De verrespreker

Inleiding

Meer dan een eeuw telefoontoestellen. Dit Venster beschrijft de ontwikkeling van het telefoontoestel, van de uitvinding van de microfoon tot de IP telefoon die via internet werkt.

Spreken over een afstand kan op vele manieren, maar het basisprincipe is dat de beweging van de lucht die door de spreker in trilling wordt gebracht direct of via een ander medium getransporteerd wordt naar de luisteraar. Van “direct” is bijvoorbeeld sprake wanneer spreker en luisteraar dicht genoeg bij elkaar staan om elkaar te verstaan of als de spraak geleid wordt door bijvoorbeeld een slang, zoals vroeger op schepen werd toegepast. Bij deze “slangtelefoon” werd er een slang aangebracht tussen brug en machinekamer en werd er via een trechter in de slang gesproken. Om de andere kant op te roepen was er een fluit in de trechter geplaatst.

Als de spraak via een ander medium wordt getransporteerd zijn er bij de spreker en luisteraar omzetters nodig. Iedereen kent wel de telefoon waarbij twee blikjes met een strakgespannen touwtje zijn verbonden. Door de bodem van het ene blikje wordt de spraak omgezet in mechanische trillingen van het touw. Door de bodem van het andere blikje wordt de trilling van het touw weer omgezet in spraak.

De moderne telefoon is gebaseerd op de uitvinding van de microfoon en de luidspreker. De microfoon zet spraak om in een elektrische stroom, de luidspreker een elektrische stroom in spraak.
In de beginjaren waren, net als het bij de blikjes, de microfoon en luidspreker aan elkaar gelijk. De stroompjes die door de microfoon opgewekt werden waren echter erg klein waardoor de afstand die men kon overbruggen relatief gering was. In die tijd had men namelijk nog geen versterkers. Men had al snel door dat het wenselijk was om met name de microfoon zo aan te passen dat die de spraak in een zo groot mogelijke stroomvariatie omzette. Daardoor werden de microfoon en de luidspreker afzonderlijke onderdelen van het telefoontoestel.

Het begin van het telefoontoestel

De door Alexander Graham Bell in 1875 uitgevonden telefoon was eigenlijk een uitbreiding op het al bestaande telegraaftoestel. Alhoewel het patent aan Graham Bell was toegekend had ook de Italiaan Meucci al een werkende telefoon gemaakt maar hij kon het patent niet betalen. Meucci beweerde dat Bell het idee van hem gestolen had en heeft altijd geprocedeerd tegen Bell. In 2002 is Meucci door het Amerikaanse congres alsnog tot uitvinder van de telefoon verklaard.

De werking van de telefoon berust op het principe dat wanneer de poten van een hoefijzermagneet omwonden worden met dun geïsoleerd koperdraad, de spoel, en er boven die poten een metalen plaatje wordt aangebracht dat door geluid in trilling wordt gebracht, in de spoel een klein beetje elektriciteit wordt opgewekt. Dit is hetzelfde principe als bij voorbeeld de fietsdynamo.
Om het geluid weer hoorbaar te maken werd eenzelfde telefoon gebruikt die nu andersom werkte. Door het kleine stroompje in de spoel om de magneet wordt de magneet sterker of minder sterk en trekt het metalen plaatje meer of minder aan waardoor het gaat bewegen in het ritme van het gezonden geluid.

In 1877 maakt Thomas Edison de eerste koolmicrofoon. Deze leverde een veel grotere stroomvariatie bij hetzelfde spraakniveau op dan de tot dan toe gebruikte telefoon. Daardoor werd het ook mogelijk om de spraak over tientallen kilometers te transporteren afhankelijk van de diameter (weerstand) van de draad tussen de twee telefoontoestellen.
De koolmicrofoon is opgebouwd rond een bakje met koolkorreltjes waar een dun metalen plaatje voor geplaatst is. Door de luchttrillingen gaat het plaatje trillen en worden de koolkorreltjes meer of minder tegen elkaar aangedrukt en daardoor varieert de elektrische weerstand en dus de stroom die er met behulp van een batterij door heen loopt.

