Breu història

L'home des de sempre a tingut la necessitat de comunicar-se a distància.

Al llarg de la història els mètodes per aconseguir-ho han estat: banderes, fogueres, fars, tambors, etc.

Tots aquest sistemes van quedar superats amb el descobriment de l'electricitat i posteriorment l'electrònica.

El telègraf

El Telègraf inventat a finals del segle XIX per Samuel Morse, era un sistema de comunicació capaç de transmetre missatges a traves d'un cable elèctric. El sistema consistia en fer circular l'electricitat a impulsos de diferent durada entre dos punts distants. Gràcies a una codificació, coneguda com codi Morse, era possible la transmissió texts a gran distància.

Aquest sistema de comunicació ha estat en ús fins fa relativament pocs anys.

Transmissió de la veu

El següent pas en les comunicacions va ser la transmissió del so a distància. Per aconseguir-ho calia uns equips capaços de transformar el so en senyals elèctrics, amplificar aquest senyal, transmetre-la a distància i transformar-lo novament en so.

Elements bàsics per la transmisió so:

El micròfon
El micròfon és un dispositiu que capta el so amb una membrana i el transforma en un dèbil senyal elèctric. Els micròfons poden ser a base de grans de carbó, electromagnètics, de cristall, electrònics, etc.

Amplificador
L'amplificador és un circuit electrònic que dona potència a un senyal elèctric dèbil. Els amplificadors s'utilitzen per poder transmetre el so a llargues distàncies o per enviar-lo amplificat a un altaveu.

L'altaveu
L'altaveu és un dispositiu que transforma un senyal elèctric en so. L'altaveu consta d'una membrana generalment de cartó unida a una bobina, aquesta te a l'interior un iman.
El pas del corrent per la bobina produeix un moviment vibratori de la bobina i la membrana, produint un so. L'auricular és una versió reduïda de l'altaveu.

El telèfon
El telèfon és un aparell que consta d'un micròfon, un auricular, un sistema de marcació per teclat o disc i un avisador o timbre.

El micròfon transforma la veu en un senyal elèctric que es amplificat i transmès a distància a un altre aparell per mitja d'un cable elèctric, en l'aparell receptor el senyal es transformat en so per mitja de l'auricular.

Cada telèfon és identificat per un nombre, per posar en contacte dos telèfons cal connectar-los entre ells, la connexió es du a terme a les centrals telefòniques automàtiques. Quan des d'un telèfon es marca el nombre d'un altre, uns impulsos elèctrics informen a la central del nombre del telèfon amb el que es vol comunicar, la central connecta els dos aparells i fa sonar el timbre de l'aparell receptor.

Els primers telèfons no disposaven de teclat, per parlar amb un altre telèfon calia sol·licitar la connexió a una operadora que feia funcionar la central de forma manual.

La xarxa telefònica és elconjunt de cables i centrals necessaris per interconectar els telèfons.

Les xarxes telefòniques dels diferents països estan interconnectades la qual cosa permet comunicar-se amb qualsevol part del món.

Telefonia digital
Hi ha dos sistemes de transmissió: analògica i digitals.
En la transmissió analògica es transmet un senyal elèctric proporcional a so.
En la transmissió digital el so es codifica en una sèrie d'uns i zeros, aquest són els que viatgen per les xarxa telefònica i un cop arriben a destí son novament transformats en so.

La xarxa telefònica digital també permet la transmissió altres tipus d'informació com: música, dades, imatges o Internet.

La ràdio

La ràdio és un sistema de transmissió de so per l'espai.

Funcionament de la ràdio

La ràdio es fonamenta en l'emissió d'unes ones electromagnètiques per part d'un emissor, aquestes ones, que es propaguen per l'espai són captades per un receptor.

Les ones electromagnètiques
Les ones electromagnètiques és un tipus de radiació que emeten els electrons quan oscil·len o vibren per un circuit elèctric.

Per tant tots els circuits elèctrics on hi ha canvi de sentit en la circulació dels electrons produeixen radiacions electromagnètiques.

• La freqüència és una de les característiques de les ones electromagnètiques, la freqüència ens indica la quantitat de vegades que els electrons canvien de sentit en un segon.
  De la freqüència les ones electromagnètiques en depenen: els seus efectes i la distància a la que poden viatjar.
• Velocitat de transmisió Les ones electromagnètiques es desplacen a la velocitat de la llum, de fet la llum es una ona electromagnètica i el color de la llum és conseqüència de la freqüència.
  
• La amplitud d'una ona és la diferència entre els seus valors màxim i mínim.

Per transmetre un so l'emissor crea dos freqüències una de baixa freqüència equivalen al so (moduladora) i un altra de alta freqüència que s'anomena portadora.
Un circuit electrònic s'encarrega de modular (fer variar) la freqüència o l'amplitud de l'ona portadora en funció de les característiques de l'ona moduladora .

