固定电话

固定电话，俗称座机简称，是指固定在某个位置不动的电话。固定电话具有成本低、无辐射、信号稳定等优点，常用于日常办公中的官方和正式沟通。固定电话是利用电话中的麦克风，通过声音的振动来调制电话线上的电流和电压，即把声音转换成电压信号，通过电话线传送到电话的另一端，再由麦克风把电压信号转换成声音信号。

移动互联网时代，由于智能手机的普及和QQ、微信等即时通讯工具的覆盖，人们的通信选择趋于多元化和移动化，固定电话的发展越来越困难。虽然我们的个人或者家庭用户基本上已经不再安装固定电话，但是固定电话对于企业来说还是非常重要的。此外，固定电话在电信网络犯罪中仍被广泛使用，成为犯罪嫌疑人的重要犯罪工具之一。

早期发展

在使用电话之前，人们可以通过电报“快速”地与亲友交流，但起草最简单的电报草稿，或许还要查阅电码书，都需要花费大量时间，而且即使以最快的速度发出电报，回电话也要往返一次。所以到了19世纪末，电话的发明者只是模糊地有了让电话超越电报的想法。这个想法当然是好的，但是实现起来真的不容易。

说到电话的发明，许多先驱者已经对它进行了大量的探索。人们认为安东尼奥·梅乌奇在1849年发明了电话的原型。它是由法国人Boussard和德国人Reiss在1854年左右提出的。两块金属板用金属丝连接起来。当一方说话时，金属板振动，这可以转换成电信号并传输到另一方。1860年左右，住在德国美因河畔法兰克福附近的菲利普·赖斯(1834-1874)第一次用电发出了旋律。他把这个装置叫做“电话”，意思是“电话”。所以这个名字一直用。

目前公认的电话发明者是贝尔，他于1876年2月14日在美国专利局申请了电话专利权。就在他申请两个小时后，一个叫E .格雷的人也申请了电话专利。频，这种方法显然不可行。贝尔的成功源于一个偶然的发现。1875年6月2日，在一次实验中，他将一块金属板连接到一个电磁开关上。没想到，在这种状态下，声音奇妙地变成了电流。分析原理，原来金属片因声音振动，在连接的电磁开关线圈中感应出电流。格雷的设计原理和贝尔的不同，是利用麦克风内部液体的电阻变化，而接收器和贝尔的一模一样。1877年，爱迪生获得了碳粒子麦克风的发明专利。与此同时，许多人对电话的工作方式进行了各种改进。专利纠纷很复杂，直到1892年才告一段落。

技术革新

在电话发明后的几十年里，围绕着电话的操作和技术，申请了大量的专利。史端乔的“自动拨号系统”减少了人工接线带来的各种问题，干电池的应用减少了电话的体积，加载线圈的应用减少了长途传输的信号损失。1906年，李德发明了电子试管，其放大功能引领了电话服务的方向。后来贝尔电话实验室以此为基础做出了电子三极管，这项研究意义重大。1915年1月25日，第一条跨地区的电话线路在纽约和旧金山之间开通。它使用了2500吨铜线，13万根电线杆和无数的负载线圈，沿途还使用了三个真空管放大器来加强信号。1948年7月1日，贝尔实验室的科学家发明了晶体管。这不仅对电话的发展意义重大，而且对人类生活的方方面面都有很大影响。在随后的几十年中，出现了大量的新技术，如集成电路的生产和光纤的应用，对通信系统的发展起到了非常重要的作用。

逐渐普及

1948年，美国有3000万部电话接入互联网。到20世纪60年代，美国的电话连接数量超过8000万，全世界的电话连接数量超过1.6亿。到1980年，美国有超过1.75亿电话用户线。

2005年，全球固定电话干线数量为126405万户，干线普及率为19.84%。全球电话干线数量从2000年的9.749亿条增加到2005年的12.6405亿条，年均增长率为5.3%，增长率最高的是亚洲的11.9%和非洲的7.8%。美国和欧洲的增长率低于1%。所以美欧干线在全球的比重在下降。美国主线占比从1995年的32.09%下降到2005年的23.47%，欧洲从38.18%下降到25.99%。由于亚洲电话的快速发展，亚洲电话的比例也从1995年的26.36%上升到2005年的47.21%。此外，美国中央情报局2007年的统计显示，尼泊尔、缅甸、索马里、利比里亚、阿富汗和巴布亚新几内亚等贫穷国家每百人拥有的固定电话不到10部。从中国到一些人均国内生产总值每年约1万美元的东欧国家，每100人拥有20至30部电话。在人均国内生产总值在2万到4万美元之间的富裕国家，包括西欧的大多数国家，如瑞典、芬兰、意大利和希腊，每100人拥有40到70部电话。最后，人均GDP超过4万美元的国家之间也存在差异。在美国，每100人拥有的电话数量是64部。

