İlk Telefon Makineleri ve Santralleri

Bundan önceki yazılarımızda, telefonun icadı ve sonrasında bu icadın diğer icatları nasıl tetiklediği konuları ele alınmıştı. Bu yazımızda ise bizzat telefonun kendisi ve telefon santralleri ile hemhal olacağız. Telefonun icadından sonraki süreç içerisinde bazı yeni teknikler geliştirildi. Telefonlar, ilerleyen zamanda sürekli küçüldükleri gibi birçok ek özelliklerle de donatıldı. Ancak yine de Bell’in patent hakkını aldığı o ilk telefonunun temel prensipleri, modern aygıtlarınkiyle benzerlik içermektedir.

Mesela bugün de telefonlar, bir mikrofona ihtiyaç duyarlar. Bell’in aygıtında bu fonksiyonu esnek bir metal diyafram ve at nalı mıknatıs üstleniyordu. Bu mıknatıs üzerine doğru akım kaynağına bağlı tel bobin sarılı bulunuyordu. Ses dalgaları metal diyaframa salınım vererek, onu hareket ettiriyor ve bu titreşim mıknatıs ile taşınarak doğru akım bulunan bobinde depolanıyordu. Bu akımın ses dalgasına geri dönüşümü de yine aynı prensiple gerçekleştirilebiliyordu. O zamanlar mikrofonun kalitesi tabii ki çok iyi değildi. 1878’de kömürlü mikrofonların bulunuşuyla ses iletişim kalitesi biraz daha iyileştirilmiş oldu. Günümüzde ise telefonlara transistorlu mikrofonlar yerleştirilmektedir. Elektronik sinyallerin, sese dönüşümünü ise küçük hoparlörler üstlenmektedir.

Telefon makinası, mikrofon yani verici, kulaklık yani alıcı ve üreteçten oluşur. Telefonun ahizesindeki mikrofona konuşulunca ses dalgalarının şiddetine göre mikrofondaki diyafram yani ince zar titreşir. Diyafram titreşince mikrofonun içinde ön tarafta bulunan kömür tozlarını titreştirir. Kömür tozları titreşince yani ses dalgalarının şiddetine göre sıkışıp gevşeyince, kömür tozlarının içinde bulunan iletkenin uzunluğunun arttırılıp azaltılması sayesinde, telin direncini değiştirir.

İletken telin direnci değişince de devreden geçen elektrik akımının şiddeti değişir. Elektrik akımı telefon hatları sayesinde karşı taraftaki telefonun kulaklığına gelir ve elektromıknatısa mıknatıslık özelliği kazandırır. Kulaklıktaki elektromıknatıs, elektrik akımının şiddetine göre önündeki diyaframı yani ince metal zarı titreştirir. Diyafram titreşince oluşan ses dalgaları havanın titreştirilmesi sayesinde kulağa gelir ve ses titreşimleri duyulmuş olur. Telefon makinasının içindeki konuşma kısmı kısaca böyledir.

İlk Telefonların ve Santrallerin Çalışma Prensipleri

Telefon makinasının işaretleşme kısmını, yani karşı tarafın nasıl arandığı veya karşı tarafın aradığından nasıl haberdar olunduğu ile ilgili bölümleri ise gençlerin bilgi sahibi olması bakımından, ilk telefon makinalarından olan manyetolu telefonlar üzerinden anlatalım. Manyetolu Telefonlar, tamamen analog çalışan, Graham Bell’in patentini aldığı telefon teknolojisine çok yakın olan bir telefondur. İlk kez 1881’de kullanılmaya başlanmış, bir masa üstü veya duvar telefonudur. Üzerinde numara çevirme kadranı veya tuşları bulunmamaktadır. Sadece yan tarafında bir çevirme kolu vardır. Bu çevirme kolunun mili makine içerisinde bir manyetoyu çevirir ve bu manyeto bir jeneratör görevi görür, dalgalı elektrik üretilmesini sağlar. Üretilen elektrik, telefon hattı üzerinden merkezi santrala iletilir ve orada bir uyarıcı zilin çalmasını veya lambanın yanmasını sağlar. Santral memuru yani operatör, böylece ilgili arayan aboneden bir arama talebi olduğunu anlar. Santral konsolu üzerinde her abonenin bir jak fişi ve bir de bu jak fişin takılacağı, jak fişi yuvası, bulunur. Santral memuru kendi kulaklığına irtibatlı olan, ucunda jak fişi bulunan kordonu arayan abonenin, jak fişi yuvasına takar. Mikrofonlu kulaklık aracılığı ile arayan aboneden kimi aramak istediğini sorar, öğrenir. Sonra santral memuru kendini devreden çıkarır, aranmak istenen abonenin jak fişi yuvasına, arayan abonenin jak fişli kordonunu takar. Böylece, ucunda jak fişi bulunan bu özel kordon ile bu iki aboneyi birbirine irtibatlar.

