ประวัติของเครื่องขยายเสียง

เครื่องขยายเสียงเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเพิ่มระดับเสียงด้วยพลังงานต่ำเพื่อให้สามารถใช้ในลำโพงได้ โดยทั่วไปจะเป็นขั้นตอนสุดท้ายในห่วงโซ่การตอบสนองด้วยเสียง หรือการเคลื่อนไหวของเสียงจากอินพุตเสียงไปยังเอาต์พุตเสียง เทคโนโลยีนี้มีการใช้งานที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึงการใช้ในระบบเสียงประกาศสาธารณะและการแสดงคอนเสิร์ต แอมพลิฟายเออร์เสียงยังมีความสำคัญสำหรับบุคคล เนื่องจากใช้ในระบบเสียงในบ้าน ในความเป็นจริง การ์ดเสียงของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลมักจะมีเครื่องขยายสัญญาณเสียง

เครื่องขยายเสียงเครื่องแรกผลิตขึ้นในปี พ.ศ. 2449 โดยชายชื่อลี เดอ ฟอเรสต์ และมาในรูปของหลอดสุญญากาศไตรโอด กลไกเฉพาะนี้พัฒนามาจาก Audion ซึ่งพัฒนาโดย De Forest ต่างจากไตรโอดที่มีสามองค์ประกอบ Audion มีเพียงสองอย่างและไม่ขยายเสียง ต่อมาในปีเดียวกันนั้น ได้มีการคิดค้นไตรโอด ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่มีความสามารถในการปรับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจากเส้นใยเป็นเพลตและด้วยเหตุนี้การมอดูเลตเสียง เป็นสิ่งสำคัญในการประดิษฐ์วิทยุ AM เครื่องแรก

หลังสงครามโลกครั้งที่สอง มีเทคโนโลยีเพิ่มขึ้นเนื่องจากความก้าวหน้าที่เกิดขึ้นระหว่างสงคราม เครื่องขยายเสียงชนิดแรกสุดทำจากหลอดสุญญากาศหรือวาล์ว ตัวอย่างเหล่านี้คือแอมพลิฟายเออร์ Williamson ซึ่งเปิดตัวในปี 1946 ในขณะนั้น อุปกรณ์นี้ถือว่าล้ำสมัยและให้คุณภาพเสียงที่สูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับแอมพลิฟายเออร์อื่นๆ ที่มีอยู่ในขณะนั้น ตลาดสำหรับเครื่องขยายเสียงมีความแข็งแกร่งและสามารถเป็นเจ้าของอุปกรณ์ประเภทวาล์วได้ในราคาที่เหมาะสม ในช่วงทศวรรษที่ 1960 แผ่นเสียงและโทรทัศน์ทำให้แอมพลิฟายเออร์วาล์วได้รับความนิยมอย่างมาก

ในปี 1970 เทคโนโลยีวาล์วถูกแทนที่ด้วยทรานซิสเตอร์ซิลิกอน แม้ว่าวาล์วจะไม่ถูกกำจัดออกไปโดยสิ้นเชิงตามความนิยมของหลอดรังสีแคโทดซึ่งใช้สำหรับการใช้งานแอมพลิฟายเออร์ แต่ทรานซิสเตอร์ซิลิกอนก็มีมากขึ้นเรื่อย ๆ ทรานซิสเตอร์ขยายเสียงโดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าของอินพุตเสียงผ่านการใช้เซมิคอนดักเตอร์ เหตุผลของการตั้งค่าทรานซิสเตอร์มากกว่าวาล์วก็คือพวกมันมีขนาดเล็กกว่าและประหยัดพลังงานมากกว่า นอกจากนี้ ยังช่วยลดระดับความผิดเพี้ยนได้ดีกว่าและถูกกว่า

แอมพลิฟายเออร์เสียงส่วนใหญ่ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันถือเป็นทรานซิสเตอร์โซลิดสเตต ตัวอย่างนี้คือทรานซิสเตอร์สองขั้วทางแยกซึ่งมีสามองค์ประกอบที่ทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ แอมพลิฟายเออร์อีกประเภทหนึ่งที่ใช้ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาคือ MOSFET หรือทรานซิสเตอร์ภาคสนามของเซมิคอนดักเตอร์โลหะออกไซด์ คิดค้นโดย Julius Edgar Lilienfeld เป็นครั้งแรกในปี 1925 และมีทั้งวงจรดิจิตอลและแอนะล็อก

แม้ว่าแอมพลิฟายเออร์โซลิดสเตตจะให้ความสะดวกและมีประสิทธิภาพ แต่ก็ยังไม่สามารถผลิตคุณภาพของวาล์วได้ ในปี พ.ศ. 2415 มัตตี โอตาลาได้ค้นพบเหตุผลเบื้องหลังสิ่งนี้: การบิดเบือนแบบสอดประสาน การบิดเบือนแบบนี้เกิดขึ้นจากแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในอุปกรณ์เอาท์พุตเสียง การวิจัยเพิ่มเติมได้แก้ไขปัญหานี้และส่งผลให้แอมพลิฟายเออร์ที่ตัด TIM ออก