Het telefoontoestel werd met luchtleidingen met de centrale verbonden. Een aansluiting bestond in eerste instantie uit één draad van het toestel naar de centrale en de tweede draad werd met de aarde verbonden. De spraakkwaliteit was niet altijd goed omdat de “aardweerstand” varieert en daarom is er al in 1881 over gegaan op tweedraads verbindingen en een derde draad naar aarde.
Omdat bij luchtleidingen er een kans is dat de bliksem in de draad slaat is er voor de veiligheid van de abonnee en de telefoniste in de centrale een zekering geplaatst en op het telefoontoestel een mica plaatje dat bij een te hoge spanning een kortsluiting maakt naar de aardedraad.

Alle ingrediënten waren nu aanwezig om een bruikbare telefoon te bouwen. Deze telefoon werd dus aangesloten met drie draden, twee voor de aansluiting aan de telefooncentrale en een draad naar aarde voor de bliksemafleider.
Dit waren de onderdelen van de Bell telefoon:

1.    Bel voor de oproep vanuit de centrale
2.    Haakcontact voor het aangeven van vrije of bezette lijn
3.    Handgenerator om de centrale op te roepen.
4.    Microfoon om in te spreken
5.    Telefoon om mee te luisteren
6.    Batterijcompartiment
7.    Batterij voor de voeding
8.    Spreektransformator voor het versterken van het signaal
9.    Bliksemafleider, bovenop het bovenste kastje

De telefooncentrale

In de telefooncentrale is iedere abonnee verbonden met een vaste plaats op een bedienkast. Voor iedere abonnee is een valklepje geïnstalleerd en een bijbehorende mogelijkheid om een doorverbindingskoord te plaatsen. Iedere telefoniste bediende een vast aantal abonnees. Niet altijd werd een verbinding gevraagd binnen die groep abonnees dus waren er ook doorverbindingen naar de andere telefonistes.
Een verbinding met een andere abonnee tot stand brengen ging als volgt:

•    De abonnee draait aan de slinger, het klepje van de abonnee valt in de
 centrale open.
•    De abonnee neemt de telefoon van de haak.
•    De telefoniste steekt een vrij koord in de connector van de abonnee en meldt zich met “Centrale”.
•    De abonnee vertelt haar met welke abonnee gesproken wenst te worden.
•    De telefoniste steekt de andere kant van het koord in de connector van de gevraagde abonnee en draait aan de slinger van de generator op de centrale.
•    Bij de opgeroepen abonnee klinkt de bel en de opgeroepen abonnee neemt  de telefoon van de haak.
•    Bij het starten van de verbinding start de telefoniste een klok.
•    Aan het eind van het gesprek hangt de oproepende abonnee de telefoon weer aan de haak en draait nogmaals aan de slinger.
•    Het koordklepje valt in de centrale en de telefoniste weet nu dat het gesprek is afgelopen en noteert de gespreksduur op een belbriefje waar later een nota van wordt gemaakt.

Sommige uitdrukkingen uit die begintijd worden nog steeds gebruikt bijvoorbeeld: “Ik ga hangen” of “ik ga afbellen” als je het gesprek wilt beëindigen of “verkeerd verbonden” als de telefoniste de verkeerde abonnee had gegeven.

De meeste steden en dorpen vielen vanaf 1904 onder de “Rijkstelefonie” van het ministerie van Waterstaat Handel en Nijverheid. Op sommige van de toestellen was ook het wapen van de Rijkstelefonie aangebracht. De steden Amsterdam, Rotterdam en den Haag brachten de telefoondienst echter onder bij het elektriciteitsbedrijf (Plaatselijke Telefoon Dienst). De telefoontoestellen van deze drie gemeenten hadden hun eigen logo of opschrift op de toestellen, Amsterdam de drie kruisjes, Rotterdam het wapen van de stad Rotterdam en Den Haag de Ooievaar.
In oktober 1940 zijn de drie PTD’s “genaast” en onder het Staatsbedrijf der PTT geplaatst.

