Puhelin

Puhelin on sähköinen äänensiirtolaite, jonka välityksellä kaksi tai useampi ihmistä voivat keskustella keskenään maantieteellisestä etäisyydestä riippumatta.

Puhelintekniikka

Puhelimia on kahta päätyyppiä, lankapuhelimia ja radiopuhelimia. Lankapuhelimet ovat yhteydessä puhelinkeskukseen johtimen välityksellä, radiopuhelimet taas radioaaltojen välityksellä. Kannettavia radiopuhelimia on käytetty erikoistarkoituksiin jo 1900-luvun alkupuolella, mutta yleisiksi matkapuhelimet tulivat varsinaisesti vasta 1990-luvulla.
Paikallisia puhelinverkkoja on esimerkiksi laivoissa ja teollisuuslaitoksissa sisäiseen yhteydenpitoon. Myös eri maiden asevoimat käyttävät yhä vielä kenttäpuhelimia sekä ajoneuvojen kuten panssarivaunujen sisäisiä puhelinjärjestelmiä.

Puhelimen historiaa

1800-luvun lopussa syntyi useampi viestintään liittyvä ja patenttiriitoja aiheuttanut keksintö, joille on vaikea nimetä yhtä keksijää. Laitteita kehitettiin usealla taholla samanaikaisesti, koska sähkömagneettiset teoriat olivat vakiintuneet ja lennätin oli olemassa. Ranskalais-belgialainen Charles Bourseul (1829–1912) kehitti vuonna 1854 oman puhelimensa. Merkittävä varhainen äänen sähköisen välittämisen kehittäjä oli saksalainen Johann Philipp Reis (1834–1874). Hän esitteli Telephon-puhelimensa 1861, ja sen toimintaperiaatteena oli patterista lähtevä virta, joka katkeili platinaneulan avulla kalvon liikkuessa äänen tahdissa. Resonanssilaatikossa oleva sähkömagneetti aiheutti laatikkoon vastaavan katkeilevan äänivärähtelyn, joka oli kuultavissa. Reisin keksinnössä ongelmana oli katkeileva neulakosketus, jonka myöhemmät puhelinkehittelijät välttivät käyttämällä platinaneulan sijaan jatkuvaa hiilikosketusta. Reis kuoli 1874 viimeistelemättä työtään.
Puhelimen keksimisestä kunnia annetaan nykyisin italialaiselle Antonio Meuccille, joka kutsui sitä nimellä telettrofono. Hänellä ei ollut rahaa patentoida keksintöään. Aikaisemmin kunnia ensimmäisestä puhelimesta on yleensä annettu yhdysvaltalaisen Alexander Graham Bellin 1876 esittelemälle telephonelle, mutta jopa Yhdysvaltain kongressi tunnusti syyskuussa 2001 Meuccin ehtineen ensin. Meuccin keksintö esiteltiin Yhdysvalloissa 1860 ja siitä julkaistiin kuvaus New Yorkin italiankielisessä sanomalehdessä. Bellillä oli pääsy Meuccin materiaaleihin ja hän patentoi oman puhelimensa vuonna 1876. Meucci ilmoitti Yhdysvaltojen patenttivirastolle vuonna 1871 keksineensä sähkömagneettisen puheensiirron vuonna 1854.
Alexander Graham Bell oli menestynein puhelimen kehittäjistä. Hän perusti vuonna 1877 Bell Telephone Companyn, josta monen mutkan kautta periytyy nykyinen AT&T. Bell voitti patenttiriidan Elisha Grayn kanssa, joka oli patentoinut puhelimensa vain muutamia tunteja Bellin jälkeen. Bell esitteli puhelimensa 1876 Philadelphian maailmannäyttelyssä huonolla menestyksellä. Vasta Pariisin maailmannäyttelyssä 1878 puhelin sai myönteistä huomiota osakseen, kun puhelimeen lisätty hiilimikrofoni teki siitä käyttökelpoisen. Mikrofonin kehittäjiä olivat David Edward Hughes Englannissa ja Emile Berliner sekä Thomas Alva Edison Yhdysvalloissa. Hiilimikrofoni teki mahdolliseksi parantuneen äänenlaadun lisäksi myös entistä pidemmät puhelinyhteydet. 
Ensimmäisten puhelimien ilmestymisen aikoina yhteydet olivat kahden puhelimen välisiä. Vuonna 1878 käyttöön tulleet puhelinkeskukset olivat käsivälitteisiä. Kun soittaja avasi puhelimen, keskus vastasi ja yhdisti puhelun pyydetylle vastaanottajalle. Hyvin pian kävi ilmeiseksi, että käsivälitteisyys olisi laajemman verkon kanssa mahdotonta hoitaa liian työvoimavaltaisena. Käsivälitteinen puhelinkeskus oli myös hyvin vakava tietoturvariski. Vuonna 1891 Almon Strowger esitteli puhelinkeskuksen automatisoimiseksi mekaanisen kytkimen, jota myöhemmin kutsuttiin "Strowgerin kytkimeksi. Tätä käytettäessä soittaja painoi kahta painiketta niin monta kertaa kuin valittava puhelinnumero edellytti. Tämä ensimmäinen impulssivalintainen puhelin johti myös numeron valintakiekon käyttöönottoon, mikä oli käytössä 1900-luvun loppupuolelle saakka. Nykyään puhelinkeskukset ovat kaikkialla automatisoituja, niin että yhteys haluttuun puhelimeen saadaan näppäilemällä puhelinnumero. Suomessa paikallispuhelujen osalta keskuksia alettiin automatisoida jo 1920-luvulla.