Aquesta ona modulada és emesa per l'antena de l'emissor i captada per la del receptor.

El receptor demodula (separa) les dues freqüències. La senyal corresponen a la freqüència del so es amplificada i enviada al altaveu.

Cada emissora emet a una freqüència determinada i el receptor per seleccionar una emissora ha de sintonitzar (ajustar) la freqüència de l'emissora.
Els aparells receptors de ràdio disposen d'un selector AM amplitud modulada o FM freqüència modulada, i d'un dial on hi ha escrites les diferents freqüències en kilohertz o megahertz.

La televisió
La televisió és un sistema que permet transmetre imatge i so a distància, generalment a traves de l'espai en forma d'ones electromagnètiques.

Les imatges es capten per mitjà de càmeres i es reprodueixen en una pantalla.

La càmera de televisió
La càmera de televisió capta les imatges i les transforma en un senyal elèctric. La càmera consta d'un objectiu òptic per on entra la llum i d'unes plaques sensibles anomenades CCD que transformen la llum en senyal elèctric.
Cada CCD conté milers de petits sensors que capten la llum i generen un senyal elèctric proporcional a la quantitat de llum.
Per captar les imatges en color aquesta es descomposa per mitjà de filtres en els tres colors primaris RGB (red,green,blue) i cada color es captat per un CCD diferent.

Emissora de TV

El senyal corresponent a la imatge junt amb la informació de só, es modulada i transmesa per una antena en forma d'ones electromagnètiques.

El receptor de televisió

El receptor descodifica les ones captades per l'antena i reconstrueix el senyal elèctric de la imatge i del so. El tractament del so és similar al de la ràdio. La imatge és reproduïda en una pantalla.

Les pantalles de televisió han sigut durant molts anys per tubs de raig catòdics, que consisteixen en un canó d'electrons que impacten sobre una pantalla en la que hi ha milers de petits punts fosfora cents dels tres colors primaris blau,verd i vermell. L'impacte dels electrons sobre la pantalla produeix un petit punt de llum, que es desplaça per la pantalla formant la imatge.
La imatge en un sistema de televisió es transmet en forma de línies, en el cas d'Europa 625 línies a 50 imatges per segon.

En l'actualitat s'han popularitzat les pantalles planes de LCD. Amb una tecnologia completament diferent. En aquest cas la pantalla de LCD té milers de punts que actuen com a filtre deixant passar o no el llum de la part posterior de la pantalla.

La televisió digital
En aparells com els DVD , les càmeres fotogràfiques o de video domèstiques les imatges i els sons estan enregistrats en format digital, es a dir en forma d'uns i zeros. Aquest sistema aconsegueix un gran augment de qualitat de image.

En la televisió digital via satèl·lit, cable o terrestre les imatges es transmeten en format digital.

Característiques de la televisió digital

• augment de la qualitat
• augment del nombre de canals.
• recepció en zones on abans hi havia dificultats de recepció.
• interactivitat.
• Integració d'aparells audiovisuals i informàtics.
  

La telefonia mòbil
En la telefonia mòbil estableix la connexió entre terminals per mitjà d'ones electromagnètiques.
Aquest sistema fa possible la comunicació mitjançant telèfons portàtils.
Tot i què el principi de funcionament és senzill, la tecnologia per que funcioni és complexa.

Funcionament
Les diferents zones geogràfiques es divideixen en petites àrees o cel·les.
Dins de cada cèl·lula una antena permet la comunicació amb els telèfons mòbils que estan dins la seva zona d'influència.
Les diferents cèl·lules estan connectades entre elles per antena o per la xarxa telefònica convencional.
Un sistema informàtic te localitzats tots els telèfons que hi ha dins de cada cèl·lula, i li assigna una línia o freqüència.

Quan es vol establir una connexió el telèfon que inicia la comunicació es connecta amb una central que mitjançant un sistema informàtic localitza al telèfon receptor per establir-hi la comunicació.

En la telefonia mòbil la comunicació no és mai directa entre els aparells.
La telefonia mòbil és d'abast internacional, sempre i quan existeixi cobertura.

La tecnologia GSM (global system for mobiles) facilita la comunicació internacional. Un usuari pot viatjar per tot el mon i rebre o emetre trucades.

Actualment hi ha sistemes de telefonia mòbil via satèl·lit, en aquest cas el telèfon connecta amb un satèl·lit i no fan falta antenes terrestres per tenir cobertura.

Telefonia IP
La telefonia IP és la telefonia per Internet, aquest sistema aprofita la xarxa d'Internet per les trucades telefòniques, aquest sistema permet converses internacionals a preu de trucada local.

Activitats
8,10,11,12,14,16, TDT? 17-19

Pràctiques
veure el so en l'oscil·loscopi
construcció d'una ràdio ?
Veure imatge TV amb lupa
Síntesi additiva de la llum programa dibuix?

Simuladors edu365