スマホとスマホで話ができるのはなんで？仕組み解説編

前回電話ってどうして離れた人と話ができるの？という疑問を開設していきました。

その続きとして今度は「携帯電話」について書かせていただきます。

皆さん前回のお話は覚えていますか？電話は、声の振動を空気の振動から電気の振動へ変換してのやり取りでした。

では携帯電話はどうでしょう？皆さん携帯電話って、相手の電話とどうやってつながっているのか考えたことありますか？

相手と話をするとき相手の携帯電話に直接電波を送って話をしていると思っていませんか？

もしそう思っているなら今日お話しする知識を明日から自慢げに話してください！

実は携帯電話の電波は2kmくらいしか届かないのです。

なので携帯の電波は別のところに送っています。

皆さん基地局って聞いたことありませんか？

携帯の無線電波が使われているのは、実は携帯電話と基地局の間だけなのです。

そのため基地局はあちらこちらに作っておかなければなりません。

現在楽天が新規参入で苦労しているのはこの基地局づくりですね。

携帯電話同士で話をするときにも、基地局と基地局の間はは普通の電話と同じような電話線が使われています。

つまり、ほとんどの部分は固定電話と同じように電話線で直接結ばれてるということです。

固定電話の時は、声の振動を電気信号に変換して送りましたが、携帯電話では声の振動を他のもの「電波」に変えて基地局まで送って、基地局からは電気信号に変換して送ります。

面白いのは、電波でどのように声を送っているのでしょう？

電波でどうやって声を送っているかを理解するのに、まず電波がどういうものかを説明しましょう。

電波とは、空間を流れる電気エネルギーです。

大雑把に言ってしまうと、電線を通っている電気は電流、空気中に流れている電気は電波でいいと思います。電波は電気と磁気の波で、音と似た性質をもっています。

そして電波も音も同じように波形があります。携帯電話ではこの空気中に流れている電気を使います。

音の振動を電気の振動に変えて基地局に向かって飛ばしているのです。

声を電波に変える２つの方法

声を電波にするときには2つの方法があります。「アナログ方式」と「デジタル方式」です。

アナログ方式は声の形をそのまま電波の強さにして送る方式です。

つまり、声の波の形をそのまま電波の形にするような感じです。

デジタル方式は、声の形を数字のデータにして、その数字データを電波で送ります。数字データは、電波の形で表されます。

デジタル方式は、アナログ方式と比べて手順が複雑ですが、今使われているのはデジタル方式で、アナログ方式は使われていません。

実は、電波は飛ぶときに、周りの影響を受けて形が少し変わってしまいます。

そのため、声の形をそのまま電波の形に変換するアナログ方式では、相手に届く声の形も変わってしまいます。そのため、音質が悪くなってしまうんです。

だからアナログ方式は台風が来たときにテレビ画面が変になったりすることがあります。

デジタル方式では、電波を送っている途中で波の形が変わっても、元の数字データが読みとれるようになっています。つまり、相手に届く声の形は変わらないんですね。

また、デジタル方式にはもう一つ大きなメリットがあります。

デジタル方式の場合は数字データをコンピュータに計算させて、データ数を少なくすることが出来るんです。

データ数が少なくなれば必要な波の量が減ります。これが大きなポイントなんです。

同じ量の電波でたくさんの人が電話をかけられるようになるということです。

デジタル方式にはこういった特徴があるので、今はデジタル方式が利用されています。