تاريخ مكبر الصوت

مضخم الصوت هو جهاز يستخدم لزيادة حجم الصوت بطاقة منخفضة بحيث يمكن استخدامه في مكبر الصوت. إنها عمومًا الخطوة الأخيرة في سلسلة ردود الفعل الصوتية ، أو حركة الصوت من إدخال الصوت إلى مخرج الصوت. هناك العديد من التطبيقات لهذه التكنولوجيا والتي تشمل استخدامها في أنظمة مخاطبة الجمهور والحفلات الموسيقية. يمكن أن تكون مكبرات الصوت ذات أهمية أيضًا للأفراد حيث يتم استخدامها في أنظمة الصوت في المنازل. في الواقع ، من المحتمل أن تحتوي بطاقات الصوت الخاصة بأجهزة الكمبيوتر الشخصية على مكبرات صوت.

تم تصنيع أول مكبر صوت في عام 1906 بواسطة رجل يدعى Lee De Forest وجاء على شكل أنبوب فراغ ثلاثي. تطورت هذه الآلية الخاصة من Audion ، الذي طورته De Forest. على عكس الصمام الثلاثي الذي يحتوي على ثلاثة عناصر ، كان لدى Audion عنصرين فقط ولم يضخم الصوت. في وقت لاحق خلال نفس العام ، تم اختراع الصمام الثلاثي ، وهو جهاز له القدرة على ضبط حركة الإلكترونات من خيوط إلى صفيحة وبالتالي تعديل الصوت. كان أمرًا حيويًا في اختراع أول راديو AM.

بعد الحرب العالمية الثانية ، كان هناك طفرة في التكنولوجيا بسبب التطورات التي حدثت خلال الحرب. كانت الأنواع الأولى من مكبرات الصوت مصنوعة من أنابيب مفرغة أو صمامات. مثال على ذلك هو مكبر الصوت Williamson ، الذي تم تقديمه في عام 1946. في ذلك الوقت ، كان هذا الجهاز المعين يعتبر متطورًا وأنتج صوتًا عالي الجودة مقارنة بمكبرات الصوت الأخرى المتوفرة في ذلك الوقت. كان سوق مكبرات الصوت قويًا ويمكن امتلاك الأجهزة ذات الصمامات بأسعار معقولة. بحلول الستينيات من القرن الماضي ، جعلت أجهزة الجراموفون وأجهزة التلفزيون مكبرات الصوت ذات شعبية كبيرة.

بحلول السبعينيات من القرن الماضي ، تم استبدال تقنية الصمامات بترانزستور السيليكون. على الرغم من أن الصمامات لم يتم مسحها تمامًا كما يتضح من شعبية أنابيب أشعة الكاثود ، والتي كانت تستخدم في تطبيقات مكبر الصوت ، إلا أن ترانزستورات السيليكون أصبحت موجودة أكثر فأكثر. تضخم الترانزستورات الصوت عن طريق تغيير جهد إدخال الصوت من خلال استخدام أشباه الموصلات. كانت أسباب تفضيل الترانزستورات على الصمامات هي أنها كانت أصغر وبالتالي أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، فهي أيضًا أفضل في تقليل مستويات التشويه وكان صنعها أرخص.

تعتبر معظم مكبرات الصوت المستخدمة اليوم من ترانزستورات الحالة الصلبة. مثال على ذلك هو الترانزستور ثنائي القطب ، والذي يتكون من ثلاثة عناصر مصنوعة من مواد شبه موصلة. نوع آخر من المكبرات المستخدمة في السنوات الأخيرة هو MOSFET أو ترانزستور تأثير مجال أشباه الموصلات المعدنية. اخترعها Julius Edgar Lilienfeld ، وتم تصميمه لأول مرة في عام 1925 ولديه تطبيقات الدوائر الرقمية والتناظرية.

على الرغم من أن مكبرات الصوت ذات الحالة الصلبة توفر الراحة والكفاءة ، إلا أنها لا تزال غير قادرة على إنتاج جودة تلك المصنوعة من الصمامات. في عام 1872 ، اكتشف ماتي أوتالا السبب وراء ذلك: تشويه التشكيل البيني (TIM). كان هذا النوع من التشويه ناتجًا عن الزيادة السريعة في الجهد في جهاز إخراج الصوت. عالج مزيد من البحث هذه المشكلة وبالتالي أدى إلى مكبرات الصوت التي تلغي TIM.