Suomen puhelinverkko

Metallitehtailija Johan Nissinen myi puhelimia marraskuusta 1877 alkaen Helsingissä Annankatu 28 sijainneessa patentti- ja agentuurikonttorissaan. Hän myös rakensi vuonna 1877 Suomen ensimmäisen puhelinlinjan tontilleen Annankadun ja Eerikinkadun kulmaan. Johan Nissisen ensimmäisten puhelimien oletetaan olleen Bellin valmistamia. 
Lennätinlaitoksen sähköttäjä Daniel Johannes Wadén rakensi puhelinyhteyden omaan käyttöönsä joulukuussa 1877. Ensimmäiset puhelinyhteydet olivat kahden puhelimen välisiä, muutaman kilometrin linjalla, mutta vasta puhelinkeskuksien käyttöönoton jälkeen puhelimista tuli ostajia kiinnostavia kapistuksia. 
Suomen ensimmäinen puhelinlaitoksen perusti Turkuun vuonna 1881 merikapteeni Frans Nordfors, joka käytti Turun puhelinlaitoksen yhteydessä Siemensin puhelimia, mutta siirtyi sen jälkeen käyttämään Ericssonin puhelimia. Puhelinkeskuksena toimi Siemens-Halske yhtiön valmistama 6-numeroinen keskus. Nordforsin perustama vaatimaton puhelinlaitos toimi hänen konttorissaan Aurakatu 1:ssä ja isompi puhelinlaitos valmistui seuraavana vuonna.
Kilpailua kaupunkien puhelinverkkojen rakentamisesta käytiin 1877–1880-luvun alussa lennätinlaitoksen sähköttäjä Daniel Wadénin ja merikapteeni Frans Nordforsin yhtiöiden välillä. Wadén myi joulukuusta 1877 alkaen Bellin valmistamia puhelimia sekä myöhemmin 1878 myös itse valmistamiaan puhelimia ja vuodesta 1884 lisäksi Ericssonin puhelimia. Wadén aloitti toimintansa vuonna 1877 Helsingissä ja Helsingin lähellä sijaitsevissa maaseutukaupungeissa. Wadén toimi edustajiensa välityksellä mm. Porissa ja Hämeenlinnassa, kunnes toiminta hiljeni Wadénin myyntimiesorganisaation hajottua keväällä 1878. Ericssonin puhelimia edustaneen Frans Nordforsin toiminta keskittyi Turkuun ja Tampereelle. 
Vuodenvaihteessa 1877–1878 kokeiltiin puhelinyhteyksiä Helsingin lennätinkonttorilta Porvooseen ja Tampereelle. Ääni kuultiin, mutta hyvin heikkona. Puhelimien äänenlaatu ja käyttökelpoisuus parantuivat merkittävästi vuonna 1878, jolloin hiilimikrofoni otettiin käyttöön puhelimissa. Suomessa käytettiin puhelimen historian alkuaikoina pääasiassa Bellin, Ericssonin, Siemensin ja Wadénin puhelimia. Puhelimia oli vuonna 1882 käytössä n. 500 kpl. Vuonna 1886 n. 50 % puhelimista oli Bellin valmistamia, 40 % Ericssonin ja 10 % Wadénin, Siemensin koneita oli käytössä muutamia. 
