎接和适应信息时代,为迎接 世纪 的新挑战, 我们必须跟上世纪最新通信技术 的发展。 第 16 页 第二章 天 涯 若 比邻 通信巡展 第一节电信家族 中的元老 电报 在所有 的通信技术 中,最早为人类服务 的是 电报 。它诞生于 世纪 中 叶,距今 已有 年的历史了,可说是 电信家族中的元老。 然而它并不倚老卖老,随着社会文 明的发展 ,电报通信也在不断改进完 善,新设备、新方法层出不穷。从传输渠道看,由有线 电报发展到无线 页 从记录方式看 ,由印码 电报发展到印字 电报 ;从译报方式看 ,由人工译报发 展到 自动译报 ;从转接方式看 ,由人工转报发展到计算机控制 的多路载波转 报 ;从通信业务种类看 ,除公用 电报外,还发展 了用户 电报等其他业务 。现 在我们来看看电报的诞生,及 电报通信在一个多世纪的变迁 。 一、画家与 电报 看到这个题 目,你也许会纳闷:画家怎么同 电报联系在一起 了,难道是画家发 明了电报 ?不 错 ,发 明电报的人正是一位画家,他的名字叫塞 缪尔 弗 伯 莫尔斯。 莫尔斯 出生于美 国一个牧师家庭,年轻时研 究过绘画和雕刻 。他 曾离开美 国到英国去拜师, 归国后画技大有长进 ,很快成为一个享誉世界的 画家。而他发明电报 的思想浪花,则是 由一位热 衷 电学胜过行医 的青年医生激起 的。(图 那是 年 的秋天 ,一艘名 叫 “萨得 ”号 图 年制成的 的邮船满载着旅客和邮件 ,从法国勒阿弗尔港启 莫尔斯发送器 航开往美国纽约 。一天傍晚,吃罢晚饭后,许多 旅客都 围坐在餐厅 中聊天 。这时,只见一位青年从提兜里拿 出一块马蹄形铁 块放在餐桌上 ,铁块上缠绕着许多密密 的绝缘铜丝 。大家望着这奇异的东西 有些发愣。 “这叫电磁铁 。”青年望着莫名其妙的人们解释说,随后又滔滔不 绝地讲起 了它的原理 :当导线通上 电时,铁块就有 了吸引力 电流一断 磁 第 18 页 性也就消失。说着,他便给导线接上 电池,一下子,附近的铁钉、铁片仿佛 被一股神奇的力量所吸引,全都聚到了电磁铁上。 这位青年 叫杰克逊,是美国波士顿城的医生 ,他不仅本人对 电学研究有 着浓厚的兴趣,而且还是一位热心的科学知识普及者,他绘声绘色的一席话, 很快吸引了包括莫尔斯在内的听众们,而他的奇妙实验,更像磁石吸铁那样, 紧紧地抓住了莫尔斯的心。电,多么神奇的东西呀 ! “医生,电流通过导线的 速度有多快?”皮肤黝黑的莫尔斯注视着桌上的马蹄铁,饶有兴趣地向医生发 问。杰克逊告诉他: “速度是非常惊人的,不论导线有多长,电流都可以瞬间 通过……先生们 !请记住,不久科学将创造 电的奇迹,我们的生活也将随之 改观 。” 杰克逊医生的一席话,是在 电磁学的奠基人 法拉第刚刚打开 电学的 迷宫,创立了 “转磁为 电”的伟大学说后不久说的。可是,他怎么也不会想 到他的这一席话将改变一位画家的后半生,导致有线电报的出现。 “不论电线有多长,电流都可以瞬间通过。”莫尔斯反复地重复着杰克逊 说过的这一句话,并在脑海里涌起了新奇的联想和构思 如果让 电流沿导 线传输信号,岂不是在瞬息之间就可将消息传往千里之外吗?受杰克逊演说 的启发,莫尔斯决心去创造杰克逊所说的电的奇迹。 为此,他抛弃了教授、艺术家的优厚待遇和荣誉,将画室改成实验室, 开始攀登前人未 曾征服过的科学高峰。这一切意味着从零开始 ,可当时他 已 岁了。这个年龄 的他 ,在人生和事业 的道路上 ,离终点比离起 点还要近 些。在一般人看来,抛弃 自己长期从事并且 已有一定成就的绘画艺术,而去 开始一项可 以说是一窍不通、又毫无成功把握的科学冒险工作 ,这个人不是 太傻,就是发疯了。 第 19 页 莫尔斯真是发疯 了吗?不是的,是强烈的发 明欲望和对 电通信 的好奇心 促使他下 了 “半路 出家 ”的决心。这个决心是建筑在惊人 的 自信心、不屈的 毅力和对科学的真诚厚爱基础上 的 可是,莫尔斯对 电学和机械学 几乎 一无所 知 ,一切 只得 从 头 学 起 ,困难是可想而知的。他先用半 年时间初步掌握 了电磁理论 ,并购 置 了各种 电工器材和工具,一次又 一次地进行实验 。充满他房 间的已 不再是画笔和模特 ,而是线圈、磁 石和导线;他的写生本上也不再是 人 像 和 风 景 画 ,而 是 各 种 方 案 、草 图 莫尔斯 电报机 ( 年 ) 图和科学笔记 ,他把整个身心和全部时间都用到设计 电报机上 了。