Het telefoontoestel thuis en elders

Ericsson combineert de losse microfoon en telefoon tot de telefoonhoorn. Dit wandtoestel is gebruikt van 1893 tot 1917 en werd eerst met één en later met twee batterijen uitgevoerd.

De Skeleton of “Eiffeltoren” van Ericsson had ook een batterij maar deze werd in een kast of onder het bureau geplaatst. Dit toestel is gebruikt tussen 1892 en 1920.

De gebruikers waren niet zo gecharmeerd van de opengewerkte Skeleton en dus komt Ericsson in 1895 met een gesloten toestel. Dit toestel draagt het wapen van de “Rijkstelefonie”.

Omdat de batterij bij de abonnee om de paar maanden vervangen moest worden is er voor gekozen om de batterij in de centrale te plaatsen. Spreken dus eerst over een Lokaal Batterij systeem (LB systeem) is dat nu een Centraal Batterij systeem (CB systeem). Hiervoor werden de bestaande toestellen vervangen of omgebouwd. De handgenerator kon ook vervallen omdat nu bij het afnemen van de telefoonhoorn de telefoniste al werd gewaarschuwd. Dit nog houten toestel is geproduceerd bij de Electrische Werktuigen Fabriek in Rijen. In 1920 heeft Ericsson deze fabriek opgekocht en is de toestelproductie van Ericsson in Rijen gestart.

Dit is een van de eerste deels metalen telefoontoestellen zonder inductor, hier in de uitvoering van de Amsterdamse Gemeentelijke Telefoondienst. Dit toestel is gebruikt van 1909 tot 1930.

De “Candlestick” werd gemaakt tussen 1900 en 1930. Dit toestel kennen we vooral uit Amerika en werd wel gebruikt in de Laurel en Hardy films. In de Candlestick was geen plaats voor de bel en spreektransformator, deze werden in een apart houten kastje geplaatst.

In 1891 patenteert de Amerikaanse begrafenisondernemer Strowger een automatische kiezer waarmee een automatische telefooncentrale kon worden samengesteld. Vanaf 1915 worden deze centrales gebouwd en moeten dus de telefoontoestellen worden voorzien van een kiesapparaat, de kiesschijf.
De werking van zo’n kiesapparaat was vastgelegd, namelijk het kortstondig onderbreken van de draad naar de centrale, maar niet de uitvoering ervan. Daarom is er in de beginjaren een aantal varianten op de markt verschenen.
Zo bouwde een Duitse Wapenfabrikant en Siemens en Halske een kiesschijf waarbij de 10 gaten geheel rechts op de schijf waren geplaatst.
Het bedienen van de kiesschijf werd als zeer moeilijk gezien door de fabrikant en daarom werd op de kiesschijf de volgende tekst geschreven:

HANDLEIDING.
Wenscht men b.v. No. 35 op te roepen, dan: neemt men de telephoon van den haak, steekt den vinger in gat 3 der schijf, draait deze tot den vinger tegen de aanslag stoot en laat de schijf los. Ditzelfde herhaalt men met gat 5. Daarna drukt men 2 tot drie seconden op den schelknop en neemt de telephoon aan het oor. Hoort men brommen in de telephoon dan is het nummer bezet en hangt men de telephoon aan den haak. Men roept dan later weder op.


In 1931 ontwerpt de Zweed Jean Heiberg voor Ericsson het eerste kunststof toestel. Hiervoor gebruikte hij bakeliet een zwarte kunststof samengesteld uit fenol en formaldehyde. Het heeft een grote isolerende werking maar is ook zeer breekbaar.
Dit toestel werd ook uitgebracht in een Rotterdamse variant die een hogere kap kreeg omdat de inhoud van het toestel de oude inhoud was van het voorgaande metalen toestel. In Rotterdam kreeg deze variant de naam “Lijkwagen”.