Wadén rakensi Helsingin puhelinlaitoksen vuonna 1882 Nikolai Kiseleffin rakennuttamaan ja F. A. Sjöströmin suunnittelemaan vuonna 1877 valmistuneeseen ja sittemmin puretun talon viidenteen kerrokseen, nykyisen Mannerheimintien ja Lönnrotinkadun kulmaukseen. Wadén piti samassa talossa sähköliikettä. Oulun puhelinlaitos aloitti toimintansa 1882. Daniel Wadén ja apteekkari A. F. Nordfors kilpailivat Oulun puhelinverkon rakentamisesta: halvempia yhteyksiä luvannut Nordfors sai nopeasti 20 tilaajaa, ja hän aloitti puhelinverkon rakentamisen. 
Vaasassa puhelinlaitoksen perustamista ajoi kauppias Axel Schauman, hänen johdollaan pyydettiin tarjouksia Wadénilta ja ruotsalaisilta Haglindin veljeksiltä. Wadén rakensi 12.5.1882 Bellin puhelimia käyttävän koejohdon Höyrymyllyn ja Yhdyspankin välille. Ruotsalainen C. A. Haglind asensi 25.5.1882. Ericssonin järjestelmän mukaisen koejohdon. Wadén sai 30 tilaajaa sekä puhelinyhtiön hyväksynnän ja aloitti verkon rakentamisen. 
Daniel Wadén sai puhelintoimiluvan Viipuriin, Tampereelle, Turkuun, Vaasaan, Poriin ja Ouluun 17.10.1882. Viipurissa, elokuussa 1882, Wadén tarjosi puhelinverkkoa 200 markan maksulla edellyttäen vähintään 20 osallistujaa. Syyskuussa 20. päivänä 1882 välitettiin ensimmäiset puhelut, osakkaita oli tuolloin jo 28. 
Tampereelle ensimmäiset puhelimet ja kuusinumeroisen puhelinkeskuksen toi Juho Holmsten Yhdysvalloista. Ensimmäinen puhelin oli Holmstenin asunnossa ja muut kauppias Janhusen ja kauppias Michailowskin asunnoissa ja puodeissa. Tampereen ensimmäinen puhelinkeskus rakennettiin apteekkari Clayhillsin talon ullakkohuoneeseen. Daniel Wadén ei käyttänyt oikeuttaan puhelinlaitoksen perustamiseen, vaan merikapteeni Frans Nordsforsin toimeksiannosta mekaanikot Juho Holmsten ja Rudolf Tallgren rakensivat 1882 varsinaisen puhelinlaitoksen O. Y. Telefonin ja puhelinkeskuksen. Puhelinjohdot kiinnitettiin savupiippuihin ja talojen vesikattoihin. Ensimmäisiä puhelimen omistajia olivat Juho Holmstenin ja Rudolf Tallgrenin lisäksi Aamulehti, muutamat kauppiaat, Kaupungin vankila, pankit ja tehtaat. Vuonna 1883 puhelimia oli yhdistettynä keskukseen 39, vuonna 1890 miltei 200 kpl. Frans Nordforsin puhelinyhtiö korotti toistuvasti maksujaan, mikä sai monet asiakkaat miettimään uuden puhelinlaitoksen perustamista. Vuonna 1890 kolmekymmentä puhelinlaskujen jatkuvaan korottamiseen kyllästynyttä asiakasta päätti perustaa uuden puhelinyhtiön. Tämä uusi yhtiö sai 1.5.1891 mennessä 60 vanhan yhtiön osakasta ja 40 uutta osakasta kannattajakseen. Tampereen Telefoni-osakeyhtiön lupahakemus jätettiin senaattiin 2.9.1891 ja lupa saatiin 24.9.1891. Puhelinkeskus rakennettiin Hagelbergin taloon ja tässä puhelinkeskuksessa oli 50 linjaa. Daniel Wadén rakensi vuoden 1883 aikana puhelinlaitokset Hämeenlinnaan, Kuopioon ja Kotkaan. 