然而 ,冬 尽春来 ,夏去秋至 ,三年过去 了,失败接着失败 ,似乎看不到一丝成功的希 望 。莫尔斯过去绘画所得 的全部积蓄几乎花光 了,生活处于极端 困苦之 中, 甚至连一双袜子都买不起 。同时,恶意的嘲笑和好心的惋惜声,也不时在他 耳边响起 。然而 ,这一切丝毫没有动摇莫尔斯实现 电通信 的决心 。为 了维持 生计, 年 ,他不得不重操 旧业 ,担任 了纽约大学艺术及设计教授 ,然后 将绘画、教学赚来的每一分钱都投入到电通信实验上面。 功夫不负有心人 。经过反复试验 ,莫尔斯发现 ,电流能在 电线 中不停地 流动 ,但 只要把它截止片刻 ,就会进 出明亮的火花 。因此 ,如果将有火花作 为一种符号,没有火花作为另一种符号,没有火花 的时间长短作为第三种符 号,那么三种符号组合起来就可 以代表全部字母和数字 。这样 ,文字就可 以 第 20 页 通过 电流在导线 中传送到远方 了。这一发现,使莫尔斯终于走出了困境 。 (图 年 , 岁的莫尔斯 以顽强的毅力,克服了重重困难,成功地制造 了 世界上第一台传送 “点”、 “画”符号的通信机,他把这台机器命名为 “电报 机”。尽管设备简陋,通报距离只有 米,但这却是人类 电报通信的雏形, 其基本原理与人工电报完全一致。 年 月 日,华盛顿国会大厦联邦最高法院会议厅里,坐满了科学 家和政府官员,他们正专注地观看莫尔斯亲手操纵 电报机 。随着一连串的点、 画信号的发出,远在 千米外的巴尔的摩城收到了世界上第一份 电报 ,电文 是: “上帝创造了何等的奇迹 !”刹那间,围观的群众一下子欢呼起来。 试验成功 了 !莫尔斯 的发 明揭开 了人类通信史上崭新 的一页,把许多科 学家为之奋斗不息的用 电通信 的理想变成 了现实,它对社会进步所起 的作用 是无法估量 的。为了感谢这位伟大的科学家对人类所做 出的重大贡献 , 年,欧洲许多国家联合奖给莫尔斯 万法郎奖金 。美 国人民还在纽约市中央 公园为他塑起了雕像,以永远纪念这位百折不挠的科学勇士。 二、永不消逝 的电波 看过 电影 《永不消逝 的电波》的人 ,都会记得 中共地下党员李侠在小阁 楼上发报时令人难忘的镜头 。在敌人 的心脏上海 ,李侠通过 “滴答滴答 ”的 发报声 ,把地下党搜集到的重要情报不断地拍发给延安 ,发 向根据地 ,挫败 了敌人一次次 阴谋 ,为解放战争立 下 了很大功劳 。当时他使用 的发报机 叫 “莫 尔斯 电报 机 ”,而发报机 发 出的滴答声正是莫 尔斯发 明的“莫 尔斯 电码 ”。 第 21 页 莫尔斯 电码借助于 “点”、 “画”和 “空 白”的不同组合来表示各种字母、数 字及标点符号, “滴”是点、 “答”是画。例如用 “滴答”( )表示英文字 母 ,用 “答滴滴滴 ”( …)表示字母 ,用五个 点表示阿拉伯数字 等 等 。 莫尔斯发 明电码时,在 点、画的编排上费尽 了心机 。他对报刊上常用 的 字作 了大量统计 ,并经常 向印刷工人请教,把最简单 的电码组合分配给 日常 生活 中最常用 的英文字母 ,例如字母 用 “ ”, 用 “ ”等 ,而 等不常用的字母,则用较复杂的组合表示。为了便于记忆, 个阿拉伯数字 的电码 ,则采用有规律 的排列方法 ,像 用 “ 一 ”、 用 “ ”等 。此外 点与画的长短,以及 间隔的大小也都有严格 的时间比例 。画的时间是点的三 倍 ;点与点、点与画、画与画之间的间隔等于一个 “点”的时间;每个字符 之间的间隔等于三个 “点”的时间;字与字之间的间隔为五个 “点”的时间。 这些就是莫尔斯 电码 的旋律 。用长短不 同的或间隔互异的电码可 以组合成所 要传递的信息,这正如警察吹警笛一样,虽然单一的警笛声并没有什么含义, 但我们如果规定了不 同的吹法 如笛声的长短或间隔时间的组合 ,那么 , 这样 的笛声就可 以用来传达或表示各种不 同的命令或情况 了。当然 ,无论是 警笛吹、听双方还是 电报收、发双方都必须严格遵守这些规定,才能准确领 会对方 的意图。 这里不妨请大家再 回忆个 电影镜头 。电影 (尼罗河上 的惨案》中,一位 名叫波洛 的侦探在一条行驶于尼罗河 中的游船上侦破一个案件 。制造惨案 的 凶手为了隐匿他们的阴谋,施展出 “借蛇杀人”计 。当波洛回到 自己房间时, 忽然发现一条眼镜蛇正朝着他吐舌头,波洛吓了一跳,感到进退两难 。