Om ook de mensen die geen telefoon thuis hadden of op reis waren te laten bellen werden er telefooncellen geplaatst. Hierin hangt een “munttoestel” waarin, de naam zegt het al, de beller gelijk het gesprek kan afrekenen. De eerste werkte op dubbeltjes en later kon men ook met andere munten en telefoonkaarten betalen. Dit is de eerste in 1932 door Brinkman & van der Vlugt ontworpen en in productie gemaakte openbare telefooncel. Deze cel is tot 1984 gebruikt en inmiddels een stijlicoon. Hij is nu nog te zien in musea als Boijmans van Beuningen, het Openluchtmuseum, het Rijksmuseum en het COMM.

Ook voor de zware industrie werden telefoons ontworpen die onder alle weersomstandigheden moesten voldoen.
Heel herkenbaar is de telefoon in de metalen kast die door de NS langs de spoorlijn werd gebruikt.

In 1953 komt het eerste niet zwarte telefoontoestel op de markt. Het is een witte versie van het Ericsson toestel model 1951.

Heemaf brengt in 1953 een bakelieten tafel en wandtoestel op de markt ontworpen door Gerard Kiljam die daarmee een designprijs wint.

 In 1965 wordt na een samenwerking tussen Ericsson en PTT Nederland door Ericsson, Krone, ITT en Heemaf het eerste plastic toestel op de markt gebracht, de T65. In eerste instantie alleen in de kleur grijs maar later werden daar de kleuren blauw, zwart, rood en groen aan toegevoegd. In 1970 zijn de kleuren blauw en zwart vervangen door oranje en bruin. PTT zelf brengt later het model “Delft” een doorzichtige variant in de kleuren transparant, geel en rood.



Aangezien er nog steeds bij PTT betaald moet worden voor een tweede toestel kopen veel abonnees in de jaren ’70 een “antiek” toestel, veelal afkomstig uit Denemarken (KTAS) of België (Atea).
De metalen toestellen werden vaak “verkoperd” en voor veel geld als antiek verkocht. De gesprekskwaliteit van een origineel PTT toestel werd hiermee meestal niet gehaald.

In 1959 brengt Ericsson het eerste “handsfree” toestel op de markt, de Ericovox. Het is bedoeld als vergadertelefoon.
Het bleek een onpraktisch toestel te zijn omdat het niet goed werkte in rumoerige ruimten. Ook kon het alleen gebruikt worden in combinatie met een conventioneel toestel omdat niet ieder gesprek handsfree hoeft te worden gevoerd en in de Ericovox geen bel is geplaatst.
Pas in 1975 is het door PTT in Nederland geleverd.

Om de illegale handel tegen te gaan brengt de PTT in 1977 een toestel voor de slaapkamer op de markt, de Ericofoon. Deze telefoon wordt voor Nederland in drie kleuren geleverd, rood, bruin en wit.
Bijzonder aan dit toestel is dat de kiesschijf en haakcontact in de bodem van het toestel zijn geplaatst. Het ontwerp is overigens uit de jaren 50 en oorspronkelijk bedoeld voor patiënten in ziekenhuizen of hotelkamers.

Eind jaren 70 wordt de kiesschijf vervangen voor een druktoetseenheid, eerst alleen met impulsen zoals de kiesschijf (IDK) maar later met Toon Druktoets Keuze (TDK). Hierbij verschenen het # en * op de kieseenheid waar extra diensten mee gekozen konden worden zoals *21 voor doorschakelen naar een ander nummer bij “niet thuis”, *5 voor terugbellen bij bezet of doorkies mogelijkheden bij callcenters en bedrijven.
Wel moest de achterliggende centrale geschikt zijn voor het ontvangen van TDK, daarom konden de nieuwe toestellen vaak voor zowel IDK als TDK worden ingesteld.

