固定電話，俗稱座機簡稱，是指固定在某個位置不動的電話。固定電話具有成本低、無輻射、信號穩(wěn)定等優(yōu)點，常用于日常辦公中的官方和正式溝通。固定電話是利用電話中的麥克風(fēng)，通過聲音的振動來調(diào)制電話線上的電流和電壓，即把聲音轉(zhuǎn)換成電壓信號，通過電話線傳送到電話的另一端，再由麥克風(fēng)把電壓信號轉(zhuǎn)換成聲音信號。

移動互聯(lián)網(wǎng)時代，由于智能手機的普及和QQ、微信等即時通訊工具的覆蓋，人們的通信選擇趨于多元化和移動化，固定電話的發(fā)展越來越困難。雖然我們的個人或者家庭用戶基本上已經(jīng)不再安裝固定電話，但是固定電話對于企業(yè)來說還是非常重要的。此外，固定電話在電信網(wǎng)絡(luò)犯罪中仍被廣泛使用，成為犯罪嫌疑人的重要犯罪工具之一。

早期發(fā)展

在使用電話之前，人們可以通過電報“快速”地與親友交流，但起草最簡單的電報草稿，或許還要查閱電碼書，都需要花費大量時間，而且即使以最快的速度發(fā)出電報，回電話也要往返一次。所以到了19世紀(jì)末，電話的發(fā)明者只是模糊地有了讓電話超越電報的想法。這個想法當(dāng)然是好的，但是實現(xiàn)起來真的不容易。

說到電話的發(fā)明，許多先驅(qū)者已經(jīng)對它進(jìn)行了大量的探索。人們認(rèn)為安東尼奧·梅烏奇在1849年發(fā)明了電話的原型。它是由法國人Boussard和德國人Reiss在1854年左右提出的。兩塊金屬板用金屬絲連接起來。當(dāng)一方說話時，金屬板振動，這可以轉(zhuǎn)換成電信號并傳輸?shù)搅硪环健?860年左右，住在德國美因河畔法蘭克福附近的菲利普·賴斯(1834-1874)第一次用電發(fā)出了旋律。他把這個裝置叫做“電話”，意思是“電話”。所以這個名字一直用。

目前公認(rèn)的電話發(fā)明者是貝爾，他于1876年2月14日在美國專利局申請了電話專利權(quán)。就在他申請兩個小時后，一個叫E .格雷的人也申請了電話專利。頻，這種方法顯然不可行。貝爾的成功源于一個偶然的發(fā)現(xiàn)。1875年6月2日，在一次實驗中，他將一塊金屬板連接到一個電磁開關(guān)上。沒想到，在這種狀態(tài)下，聲音奇妙地變成了電流。分析原理，原來金屬片因聲音振動，在連接的電磁開關(guān)線圈中感應(yīng)出電流。格雷的設(shè)計原理和貝爾的不同，是利用麥克風(fēng)內(nèi)部液體的電阻變化，而接收器和貝爾的一模一樣。1877年，愛迪生獲得了碳粒子麥克風(fēng)的發(fā)明專利。與此同時，許多人對電話的工作方式進(jìn)行了各種改進(jìn)。專利糾紛很復(fù)雜，直到1892年才告一段落。

技術(shù)革新

在電話發(fā)明后的幾十年里，圍繞著電話的操作和技術(shù)，申請了大量的專利。史端喬的“自動撥號系統(tǒng)”減少了人工接線帶來的各種問題，干電池的應(yīng)用減少了電話的體積，加載線圈的應(yīng)用減少了長途傳輸?shù)男盘枔p失。1906年，李德發(fā)明了電子試管，其放大功能引領(lǐng)了電話服務(wù)的方向。后來貝爾電話實驗室以此為基礎(chǔ)做出了電子三極管，這項研究意義重大。1915年1月25日，第一條跨地區(qū)的電話線路在紐約和舊金山之間開通。它使用了2500噸銅線，13萬根電線桿和無數(shù)的負(fù)載線圈，沿途還使用了三個真空管放大器來加強信號。1948年7月1日，貝爾實驗室的科學(xué)家發(fā)明了晶體管。這不僅對電話的發(fā)展意義重大，而且對人類生活的方方面面都有很大影響。在隨后的幾十年中，出現(xiàn)了大量的新技術(shù)，如集成電路的生產(chǎn)和光纖的應(yīng)用，對通信系統(tǒng)的發(fā)展起到了非常重要的作用。