这时, 他急中生智,机警地在墙壁上敲了几下,住在隔壁的雷斯上校立刻持剑而入, 第 22 页 一剑刺死 了眼镜蛇 。 雷斯上校怎么知道波洛遇到危险呢?原来波洛在墙上敲 出的正是莫尔斯 电 码 “ ,的响声 (滴滴滴、答答答、滴滴滴 ),这是国际上通用的遇险求 救信号,有人 以为它是英文 “救命 ”的缩写 ( ,其实不是, 大家只要看看前面 的莫尔斯 电码表就知道 了。原来这三个字母 的电码是三点 三画三点,最好记 ,发报时可 以连续拍发,容易引起人们 的注意。在 年 世界无线电管理大会上,它被定为国际遇险呼救信号。 莫尔斯 当年发 明的电报属有线 电报 ,用线路将两个发报机连接起来 ,信 号沿导线传输到对方 的收报机 。在 日常生活 中,我们到邮局给家人和朋友拍 发 电报 时,用 的也是有线 电报 。有线 电报最主要 的优点是稳定可靠 ,受气候 影响小 。它的缺点是架设线路时费力,而且容易遭到破坏 。电影 中李侠用 的 发报机就不是有线 电报机 ,而是无线 电报机 。因为我军不能在敌人眼皮底下 架设通信线路 ,只能让 电报信号乘无线 电波去远方 。无线 电报通信距离长 , 沟通联络快 (只要 电波能到达的地方,安上 电台就可 以联络 ),灵活机动,便 于与方 向不 明、被敌人分割、受 自然障碍阻隔的部队建立或保持通信联络 。 因此 ,无线 电报在军事上和一些临时联络上用得较多,是战争 中的重要通信 手段。 第二节千里佳音一线牵 电话 电话发明初期,人们对它还缺乏认识。英国人宣称: “它对美国兄弟可能 是适用的,但对英国就不适用了,因为我们有足够的邮递员。”事实上,电线 页 发展极为迅速: 年,世界上仅有 电话机约 万部 ,到 年约为 万 部 ;到 年 ,又骤增至 万部;到 年 ,全世界 已有各式各样 的电话 机近 亿部 ,平均每百人拥有 部 电话 。 目前,世界上 电话机的数量为 亿 多部 ,平均每百人拥有 部电话 。电话普及率的高低, 已经成为衡量一个国 家通信发达程度、物质生活水平高低的一个重要标志 (图 世界 电话普及率最高的是美 国,依次为瑞典、 瑞士、加拿大、丹麦等 。在这些 国家 ,电话普及率 均在每百人 部 以上 。一些 国家 的首都和大城市 电话更加集 中,例如美 国首都华盛顿 ,每百人 的电 话机数高达 部 以上 ,平均每个家庭有两部 以 上 。可见,在现代社会 中,电话和人们 的生活、工 作与学习是多么息息相关。 图 经过改进的 我 国的电话通信技术 的进步,尤 以改革开放 以 贝尔的电话机 来最引人注 目。由于历史的原因,改革开放前,多数农村不通 电话 ,大部分 县城使用 的还是只有发达 国家 的历史博物馆 中才能见到的 “摇把子 ”电话 。 而国际上, 年代就经历 了以纵横制交换机 、同轴 电缆、模拟微波为特征的 第一次电信革命; 年代末期,又开始 以程控交换、光纤、卫星、数字微波 和移动通信为代表的第二次革命。面对严峻的落后形势, 年代初 ,我 国果 断作 出重大决策 :跨越 国外通信技术发展传统阶段 ,几步并作一步走,优先 发展光纤通信,一步到位上程控交换机 。此项决策带来了中国通信网的发展, 不但有了量的剧增,更有了质的飞跃。到 年 月末,全 国电话机总数 已 达 万部,电话普及率为 ,其 中住宅 电话 占 。北京、广州、 杭 州 、福 州 、海 口及 相 当一部分沿海 开放城 市 电话普及 率 已达 到或超 过 第 24 页 。深圳、珠海市电话普及率都超过 邮电部 已提出:到 年 ,全 国电话交换机总容量达到 亿 门;其 中局用交换机达到 亿门;全 国电 话普及率达到 ;城市电话普及率达到 ;大中城市住宅电 话平均每户一部,农村行政村基本实现村村通 电话 。中国电话通信 的发展速 度像一颗腾空而起、冲 向天际的火箭,令世人惊诧 。 很多人都 已感受到了我 国电话业务发展所带来 的种种便利 。程控 电话进 入千家万户 ,万里通信弹指 间。电话家族种类繁多,功能各异,按键 电话、 录音 电话、书写 电话 、可视 电话……电话服务领域也在不断拓宽,如信息查 询、热线点播、闹钟服务等。 人们不禁要 问,这神奇的电话到底是谁发明的呢? 一 、不 朽 的丰碑 在美国波士顿法院路 号的门口,钉着一块青铜牌子,上面写着: 年 月 日,电话在这里诞生。”