היסטוריה של מגבר השמע

מגבר שמע הוא מכשיר המשמש להגברת עוצמת הקול בעוצמה נמוכה, כך שניתן להשתמש בו ברמקול. זה בדרך כלל השלב האחרון בשרשרת משוב שמע, או תנועת הצליל מקלט שמע לפלט שמע. ישנם יישומים שונים לטכנולוגיה זו הכוללים את השימוש בהם במערכות כריזה וקונצרטים. מגברי שמע יכולים להיות בעלי חשיבות גם עבור אנשים פרטיים מכיוון שהם משמשים במערכות קול בבתים. למעשה, בכרטיסי הקול של מחשבים אישיים יש ככל הנראה מגברי שמע.

מגבר האודיו הראשון נוצר בשנת 1906 על ידי אדם בשם לי דה פורסט והגיע בצורת צינור הוואקום של הטריודה. מנגנון מסוים זה התפתח מאודיון, אשר פותחה על ידי דה פורסט. בניגוד לטריודה הכוללת שלושה אלמנטים, לאודיון היו רק שניים ולא הגבירו צליל. בהמשך אותה שנה הומצאה הטריודה, מכשיר עם יכולת להתאים את תנועת האלקטרונים מלהט לצלחת ובכך לווסת את הצליל. זה היה חיוני בהמצאת הרדיו הראשון של AM.

לאחר מלחמת העולם השנייה נרשמה התרחשות של טכנולוגיה בגלל ההתקדמות שהתפתחה במהלך המלחמה. הסוגים המוקדמים ביותר של מגברי שמע היו עשויים צינורות ואקום או שסתומים. דוגמה לכך היא מגבר וויליאמסון שהוצג בשנת 1946. באותה עת, מכשיר מסוים זה נחשב לחוד החנית והפיק צליל באיכות גבוהה יותר בהשוואה למגברים אחרים שהיו באותה עת. שוק מגברי הקול היה חזק וניתן להחזיק את המכשירים מסוג השסתום במחירים נוחים. בשנות השישים גרמופונים וטלוויזיות הפכו את מגברי השסתומים לפופולריים למדי.

בשנות השבעים הוחלפה טכנולוגיית השסתומים בטרנזיסטור הסיליקון. למרות שסתומים לא נמחקו לחלוטין כפי שמעידה הפופולריות של צינורות הקתודה, ששימשה ליישומי מגברים, טרנזיסטורי הסיליקון נעשו יותר ויותר. טרנזיסטורים מגבירים צליל על ידי שינוי המתח של קלט השמע באמצעות מוליכים למחצה. הסיבות להעדפת טרנזיסטורים על פני שסתומים היו שהם קטנים יותר ובכך חסכוניים יותר באנרגיה. בנוסף לאלה, הם גם טובים יותר בהפחתת רמות העיוות והיה זול יותר להכנתם.

רוב מגברי האודיו הנמצאים בשימוש כיום נחשבים לטרנזיסטורים של מצב מוצק. דוגמה לכך היא טרנזיסטור הצומת הדו קוטבי, שהוא בעל שלושה אלמנטים העשויים מחומרים מוליכים למחצה. סוג אחר של מגבר ששימש בשנים האחרונות הוא MOSFET או טרנזיסטור אפקט שדה מוליכים למחצה של תחמוצת מתכת. הוא הומצא על ידי יוליוס אדגר לילינפלד, והוא נוצר לראשונה בשנת 1925 ויש בו יישומי מעגלים דיגיטליים ואנלוגיים.

למרות שמגברי מצב מוצק הציעו נוחות ויעילות, הם עדיין לא הצליחו לייצר את איכותם של המסתמים. בשנת 1872, מתי אוטלה גילה את הסיבה לכך: עיוות בין-מודולציה (TIM). סוג זה של עיוות נגרם על ידי עלייה מהירה במתח במכשיר פלט השמע. מחקר נוסף פתר את הבעיה ובכך הביא למגברים שמבטלים את ה- TIM.