逐漸普及

1948年，美國有3000萬部電話接入互聯(lián)網(wǎng)。到20世紀(jì)60年代，美國的電話連接數(shù)量超過8000萬，全世界的電話連接數(shù)量超過1.6億。到1980年，美國有超過1.75億電話用戶線。

2005年，全球固定電話干線數(shù)量為126405萬戶，干線普及率為19.84%。全球電話干線數(shù)量從2000年的9.749億條增加到2005年的12.6405億條，年均增長率為5.3%，增長率最高的是亞洲的11.9%和非洲的7.8%。美國和歐洲的增長率低于1%。所以美歐干線在全球的比重在下降。美國主線占比從1995年的32.09%下降到2005年的23.47%，歐洲從38.18%下降到25.99%。由于亞洲電話的快速發(fā)展，亞洲電話的比例也從1995年的26.36%上升到2005年的47.21%。此外，美國中央情報局2007年的統(tǒng)計顯示，尼泊爾、緬甸、索馬里、利比里亞、阿富汗和巴布亞新幾內(nèi)亞等貧窮國家每百人擁有的固定電話不到10部。從中國到一些人均國內(nèi)生產(chǎn)總值每年約1萬美元的東歐國家，每100人擁有20至30部電話。在人均國內(nèi)生產(chǎn)總值在2萬到4萬美元之間的富裕國家，包括西歐的大多數(shù)國家，如瑞典、芬蘭、意大利和希臘，每100人擁有40到70部電話。最后，人均GDP超過4萬美元的國家之間也存在差異。在美國，每100人擁有的電話數(shù)量是64部。

市場萎縮

受移動通信發(fā)展的影響，自2007年以來，固定電話安裝數(shù)量逐年下降。相比之下，手機的增長更為迅速，并呈現(xiàn)出逐年持續(xù)增長的趨勢。英國電信分析公司TheMobileWorld發(fā)布的統(tǒng)計報告顯示，2011年5月，全球固定電話用戶數(shù)為13.2億，移動電話用戶數(shù)為56億。兩者之和為69.2億，相當(dāng)于現(xiàn)在的全球人口。

在加拿大，2013年的統(tǒng)計結(jié)果顯示，該國21%的家庭表示，他們只在家里使用手機。結(jié)果顯示，2016年下半年，美國50.8%的家庭只擁有手機，而只有45.9%的家庭仍然安裝固定電話。到2020年，根據(jù)澳大利亞通信和媒體局的統(tǒng)計，該國60%的成年人表示，在截至2020年6月的一年中，60%的成年人沒有在家中使用固定電話，而是使用手機進(jìn)行語音通話，這一比例比2015年高出29%。

2023年，英國宣布計劃在2025年底完全關(guān)閉PSTN(公共交換電話網(wǎng)，我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫木W(wǎng)絡(luò))。要知道，荷蘭和愛沙尼亞已經(jīng)關(guān)閉了這個網(wǎng)絡(luò)，法國、德國、日本等其他國家也在逐步關(guān)閉。

中國固定電話發(fā)展史

1881年，英國電氣技師皮曉普在上海十六鋪沿街架設(shè)了一對露天電話，通話一次36便士。這是中國第一部電話。1882年2月，丹麥大北電報公司在上海外灘楊玉田路設(shè)立了中國第一個電話局，用戶25戶。同年夏天，皮曉普以“上海電話互助協(xié)會”的名義開辦了第二個電話局，用戶30多人。同年年底，英國公司“東洋電話”將上述兩家電話局合并運營，仍只有300多名用戶。后來被工信部接手了。1889年(光緒二十五年)，安徽安慶府候補彭明寶設(shè)計制造了五六十種大小不一的零件，制成了中國第一部電話。