Kahden kotimaisen puhelinverkkoyrittäjän kilpailijaksi tuli ruotsalainen yrittäjä Bröderna Haglind (Haglindin veljekset), joista toinen, lennätininsinööri C. A. Haglind rakensi Ericssonin puhelimia käyttäen vuonna 1884 puhelinverkkoja Poriin, Porvooseen, Loviisaan, Naantaliin ja Tammisaareen, vuonna 1885 Jyväskylään, Raumalle, Kokkolaan ja Kristiinankaupunkiin. Ulkomaalaisena C. A. Haglind ei voinut omistaa puhelinyhtiöitä, mutta sai toimintansa kannattavaksi puhelinverkkoja rakentamalla. 
Senaatti pyrki vaikuttamaan siihen, etteivät puhelinlaitokset päädy ulkomaalaisille omistajille. Vuonna 1886 säädetty asetus totesi Haglindin veljeksien perustamat puhelinlaitokset laittomiksi. Haglindit saivat toimia puhelinlaitoksien rakentajina ja teknisinä neuvonantajina, mutta suomalaisten yrittäjien piti toimia puhelinlaitoksien lupien hakijoina ja omistajina. 
Ensimmäinen automaattikeskus tuli Helsinkiin vuonna 1922. Automaattikeskus oli Siemensin valmistama ja siinä oli 2000 numeroa. Seuraavina vuosikymmeninä paikallispuhelut automatisoitiin vähitellen kaikilla paikkakunnilla. Viimeiset käsivälitteiset keskukset Kolarissa, Pellossa ja Ylitorniolla lopettivat toimintansa 26. maaliskuuta 1980. Sitä ennen, 1960- ja 1970-luvuilla oli suurelta osin Suomen eri verkkoryhmien väliset kaukopuhelutkin saatu automatisoiduiksi. 1970-luvun lopulla automatisoitiin myös puhelinyhteydet Suomesta useimpiin muihin Euroopan maihin, seuraavalla vuosikymmenellä käytännössä kaikkialle maailmaan.
Vuonna 1996 kaukopuhelujen suuntanumerot uudistettiin. Verkkoryhmät yhdistettiin laajemmiksi alueiksi, teleliikennealueiksi, joiden sisällä soitettaessa ei tarvitse ottaa suuntanumeroa. Uudet teleliikennealueet vastasivat silloista läänijakoa ja ovat edelleen pääosin vanhan läänijaon mukaiset, vaikka Suomen läänit lakkautettiin vuoden 2009 lopussa.
Loka-marraskuun vaihteessa 1966 otettiin käyttöön Suomen ensimmäinen autopuhelinkioski Helsingissä. Autoilijoilla oli nyt mahdollisuus käyttää puhelinta tarvitsematta nousta autosta, sillä Malminkatu 14 kohdalla oleva yleisöpuhelin oli sijoitettu matalan putken päähän kadun reunaan.
Vuonna 1971 avasi nykyisen Telian edeltäjä Posti- ja lennätinlaitos autoradiopuhelinverkon (ARP), joka oli Suomen ensimmäinen matkapuhelinverkko. Vuosina 1981–1982 aloitti toimintansa ensimmäinen pohjoismainen matkapuhelinverkko NMT. Se toimi uudemman GSM-verkon rinnalla, kunnes se lakkautettiin tarpeettomana vuonna 2002.
Telia ilmoitti 8. tammikuuta 2019 lakkauttavansa lankapuhelinpalvelunsa tarjoamisen vuoden 2019 loppuun mennessä.