Краткая история громкоговорителя

0
9247
Краткая история громкоговорителя

Часто замечаю такую вещь: люди придумали что-то для чего-то, а потом это используется в совершенно в другой сфере. Виагра – неудавшееся лекарство для сердечников, Кока-Кола – ошибка фармацевта и многое другое. Одним из таких предметов является динамик, а правильней громкоговоритель, к которому в наше время привыкли все. Сегодня нельзя представить музыку без набора динамиков: то ли маленькие домашние, то ли большие акустические системы на концертах.

А началось все с телефона в 1876 году, когда Александер Грэм Белл запатентовал свое новое изобретение «телефон», а вместе с ним и прообраз будущего громкоговорителя, электродинамическую головку, в которой реализовывался процесс преобразования из электромагнитной волны в звуковую. 
У Белла был еще один интересный патент, а именно фотофон, который был разработан к 1880 году, про который вспомнили только сейчас, когда начали развиваться оптико-волоконные технологии. Хотя этот прибор до сих пор не нашел себе применения. В отличие от телефона передача звука на большие расстояния осуществлялась без проводов, а исключительно при помощи световых лучей, отражаемых от тонкого, вибрирующего под влиянием звука зеркала и направляемых на селеновый столбик, находящийся на приемной станции в гальваническом соединении с телефоном. Селен обладает свойством, что при действии на него света электрическое сопротивление его уменьшается. Недостаточность знаний в этой области предопределило развитие, и большая зависимость от внешних условий предопределили судьбу фотофона. И вместо него развитие получил телефон. История не любит сослагательного наклонения…


Конструкцию громкоговрителя совершенствовали Вернер фон Сименс и Никола Тесла. В 1898 г. Х. Шорт запатентовал конструкцию динамической головки, управляемую сжатым воздухом. Все эти изобретения не находили широкого применения, так качество звука желало лучшего, да и еще невозможно было воспроизводить звуки низких частот. 
Современная конструкция головки с подвижной катушкой была разработана в 1898 г. Оливером Лоджем (практически изобрел радио, дальнейших исследования не повел и уступил место Попову – прим.редактора). 
Принцип работы такого громкоговорителя заключается в том, что когда подается электрический сигнал звуковой частоты, катушка с медной проволокой начинает совершать вынужденные колебания в магнитном поле постоянного магнита, вызванные действием силы Ампера. Катушка напрямую закреплена с диффузором (бумажным или полимерным, редко металлическим), который и преобразует электрический сигнал в продольную звуковую волну. Следует заметить, что для воспроизведения высоких частот достаточно маленькой площади диффузора, в тоже время для воспроизведения низких частот нужен мощнее сигнал и больше поверхность. Для воспроизведения низких частот часто используют сабвуфер, в котором в основном используется громкоговоритель рупорного типа. В идеале мощности сабвуферов и сателлитов должны быть равны между собой.
На сегодняшний день КПД таких динамиков очень мал, в лучшем случае достигает 3%. Затрачивая киловатты электрической энергии, воспроизводят только ватты звука.
Первые громкоговорители были очень громоздки, из-за большого размера постоянного магнита, в поле которого должна была двигаться катушка. Качество акустических звуковоспроизводящих систем до начала 50-х годов XX века было низким. 
С развитием науки, а именно созданием полупроводниковых приборов, качество звука начало улучшаться. Частотные фильтры и полупроводниковые мосты позволили улучшить качество звука, воспроизводимого громкоговорителем. Создание транзистора уменьшило размеры усилительных систем, что увеличило доступность акустических систем.
В конце хочется вспомнить про «Закон перехода «моно — би — поли», который был формулирован Генрихом Сауловичем Альтшуллером (русский ученый, создатель теории решения изобретательских задач – прим. редактора). Согласно этому закону техническая система развивается по своеобразной спирали. На каждом витке система проходит три стадии. В случае громкоговорителей это однополосная система, за ней пришла двухполосная, на сегодняшний день число полос неограниченно. Закончив каждый виток система переходит на уровень, где параметры системы предыдущего витка уже осуществляются на микроуровне. Возможно скоро вечеринки будут тихими для окружающих, и каждый будет двигаться под музыку, которая идет не из многополосных колонок, а из таких же наушников.

Автор: Георгий Далин

Источник: журнал ТОК №5

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here