توسعه بلندگو

در اوایل سال 1877، ارنست ورنر از زیمنس آلمان، بر اساس قانون چپ فلمینگ، حق اختراع یک بوق سیم پیچ متحرک را به دست آورد. در سال 1898، سر الیور لاج در بریتانیا، شیپور مخروطی را بر اساس اصل میکروفون تلفن اختراع کرد. بسیار شبیه به بوق مدرنی است که با آن آشنا هستیم. سر لاج آن را «تلفن خروشان» نامید. با این حال، این اختراع نمی تواند مورد استفاده قرار گیرد، زیرا لوله خلاء تریود تا سال 1906 توسط لی دی فارست اختراع نشد و چندین سال بعد برای ساخت یک تقویت کننده قابل استفاده بود، بنابراین شیپور مخروطی تا دهه 1930 به تدریج رایج نشد. دلیل دیگر معرفی در سال 1921 رکوردهای جدید ضبط شده به صورت الکتریکی بود که دامنه دینامیکی بهتری (تا 30 دسی بل) نسبت به رکوردهای سنتی ضبط شده مکانیکی داشتند، به طوری که مردم باید سعی می کردند ویژگی های بلندگوها را برای تطابق بهبود بخشند. در سال 1923، آزمایشگاه‌های بل تصمیم گرفتند یک سیستم کامل بازتولید موسیقی شامل گرامافون و بلندگوهای جدید، ضبط استریو و کارتریج‌های MC و روش‌های چیپ استریو که در این موج از اقدامات ابداع شد، توسعه دهند. مسئولیت سنگین توسعه بلندگوها بر دوش دو مهندس CW Rice و EW Kellogg است. تجهیزاتی که آنها استفاده می‌کردند در آن زمان دیده نمی‌شد، از جمله تقویت‌کننده لوله خلاء 200-وات، بسیاری از ضبط‌های ضبط شده توسط خود آزمایشگاه‌های بل، و بلندگوهای مختلفی که طی سال‌ها توسط آزمایشگاه‌های بل توسعه داده شدند - مانند نمونه‌های اولیه شاخ مخروط Lodge، به صورت فشرده. بوق‌های هوا با فلپ‌های دیافراگمی برای کنترل جریان هوای فشرده، شاخ‌های تخلیه کرونا (که امروزه درایورهای یون نامیده می‌شوند) و بوق‌های الکترواستاتیک.

طولی نکشید که رایس و کلوگ دو طرح را از بین بسیاری از سبک ها انتخاب کردند - مخروطی و الکترواستاتیک. این تصمیم باعث شد که جهت توسعه سخنران به دو بخش سنتی و نوآورانه تقسیم شود. بلندگوی سیم پیچ متحرک از پایه بلندگوی نی تکامل یافته است. یک سیم پیچ استوانه ای در وسط آهنربای حلقه وجود دارد. قسمت جلویی سیم پیچ مستقیماً روی مخروط کاغذ یا دیافراگم ثابت می شود، اما جریان صوتی از سیم پیچ عبور می کند، میدان مغناطیسی تغییر می کند و سیم پیچ تغییر می کند. به جلو و عقب حرکت می کند و روی مخروط کاغذ تأثیر می گذارد تا صدا ایجاد کند. در ابتدای ظهور اسپیکر سیم پیچ متحرک، به دلیل اینکه قدرت آهنربای دائمی با هم مطابقت نداشت، بیشتر از طرح الکترومغناطیسی استفاده می شد و سیم پیچ دیگری در آهنربا پیچ می شد تا میدان مغناطیسی ایجاد کند. این طرح 20 سال است که محبوب بوده است. با این حال، بلندگوهای الکترومغناطیسی مشکلات خاص خود را دارند. به عنوان مثال، پالس DC که از سیم پیچ الکترومغناطیسی عبور می کند، مستعد تداخل AC است. و شدت جریان سیم پیچ الکترومغناطیسی با سیگنال صوتی تغییر می کند و باعث ایجاد عوامل ناپایدار جدید می شود.