不错 ,这幢房子正是 电话的发明者亚 历 山大 雷厄姆 贝尔最初做 电话实验并取得成功的地方 ,而这块牌子就像一 座不朽的丰碑,将世世代代矗立于人们的心中。你想知道这里面的故事吗? 前面我们 已经介绍 了电报 的发 明及 电报通信 的特 点。在 贝尔成功地发 明 电话之前 ,电报通信 已比较发达 了,人们只要把想传送 的文字交给报务员, 顷刻间远方的亲朋好友便可得到消息。但是这种传递信息的方式是单方向的, 双方不能及时通话 ,遇到要商量 的问题时不能马上交流 。于是,人们在 电报 通信 的启发下,开始设想将说的话直接通过一根导线送给对方 ,并与对方直 接对线 页 其实 ,传送声音一直是人类梦寐 以求 的事情 。 年 ,英 国罗 帕特 胡克就 曾制成能把人 的语音 以一定速 度在一根线上进行远距离传播的器具。 因为这样 的传声工具不是 以电作传播 媒介 的,因此 只能算是 电话 的雏形 。 年 ,德 国飞 利 浦 赖 恩 曾发 明了 电话 ,但他没有 申请专利 。美 国的格 雷虽然和贝尔 同年发 明了电话机 ,并 注意到 申请专利 的重要性 ,但 由于 申 请专利时间比贝尔晚两个小时,所 以 图 年的电话交换机用手工操 只能榜上无名。 作,今 日的电话交换机 已由电脑来控制 贝尔 年生于英 国苏格兰,他 的父亲和祖父都是从事聋哑人教育工作 的 。 年 ,他们全家迁居美 国。由于家庭 的影响,贝尔从小对话音传递产 生 了浓厚的兴趣。 岁那年 ,他进入爱丁堡大学,专 门从事声学研究,在 岁时被美国波士顿大学聘请为声学教授。 (图 在大学任教期间,为解除聋哑人生理上的痛苦,贝尔试图发明一种器械, 把人语声波的振动复制到纸张上,使聋哑人能从波形 曲线的变化上看出 “话” 来。实验搞了多次,却一直没有成功,不过贝尔却因此对 电学有了一定了解, 并从莫尔斯 电报 中得到启发 。他认为,既然利用 电流可 以传送文字符号,也 就一定能够传送声波信号 。从此 ,他 的脑海里便转动着用 电流传话 的大胆设 想 。当他把 自己的想法告诉别人时,遭到许多人 的非议和责难 ,但也有支持 者。世界上首先发现 电磁感应现象的著名学者之一的约瑟夫 亨利便是其中的 第 26 页 一位 。他鼓励贝尔说: “你有一项了不起的发明理想,贝尔,干吧 !”当贝尔 表示电学难懂时,老科学家斩钉截铁地说: “掌握它 !” 经过亨利 的指点,贝尔更坚定了信心。为 了集 中精力搞实验 ,他毅然辞 去 了波士顿大学的教授工作 ,并邀请一位 岁的电学技师托马斯 华特生同 他合作。两人在十分简陋的条件下,全力 以赴地投入到研究电话机的事业 中。 春去冬来 ,星移物换 ,两年时间过去 了,不知试过多少个方案 ,有过多少次 失败 ,两人终于制 出了样机 。可是当进行通话试验时,机器竟像聋哑人一样 毫无反应 ,贝尔和华特生沮丧极 了。 问题在哪里呢?两个年轻 的伙伴苦苦思索着 。一天晚上 ,正当贝尔望着 星空出神时,窗外隐隐传来一阵吉他声,那叮叮咚咚的音响如 山泉般在夜空 里荡漾 。贝尔听着听着 ,豁然醒悟,从吉他 的共鸣中受到启示 ,找到了电话 机不送话 的症结所在 。所谓共鸣,就是发声振动 中的共振现象。当两个物体 的固有频率相 同时,一个物体 的振动 ,会很 自然地 引起另一个物体 的振动 , 这种现象在物理上叫共振 。贝尔和他 的助手从吉他 的共鸣原理 中,意识到必 须设法提高 电话机送 、受话器 的灵敏度 。于是 ,他们立 即开始设计助音箱 。 就这样,他们不断地改进设备,不断地实验着 。 年 月 日,贝尔在一 间屋里做实验,一不小心硫酸溅到他脚上,他不 由得喊起来: “华特生,快来 呀 !”这喊声通过电话清晰地传到在另一间屋里的华特生的耳朵里,竟使他不 敢相信 自己的耳朵 。胜利 的喜悦使贝尔忘记 了疼痛 ,他们高兴得紧紧地拥抱 在一起 。就这样 ,世界上第一架具有实用意义 的电话机在两个青年手 中问世 了。那年,贝尔年方 岁,他 的助手华特生只有 岁 。 这之后 的岁月中,贝尔一面改进 电话设备,一面致力于 电话机 的宣传和 推广。 年,贝尔几经努力终于成立了贝尔 电话公司。 年 月 日, 第 27 页 岁的贝尔与世长辞 了,在他 的葬礼期间,美国 万台电话全部沉默,人 们 以此来表达对这位伟大发 明家 的哀悼和怀念 。 