電話という通信方法の回路の図解の一例

電話(でんわ、: telephone)とは、音声電気信号に変え、離れた場所に伝達し、これをふたたび音声に戻すことで、相互に通話できるようにした通信方法[1]

種類

さまざまな分類方法がある。

たとえば伝送途中で信号の形式を基準として アナログ電話 / デジタル電話 と分類する方法がある。

電話は一般的には、信号の伝送に電流や電波を用いる。あまり一般的ではないが、技術的には一応「光線電話」というものもある。光を搬送波として使用するもので空間光通信の一種。直線で互いに見通せる範囲内でしか通信できないが、高速大容量の通信が可能。可視光線以外に赤外線も用いられる。近年ではデジタル式もある。

また特殊用途で、水中電話という、超音波を利用するものもあり、アナログ式とデジタル式がある。

歴史


電話の仕組み

もともとは音声を電流の変化に変換し、それをそのまま相手側の装置に伝送し、相手側の装置で電流を音声に変換した。

20世紀末ごろから普及したデジタル式電話では、変調復調といった手順を含む。多くは得られた情報からのベースバンドを、さらに伝送経路上で符号化する方式で伝送している(搬送帯域伝送)。経路上の回路は複雑になるが、送電経路上の情報の送受信の効率が上がり、情報量や品質が良くなるというメリットがある。


電話の回線

電話の歴史のごく初期には、2台の電話機だけを用いてその間を2本~4本の銅線で繋ぎ、それを繋いだままにしておき、常に2台の電話機の間だけで通話を行う素朴な電話がしばしば用いられた。(現代でも特殊な場所ではそのような、電話機がわずか2台だけで その間を一筋の被覆電線で結び、他の電話機とは一切通話できないような、素朴な電話が設置されることもある。)

電話の歴史の初期の話をすると、たとえばある田舎の町に電話機を設置した家が数十軒ほどあり、その中の任意の2台の電話機の間で通話を行う、という場合は、全ての電話機同士の間に電線を張るのではなく、ハブとなる場所(つまり「電話局」と呼ばれるような場所)を1か所作り、その電話局と各電話機を繋ぐ電線は敷設しておき、電話局の中で、通話する電話機2台から伸びてきている電線と電線を相互に接続してやる、という方式にしてやれば、電線の長さの合計(総延長)が短くて済む、ということになる。19世紀末や20世紀前半は、電線の相互接続の切り替えは主として人間が人手で行っていた。電話の電線を相互に接続したり、接続を切り替えてやる業務を「交換業務」と言い、それを行う人を「交換手」や「電話交換手」と言った。そして「電話局」にはswitchboard(交換台)、電気技術的に見るとパッチパネルを用意し、それを用いて電話同士を電気的に接続してやる方式が、すばやく相互接続してやることができ接続を切り替えるのも簡単で、広く採用された。たとえば「20番さん」が「35番さんとの間で通話をしたい」と交換手に言ってきた場合、交換手は1本のケーブルを用意しその両端の端子を、パッチパネル上で「20番」と書かれている穴および「35番」と書かれている穴に差し込んでやればよいわけである。

その後、通話先を音声で交換手に伝えるのではなく電話機のパルス発信で機械的に伝える方式が開発され、手作業でやっていた相互接続や繋ぎ換えの作業を自動で行う機械も作られ(電話交換機)、徐々に広がっていった。

現代では、通常電話のシステムは電話機1機対電話機1機とはなっておらず、通話を行う時にだけ電話交換機で複数の電話機をつなぐ回線を確保する方式(回線交換)がとられる[2]、という説明になるわけである。

現代の電話回線は自動交換機で世界的に相互接続され巨大な電話網を形成している。固定電話携帯電話衛星電話IP電話など多種多様な電話の相互接続や、無線呼び出しへの発信も可能になっている。人間の音声での通話のためだけでなく、1990年代にインターネットへのダイヤルアップ接続などのコンピュータ・ネットワークにも利用されるようになった。

