Дисковый набор — это компонент телефона или телефонного коммутатора , который реализует технологию передачи сигналов в телекоммуникациях, известную как импульсный набор номера . Он используется при инициировании телефонного звонка для передачи телефонного номера пункта назначения на телефонную станцию .
На поворотном циферблате цифры расположены по кругу, с одним отверстием для пальца на колесе для каждой цифры. Для набора цифры колесо вращают против натяжения пружины, помещая один палец в соответствующее отверстие, вытягивая колесо пальцем в положение остановки, заданное механическим барьером - упором пальца. При отпускании упора пальца колесо возвращается в исходное положение, приводимое в действие пружиной, со скоростью, регулируемой регулятором . Во время этого обратного вращения электрический переключатель прерывает постоянный ток (DC) телефонной линии ( местной линии ) определенное количество раз, связанное с каждой цифрой, и тем самым генерирует электрические импульсы , которые телефонная станция декодирует в каждую набранную цифру. Таким образом, каждая из десяти цифр кодируется последовательностями, соответствующими количеству импульсов; таким образом, этот метод иногда называют декадным набором номера . Набор номера с подсчетом импульсов представляет собой систему цифровой адресации, в которой используется десятичная модуляция подсчета импульсов. Типичная средняя скорость передачи данных составляет 10 бит в секунду, хотя система обычно принимает от 9 до 13 импульсов в секунду, что обусловлено изменениями в скорости регулятора поворотного механизма.
Этот метод набора номера является первой в мире массовой цифровой системой адресации. Иногда ее ошибочно называют аналоговой системой из-за убеждения некоторых людей, что механическое и старое являются синонимами аналога. Однако, как и телеграф, который также является механическим и цифровым и который для связи использует как счет импульсов, так и широтно-импульсную модуляцию, импульсный набор номера представляет собой метод цифровой связи, используемый для обращения к телефонным абонентам.
Первый патент на дисковый набор был выдан Алмону Брауну Строугеру 29 ноября 1892 года, но широко известная форма с отверстиями в колесике для пальцев не была представлена примерно до 1904 года . компаний, служба дискового набора номера в системе Bell в Соединенных Штатах не была распространена до начала 1920-х годов. [1]
Начиная с 1960-х годов, дисковый набор постепенно вытеснялся кнопочными телефонами , впервые представленными публике на Всемирной выставке 1962 года под торговым названием Touch-Tone (DTMF). В технологии тонального набора в основном использовалась клавиатура в виде прямоугольного набора кнопок. Хотя дисковый набор больше не используется, наследием его остается глагол «набирать (телефонный номер)».
Уже с 1836 года сообщалось о различных предложениях и изобретениях циферблатов для передачи телеграфных сигналов. После того, как в 1878 году была установлена первая коммерческая телефонная станция, стала очевидной необходимость в автоматизированном, управляемом пользователем методе направления телефонного звонка. Устраняя технические недостатки, Элмон Браун Строугер изобрел телефонный набор в 1891 году . хотел позвонить. Большинство изобретений включали в себя дорогостоящие, сложные механизмы и требовали от пользователя выполнения сложных манипуляций. [ нужна цитата ]
Первая коммерческая установка телефонного набора сопровождала первую коммерческую установку 99-линейной автоматической телефонной станции в Ла-Порте, штат Индиана , в 1892 году, которая была основана на конструкции Строугера 1891 года. Оригинальные циферблаты требовали сложных рабочих последовательностей. Работоспособная, хотя и подверженная ошибкам, система была изобретена компанией «Автоматическая электрическая компания» с использованием трех кнопок на телефоне. Эти кнопки обозначали сотни, десятки и отдельные единицы телефонного номера. Например, при звонке на номер абонента 163 пользователю приходилось один раз нажать кнопку сотен, затем шесть раз нажать кнопку десятков и три нажатия кнопки единиц. [3] В 1896 году эта система была заменена автоматической контактной машиной или вызывным устройством . Дальнейшее развитие продолжалось в 1890-х и начале 1900-х годов одновременно с усовершенствованием коммутационной технологии.
