電話（電話機）の定義と歴史・仕組み｜固定電話と携帯電話の違い

電話機は電話とも呼ばれ、コミュニケーションツールの一つです。元々は、アナログの音声を電線に乗せて送信する電気機器でした。現在では、電線や無線でデジタル信号を送信する電子機器となっています。電話を使えば、別々の場所にいる2 人の人間が互いに話をすることができる。初期の電話は、固定電話と呼ばれる電線で接続する必要がありました。現代の携帯電話は、電波を使用しています。

電話機の定義と基本要素

電話機（電話）とは、遠く離れた相手と音声（やデータ）をやりとりするための機器です。代表的な構成要素には次があります。

送受話器（マイク・スピーカー）：音声を電気信号に変換し、逆に電気信号を音に戻します。
呼び出し・着信機能：相手からの着信を知らせる仕組み（ベル、電子音、バイブレーションなど）。
ダイヤル・入力装置：電話番号やコマンドを入力するためのボタンやタッチ画面。
送受信回路と変復調器：アナログ信号の処理や、デジタル信号の変換（CODEC）を行います。
通信インターフェース：固定回線（銅線・光ファイバー）や無線（基地局との電波）へ接続する部分。

歴史の概略

電話の発明は19世紀にさかのぼります。一般にはアレクサンダー・グラハム・ベルが1876年に実用的な電話を発表したことで知られますが、同時期に他の発明家も研究を行っていました。初期の電話はアナログ信号を電線で直接伝える仕組み（交換機を使った公衆交換電話網＝PSTN）でした。

20世紀中盤には自動交換機や長距離回線の整備が進み、1960〜90年代にはデジタル化が進行。1990年代以降はインターネットを使ったVoIP（Voice over IP）や、無線通信技術の進化により携帯電話が普及しました。携帯通信は第1世代（1G：アナログ）から始まり、2Gでデジタル化（通話＋SMS）、3Gでデータ通信、4G（LTE）で高速データと音声の統合（VoLTE）、そして現在の5Gへと進化しています。

仕組み（固定電話／携帯電話の共通点と違い）

電話の基本的な役割は「人の声を電気信号に変換して伝送し、相手で再生する」ことです。仕組みは用途や時代で変わりますが、主な流れは次の通りです。

音声をマイクで電気信号に変換。
必要に応じて信号をデジタル化（サンプリング→量子化→符号化）し、圧縮（コーデック）される。
伝送路（固定回線、光ファイバー、無線のパケット網など）を通じて相手へ送る。
受け手側で復調・復元してスピーカーから出力。

固定電話は一般に「回線スイッチング」を使って通話路を確立することが多く、携帯電話はセル（基地局）を経由して無線で通信を行います。近年は固定回線でもIPベースのパケット通信が増え、VoIPで通話が行われることが一般的になっています。

固定電話と携帯電話の主な違い

接続方法：固定電話は物理的な回線（銅線・光ファイバー）に接続。携帯電話は基地局との無線通信で接続。
可搬性：固定電話は設置場所に依存。携帯電話は移動しながらの通話が可能（ローミングで他地域のネットワーク利用も可）。
電源：固定電話は家庭や事務所の電源（または回線から給電）で動作することが多い。携帯電話は内蔵バッテリーで動作。
機能：固定電話は通話・FAXなどが中心だったが、携帯電話（スマートフォン）は通話に加え、データ通信、アプリ、カメラ、位置情報など多機能。
品質と遅延：固定回線（特に光ファイバー）は一般に通話品質や遅延で有利。無線は基地局や電波環境に左右されるが、技術進歩で改善されている。
番号管理と識別：固定電話は地域番号に紐づくことが多い。携帯電話は契約者識別（SIMカード）を用い、番号は携帯事業者により管理。

現代の発展と将来

現在は電話も通信ネットワークの一部として高度に統合されています。主なトレンド：

VoIPやSIPによる通話のIP化、クラウドPBXの普及。
携帯は4G/5Gでデータ中心へ移行し、音声もデータとして扱う（VoLTE/VoNR）。
セキュリティ対策（暗号化、認証）、そしてプライバシー重視のエンドツーエンド暗号化を採る通話アプリの普及。
音声以外の通信（ビデオ通話、メッセージ、IoTデバイスの接続）の統合。
低遅延・高帯域を活かした新しいサービス（AR/VR通話、リアルタイム翻訳など）の拡大。

補足：実用上の注意点

緊急通報（110/119など）は固定電話・携帯電話ともに重要だが、位置情報の精度には差がある場合があります。
国際通話やローミングは料金体系が固定電話と携帯で異なるため、事前確認が必要です。
電話機自体の選択（固定／携帯／スマートフォン）は利用シーンや必要な機能で決めましょう。

以上は電話機の定義・歴史・仕組み・固定電話と携帯電話の違いについての概説です。用途や技術の進展により、電話は単なる「音声通話機器」から、多機能な通信端末へと変化を続けています。

コードレス電話

旧型電話機

歴史

アレクサンダー・グラハム・ベルは、1876年に初めて電話の特許を取得した人物である。初期の電話機は、互いに直接配線されており、接続された電話機としか通話できなかった。その後、電話交換機によって他の電話機と接続できるようになった。20世紀には、接続を行う機械が自動化された。

電話機の種類

電話機にはさまざまな種類があります。持ち運びができる電話機は、携帯電話やセルフォンと呼ばれています。これらは1980年代後半に普及しました。携帯電話を持ち歩くのが一般的になり、持っていない方が珍しいというところもあるほどです。大半はスマートフォンで、パソコンとしても利用できる。携帯電話の中には、地上のマストの代わりに通信衛星を使って電話をかけることができるものもあり、世界のどこにいても通話ができるようになっています。

ほとんどの国には、公衆電話があります。公衆電話を利用するには、硬貨、クレジットカード、プリペイドカードで支払います。

コンピュータは、モデムやデジタル加入者線ルーターと呼ばれる機械を使って、電話線を介して他のコンピュータと通信することができます。これにより、コンピュータはインターネットを含む他のコンピュータネットワークに接続することができます。

ほとんどの国には、電話網があります。ある場所にある電話は、電話交換機に接続されています。交換機は世界的なネットワークで結ばれています。後発開発途上国では、田舎をネットワークに接続するための安価で迅速な方法として、携帯電話が使用されています。

電話番号

ほとんどの電話機には、自分の電話番号があります。現在、電話番号は7桁から10桁程度の長さになっています。多くの国では、電話番号の一部を市外局番と呼んでいます。市外局番は、2つの異なる場所で同じ番号にならないようにするために使用されます。地域には地域コードがあり、国には国コードがあります。

使用方法

2009年末時点で、世界の携帯電話および固定電話の加入者数は、合計60億人近くにのぼります。このうち固定電話加入者は12億6,000万人、携帯電話加入者は46億人です。