二 、会 说 话 的 魔 盒 年 月 ,美 国费城 举 行美 国建 国 周年 纪念博览会 ,会上展 出了贝尔发 明的第一 台电话机 。 最初 ,许 多人 只是把 电话机 看做 一种新 奇 的玩 具 , 并未 引起 多大兴趣 。一 天 , 巴西 的皇帝彼得 罗凑 巧 也走过 这里 ,他 好 奇地 听着 贝尔介 绍 ,随即拿起 听 筒 ,通过导线传来 的声音使皇帝大为震惊 ,他 叫道 : “我 的上帝 ,它说话 了 !”于是 ,一条轰动性 的新 闻 便传遍 了整 个 费城 , “博览会上 有 一个 会说话 的魔 盒 ”,人们 被这 个 神奇 小盒 子 的 “魔力 ”所 折服 。 (图 我们生 活在一个 声音 的世 界里 。 自然 界 中有 各 种各样 的声音 ,如雷声 、雨声 、大海 的浪涛咆哮声 、 图 早期的电话机, 机 床 的马达 声 、汽 车和 拖拉机 的嘈杂声等 。另外 , 说话要对着喇 叭 口,另 也有优 美 的音 乐等 等 。虽然 声音 发 自各种声源 ,又 外用听筒接 听 有 乐音 和 噪音之 别 ,但 只要 我们 仔 细观 察 ,便可 以 发现它们都是 以同一种方式产生 的,那就是振动 。 人和动物 由于声带 的振动而发声 ,物体 同样通过振动发声 。声源振动时 , 它不断推动周 围的空气运动 ,使周 围空气也跟着振动起来 ,这就产生 了声波 。 第 28 页 空气 的振动传到人 的耳朵里 ,使耳 内的耳膜也跟着振动 ,这种振动通过听觉 神经传到大脑神经中枢,于是我们便听到了声音。 空气能传播声音,但传播速度很慢 。空气 中声音的传播速度只有 米 / 秒 ,如果从上海到北京用空气做传播声音 的媒介 ,那么,在上海发出声后 , 分钟后北京才能听到声音 。声波除了传播速度慢外,还有一个缺点,就是 传播过程 中衰减大 。因此 ,长距离通信时,不能采用声波传播 。但从另一角 度看 ,声波传播 的衰减性也是一个优点,否则 ,世界该是一个多么嘈杂 的场 所 。 为了让声音传得更远,人们在极力寻找理想 的载声工具 。电波 以其传播速度快 (每秒钟跑 万千米 )和衰减性小 的特 点,成为声音理想 的传输媒介。 电磁理论 的问世 ,为 电话 的发 明创造 了条 件 。 年,丹麦学者奥斯特发明了电流的磁效 应 。 年 ,英 国物理学家法拉第发现 了磁 引起 图 强声波 (上) 电的现象 电磁感应现象 。他指 出,任何磁铁 弱 声波 (下 ) 的周 围都存在着 由无数磁力线构成的磁场,当闭 合线路 的一部分导线在无形的磁场里作切割磁力线运动时,导线里就会产生 出感应 电流来 ;反过来 ,如果使导线 固定不动 ,而使穿过 闭合线路 的磁力线 的条数增加或减少 ,那么,导线 中同样可 以产生感应 电流 。导线与磁铁 的相 对运动是产生感应 电流 的必要条件 。贝尔正是把法拉第 的这一重要发现应用 到了自己的发明上。那么,你想知道 电话是如何工作的吗? (图 电话是利用 电信号传输消息的。在发话端 由送话器将语音转变成 电信 第 29 页 号,再经过电话线路传到受话端,再 由受话器把 电信号还原成语音。 在最初发 明的电话里,发话端和受话端主要是 由一个金属片和 电磁铁组 成 的。当人们用话筒发话时,声波冲击放置在 电磁铁上 的金属薄片,使其不 断地振动 ;由于其与磁铁忽远忽近 ,这就使通过线圈的磁通量发生 了忽强忽 弱的变化 ,线圈中也就必然会感生 出强弱不定的电流 。这种波动着 的电流再 经过导线传到听筒 中,线圈的电流又改变 了磁铁 的磁性 ,使金属薄片发生振 动,由此促使空气的振动,还原成声波,这样就把说话人的声音重现出来。 送话器有很多种 ,最简单、最普通 的送话器是碳精送话器 。它主要是 由 一片被称为 “振动膜 ”的薄金属 圆片和一个装有碳粒 的小铁盒组成 。在无声 压作用于振动膜片上时,振动膜片是静止不动 的,在碳精粒上只有直流 电流 通过。当人们对着送话器讲话时,声带振动带来的声波推动振动膜往复振动, 振动膜给碳精粒 以强弱不 同的压力 。碳精粒 的松紧强度反映了人们讲话声音 强弱的变化 。碳精粒被压得越紧 ,它们接触得就越多,电阻就越小,电流就 增大 ;当碳精粒松散时,它们接触较少 ,电阻就变大,电流就小。就这样 , 送话器便将人讲话声音 的大小变化转换成 了电流大小的变化 ,使它适合于在 线路上传送。 声音 的起伏在送话器 中被转换成 电流 的变化 ,通过 电话线传到对方 。