Teléfono

El teléfono convierte las vibraciones de la voz en una corriente eléctrica variable, la envía por un hilo y la vuelve a convertir en sonido en el otro extremo. Alexander Graham Bell lo patentó en marzo de 1876; dos años después sus teléfonos magnéticos se usaban comercialmente, y el micrófono de carbón y las centrales lo convirtieron pronto en un servicio público.

Qué es

Un teléfono transporta la propia voz por un par de hilos. Un transmisor convierte las ondas de presión de la voz en una corriente eléctrica cuya intensidad sigue las variaciones de la presión sonora; un receptor, en el otro extremo, usa esa corriente para mover una placa fina y recrear el sonido.

La lámina muestra uno de los teléfonos de mano de Bell de 1877 y 1878, un instrumento de madera torneada apodado butterstamp porque recordaba a un sello para mantequilla. El mismo aparato servía para hablar y para escuchar, y funcionaba sin pila: la propia voz producía la corriente.

Cómo funciona

El teléfono de cordel transmite el sonido de forma mecánica: la voz hace vibrar el fondo de una lata y el cordel tenso hace vibrar el de la otra.

Dentro de la caja de madera del butterstamp, un imán de barra de acero recorre todo el mango. En su extremo delantero hay una corta pieza polar de hierro dulce rodeada por una bobina de hilo de cobre fino y aislado. Justo delante del polo, separado de él por una ranura de una fracción de milímetro, un fino disco de hierro, la membrana, está sujeto por el borde detrás de la boquilla. Los dos extremos de la bobina salen a unos bornes en la parte trasera, y de allí parte un par de hilos hacia el otro teléfono.

Cuando alguien habla en la boquilla, la presión del aire sobre la membrana sube y baja, y el disco se curva hacia dentro y hacia fuera muy poco. Cada vez que se acerca al polo, pasa por el hierro una parte mayor del campo del imán; cada vez que se aleja, una menor. Un campo magnético variable en una bobina genera en ella una tensión, así que la bobina envía por la línea una corriente alterna débil que sigue la forma de la onda sonora.

En el micrófono de carbón, la membrana comprime una cápsula de granos de carbón, de modo que la corriente de una pila varía con la voz.

En el otro extremo, la misma corriente recorre la bobina del segundo teléfono. Refuerza o debilita la atracción del imán permanente sobre la membrana de ese aparato, que se mueve así al compás de la del que habla y hace vibrar el aire delante de ella. Toda la energía sale de la voz, por eso el sonido es débil y el alcance corto. Desde finales de la década de 1870, los teléfonos incorporaron un micrófono de carbón: la membrana presiona el carbón, cuya resistencia eléctrica baja al comprimirlo, de manera que la voz hace variar la corriente de una pila en vez de producirla. La señal resultaba mucho más fuerte.

Cómo construirlo

Dos altavoces pequeños muestran el mismo principio, el paso reversible entre sonido, movimiento y corriente. Están construidos de otra manera que el aparato de Bell: en un altavoz la bobina va unida a la membrana y se mueve con ella en el campo de un imán, mientras que en el butterstamp la bobina y el imán quedan quietos y solo se mueve la membrana de hierro. Unidos entre sí, dos altavoces forman un teléfono sin pila.

Reunir el material. Hacen falta dos altavoces pequeños iguales, de 8 ohmios y de 5 a 8 cm de diámetro, comprados sueltos o sacados de juguetes de pilas después de quitarles las pilas (nunca de radios ni de otros aparatos que funcionan con la red, ni siquiera desenchufados: algunas piezas siguen cargadas), y unos metros de cable de timbre doble o de cable de altavoz.

Cablear. Pele un centímetro de cada extremo del cable. Una un conductor al primer borne de cada altavoz y el otro conductor al segundo borne de cada uno, con bornes de tornillo o retorciendo y encintando los empalmes.

Hablar. Empiece con un cable corto y luego tiéndalo entre dos habitaciones con la puerta cerrada, para que su compañero no le oiga directamente. Hable fuerte y muy cerca de una membrana mientras él se acerca el otro altavoz al oído; después desconecte un hilo y repita para comprobar que el sonido pasa de verdad por la línea. Espere una voz débil; el resultado depende de los altavoces: si no llega nada, acorte el cable o pruebe altavoces de otro tamaño. Cambien los papeles: cada altavoz hace de transmisor y de receptor, como el butterstamp.

Comparar. Haga también un teléfono de cordel con dos latas o vasos de cartón y unos metros de cordel anudado por un agujero en el fondo de cada uno. Mantenga el cordel tenso y lejos de obstáculos, y compare los dos.

Seguridad. Este circuito no necesita pila y no debe conectarse nunca a la red eléctrica ni a una línea telefónica, que llevan tensiones peligrosas. Las latas abiertas tienen bordes cortantes: límelos o cúbralos con cinta. No grite directamente al oído de nadie a través de ninguno de los dos teléfonos.

Historia y evolución

Antes de Bell, varios inventores intentaron transmitir la voz por electricidad. En 1861 Philipp Reis presentó en Fráncfort un aparato al que llamó teléfono, pero que no pasó de curiosidad. Antonio Meucci presentó en 1871 un aviso previo de patente para un «telégrafo sonoro» y lo dejó caducar en 1874; su prioridad sigue discutiéndose.

El transmisor de líquido de Bell, marzo de 1876: la voz hace vibrar la membrana, el hilo se hunde más o menos en el agua acidulada y la corriente varía.

Bell, que trabajaba entonces en Boston, presentó su solicitud de patente el 14 de febrero de 1876, el mismo día en que Elisha Gray presentaba un aviso previo con una idea parecida, y sigue discutido cuál de los dos documentos llegó primero. La patente n.º 174 465 se concedió el 7 de marzo. Tres días después, con un transmisor de líquido, Bell dirigió su primera frase claramente inteligible a su ayudante Thomas Watson. Pronto abandonó el transmisor de líquido por el teléfono magnético, patentado el 30 de enero de 1877. El 12 de febrero de 1877, un público reunido en Salem oyó a un orador que hablaba desde Boston, a unos 26 km.

Thomas Edison ideó un transmisor de carbón en 1877, y Henry Hunnings, en Inglaterra, usó carbón en granos. La primera central comercial abrió en New Haven, Connecticut, el 28 de enero de 1878, con 21 abonados conectados a mano en un conmutador. Las centrales automáticas de Almon Strowger permitieron después a los abonados establecer ellos mismos sus comunicaciones, algo que el disco numerado facilitó desde 1896. En la década de 1950 Estados Unidos tenía más de la mitad de los teléfonos del mundo.