Telekommunikationsgrundlagen, Ausgabe 2: Sprache und Codierung

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F. Ich habe mich immer gefragt, wie das Telefon funktioniert. Wie bewegt sich meine Stimme durch Kabel? Gibt es eine Möglichkeit, es auf einfache Weise zu erklären?

Antwort.

Unsere Stimme ist der Klang, den unsere Stimmbänder machen und sich durch die Luft bewegen. Die Geräte, die wir als Telefone verwendet haben, haben sich sehr in Jahrzehnten entwickelt, aber das Prinzip, wie es funktioniert, ist im Wesentlichen dasselbe.

Die Kupferdrähte, die die Telefonleitungsdienste in den meisten Ländern tragen, arbeiten mit elektrischen Signalen. Um die Stimme eines Menschen an einen anderen Ort zu transportieren, ist es notwendig, den Klang unserer Stimmen in elektrische Signale umzuwandeln.

Es gibt viele verschiedene Konstruktionen und Methoden, um den Klang in elektrische Signale umzuwandeln, aber fast alle basieren auf demselben Grundprinzip. Die Mikrofone spüren die Schwingungen der Schallwellen durch die Luft, dafür verwenden sie eine Membran. Die Membran kann Variationen in einem elektromagnetischen Feld, der Kompression einer Kohlenstoffgranulatschicht, der Kapazität einer Schaltung und vielen anderen Mitteln vornehmen. Um alle zu beschreiben, kann für jeden ein vollständiger Artikel benötigt werden.

Diese Variationen verändern die Form eines elektrischen Signals, das permanent in der Leitung vorhanden ist, und geben ihm die Form unserer Stimme. Dieses Signal wird später in Binärcode codiert, der Sprache, die aus 1 und 0 besteht. Diese Kodifizierung erfolgt durch eine Bemusterung. Die Codierung und Modulation dieser analogen Signale in einen digitalen Strom wird als PCM oder Pulse Code Modulation bezeichnet. In einfachen Worten kann es wie folgt beschrieben werden.

Das Signal wird 8000 Mal pro Sekunde abgetastet, die Ergebnisse der Abtastung werden als Wert in 8 Bit registriert, ein Oktett im Binärcode, beispielsweise 11010011. Dies macht die 64 kbps eines digitalen Sprachsignals. Als Binärcode wird das Signal zum Ziel transportiert, wo der Empfänger auf das Signal wartet.

Der Lautsprecher des Telefons ist wie ein Mikrofon, funktioniert jedoch in umgekehrter Richtung. Das Digitalsignal wird zuerst decodiert, um das vom Mikrofon gesendete Originalsignal zu erhalten. Danach wird die ursprüngliche elektrische Form unserer Stimme an den Lautsprecher gesendet. Das Signal wird an einen Magneten mit einer daran angebrachten Membran angelegt. Das elektrische Signal verändert das Magnetfeld und bewegt die Membran entsprechend der Signalform. Durch die Bewegung der Membran wird die Luft in der Umgebung komprimiert und bewegt. Dabei werden Schallwellen erzeugt, die denen unserer Stimmbänder ähneln.

Alle Geräte, die für die Fernkommunikation verwendet werden, verfügen über ein ähnliches System. Solange Mikrofone und Lautsprecher verwendet werden, bleibt das Prinzip dasselbe. Durch den Einsatz von Wandlern wird der Klang unserer Stimme um ein Vielfaches schneller und schneller weiter geht es durch die Luft.

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Source by Michael Ram