Алмон Браун Строугер был первым, кто 21 декабря 1891 года подал заявку на патент на поворотный циферблат, который был выдан 29 ноября 1892 года как патент США 486,909 . [4] [5] Ранние поворотные циферблаты использовали выступы на пластине вместо отверстий и не производили линейную последовательность импульсов, а прерывали две независимые цепи для управления реле в переключателе обмена. Последовательность импульсов генерировалась без контроля действия пружины или регулятора движения колеса вперед, что оказалось затруднительным в правильной работе.
Несмотря на отсутствие современных функций, поворотные циферблаты иногда находят специальное применение, особенно в промышленном оборудовании. Например, антинаркотическая коалиция Фэрлон в районе Анакостия в Вашингтоне, округ Колумбия, убедила телефонную компанию переустановить телефоны-автоматы с дисковым набором номера в 1980-х годах, чтобы препятствовать слоняться без дела покупателям наркотиков, поскольку у них не было телефонной клавиатуры , чтобы оставлять сообщения дилерам. пейджеры . [6] Они также сохранены для аутентичности в исторических объектах, таких как мотель Blue Swallow на шоссе 66 в США , который восходит к эпохе именованных телефонных станций и импульсного набора номера. [7]
Для набора цифры телефонного номера пользователь вставляет палец в соответствующее отверстие для пальца и вращает диск по часовой стрелке до тех пор, пока палец не достигнет упора для пальца. Затем пользователь отпускает колесо с пальцем, вытягивая палец из отверстия. Пружина вокруг вала циферблата поворачивает его обратно в исходное положение. В период возврата циферблат срабатывает на электрические контакты, которые разрывают электрическую непрерывность локальной петли и прерывают протекание тока определенное количество раз для каждой цифры, нанесенной на лицевую сторону циферблата.
Количество импульсов, отправляемых для каждой цифры, определяется типом используемой системы набора номера. Кодировка традиционно различается в зависимости от страны или производителя телефонной системы. Например, в Швеции один импульс использовался для обозначения числа ноль, а десять импульсов — для обозначения числа девять. В Финляндии , где многие телефоны были шведского производства, один импульс означал цифру 1 , а десять импульсов — 0 . Новая Зеландия использовала десять импульсов минус желаемое количество; поэтому набор цифры 7 дает три импульса. В Норвегии использовалась североамериканская система, где цифра 1 соответствовала одному импульсу, за исключением столицы Осло , где использовалась та же «обратная» система, что и в Новой Зеландии. Соответственно меняется последовательность цифр на циферблате.
Поворотные диски не имеют функции повторного набора; при каждой попытке вызова необходимо набирать весь номер телефона. Время, необходимое для набора, зависело от цифры, т. е. насколько далеко нужно было пройти циферблату, чтобы вернуться в исходное положение.
Поворотный циферблат обычно имеет круглую конструкцию. Вал, который приводит в действие механизм механического переключения, приводится в движение пальчиковым колесом, диском с десятью отверстиями для пальцев, расположенными близко к окружности. Колесо для пальцев может быть прозрачным или непрозрачным, что позволяет видеть лицевую пластину (номерной знак) либо целиком, либо только отображать нумерацию каждого отверстия для пальца. На лицевой панели напечатаны цифры, а часто и буквы, соответствующие каждому отверстию для пальца. Цифра 1 обычно устанавливается в правом верхнем квадранте передней части циферблата, затем цифры прогрессируют против часовой стрелки. Изогнутое устройство, упор для пальца расположен в правом нижнем квадранте. Некоторые механизмы набора номера позволяли использовать механизмы физической блокировки для предотвращения несанкционированного использования. Замок может быть встроенным в сам телефон или отдельным устройством, вставленным в отверстие для пальца, ближайшее к упору для пальца, чтобы предотвратить вращение диска.
Скорость возврата циферблата в исходное положение контролируется регулятором , механическим регулирующим устройством, которое обеспечивает постоянную частоту электрических импульсов циферблата.
В Соединенных Штатах в инженерных лабораториях крупнейших производителей возникли два основных механизма набора номера: лаборатория Western Electric Company для системы Bell и лаборатория Automatic Electric Company .
