История появления громкоговорителей

Громкоговорители. Сейчас это слово практически не употребляется, однако за ним стоит огромное количество современных акустических устройств. Начиная от сабвуферов, и заканчивая наушниками. Говоря об истории громкоговорителей, трудно не заметить, что эти устройства росли и развивались вместе с развитием электротехники. Изучая историю акустических систем, можно изучить и историю современной электродинамики и радиоэлектроники, ведь именно акустические системы стали своего рода «лакмусовой бумажкой» науки ХХ века. Но обо всем по порядку.

Прототипы

Первое устройство, которое можно было назвать громкоговорителем, появилось в 1861 году. Работал данный прототип за счет электромагнитных волн, которые излучал металлический стержень, намагничиваясь от гальванической батареи. Волны в свою очередь создавали вибрацию на мембране (она была сделана из свиной кишки). Данное устройство являлось одновременно и первой электромагнитной акустической системой, и прототипом телефонного аппарата. Но из-за несовершенства технологий данное устройство было абсолютно бесполезно, так как не могло разборчиво передавать голос и являлось своего рода «игрушкой» инженеров того времени.

Прорыв в данной технологии совершил Александр Белл, который пытался перенести звуковые сообщения из слышимого диапазона в диапазон более высоких частот. Результатом его работы стал первый в мире телефон. Уникальный аппарат отличался тем, что обладал двумя устройствами, одно из которых преобразовывало аналоговый звук в электрический сигнал, а другое преобразовывало электрический сигнал в аналоговый звук. Процесс этот происходил следующим образом. Звук голоса заставлял колебаться мембрану, которая в свою очередь воздействовала на индуктивность катушки из-за чего менялись и электромагнитные колебания. Таким образом, сигнал становился электрическим колебанием. Динамик на другом конце, в свою очередь получал данное колебания, и за счет изменения их частоты, катушка заставляла мембрану вибрировать, тем самым превращая колебание в обычный звук. Данная технология легла в основу всех громкоговорителей.

Уход от электричества.

Однако, несмотря на прорыв в сфере электрических опытов, тенденции развития акустических систем ушли в область механического воспроизведения. Этому способствовал патент Томаса Эдисона, который в 1877 году представил миру первый фонограф. Именно он станет прародителем для патефона и граммофона, которые на многие годы станут главными устройствами для воспроизведения звука.

В 1898, было запатентовано устройство, которое было способно воспроизводить сигналы при помощи преобразования переменного тока. Это прорывное изобретение осталось незамеченным, так как не могло найти достойную реализацию. Виной всему отсутствие возможности усилить звук человеческого голоса, для создания необходимого напряжения, что бы информация не подверглась искажению и была доступна для восстановлению на приемных устройствах (громкоговорителях). Иными словами это снова была лишь «игрушка» для инженеров.

Прорыв.

Лишь в 1926 году Честер Райс и Эдвард Келлог продемонстрировали миру устройство, которое работало за счет резонанса частот, что повышало мощность выходного сигнала. Это позволяло воспроизводить не только отдельные звуки, но и понятную человеческую речь. Radiola Model 104 можно назвать первой электромагнитной акустической системой со встроенным усилителем. Именно это устройство является прародителем всех существующих акустических устройств.

Именно после этого изобретения, мир громкоговорителей стал развиваться семимильными шагами. Вскоре миру были представлены и отечественные разработки рупорных громкоговорителей «Рекорд». Позже магнитную катушку, обеспечивающая колебания мембраны, заменили на постоянный магнит. Это изменение акустических система ознаменовало новую эру классификаций громкоговорителей, которую в 60-х назвали Hi-Fi.

Несмотря на развитие электроники, в 40х годах, инженеры акустических систем столкнулись с проблемой. Из-за свойств мембраны и магнита, не было возможности воспроизведения низких частот (при низкочастотном сигнале происходили короткие замыкания). Решение этой проблемы пришло в 1954 году и показал его инженер по имени Эдгар Вильчур. Он придумал простое и элегантное решение проблемы, а именно, ставить динамик в закрытую коробку. Задняя стенка обеспечивала резонанс и увеличивала громкость (за счет вибраций не только мембраны, но и самого воздуха внутри «коробки»). Именно после этого патента все акустические системы пришли в то состояние, в котором мы наблюдаем их сейчас. Именно после 1954 года развитие «громкоговорителей» по сути «остановилось», так как по конструкции и принципу работы устройства в 2019 года ничем не отличается от устройств 1959г.

Достигнув своего пика в развитии, громкоговорители нашли место в жизни каждого человека, превратившись из игрушки для инженеров в устройство массового использования.