如 果我们将耳朵贴在 电话线上 ,就什么也听不见,这是因为人 的耳朵不能听到 电的振动 ,这种 电的振动只有转换成空气 的振动后 ,人 的耳朵才能听到。那 么,把 电的振动转换成空气的振动而后传入耳蜗的工作 由谁来完成呢? 受话器是将 电振动还原成空气振动 的装置 。受话器就是打 电话时贴着耳 朵的那部分。 普通 的受话器结构 比较简单 :在它里面有一块永久磁铁 ,在磁铁上面用 第 30 页 细 的绝缘铜线绕有很多匝数 的线圈,并与 电话线路相连接 ;在靠近磁铁 的两 极,有一片被周边 固定住 的金属膜片 。当无变化 的电流输入时,因永久磁铁 的吸力而使膜片微 向内弯 曲。当受话器 的线圈通过 电流时,如果所产生 的磁 性和永久磁铁 的极性相 同,磁极的吸力就加大 ,使膜片更加 向里弯 曲;如果 电流所产生 的磁性和永久磁铁 的极性相反 ,膜片 向里的弯 曲就小些 。因此 , 膜片的振动是随受话器线圈中流过 的电流 的变化而变化 的。膜片 的振动使周 围的空气发生振动成为声波,使人耳能够 听到 。不难看 出,金属膜片 的振动 所发出的声音频率,与 电话线传来的电流频率是一致的。 送话器和受话器是构成 电话 的主要部件 ,此外 ,还有拨号盘、振铃等装 置 。各种装置通过导线组成通信网,通话方能顺利进行。 三、多姿多彩的现代 电话 电话发明 多年来 ,与人们 的工作、生活的关系越来越密切 。几岁的 孩童就可 以打通越洋 电话 ,瘫痪在家 的病人也可 以尽情利用 电话 的多种服务 ……电话的数量与品种的发展几乎达到令人难以置信的程度。 (一 )免举 手 之 劳 声控 电话 美国一家公司已经推出 “声控 电话系统”,用户使用该电话时,只需说出 一个名字或一句暗号,该系统便会 自动找 出正确 的号码 ,并予接通 。用户打 电话给对方,不需要拨号,更不必查询电话号码。 声控 电话系统的附加装置并不复杂 ,香烟盒大小的附加器 内有一块话音 识别单片处理器 ,和一个微型存储器 。用户只需事先将 自己的语调、声音和 说话 的特征方式输入存储器 ,并与对方 的电话号码相连 ,那么打 电线 页 旦话音识别器认可 ,电话系统便能寻找 出相应 的号码 ,为用户拨通 电话 。 (二)突破语言交流的障碍 自动翻译 电话 让 不 同语 言 的人 自 由地 用 电话 交 谈 ,这 是 人 们 梦 寐 以求 的事 。不 久 前 , 日本 成 功 地 开 发 出一 种 翻 译 电话 ,可 以将 一 种 语 言 自动 翻 译 成 另 一 种 语 言 ,使 人 们 的梦 想 变 成 了 现 实 。 自动翻 译 电话 的工 作 过 程 由三 部 分 构 成 :语 音 识 别 系 统将 语 音 分 解 成 音 素 ,机 器 对 信 息进 行 分 析 和 翻 译 ,语 音 合 成 系 统发 出声 音 。使 用 自动 翻 译 电话 比打普 通 电话 多一 道 程 序 。打 电话 时 ,先要在 电话 机 图 按键式 电话 已经逐渐取代 电机 上 拨 一 个 代 表 发话 人所 用语 言 的识 式拨号 电话 。现代 电话 的功能更多,例 别码 ,使翻 译 系 统 与语 音 识 别 系 统 如 自动重拨号码 ,甚至带有传真 、 电 脑 、电视等 进 入 工 作 状 态 。当对 方接 到 与他 语 言不 同的人打来 的电话 时 ,只要先拨入一个受话人所用语 言的识别码 ,双方 即可开始通话 。在通话过程 中,自动翻译系统及时地将双方 的语言进行对译 , 使说不 同语 言的人 自如地进行通话 。相信在不久 的将来 ,人们就可越过语 言 障碍,自由地打国际电话了。 (三 )不 出家 门就 可购 物 采购扫描 电话 一种 由美国邮购公司所提供 的、坐在家里只要挥动光笔就可 以支付账单 、 第 32 页 向商场购物和订购食 品杂货的采购扫描 电话 ,已投入使用 ,而且用户在不 增 加 。 利用采购扫描 电话购物前,用户可 向邮购公司提供银行账号和有往来 的 商店名称 ,然后就会收到一份 由邮购公司寄来 的有各家公司条形码 的个人付 款单 。当用户按照商品 目录购物时,对需付 的货款 ,可用光笔扫描相应公司 的条形码和所购商品品种及数量 ,并通过数字键盘打入总金额后 ,就可将信 用卡通过 电话机上 的磁条 阅读器进行结账 。