市场萎缩

受移动通信发展的影响，自2007年以来，固定电话安装数量逐年下降。相比之下，手机的增长更为迅速，并呈现出逐年持续增长的趋势。英国电信分析公司TheMobileWorld发布的统计报告显示，2011年5月，全球固定电话用户数为13.2亿，移动电话用户数为56亿。两者之和为69.2亿，相当于现在的全球人口。

在加拿大，2013年的统计结果显示，该国21%的家庭表示，他们只在家里使用手机。结果显示，2016年下半年，美国50.8%的家庭只拥有手机，而只有45.9%的家庭仍然安装固定电话。到2020年，根据澳大利亚通信和媒体局的统计，该国60%的成年人表示，在截至2020年6月的一年中，60%的成年人没有在家中使用固定电话，而是使用手机进行语音通话，这一比例比2015年高出29%。

2023年，英国宣布计划在2025年底完全关闭PSTN(公共交换电话网，我们日常生活中常用的网络)。要知道，荷兰和爱沙尼亚已经关闭了这个网络，法国、德国、日本等其他国家也在逐步关闭。

中国固定电话发展史

1881年，英国电气技师皮晓普在上海十六铺沿街架设了一对露天电话，通话一次36便士。这是中国第一部电话。1882年2月，丹麦大北电报公司在上海外滩杨玉田路设立了中国第一个电话局，用户25户。同年夏天，皮晓普以“上海电话互助协会”的名义开办了第二个电话局，用户30多人。同年年底，英国公司“东洋电话”将上述两家电话局合并运营，仍只有300多名用户。后来被工信部接手了。1889年(光绪二十五年)，安徽安庆府候补彭明宝设计制造了五六十种大小不一的零件，制成了中国第一部电话。

中国电话业的快速发展是在新中国成立之后。在此之前，中国的电信系统发展缓慢。1949年，中国电话普及率仅为0.05%，电话用户只有26万户。新中国成立初期，中国通信基础设施陈旧，技术落后:全国市话交换机总容量只有31万门，长途通信以短波无线电报为主，技术装备比发达国家落后二三十年。1949年后，中央人民政府迅速恢复和发展通信。1958年建成的北京电报大楼成为新中国通信发展的重要里程碑。在60年代的中国，手持电话的出现实现了人们远距离通话的愿望。摇动手柄发电，然后通过人工接线员接通电话，这变得很珍贵。上世纪60年代，“楼上楼下，灯和电话”是人们常说的一句话，象征着对未来美好生活的向往。但直到改革开放之初，在中国，电话还是个稀罕物，只有少数人能拥有。上世纪70年代，随着我国基础电信设施建设的加快，公用电话成为大街小巷每一家杂货店的热情打卡地，排队打电话成为那个时代最值得期待的时刻。随着通信技术的发展，电话座机开始进入中国寻常百姓家，从奢侈品逐渐成为必需品。到1978年，全国电话普及率仅为0.38%，不到世界水平的1/10。占世界人口1/5的中国，电话总数不到世界电话总数的1%，每200人不到一部电话，比美国落后75年。交换机自动化比例低，大部分县和农村仍使用“曲柄”，长途传输主要依靠明线和模拟微波。即使在北京，每天也有20%的长途电话无法接通，15%的长途电话一小时后才能接通。电报大楼的来访者必须带午餐去排队。

1981年，中国实行开放政策，为普通家庭安装电话。正是在这一年，唱盘进入了中国的寻常百姓家。尽管拨号既麻烦又乏味，但由于安装和通信费用高昂，很少有家庭拥有电话。普通人还是去邮局用公用电话。1983年，上海开设了中国第一个寻呼台，BP机进入中国。BB机的出现加速了公用电话亭的建设。从20世纪80年代到90年代，街上出现了各种公用电话，如投币电话和卡式电话。90年代，随着经济的发展，家用固定电话开始真正进入人们的家庭，并逐渐普及。这时候电话已经是触摸式的了，电话还可以显示来电号码。