中國電話業(yè)的快速發(fā)展是在新中國成立之后。在此之前，中國的電信系統(tǒng)發(fā)展緩慢。1949年，中國電話普及率僅為0.05%，電話用戶只有26萬戶。新中國成立初期，中國通信基礎(chǔ)設(shè)施陳舊，技術(shù)落后:全國市話交換機總?cè)萘恐挥?1萬門，長途通信以短波無線電報為主，技術(shù)裝備比發(fā)達(dá)國家落后二三十年。1949年后，中央人民政府迅速恢復(fù)和發(fā)展通信。1958年建成的北京電報大樓成為新中國通信發(fā)展的重要里程碑。在60年代的中國，手持電話的出現(xiàn)實現(xiàn)了人們遠(yuǎn)距離通話的愿望。搖動手柄發(fā)電，然后通過人工接線員接通電話，這變得很珍貴。上世紀(jì)60年代，“樓上樓下，燈和電話”是人們常說的一句話，象征著對未來美好生活的向往。但直到改革開放之初，在中國，電話還是個稀罕物，只有少數(shù)人能擁有。上世紀(jì)70年代，隨著我國基礎(chǔ)電信設(shè)施建設(shè)的加快，公用電話成為大街小巷每一家雜貨店的熱情打卡地，排隊打電話成為那個時代最值得期待的時刻。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，電話座機開始進(jìn)入中國尋常百姓家，從奢侈品逐漸成為必需品。到1978年，全國電話普及率僅為0.38%，不到世界水平的1/10。占世界人口1/5的中國，電話總數(shù)不到世界電話總數(shù)的1%，每200人不到一部電話，比美國落后75年。交換機自動化比例低，大部分縣和農(nóng)村仍使用“曲柄”，長途傳輸主要依靠明線和模擬微波。即使在北京，每天也有20%的長途電話無法接通，15%的長途電話一小時后才能接通。電報大樓的來訪者必須帶午餐去排隊。

1981年，中國實行開放政策，為普通家庭安裝電話。正是在這一年，唱盤進(jìn)入了中國的尋常百姓家。盡管撥號既麻煩又乏味，但由于安裝和通信費用高昂，很少有家庭擁有電話。普通人還是去郵局用公用電話。1983年，上海開設(shè)了中國第一個尋呼臺，BP機進(jìn)入中國。BB機的出現(xiàn)加速了公用電話亭的建設(shè)。從20世紀(jì)80年代到90年代，街上出現(xiàn)了各種公用電話，如投幣電話和卡式電話。90年代，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，家用固定電話開始真正進(jìn)入人們的家庭，并逐漸普及。這時候電話已經(jīng)是觸摸式的了，電話還可以顯示來電號碼。

2003年3月，中國固定電話用戶達(dá)到22562.6萬戶。2016年12月，根據(jù)國內(nèi)三大運營商的綜合數(shù)據(jù)，全國移動用戶新增165.1萬，總數(shù)達(dá)到8.49億。在此背景下，去年12月中國聯(lián)通固話用戶減少106.9萬戶，總數(shù)僅為6664.9萬戶。中國電信固話用戶去年12月減少69萬戶，全年減少746萬戶，共計12686萬戶。此外，中國工信部統(tǒng)計報告顯示，去年中國固話用戶流失2437萬，到2016年底僅剩2億。但手機用戶增加了5054萬，達(dá)到13.2億。數(shù)據(jù)顯示，我國固定電話用戶流失已持續(xù)十余年，2017年第一季度，我國固定電話用戶數(shù)繼續(xù)下降382萬。與固定電話相比，移動設(shè)備確實有絕對的優(yōu)勢。

如今，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)和智能手機的快速發(fā)展，以及微信等移動軟件的快速普及，人們低成本地實現(xiàn)了從“見字如面”到“音視頻同步”的偉大跨越。手機的更新?lián)Q代不僅讓公用電話亭逐漸消失，也讓很多家庭不再保留固定電話。雖然我們的個人或者家庭用戶基本上已經(jīng)不再安裝固定電話，但是固定電話對于企業(yè)來說還是非常重要的。此外，它還被廣泛應(yīng)用于電信網(wǎng)絡(luò)犯罪中，成為犯罪嫌疑人的重要犯罪工具之一。

電話的分類方法有很多種，有的根據(jù)不同的系統(tǒng)，有的根據(jù)不同的選呼信號方式。為了便于理解，現(xiàn)代常用電話分為普通電話和專用電話。