電話機

(技術的に言えば)電話機というのは、電磁誘導の原理を利用し、音声を電気信号に変換し(送り出し)、(反対に、受け取った)電気信号も音声に変換するための機器である[3]

交換機の動作との関係に着目すると次のように分類できる。

  • ダイヤルパルス式電話機(回転ダイヤル式電話機)。数字に応じたダイヤルの穴に指を入れてストッパーのところまで回し指を抜くたびに、それに応じた回数の電気的なパルスが発信されるもの。
  • 押しボタン式電話機: DTMFで電話番号を発信する電話機。

また、電話回線を使って画像を送受信する機器はファクシミリ (FAX)という[4]。ファクシミリ・複写機イメージスキャナなどを一つの筐体に収めたデジタル事務機器複合機と呼ばれる。

音声と同時に動画を送ることができるようにしたものはテレビ電話という。

公衆電話

公衆電話は、街頭や公共交通の乗り物などに設置され、硬貨トークン(電話専用コイン)、プリペイドカードクレジットカード等で利用可能な電話をいう。



固定電話と移動式電話

家庭やオフィスなどの建物に固定して設置され、月毎に通話料金を支払う有線式電話を固定電話という。

  • 単独電話: 加入者線を一つの加入者で占有するもの。
  • 共同電話: 電話交換機の出線を有効活用するため複数の加入者で加入者線を共同利用するもの。

移動式電話は、かつての自動車電話やその後に登場した携帯電話などである。移動式電話には、電波で局と回線をつなぐ無線電話や、人工衛星を利用して回線をつなぐ衛星電話などがある。


通話の種類

  • 市内通話
    単位料金区域 (MA) 内発着の固定電話による電話のこと。市内電話ともいう。
  • 市外通話
    市内電話領域外(国内)への電話のこと。市外電話。
  • 国際電話
    国外へ電話をかけること。国際通話。
  • コールバック
    発信側が呼び出しを行い、着信側が発信側の電話番号を得た後一旦回線の開放を行い、着信側が発信側を呼び返す通話。


電話の運営と経営

サービスが拡大すれば必要な施設を設置する投資も不可欠だが、投資を回収するまでの時間が生まれれば全ての利用者に一度にサービスを提供できないことで積滞が生まれた。しかし、郵便と違って利用者を拡大すれば、相対的に個人が負担する費用は段々減る法則が電話にはある。言い換えれば、ひとつの事業者の電話線の接地面積が拡大すればするだけ、利用者の負担は一定の水準まで軽くなる。同時に運営事業者が過当競争で倒れた場合は利用者へデメリットが生まれる。

この結果として積滞率解消、かつ公共サービスのコストの面から電話の事業体は公益性を追求する官営(BTグループ登場以前のイギリス方式)か、ローカル地域と基幹網を分けた上で後者についてはある程度まで行政の裁量で独占を許す形の民営にするかの(分割以前のアメリカのAT&Tがこの役割を担った)選択を国は迫られることになり、敗戦後の日本は事業体の形態を公社とすることに決定した。1980年代の通信自由化においてこの論争は再燃することになるが、日本における電電公社民営化の過程については井上照幸著『電電民営化過程の研究』(エルク ISBN 978-4434001475)が詳しい。インターネット時代の到来によりまた新展開が拓けていった。


脚注

  1. ^ 小学館『日本大百科全書』「電話」
  2. ^ 谷口功『図解入門よくわかる最新通信の基本と仕組み 通信の常識 第2版』秀和システム、2007年、67頁
  3. ^ 谷口功『図解入門よくわかる最新通信の基本と仕組み 通信の常識 第2版』秀和システム、2007年、64頁
  4. ^ 谷口功『図解入門よくわかる最新通信の基本と仕組み 通信の常識 第2版』秀和システム、2007年、70頁

関連項目