Les fonctions électromécaniques essentielles qui font fonctionner un téléphone sont assez simples et directes. Cette explication décrit les processus qui font fonctionner un téléphone fixe. Les processus qui font fonctionner les téléphones portables et qui permettent aux téléphones Voice over Internet Protocol (VoIP) de fonctionner sont un peu plus compliqués, nécessitant des ondes radio et le protocole Internet (IP). Cependant, les principes de base pour faire fonctionner n’importe quel téléphone sont les mêmes.
Pour faire fonctionner un téléphone fixe, deux fils de cuivre doivent transmettre deux choses :
signaux et voix. Les deux fils, généralement revêtus de vert et de rouge, sont au cœur du processus qui fait fonctionner le téléphone. Pendant que le téléphone repose sur le crochet ou dans son support, un condensateur à l’intérieur du support du téléphone limite la quantité de courant électrique circulant vers la sonnerie, en fait une puce dans un petit haut-parleur. Le condensateur empêche un court-circuit dans les fils et l’équipement du central téléphonique local reconnaît que le téléphone est raccroché.
Pour un bon fonctionnement du téléphone, le son doit être acheminé le long des mêmes fils qui activent la sonnerie. Le combiné de tous les téléphones contient un microphone qui permet de transformer les impulsions sonores en impulsions électriques. L’autre partie intégrante du combiné, le récepteur, reconvertit le courant électrique modulé de manière audible en ondes sonores et la voix est entendue. La transmission et la réception de la voix dépendent donc à la fois des ondes sonores et des pulsations électriques.
Lorsque le téléphone est dans son berceau, seule la sonnerie, la puce, est connectée électriquement. Lorsque le téléphone reçoit un appel entrant, le central téléphonique local envoie une surtension de courant alternatif (CA) haute tension au commutateur du socle. Cette surtension remplace le condensateur et les circuits intégrés (CI) du socle font sonner le téléphone. Pour les téléphones aux États-Unis, cette surtension est généralement de l’ordre de 20 hertz (Hz). Le téléphone qui reçoit l’appel est sélectionné via les impulsions de tonalité multifréquence (DTMF), les touches du clavier du téléphone de l’appelant. Lorsque les combinés émetteurs et récepteurs sont décrochés, le commutateur dans le socle transfère les surtensions électriques du courant alternatif au courant continu (CC), permettant la transmission de la voix sur les deux fils. Les deux commutateurs de berceau activent alors des courts-circuits de résistance sur leurs fils respectifs, produisant une tonalité à l’extrémité émettrice et activant la sonnerie à l’extrémité réceptrice.
Les fils principaux du téléphone vont des téléphones aux prises téléphoniques et aux boîtiers d’entrée de la maison ou du bâtiment. De là, des câbles téléphoniques enfilés sur les poteaux téléphoniques omniprésents le long de la rue acheminent les appels vers le central local. À partir du central local, les lignes à fibre optique, la transmission radio et, pour les appels interurbains, les transmissions par satellite transportent un appel jusqu’à sa destination où il se retrouve dans les deux fils de cuivre.
Les ondes radio sont utilisées pour faire fonctionner correctement un téléphone portable. Les protocoles Internet (IP), la numérisation de réseau et la commutation de paquets sont utilisés pour faire fonctionner le téléphone VoIP.