而该项款数通过 自动票据交换所 的网络,可在 天 内,从用户银行账户上如数划给商店 ,结清账 目。美 国现 在有近 个城市开始使用采购扫描电话,扩大了商品销售,方便了顾客。 四)聋哑人人际交往的好帮手 聋哑 电话 科学技术 的进步,不断给残疾人带来福音 。聋哑 电话 的面世 ,为聋哑人 的人际交往打开 了方便之 门。聋哑电话 ,借助于双方交换手写信息的方法 , 达到互相 “通话 ”的 目的。 这种 电话 由发送机和接收机两部分组成 。打 电话时,用铅笔在发送机 的 碳板上把 自己要说的话写出来告诉对方 ,对方 的接收机收到 电信号 以后 ,通 过 “电一字 ”转换装置 ,将发话人 “说 ”的话重现 出来 ,受话人用眼可 以看 出。另外,国外还发明了新颖的 “打字 电话”、图像电话等,解决了聋哑人之 间通话 的问题。 (五 )谁 打 电话谁 付 费 智能 电话机 办公 电话多是大家共用一部 电话机 ,虽然给工作 、生活带来极大方便 , 但 由于 电话费用支 出失控 ,也常使人们陷入尴尬 的境地 。智能型多功能计费 电话机的问世 ,解决了上述 问题。 多功能计费电话机在外观、安装和使用方法上 ,与普通 电线 页 除具备普通 电话机 的使用功能外,它还有可编程数字密码锁 ,可 限制无密码 者拨打长途 电话 。每组密码可任意编程 ,可 自动计算每次长途通话 的费用 , 并分别统计和存储各 自的长途通话累计费用 , 自动记录通话者 的序号、所拨 的区号和通话时间。用户通过话机键盘可实现普通话机 的所有功能,还可输 入 、修改用户数字密码 。电话机 中最 多可存储最近 次的通话记录 ,用户 可通过话机上的液晶显示屏查看 。这种 电话机 目前已在深圳投入生产 。 (六 )电器 遥 控 电话 家用 电器 已走进千家万户 ,给人们带来 了极大方便 ,但用户外 出后想使 用它们却很难 。电器遥控 电话 的出现 ,很好地解决了这一 问题 。这可 以利用 住宅 内的电话机 的计算机随时控制家 中的各种 电器 。这种将 电话和计算机合 二为一的方法已经成为一种快速发展的潮流。 在使用这种装置前,一般要事先约定一种呼叫方式,将用户 的住址、家 用 电器 的种类、操作时间及方法等输入存储装置 。当用户需要使用家 中电器 时,可 以先打 电话呼叫计算机 ,将要使用 的电器 的编号及操作时间输入存储 器 。然后,计算机呼叫用户家中的电话并发出指令。电话机接到操作信号后, 马上接通相应 的电器 中的继 电器 ,使之启动 ,并按时并 闭。这样 ,当用户 回 到家时,家中的空调器 已经打开,清凉宜人;录像机 已录下了某段精彩节 目; 电饭煲中的饭也 已经做好了。 (七 )功能奇特 的电脑话务 员 电话连接器 电话连接器是利用微处理器芯片来完成 电话 的接续工作 的。利用这种连 接器,用户只要有一条 电话外线,就能在 内部接 部或 部甚至更多的分机 或传真机 、调制解调器 以及一部 门口对讲机 (如不接外线 ,可供 内部通话 用 )。分机 不 需拨 ”就可 以直接拨外线 。此外还可 以打 内线 电线 页 线可 同时通话 ,互不干扰 。这既不增加 电话局交换设备的负载 ,又不需配备 接线员。当外线打入时,可直接接入指定的分机 。分机之间还可 以互相转接 外线 电话 ,转换过程 中会发出音乐声 ,提示对方不要挂断 电话 。当 内线通话 时,若有外线打进,使用中的话机会听到提示音。 分机可与 门口对讲机通话 。分机之间无法监 听,这样保证通话不被他人 知道 。分机还可实现分级管理,如限拨 国际长途、国内长途、市 内电话、无 限制等;还可设定免打扰功能,这样可改善办公环境,提高办公效率。 (八 )一 卡 在 手 ,拨 通 神 州 卡式公用 电话 继投币式公用电话后,颇受欢迎的卡式公用电话又在很多大城市出现了。 卡式公用 电话是用户 以卡式为付费形式的新型 电话机 ,它融计算机 、通信技 术为一体 ,既可拨打市 内电话 ,又可拨打 国际、国内长途 电话 ,还具有重拨 等多种功能,适宜安装在机场、车站、宾馆等公共场所。 用户使用卡式公用 电话时,首先要购买一张含值 的卡片,把它插入 电话 机 的卡输入装置孔 内,然后拿起 电话筒,电话机显示器上显示 出插入卡片的 指示灯 ,再依次按被 叫用户 的电话号码 ,接通后即可通话 。通话完毕后 ,根 据用户通话时间和收费标准 ,卡式 电话机 自动扣除本次通话 的费用 ,并在卡 片上打印出新值后退 出。 