2003年3月，中国固定电话用户达到22562.6万户。2016年12月，根据国内三大运营商的综合数据，全国移动用户新增165.1万，总数达到8.49亿。在此背景下，去年12月中国联通固话用户减少106.9万户，总数仅为6664.9万户。中国电信固话用户去年12月减少69万户，全年减少746万户，共计12686万户。此外，中国工信部统计报告显示，去年中国固话用户流失2437万，到2016年底仅剩2亿。但手机用户增加了5054万，达到13.2亿。数据显示，我国固定电话用户流失已持续十余年，2017年第一季度，我国固定电话用户数继续下降382万。与固定电话相比，移动设备确实有绝对的优势。

如今，随着移动互联网和智能手机的快速发展，以及微信等移动软件的快速普及，人们低成本地实现了从“见字如面”到“音视频同步”的伟大跨越。手机的更新换代不仅让公用电话亭逐渐消失，也让很多家庭不再保留固定电话。虽然我们的个人或者家庭用户基本上已经不再安装固定电话，但是固定电话对于企业来说还是非常重要的。此外，它还被广泛应用于电信网络犯罪中，成为犯罪嫌疑人的重要犯罪工具之一。

电话的分类方法有很多种，有的根据不同的系统，有的根据不同的选呼信号方式。为了便于理解，现代常用电话分为普通电话和专用电话。

功能划分

普通电话：脉冲电话(脉冲拨号电话):脉冲电话称为拨号脉冲自动电话，如图所示。每当用户拨打拨号盘时，就会产生一系列对应于被叫号码的脉冲。脉冲键手机:手机装有一个被称为脉冲芯片的集成电路，它将用户按下的数字逐个存储起来，然后发送相应的脉冲序列，可以在没有音频接收器的情况下与开关配合使用。脉冲拨号有以下缺点:(1)速度慢，电话号码越长，拨号时间越长，占用交换机的时间越长，不仅使程控交换机连接速度快的优势发挥不出来，而且影响交换机的接通率；(2)易出错信号，脉冲信号在线路传输中容易出现波形失真；(3)容易干扰，脉冲信号幅度大，容易产生线间干扰。所以这种电话已经初步被淘汰了。双音键电话(DTMF):这种电话主要用程控交换机生产。它的信令方式与DC脉冲信令方式完全不同，是由按键拨号盘的编码信号触发，双音多频集成电路产生双音合成信号。用户每按一个键，就可以同时发出两个对应数字的单频组合波，如表所示。如图所示，双音按键电话具有拨号速度快、抗干扰能力强等优点，因此被广泛使用。

专用电话：投币电话:自动付费公用电话的早期产品，只能拨打本地电话。其控制功能包括检测和判断硬币的真伪、电路的通断控制、通话时限、报警和显示、收集和归还硬币等。一些投币电话还可以显示所收硬币的面值和通话费用，甚至对不同的电话服务使用不同的费率。磁卡电话:自动收费公用电话的换代产品，不仅可以打市话，还可以打长途。磁卡电话和投币电话的重要区别在于，使用的是提前购买磁卡的支付方式，而不是使用现金硬币。无绳电话:其手机配有麦克风和听筒，支架上也配有麦克风和扬声器。手机可以随身携带，通过内置双工电台的无线电波与主底座连接，传输信息。因此，无绳手机除了可以通过基座呼叫或应答交换网的有线用户外，基座还可以使用免提扬声器或有线手机直接建立呼叫或应答呼叫，还可以通过无线电波与手机通话。当电源出现故障时，这种支架相当于一部普通的按键式电话，可以与有线用户通话或接听电话，这样电话联系就不会因为电源故障导致内部无线电不工作而中断。