Bu aşamada, arayan abone tekrar manyetoyu çevirmeye devam eder. Arayan taraftaki telefon makinasında üretilen elektrik santrala ulaşıp oradan aranan abonenin telefonuna kadar ulaşır. Bu defa aranan abonenin telefon makinasındaki zil çalar. Aranan abone cevap verirse ve müsaitse, görüşme gerçekleşir. Aranan abone, farklı bir santralde veya şehir dışında ise bu aşamada trank denilen dış hat bağlantıları devreye girer.

Telefon ve Santrallerin Çalışma Prensiplerinin Değişim Süreci

Daha sonra bu prensipler biraz değişikliğe uğramıştır. Bu aşamada işaretleşme için aboneden santrale zil akımı, operatörü uyaran lamba, operatörden aboneye zil akımı ve cevap veren abonenin meşguliyetini görmeye yarayan lambalar işaretleşmeye girmiştir. Bu santralde operatör, aboneden gelen istek doğrultusunda diğer bir telefon hattına kordon (kablo), jak (fiş) veya kle (anahtar) kullanarak bağlantı yapmakta ve bağlantıyı çözmektedir.

İlk manuel telefon santrali 28 Ocak 1878 günü, Connecticut’ta, New Haven kentinde hizmete açılmıştı. Santralın operatörlüğünü, George Willard Coy yapıyordu. Aboneleri birbirine bağlayan Coy, bir rivayete göre telefonu açan kişilere, önce “Ahoy… Ahoy” diyordu. Daha sonra bu sözcüğün yerini “alo” aldı ve zamanla tüm dünyaya yayıldı. İlk kadın santral memuresi ise Bayan Emma Nutt’tur. Bayan Nutt, 1 Eylül 1878 günü, Boston’da Edwin Holmes tarafından faaliyete geçirilen telefon işletmesinin santralında görevine başladı. 1880’li yıllara gelindiğinde, tüm santral görevlileri, kadınlardan seçildi.

Santral memurları, her ne kadar işlerini layıkıyla yapıyor olsalar da ister istemez, telefon görüşmelerine kulak misafiri olabiliyorlardı. Dolayısıyla, birçok bilgi yanlış şekilde kullanılabiliyordu. Mesela ilk otomatik santralin çıkış hikayesini anlattığımızda; eşi cenaze levazımatçısı olan bir santral memuresinden bahsetmiştik. Bu bayan, eşinin rakibi olan bir başka cenaze levazımatçısının müşterilerini, kendi eşine yönlendiriyor ve rakip satıcının müşteri kaybına sebep oluyordu. Bu aşamada bu rakip cenaze levazımatçısı da çareyi otomatik santrali icat etmekte bulmuştu.