Циферблат Western Electric имел прямозубые шестерни для привода регулятора, поэтому ось регулятора была параллельна валу циферблата. Вал автоматического электрического регулятора был параллелен плоскости циферблата под прямым углом к валу циферблата. Вал регулятора имел червячную передачу , в которой, что очень нетипично, шестерня приводила в движение червяк. Червь был тщательно отполирован, имел большой наклон зубов и располагался под углом около 45° к своей оси. Это было то же самое, что и передача вентилятора ограничения скорости в традиционных музыкальных шкатулях. Регулятор Western Electric представлял собой чашку, окружающую подпружиненные поворотные грузики с фрикционными накладками. Автоматический электрический регулятор имел грузики в середине изогнутых пружин, изготовленных из полосового проката. Когда он увеличил скорость после отпускания циферблата, гири двинулись наружу, стягивая концы своих пружин вместе. Пружины были прикреплены к воротнику на валу на одном конце и к ступице скользящего тормозного диска на другом конце. На скорости тормозной диск задел фрикционную колодку. Этот регулятор был похож на тот, что использовался в заводных проигрывателях для фонографов с пружинным приводом начала 20 века.
Оба типа имели пружинные муфты для привода своих регуляторов. При заводке возвратной пружины эти муфты разъединялись, позволяя циферблату быстро вращаться. Когда диск был отпущен, пружина сцепления плотно сжималась, приводя в движение регулятор.
При заводке циферблата подпружиненная собачка циферблата Western Electric смещалась от центра под действием кулачка на валу циферблата. Зубцы на этом кулачке были разнесены на тот же угол, что и расстояние между отверстиями циферблата. Во время намотки собачка смещалась от центра в сторону от нормально замкнутых пульсирующих контактов. Когда циферблат был отпущен, зубья кулачка переместили собачку в другую сторону, чтобы открыть и освободить контакты циферблата. В автоматическом электрическом циферблате пульсирующий кулачок и регулятор приводятся в движение пружинной муфтой при возвращении циферблата. При заводке эта муфта отключала и кулачок, и регулятор.
Ранние циферблаты работали за счет прямого или прямого вращения. Импульсы генерировались при повороте циферблата в сторону положения остановки пальца. Когда движение руки пользователя было беспорядочным, он мог выдать неправильную цифру. В конце 19 века циферблат был усовершенствован и теперь работает автоматически с помощью возвратной пружины. Пользователь выбирал цифру, которую нужно набрать, поворачивал диск до упора, а затем отпускал его. Пружина заставила циферблат вернуться в исходное положение, в течение которого постоянная скорость поддерживалась с помощью центробежного регулятора .
Циферблаты на пользовательских станциях обычно выдавали импульсы со скоростью десять импульсов в секунду (PPS), тогда как циферблаты на консолях операторов на перекрестных или электронных коммутаторах часто пульсировали со скоростью 18 импульсов в секунду.
Поворотный регулятор подвержен износу и старению и может требовать периодической очистки, смазки и регулировки техническим специалистом. На видео зеленый светодиод показывает импульсные импульсы набора номера, а красный светодиод показывает ненормальную функцию контакта набора.
Ненормальные контакты обычно выполняют две дополнительные функции. Они могут реализовать шунт между цепью передатчика и индукционной катушкой, чтобы максимизировать пульсирующий сигнал набора номера за счет устранения всех внутренних импедансов телефонного аппарата. Другая функция заключается в коротком замыкании или прерывании телефонной трубки во время набора номера, чтобы пользователь телефона не мог услышать слышимый щелчок.
Некоторые телефоны имеют встроенный в трубку небольшой циферблат с подвижным упором для пальца. Пользователь вращает диск по часовой стрелке до тех пор, пока упор пальца не перестанет двигаться, а затем отпускает оба. В этой конструкции отверстия проходят по всей окружности циферблата, что позволяет уменьшить диаметр. Это было введено компанией Western Electric в компактном телефоне Trimline , который первым разместил набор номера в телефонной трубке. В Испании такие телефоны производились для CTNE ( Compañía Telefónica Nacional de España ) на фабрике CITESA в Малаге и были названы телефонами «Góndola» из-за своей особой формы. Комплекты испанской гондолы с самого начала были оснащены серией красных светодиодов, соединенных с линией, что позволяло подсвечивать циферблат («дискотека» по-испански) во время набора номера. Для этого светодиод был соединен встречно-параллельным стабилитроном , чтобы обеспечить прохождение постоянного тока, даже если полярность линии была изменена. В случае смены полярности линии светодиод не загорался, но телефон все равно работал. Светодиод и стабилитрон были помещены в один корпус для удобства сборки при производстве.