In 1981 komt PTT met twee nieuwe toestellen, de Unifoon en en de Diavox. In eerste instantie als IDK maar later ook in de TDK uitvoering. Deze Diavox uit 1981 heeft een speciale kap ter gelegenheid van 100 jaar telefonie in Nederland.

Sony ontwerpt half jaren 80 een unit met camera en beeldscherm waarmee tijdens het gesprek een foto kon worden gestuurd naar de andere abonnee. Het werd geen succes mede omdat de ontvangende abonnee ook over zo’n unit moest beschikken.
Deze unit werd gekoppeld aan een normale telefoon, op deze foto het designtoestel van Bang & Olofsen.

 In 1988 brengt KPN het laatste basistoestel op de markt, de T88.
Kenmerkend zijn de driehoekige druktoetsen.

In de jaren 90 houden diverse ontwerpers zich bezig met de vormgeving van de telefoon. Zo ontwerpt Bang & Olfsen een heel modern toestel, maakt Jan des Bouvrie een vierkante telefoon en brengt Alcatel een zeer modern wand en tafeltoestel uit, de Kirk Plus.

Begin jaren 90 komt KPN met het eerste analoge draadloze telefoontoestel, de “New York”. Het wordt al snel vervangen voor de “Orlando”. De Orlando had een beter bereik maar had als nadeel dat de antenne wel 80 cm lang was.
Nadeel van deze analoge draadloze telefoons was dat er geen codering op het gesprek plaats vond waardoor het gesprek met enige moeite af te luisteren was.

KPN “Vaste Net” introduceert in 1992 de dienst Greenpoint. Hiervoor werd een draadloze telefoon geleverd, de Kermit, die thuis via een basisstation als vaste telefoon kon worden gebruikt maar buitenshuis op “Greenpoints” kon worden gebruikt om een verbinding naar een andere abonnee te maken. Deze Greenpoints bevonden zich op belangrijke plaatsen zoals benzinestations, treinstations, luchthavens, het winkelcentrum van een stad etc. KPN gaf een stratenboek uit waar deze Greenpoints in stonden vermeld. De gebruiker kon dus niet gebeld worden maar in het toestel was een semafoon verwerkt zodat men wel wist wie contact wenste. De naam “Kermit” bleek een beschermde naam en is later veranderd in “Greenhopper” Omdat KPN Mobiel bijna op hetzelfde moment GSM op de markt bracht is het systeem maar een paar jaar operationeel geweest.

De draadloze analoge telefoons bleken niet afluistervrij en worden daarom half jaren 90 vervangen voor de nieuwe standaard DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications). In deze standaard worden de gesprekken gecodeerd waardoor afluisteren bijna niet mogelijk is. Begin 2000 is de standaard verder verbeterd en is afluisteren bij de laatste generatie DECT telefoons onmogelijk geworden.
Bijkomend voordeel van het DECT protocol was dat meerdere handsets op één basisstation kunnen worden aangesloten waardoor er intern kan worden gebeld en ook worden doorverbonden naar een andere handset.

Half jaren 90 wordt een nieuwe service geïntroduceerd, ISDN. ISDN staat voor Integrated Services Digital Networks. De gebruiker heeft hierdoor per ISDN aansluiting de beschikking over vier telefoonnummers en twee 64Kb kanalen en een 16Kb D-kanaal voor bijvoorbeeld betaalverkeer in een winkel of een alarmlijn. De abonnee kreeg ook een Quattrovox waarop vier analoge toestellen konden worden aangesloten. Die Quattrovox fungeerde ook als huisautomaat.
Het gebruikte ISDN toestel was de Vox 930.



Inmiddels is ook analoge telefonie en ISDN bijna verlaten om plaats te maken voor bellen via het Internet Protocol, IP telefonie. De abonnee verbindt nu zijn telefoon met het internetmodem of gebruikt een speciale IP telefoon die aan de PC of het netwerk wordt gekoppeld.

Bronnen en Illustraties

- Houweling Telecommuseum

- nl.wikipedia.org/wiki/Antonio_Meucci