Evet, ilk Otomatik Telefon Santrali Patenti, 12 Mart 1889 günü Kansas kentinde cenaze levazımatçılığı yapan Almon B. Strow-ger tarafından alındı. Strowger, otomatik santral yapmayı, mesleğini kurtarabilmek amacıyla kafasına koymuştu. Çünkü, en önemli rakibinin eşi, Kansas kentinin telefon santralında çalışıyordu ve Strowger´i arayan müşterileri kocasına bağlıyordu. Bu durumu engelleyebilmek için başka çare bulamayan Strowger çalışmalarını hızlandırdı ve sonunda otomatik telefon santralı yapmayı başardı. Strowger tarafından üretilen otomatik telefon santrallarından ilki, 3 Kasım 1892 günü La Porte Postanesi´nde hizmete girdi. Çok kısa bir zaman içinde, ABD´nin her köşesinde yaygınlaşan bu yeni buluşa halk, “kızsız telefon” adını taktı.

Bu santrala bağlanan telefonların üzerinde, numara yerine üç ayrı tuş vardı. Bu tuşlardan birincisi, birler basamağını, ikincisi onlar basamağını, üçüncüsü ise yüzler basamağını temsil ediyordu. Örneğin, 389 numaralı telefonu arayabilmek için, yüzler basamağına ait tuşa üç kez, onlar basamağına ait tuşa sekiz kez, birler basamağına ait tuşa da dokuz kez basmak gerekiyordu. Hangi tuşa kaç kez bastığını unutan bazı dalgın kişilerin karşısına sık sık, aradıkları yerlerle ilgisi olmayan kişi ya da kuruluşlar çıkabiliyordu.

Sorunun giderilmesi adına geliştirilen, üzerinde “numara kadranı” olan ve bu numaraların çevrilmesiyle aranan telefon makinesi, ilk kez 1896 yılında Amerika Birleşik Devletleri’nin Wisconsin eyaletinin en büyük şehri olan ve Michigan Gölü’nün güneybatı kıyısında yer alan Milwaukee’de, City Hall (belediye) binasında, P.A.X. adlı özel telefon şirketi tarafından hizmete sokuldu.

Kadranda 0-9 arası rakamlar bulunmakta, 1 çevrildiğinde 1, 2 çevrildiğinde 2, ve nihayetinde 0 çevrildiğinde 10 tane ardı ardına işaret sinyali, iletim hattına gönderilmekteydi. Bu işlem, çevrilen kadranın çevrilmesi esnasında değil, kadranın tekrar eski haline gelmesi esnasında, geri dönerken gerçekleşiyordu. Bundan sonraki aşamada, telefon makineleri hem manyetolu ve hem de numara kadranlı şekilde, ikisi bir arada olduğu halde piyasaya çıkmış, nihayetinde otomatik santraller çok yaygınlaşınca, telefon makineleri tamamen numara kadranlı olmuştur.

Adım Adım Anahtarlama (Strowger), 1889

Evet ilk otomatik telefon santrali, Strowger otomatik santralidir. Tamamen elektromekanik olarak tasarlanan Strowger otomatik santrali, benim staj yaptığım esnada gördüğüm, Siemens’in çıkar-döner diye tabir edilen santraline çok benzemektedir. Mantık olarak çok basit olmakla beraber, çalışma yönüyle çok hassas bir santraldir. Şekilden de görüleceği üzere dört rakamlı bir telefon numarasını aramak için yine 4 tane seçici anahtarlama sistemine ihtiyaç vardır. Baştaki (pre) ve sondaki (final) anahtar sistemleri diğer ikisine nazaran biraz farklı çalışır. Şöyle ki, 1. Sıradaki ön seçici anahtarda 0-9 arasında 10 dikey seviye ve her dikey seviyede de 10 tane yatay seviye bulunmaktadır. Burada esas olan, çağrının santrale giriş yapabilmesi için, meşgul olmayan bir anahtar seviyesinin seçilmesidir. Yukarıdaki şekle göre aranan numara 5831 olsun. Birinci sırada meşgul olmayan uygun anahtarlama yapılıncaya kadar, sistem çıkar ve döner. İkinci ve üçüncü sırada aranan numaranın 1. Ve 2. Rakamı kadar sırayla dikey çıkar, yatay olarak meşgul olmayan kadar döner ve seçer, dördüncü sırada ise 3. Rakam kadar yukarı çıkar, sonra 4. Rakam kadar yatay olarak döner ve seçer.