В Соединенном Королевстве буква «О» сочеталась с цифрой «0», а не с «6». В крупных городах семизначные номера состояли из трех букв названия станции, за которыми следовали четыре цифры.
До 1960 года в австралийских телефонах с дисковым набором номера соответствующая буква каждого номера была напечатана на бумажном диске в центре пластины с местом, куда абонент мог добавить номер телефона. Бумага была защищена прозрачным пластиковым диском, удерживаемым на месте стопорным кольцом, которое также служило для радиального расположения диска. Австралийское преобразование букв в цифры было A=1, B=2, F=3, J=4, L=5, M=6, U=7, W=8, X=9, Y=0, поэтому телефонный номер BX 3701 на самом деле был 29 3701. Когда примерно в 1960 году Австралия перешла на полностью цифровой телефонный набор, мнемоникой, помогающей людям ассоциировать буквы с цифрами, было предложение: «Все крупные рыбы прыгают как сумасшедшие под водой, кроме Ябби ».
Алфавитное обозначение обменов кириллическими буквами (А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, И, К, Л для каждой из цифр от 1 до 0 соответственно) также использовалось в течение короткого периода в Советском Союзе в 1950-е и 1960-е годы, но к следующему десятилетию эта практика в значительной степени прекратилась. [8] [9]
Буквенные коды использовались не во всех странах Восточной Европы.
Реликвии этих различий можно найти в номерах телефонов экстренных служб, используемых в разных странах; Великобритания выбрала номер 999 из-за простоты преобразования номеров телефонной службы в бесплатные звонки. «0» для оператора уже был свободен, а кулачок, снимающий шунт на линии при повороте шкалы в положение «0», можно было изменить, включив в него соседнюю цифру «9» (и «8», если необходимо). чтобы вызовы «0» и «999» можно было совершать без вставки монет. В Новой Зеландии был выбран номер 111 , потому что новозеландские циферблаты с обратной нумерацией заставляют каждую цифру «1» отправлять 9 импульсов в центральный офис / телефонную станцию (например, «9» в Великобритании), что позволяет использовать готовое британское АТС.
Помимо десяти цифр, на лицевой панели часто печатаются буквы, соответствующие каждой позиции.
В Северной Америке на традиционных циферблатах буквенные коды отображаются с цифрами под отверстиями для пальцев по следующему шаблону: 1, 2 ABC, 3 DEF, 4 GHI, 5 JKL, 6 MNO, 7 PRS, 8 TUV, 9 WXY и 0. (иногда Z) Оператор. Буквы были связаны с номерами набора для обозначения названий телефонных станций в сообществах, где требовалось несколько центральных офисов. Например, «RE7-3456» представляет собой «REgent 7-3456».
В 1917 году У. Г. Блаувелт из AT&T разработал комбинацию букв, присвоенных каждой цифре, которая стала стандартом в Северной Америке. В крупных городах, таких как Нью-Йорк, в конечном итоге потребуется семизначный телефонный номер. Некоторые тесты начала 1900-х годов показали, что кратковременная память многих людей недостаточна для семи цифр, что приводит к ошибкам при наборе номера (документация по этим тестам утеряна). [ нужна цитата ] Поскольку в крупных городах на протяжении многих лет существовали как ручные, так и автоматические обменные пункты, номера для ручных или автоматических обменов использовали один и тот же формат, который можно было либо произнести, либо набрать. [10]
В конце 1940-х годов дизайн телефонов был изменен: цифры и буквы отображались на кольце за пределами колесика пальца, чтобы обеспечить лучшую видимость. [11]
Даже после перехода на DTMF-набор с кнопочными клавиатурами в большинстве регионов в течение некоторого времени продолжали производиться телефоны с импульсным набором номера, даже с клавиатурами для набора номера, для использования в некоторых системах частных телефонных станций. [12] [ не удалось проверить ] Некоторые из них можно отличить визуально по отсутствию клавиш с символами # и * . Некоторые телефоны могут иметь возможность выбора импульсного набора или набора DTMF.