功能劃分

普通電話：脈沖電話(脈沖撥號電話):脈沖電話稱為撥號脈沖自動電話，如圖所示。每當(dāng)用戶撥打撥號盤時，就會產(chǎn)生一系列對應(yīng)于被叫號碼的脈沖。脈沖鍵手機:手機裝有一個被稱為脈沖芯片的集成電路，它將用戶按下的數(shù)字逐個存儲起來，然后發(fā)送相應(yīng)的脈沖序列，可以在沒有音頻接收器的情況下與開關(guān)配合使用。脈沖撥號有以下缺點:(1)速度慢，電話號碼越長，撥號時間越長，占用交換機的時間越長，不僅使程控交換機連接速度快的優(yōu)勢發(fā)揮不出來，而且影響交換機的接通率；(2)易出錯信號，脈沖信號在線路傳輸中容易出現(xiàn)波形失真；(3)容易干擾，脈沖信號幅度大，容易產(chǎn)生線間干擾。所以這種電話已經(jīng)初步被淘汰了。雙音鍵電話(DTMF):這種電話主要用程控交換機生產(chǎn)。它的信令方式與DC脈沖信令方式完全不同，是由按鍵撥號盤的編碼信號觸發(fā)，雙音多頻集成電路產(chǎn)生雙音合成信號。用戶每按一個鍵，就可以同時發(fā)出兩個對應(yīng)數(shù)字的單頻組合波，如表所示。如圖所示，雙音按鍵電話具有撥號速度快、抗干擾能力強等優(yōu)點，因此被廣泛使用。

專用電話：投幣電話:自動付費公用電話的早期產(chǎn)品，只能撥打本地電話。其控制功能包括檢測和判斷硬幣的真?zhèn)巍㈦娐返耐〝嗫刂啤⑼ㄔ挄r限、報警和顯示、收集和歸還硬幣等。一些投幣電話還可以顯示所收硬幣的面值和通話費用，甚至對不同的電話服務(wù)使用不同的費率。磁卡電話:自動收費公用電話的換代產(chǎn)品，不僅可以打市話，還可以打長途。磁卡電話和投幣電話的重要區(qū)別在于，使用的是提前購買磁卡的支付方式，而不是使用現(xiàn)金硬幣。無繩電話:其手機配有麥克風(fēng)和聽筒，支架上也配有麥克風(fēng)和揚聲器。手機可以隨身攜帶，通過內(nèi)置雙工電臺的無線電波與主底座連接，傳輸信息。因此，無繩手機除了可以通過基座呼叫或應(yīng)答交換網(wǎng)的有線用戶外，基座還可以使用免提揚聲器或有線手機直接建立呼叫或應(yīng)答呼叫，還可以通過無線電波與手機通話。當(dāng)電源出現(xiàn)故障時，這種支架相當(dāng)于一部普通的按鍵式電話，可以與有線用戶通話或接聽電話，這樣電話聯(lián)系就不會因為電源故障導(dǎo)致內(nèi)部無線電不工作而中斷。

固定電話

留言和錄音電話:包括自動應(yīng)答電話、自動錄音電話和自動應(yīng)答電話。自動應(yīng)答電話是在普通電話上加一個自動應(yīng)答機，用磁帶或集成電路數(shù)字存儲器把機主需要提前通知對方的話記錄下來。對方響幾次，它就自動接聽，把機主的信息發(fā)給對方。自動錄音電話是電話和錄音機的結(jié)合。當(dāng)對方來電，機主不在家時，可以自動開啟錄音，錄下給機主的留言。主人回家后，可以通過播放聲音來收聽對方的消息。自動應(yīng)答錄音電話是自動應(yīng)答機、自動錄音機和電話相結(jié)合的產(chǎn)物。早期的自動應(yīng)答錄音電話采用模擬錄音放音方式，使用盒式磁帶作為對方留言的記錄介質(zhì)。最新的現(xiàn)代電話使用數(shù)字記錄和回放模式，即使用隨機存取存儲器(RAM)作為雙方留下的消息的記錄介質(zhì)。錄音時，語音信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，寫入RAM。播放時，從RAM中讀取數(shù)字信息，由數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成語音信號。

電視電話:電視電話由電話、電視、攝像機和控制器組成。電話用于語音傳輸，攝像頭和電視用于圖像顯示，控制器用于電視的操作控制。電視電話系統(tǒng)的傳輸線路可以是微波中繼線路、衛(wèi)星通信線路、光纖通信線路和其他寬帶線路。