固定电话

留言和录音电话:包括自动应答电话、自动录音电话和自动应答电话。自动应答电话是在普通电话上加一个自动应答机，用磁带或集成电路数字存储器把机主需要提前通知对方的话记录下来。对方响几次，它就自动接听，把机主的信息发给对方。自动录音电话是电话和录音机的结合。当对方来电，机主不在家时，可以自动开启录音，录下给机主的留言。主人回家后，可以通过播放声音来收听对方的消息。自动应答录音电话是自动应答机、自动录音机和电话相结合的产物。早期的自动应答录音电话采用模拟录音放音方式，使用盒式磁带作为对方留言的记录介质。最新的现代电话使用数字记录和回放模式，即使用随机存取存储器(RAM)作为双方留下的消息的记录介质。录音时，语音信号通过模数转换器转换成数字信息，写入RAM。播放时，从RAM中读取数字信息，由数模转换器转换成语音信号。

电视电话:电视电话由电话、电视、摄像机和控制器组成。电话用于语音传输，摄像头和电视用于图像显示，控制器用于电视的操作控制。电视电话系统的传输线路可以是微波中继线路、卫星通信线路、光纤通信线路和其他宽带线路。

文字电话:普通电话只能传递语音信息，不能传递那些难以用文字表达的内容，如设计图纸、亲笔签名等。书写电话是书写机器和电话结合的产物。它是一种新的通讯工具，可以用来说话和传递书写信号。它可以在本地电话网或长途电话网上使用。书写电话的通讯原理与普通电话完全相同，书写功能基于遥控随动技术。书写器配有一对专用的发送笔和接收笔。当发送者的发送笔在纸上书写或绘画时，笔尖驱动水平方向和垂直方向的编码器输出代表两个方向位移的编码信号，电信号通过电话网络传输到另一台书写机器，驱动接收者的发送笔与发送者的发送笔同步位移，从而忠实地复制发送者写在纸上的文字和图形。

语音拨号电话:这是一种在普通电话或交换机上安装了语音识别器的电话。只要给出名字或号码，电话就能接通。20世纪80年代以来，出现了各种语音识别专用软件，为语音拨号的实现创造了条件。

口语翻译电话:语音拨号只识别有限的孤立词，如0~9位数字、公司名称、人名等。而口头翻译电话要复杂得多。它要识别自然的连续语音，因为发音不好，很难识别。因此，需要能够识别语言的实时翻译合成技术，将合成的自然电话语音传输给对方。

供电交换划分

文字电话:普通电话只能传递语音信息，不能传递那些难以用文字表达的内容，如设计图纸、亲笔签名等。书写电话是书写机器和电话结合的产物。它是一种新的通讯工具，可以用来说话和传递书写信号。它可以在本地电话网或长途电话网上使用。书写电话的通讯原理与普通电话完全相同，书写功能基于遥控随动技术。书写器配有一对专用的发送笔和接收笔。当发送者的发送笔在纸上书写或绘画时，笔尖驱动水平方向和垂直方向的编码器输出代表两个方向位移的编码信号，电信号通过电话网络传输到另一台书写机器，驱动接收者的发送笔与发送者的发送笔同步位移，从而忠实地复制发送者写在纸上的文字和图形。

语音拨号电话:这是一种在普通电话或交换机上加装了语音识别器的电话。只要给出姓名或号码，电话就能接通。20世纪80年代以来，出现了各种语音识别专用软件，为语音拨号的实现创造了条件。

口语翻译电话:语音拨号只识别有限的孤立词，如0-9位数字、公司名称、人名等。而口头翻译电话要复杂得多。它要识别自然的连续语音，因为发音不好，很难识别。因此，需要能够识别语言的实时翻译合成技术，将合成的自然电话语音传输给对方。

固定电话的基本组成和工作原理是:麦克风将振动的声音信息转化为电流信息(电磁感应现象)，即根据电磁感应，当放置在磁极附近的线圈在声音推动下振动(发声物体振动)，线圈中会产生与声音变化相对应的感应电流，从而将声音信号转化为强弱不等的电流信号。然后将变化的电流信息传输到另一个电话听筒，电话听筒的听筒将电流信号还原为声音信号(磁场对电流有很强的作用)，即根据磁场对电流的作用，当变化的电流通过放置在磁极附近的线圈时，线圈受到大小和方向不同的磁场力的振动，带动扬声器振膜振动，变化的电流信号转换为声音信号。麦克风麦克风又称动圈式麦克风，利用电磁感应原理将声音信号转换成电信号，然后加载到录音系统或扬声器中，俗称“音箱”，利用磁场对带电导体的作用，将电信号转换成声音信号。