A palavra telefone vem das raízes gregas "tele" para "longe" ou "distância", e "phone" para "voz" ou "som vocal", segundo Privateline, site de tecnologia e história de telecomunicações. Telefones sempre funcionaram no princípio de transmitir sinais elétricos, e a inovação do celular veio com a capacidade de transmitir esses sinais digitalmente, sem fios.
Todo telefone, até o mais simples barbante entre duas latas, opera transmitindo vibrações. Barbante e latas são ilustração útil para entender telefones.
Quando o falante fala na lata de metal, o metal ressoa, criando vibrações, ou impulsos eletrônicos, que viajam pelo barbante esticado, e são reproduzidos na outra lata, que reproduz a vibração no tímpano do ouvinte. Som é tudo sobre vibração.
Próximo passo para entender celulares é entender linha fixa básica. Em linha fixa, em vez de vibração enviada por linha esticada, a vibração é enviada como impulso eletrônico.
Um telefone, quando engatado, envia corrente elétrica constante ao destinatário. Quando o chamador fala no telefone, nos primeiros modelos vibrava o diafragma, alterando a corrente elétrica, criando impulsos eletrônicos que vibram o diafragma no telefone do destinatário e reproduzem a fala, segundo Privateline.
Hoje, impulsos eletrônicos em linhas fixas e celulares não são transmitidos por diafragma vibratório, mas por sinal criado por microfone no bocal do telefone. Microfone é forma mais sofisticada de registrar vibrações e convertê-las em sinais eletrônicos.
Segundo Media College, microfone contém pequena placa metálica, o diafragma, que vibra ao registrar ondas sonoras e transmite vibração a uma bobina de fio, que por sua vez se move perto de um ímã. Quando bobina e ímã se aproximam, impulso eletromagnético é criado, transmitido a fio anexo, que envia impulsos a pequeno computador, ou "codificador", que converte impulsos em binário, ou código digital.
Linha fixa enviaria código digital produzido pelo codificador do telefone por fio. Mas celular transmite código via ondas de rádio. Ondas de rádio, carregando sinal digital, são enviadas a estação base, ou torre de rádio, que roteia ondas a centro de comutação, que finalmente envia sinal ao celular do destinatário de outra torre.
Tecnologia celular baseia-se em sistema dividido em zonas geográficas, ou "células". Todos telefones fazendo chamadas em certa área são roteados a torre designada para cobrir chamadas da operadora do usuário naquela área. Grandes operadoras tentam ter células por todo país, mas às vezes há lacunas nas áreas de cobertura, resultando em sinal fraco ou inexistente.
Quando telefone receptor recebe impulso eletrônico produzido pelo microfone do telefone do chamador, dispositivo chamado transdutor piezoelétrico converte impulso eletrônico de volta em vibração, ou energia elétrica em energia acústica, segundo Centro de Avaliação Não-Destrutiva da Universidade de Iowa. Elemento principal em transdutor piezoelétrico é pedaço de material polarizado com eletrodos em lados opostos. Quando campo elétrico aplicado no material, ativa algumas moléculas, dependendo da razão carga negativa-positiva, fazendo material mudar dimensões, ou vibrar, reproduzindo o som.
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