در طول رکود بزرگ دهه 1930، شرکت فونوگرافی ادیسون ورشکست شد و سایرین وضعیت بهتری نداشتند. بلندگوهایی که به تقویت کننده نیاز داشتند محبوب نبودند. گرامافون قدیمی ویکتورلا تا جنگ جهانی دوم محبوب بود. پس از جنگ جهانی دوم، اقتصاد اوج گرفت و انواع لوازم صوتی جدید رایج شد و بلندگوهای مخروطی دوباره به شدت مورد آزمایش قرار گرفتند. در این دوره، با توجه به توسعه موفقیت آمیز آهنرباهای آلیاژی قوی، بلندگوهای سیم پیچ متحرک از آهنرباهای الکترومغناطیسی به آهنرباهای دائمی تغییر یافته اند. کاستی های گذشته از بین رفته است. علاوه بر چگالی، خواص مختلف آهنرباهای طبیعی برتر هستند و بلندگوهای پیشرفته از آهنرباهای نئودیمیوم استفاده می کنند. به منظور همکاری با ظهور LP و توسعه سیستم Hi-Fi، شاخ مخروط به دنبال اصلاحات در مواد مخروط کاغذی است. موارد رایج ساخت ووفر با مواد ضخیم و بزرگ است و دیافراگم کوچک و سخت به عنوان توییتر استفاده می شود. یا بلندگوهایی با اندازه های مختلف را در یک بدنه تک محوری مونتاژ کنید. همچنین در جلوی توییتر بوق هایی وجود دارد تا به یک توییتر بوق فشرده تبدیل شود. حتی طرح هایی وجود دارد که بوق توییتر را پشت مخروط باس پنهان می کند. در سال 1965، هاربث از بریتانیا دیافراگم پلاستیکی شکل‌دهنده خلاء (Bextrene) را اختراع کرد که پیشرفت عمده‌ای در مواد بود. این محصول نرم اما با ضریب میرایی بالا هنوز هم روی KEF و برخی بلندگوهای بریتانیایی دیده می شود. بعدها هاربث دیافراگم پلاستیکی پلی پروپیلن را نیز اختراع کرد. این ماده جدید ضریب میرایی داخلی بالاتری دارد و وزن سبک تری دارد و همچنان در بسیاری از بلندگوها استفاده می شود. مهندسان هنگام طراحی بلندگوها دو جهت فکری دارند: ووفرها به دنبال پیشرفت در بلندگوها هستند. توییترها در واحدهای تک بهبود یافته اند. بنابراین برخی از طرح‌های جدید که در این زمان ظاهر شدند تقریباً همه توییتر هستند. طراحی موفق تر، بوق الکترواستاتیک است. شاخ های الکترواستاتیکی که در بالا ذکر شد، شاخ های آزمایشی Rice و Kellogg از آزمایشگاه Bell هستند. بوق های الکترواستاتیک ساخته شده توسط آنها به اندازه یک پانل درب است. با خواص خواب آور غول طلایی باشکوه و بوی تند روده خوک و ازن در هوای آزمایشگاهی، این دو دانشمند ممکن است به "فرانکنشتاین" و "گرامافون" بل ساخته شده از گوش مرده فکر کنند. اما پس از شروع به صدا درآمدن، صدای زیبا و صدای واقعی آن به سادگی همه را مبهوت کرد و آنها فهمیدند که دوره جدیدی فرا رسیده است. با این حال، رایس و کلوگ هنگام طراحی بلندگوهای الکترواستاتیک با یک مشکل حل نشدنی مواجه شدند: یک دیافراگم بزرگ برای بازتولید یک بیس کامل مورد نیاز بود. در شرایطی که نفوذ به این فناوری دشوار بود، آزمایشگاه بل مجبور شد به توسعه بلندگوهای مخروطی روی آورد. این رکود باعث شد که بوق الکترواستاتیک سی سال است که سکوت کرده است. در سال 1947، یک افسر نیروی دریایی جوان به نام آرتور یانزن، مأمور شد تا تجهیزات جدید تشخیص سونار را توسعه دهد که به بوق های بسیار دقیق نیاز داشت. Janszen متوجه شد که شاخ مخروط خطی نیست، بنابراین سعی کرد یک شاخ الکترواستاتیک بسازد و یک رنگ رسانا را روی یک ورق پلاستیکی به عنوان دیافراگم نقاشی کرد که از نظر فاز و دامنه فوق‌العاده بود. Janszen به تحقیقات خود ادامه داد و دریافت که عایق کردن استاتور از اثر مخرب قوس الکتریکی جلوگیری می کند. در سال 1952، Janszen تولید تجاری توییترهای الکترواستاتیک را تکمیل کرد که با ووفرهای AR مطابقت داشت، بهترین ترکیبی که طرفداران صدا در آن زمان