电话机世界真是多姿多彩。除上述功能各异的电话外,还有无按钮 电话、 无绳 电话 、可视资料 电话等等 。另外 ,为 了发挥 电话 的作用 ,人们又开发出 多种辅助装置来完善 电话 的功能,以便及时传达 、获取信息。如 电话答录机 就为用户摆脱 了时间的束缚,使我们 的工作更加方便 、 自由;语音 电话报警 器则是一种全新 的触发式呼救语音报警器 ,可 以利用现有 的电话线实现 电话 报警,将信息传输到任意预定的应急受讯部 门。电话正 以其 日新月异的发展 第 35 页 变化,日渐深入地影响着我们每个人的生活。 第三节异地再现 的梦想 传真 我们 国家 的电报通信 中采用 四码 电报方式 。这种 四码 电报一般 只能传送 文字,而且收报人所收到的并不是发报人亲笔所写的字迹,至于图像、表格、 相片等的传送,上述的四码 电报就无法完成了。 随着社会 的发展 ,人们希望能够完全照原样来传送发报人亲笔书写的文 件 、复杂 的图像、相片和表格等等 ,采用传真技术就能够达到这个 目的。例 如有一张重要 的新 闻照片,要求在几分钟 内从北京送到上海 ,时间那么紧, 乘坐最快 的飞机也来不及 ,只有使用传真机才能完成这项任务 。把照片放在 传真机上 ,几分钟后 ,上海就能收到一张 同样 的照片,而原来 的这张照片仍 留在北京 。再如从宇宙飞船或人造卫星上拍摄到的某些照片需要及时地传 回 到地球上 ,也得靠传真才能完成。 传真是把发方要传送的文件 (或图像 )分解成许多小像点 (像素),再把 这些小像 点变成 电信号通过有线或无线 电路传到对方去,收方收到这些 电信 号后 ,再把它们变成小像点组合在一起 ,从而复制 出与发方原稿相 同的文件 (或 图像 )。 一、传真技术的起源与发展 传真技术是 年 ,由一名 叫亚历 山大 巴因的苏格兰籍科学家发 明的。 第 36 页 他用带电的电刷作为振动子,用薄铜片剪成的圆形放在木板上作为发送原稿, 在接收端 ,他用带有 电刷的振动子与装在铜板上的一种 电化学纸作记录,这 样,当收发双方 电刷作 同步扫描运动时,奇迹 出现了,电化学纸上显现出了 发方的金属图像,这就是最早的 “传真图像”。 根据上述原理 , 年后 ,苏格兰 的另一位科学家 贝克韦尔改进 了巴因的 方法 。他把发送原稿卷在滚筒上 ,让滚筒转动 ,这样就代替了电刷 的主扫描 运动。这种方法奠定了现代传真技术中滚筒扫描的基础 。 传真技术的正式应用开始于西欧, 年法 国物理学家爱德华 贝兰成 功地研制 出第一台专供新 闻采访用 的手提式传真机 ,利用这台传真机 , 年法国巴黎的一家 日报刊登了世界上第一幅 “传真图片”。 年 ,在美 国 华盛顿与法 国巴黎之间用传真机首次传送 了当时法 国国民议会主席、外交部 长阿 白里安的一份手稿真迹,这是传真技术第一次在 国际间的实际应用。 年采用无线 电波作为传输通路 的无线传真试验取得成功,这样使传 真技术进一步扩大到无线 电领域 中。 传真技术虽然要 比电话、电视早几十年发 明,但它的发展却是缓慢 的。 其中有两个原因阻碍了它的迅速发展:一是 由于它涉及到电子、机械、光学、 化学等多个领域 中的先进技术 ,因此它的发展受制于这些领域 的技术进步 。 例如传真机 中需要用到一种 叫光 电转换 的器件 ,它具有将 图像变成 电信号的 本领 ,如果这种器件性能不佳 ,那么制造 出来 的传真机就不可能有优 良的性 能;另一个原因是传真时一般要 占用一条长途 电话线路 ,而这种话路在早期 使用时费用非常昂贵。因而技术上、经济上都限制了传真机的发展。 我国是从 世纪 年代末期开始研制传真机的,国内第一代实用 的传 真机是上海生产的 型文字传真机 ,后来又相继研制 出各种型号的文 第 37 页 字、气象、相片及卫星云图传真机 。这几年随着 电话通信 网的快速发展 ,我 国的传真通信业务发展十分迅速 。传真机 已由最初 的单位、部 门所有发展到 现在个人所有 ,特别是随着计算机进入家庭 ,传真机与计算机相结合 已成为 传真技术发展 的重要方 向,利用计算机丰富的内存资源作为传真业务 的存贮 设备,配上相应 的硬件接 口和软件程度 ,一台计算机就

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