文字電話:普通電話只能傳遞語音信息，不能傳遞那些難以用文字表達(dá)的內(nèi)容，如設(shè)計圖紙、親筆簽名等。書寫電話是書寫機器和電話結(jié)合的產(chǎn)物。它是一種新的通訊工具，可以用來說話和傳遞書寫信號。它可以在本地電話網(wǎng)或長途電話網(wǎng)上使用。書寫電話的通訊原理與普通電話完全相同，書寫功能基于遙控隨動技術(shù)。書寫器配有一對專用的發(fā)送筆和接收筆。當(dāng)發(fā)送者的發(fā)送筆在紙上書寫或繪畫時，筆尖驅(qū)動水平方向和垂直方向的編碼器輸出代表兩個方向位移的編碼信號，電信號通過電話網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅硪慌_書寫機器，驅(qū)動接收者的發(fā)送筆與發(fā)送者的發(fā)送筆同步位移，從而忠實地復(fù)制發(fā)送者寫在紙上的文字和圖形。

語音撥號電話:這是一種在普通電話或交換機上安裝了語音識別器的電話。只要給出名字或號碼，電話就能接通。20世紀(jì)80年代以來，出現(xiàn)了各種語音識別專用軟件，為語音撥號的實現(xiàn)創(chuàng)造了條件。

口語翻譯電話:語音撥號只識別有限的孤立詞，如0~9位數(shù)字、公司名稱、人名等。而口頭翻譯電話要復(fù)雜得多。它要識別自然的連續(xù)語音，因為發(fā)音不好，很難識別。因此，需要能夠識別語言的實時翻譯合成技術(shù)，將合成的自然電話語音傳輸給對方。

供電交換劃分

文字電話:普通電話只能傳遞語音信息，不能傳遞那些難以用文字表達(dá)的內(nèi)容，如設(shè)計圖紙、親筆簽名等。書寫電話是書寫機器和電話結(jié)合的產(chǎn)物。它是一種新的通訊工具，可以用來說話和傳遞書寫信號。它可以在本地電話網(wǎng)或長途電話網(wǎng)上使用。書寫電話的通訊原理與普通電話完全相同，書寫功能基于遙控隨動技術(shù)。書寫器配有一對專用的發(fā)送筆和接收筆。當(dāng)發(fā)送者的發(fā)送筆在紙上書寫或繪畫時，筆尖驅(qū)動水平方向和垂直方向的編碼器輸出代表兩個方向位移的編碼信號，電信號通過電話網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅硪慌_書寫機器，驅(qū)動接收者的發(fā)送筆與發(fā)送者的發(fā)送筆同步位移，從而忠實地復(fù)制發(fā)送者寫在紙上的文字和圖形。

語音撥號電話:這是一種在普通電話或交換機上加裝了語音識別器的電話。只要給出姓名或號碼，電話就能接通。20世紀(jì)80年代以來，出現(xiàn)了各種語音識別專用軟件，為語音撥號的實現(xiàn)創(chuàng)造了條件。

口語翻譯電話:語音撥號只識別有限的孤立詞，如0-9位數(shù)字、公司名稱、人名等。而口頭翻譯電話要復(fù)雜得多。它要識別自然的連續(xù)語音，因為發(fā)音不好，很難識別。因此，需要能夠識別語言的實時翻譯合成技術(shù)，將合成的自然電話語音傳輸給對方。

固定電話的基本組成和工作原理是:麥克風(fēng)將振動的聲音信息轉(zhuǎn)化為電流信息(電磁感應(yīng)現(xiàn)象)，即根據(jù)電磁感應(yīng)，當(dāng)放置在磁極附近的線圈在聲音推動下振動(發(fā)聲物體振動)，線圈中會產(chǎn)生與聲音變化相對應(yīng)的感應(yīng)電流，從而將聲音信號轉(zhuǎn)化為強弱不等的電流信號。然后將變化的電流信息傳輸?shù)搅硪粋€電話聽筒，電話聽筒的聽筒將電流信號還原為聲音信號(磁場對電流有很強的作用)，即根據(jù)磁場對電流的作用，當(dāng)變化的電流通過放置在磁極附近的線圈時，線圈受到大小和方向不同的磁場力的振動，帶動揚聲器振膜振動，變化的電流信號轉(zhuǎn)換為聲音信號。麥克風(fēng)麥克風(fēng)又稱動圈式麥克風(fēng)，利用電磁感應(yīng)原理將聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號，然后加載到錄音系統(tǒng)或揚聲器中，俗稱“音箱”，利用磁場對帶電導(dǎo)體的作用，將電信號轉(zhuǎn)換成聲音信號。