می توانستند رویای آن را داشته باشند. در سال 1955، پیتر واکر تعدادی مقاله در مورد طراحی بوق های الکترواستاتیک در "جهان رادیویی" بریتانیا منتشر کرد. او معتقد بود که بوق‌های الکترواستاتیک ذاتاً پاسخی گسترده و مسطح و همچنین اعوجاج بسیار کم دارند که بیشتر از زمان آن زمان است. آمپلی فایرها نیز بسیار پایین تر هستند. در سال 1956، ایده‌آل پیتر واکر بر روی بلندگوی Quad ESL محقق شد (نام Quad به‌خاطر مخفف Quality Unit Amplifier-Domestic، تقویت‌کننده سال‌های اولیه او نامگذاری شد)، و دقت آن به‌عنوان استاندارد جدید برای گوش دادن مورد ستایش قرار گرفت، اما وجود دارد. هنوز برخی از مشکلاتی که باید برطرف شوند: حجم ناکافی، بارگذاری مقاومتی که برخی تقویت کننده ها را دلهره آور است، انتشار ناکافی و ظرفیت محدود توان. در اوایل دهه 1960، Janszen به شرکت KLH پیوست و سخت برای راه‌اندازی KLH کار کرد{10}}. با توجه به اندازه بزرگ KLH{11}}، مشکل Quad ESL حل شد. تا زمان تأسیس شرکت Infinity در سال 1968، بوق الکترواستاتیک KLH{13}} بهترین بود. محصول Hi-End دستاوردهای یانزن به این محدود نمی شود. با کمک او، Koss، Acoustech، Dennesen و دیگر بلندگوهای الکترواستاتیک یکی پس از دیگری بیرون آمده اند. راجر وست، طراح ارشد Janszen Enterprise نیز Sound Lab را تأسیس کرد.

هنگامی که شرکت Janszen فروخت، شرکت RTR تجهیزات تولید را خرید و صفحه الکترواستاتیک سرواستاتیک را روانه بازار کرد. اولین جفت بلندگوهای اینفینیتی از محصولات RTR استفاده کردند. شرکت Janszen چندین بار تغییر کرده است، اما هرگز ناپدید نشده است. امروزه یکی از پادشاهان بلندگوها، سیستم غول پیکر WAMM دیو ویلسون، از برخی صفحات الکترواستاتیک طراحی شده توسط Janszen استفاده می کند. طراحی بوق های الکترواستاتیک نظر بسیاری از تولیدکنندگان را به خود جلب کرده است، از جمله معروف ترین آنها می توان به Acoustat، Audio Static، Beverage، Dayton Wright، Sound Lab، Stax و Martin Logan اشاره کرد. Acoustat X خود مجهز به تقویت کننده لوله خلاء است که می تواند سیگنال های ولتاژ بالا را بدون استفاده از تقویت کننده ارسال کند. Beverage 2SW دارای یک تقویت کننده ولتاژ بالا، یک کنترلر و یک جفت ساب ووفر است. از آنجایی که دیافراگم دو متری Beverage 2SW در یک بلندگوی بیضی شکل تعبیه شده است، از صفحه راهنمای امواج صوتی برای انتقال یکنواخت صدا از دهانه جلو استفاده می شود که می تواند یک صدا و تصویر بسیار سه بعدی را تشکیل دهد. توصیه می شود آن را در دو طرف روی دیوارها قرار دهید. سپس رو در رو بازی کنید. طراحی دیتون رایت نیز بسیار خاص است. دیافراگم در یک کیسه پلاستیکی بسته شده با گاز بی اثر هگزا فلوراید سولفور قرار می گیرد تا کارایی و فشار صدای خروجی بلندگو را افزایش دهد. گرانترین اسپیکر الکترواستاتیک، HQD مارک لوینسون است. هر کانال از دو بلندگوی چهارگانه الکترواستاتیک، به‌علاوه یک توییتر نواری اصلاح‌شده و یک پسوند فرکانس تقویت‌کننده باس 24-اینچی، با سه تقویت‌کننده برق Mark Levinson ML-2 و متقاطع‌های الکترونیکی، درخواست 15، استفاده می‌کند،{10} } دلار در آن زمان واقعاً گران بود. به منظور حل مشکل بیس تولید شده توسط دیافراگم های بزرگ، مارتین لوگان در سال های اخیر در مجموعه ای از طراحی های بیس مخروطی هیبریدی به موفقیت های زیادی دست یافته است. همراه با معرفی فناوری‌های جدید مانند خطوط تاخیری، لنزهای صوتی و دیافراگم‌های مواج، بوق‌های الکترواستاتیک بیش از پیش دوست‌داشتنی‌تر شده‌اند، من معتقدم که همچنان وجود خواهد داشت.