Јагленов микрофон

Јагленов микрофон – вид микрофон, претворувач кој го претвора звукот во електричен звучен сигнал. Се состои од две метални плочи раздвоени со гранули јаглен. Едната плоча е многу тенка и насочена кон лицето кое зборува и притоа делува како дијафрагма. Звучните бранови удираат во дијафрагмата предизвикувајќи нејзино вибрирање, при што вршат променлив притисок на гранулите, што од своја страна го менува електричниот отпор меѓу плочите. Повисок притисок ја смалува отпорноста бидејќи гранулите се понабиени. Еднонасочна струја минува меѓу плочите низ гранулите. Променливиот отпор доведува до модулација на струјата, предизвикувајќи променлива електрична струја која го репродуцира променливиот притисок на звучниот бран. Во телефонијата, овие бранувања на струјата директно се пренесуваат низ телефонските жици до централата. Амплитудно-честотна одликаАмплитудно-честотната одлика на јагленовиот микрофон има ограничен тесен опсег, а уредот генерира значителен шум.

Историја

Првиот јагленов микрофон на Хјуз кој се состоел од јагленова прачка лабаво поставена меѓу два метални контакти со батериска струја која минува низ него. Звучните бранови предизвикуваат вибрации на прачката менувајќи ја отпорноста на контактите, а со тоа промена и на струјата.

Првиот микрофон кој овозможил говорна телефонија бил јагленовиот микрофон (тогаш наречен трансмитер). Тој бил независно развиен околу 1878 година од Дејвид Хјуз во Англија и Емил Берлинер и Томас Едисон во САД. Иако патентот му бил доделен на Едисон во средината на 1877 година, Хјуз го демонстрирал неговиот уред пред многу сведоци неколку години порано, и повеќето историчари нему му го припишуваат овој пронајдок.^[1]^[2]^[3]

Уредот на Хјуз користел лабаво спакувани јагленови гранули. Променливиот притисок од акустичните бранови делувал на гранулите преку дијафрагма и предизвикувал отпорноста на јагленот пропорционално да се менува, со што се овозможувало релативно сигурна електрична репродукција на звучниот сигнал. Хјуз исто така го вовел зборот микрофон. Неговиот апарат тој го претставил пред Кралското друштво зголемувајќи го звукот на инсекти. Спротивно на Едисон, Хјуз решил да не го патентира својот пронајдок, туку го дал како подарок на светот.^[4]

Во Америка, Едисон и Берлинер воделе долга правна битка за патентните права. На крајот федералниот суд му ги доделил сите права на пронајдокот.^[5]^[6]

Јагленовиот микрофон е директен прототип на денешните микрофони и бил критичен во развојот на телефонијата, дифузијата и индустријата за снимање..^[7] Later, carbon granules were used between carbon buttons. Carbon microphones were widely used in telephones from 1890 until the 1980s.^[6]

Употреба како засилувач

Јатглените микрофони може да се користат како засилувачи.^[8] Оваа одлика била користена кај раните телефонски рипитери, овозможувајќи телефонски повици на големи далечини во ерата пред засилувачите со електронски цевки. Овие засилувачи главно биле напуштени со развојот на електронските цевки кои нуделе поголемо засилување и подобар квалитет на звукот. Дури и по општата употреба на електронските цевки, јагленовите засилувачи продолжиле да се користат во текот на 1930-тите за преносна аудио опрема како што се апаратчиња за слушање. Јагленовиот засилувач на Вестерн електрик 65А имал пречник од 3 сантиметри, висина од 1 сантиметар и тежел 40 грама.^[9] Ваквите јагленови засилувачи не изискувале тешки батерии и извори на напојување како што бил случајот со засилувачите со електронски цевки. Во 1950-тите, јагленовите засилувачи за слушните апаратчиња биле заменети со минијатурни електронски цевки (за кратко потоа да бидат заменети со транзистори). However, carbon amplifiers are still being produced and sold.^[10]

Тековна употреба

Покрај традиционалната употреба во телефонијата во земјите од Третиот Свет, јагленовите микрофони денес наоѓаат употреба во специфични апликации и во развиениот свет. Пример за тоа е Shure 104c,^[11] кој сè уште се бара заради неговата компатибилност со постојната опрема.

Главната предност на јагленовите микрофони над другите дизајни е што тие може да продуцираат аудио сигнални со високо ниво од многу ниски еднонасочни напони, без притоа да имаат потреба од каков било облик на додатно засилување или батерии. Оваа особеност е корисна во оддалечени локации поврзани со долги телефонски линии, каде електричниот отпор на жиците може да доведе до значителен пад на еднонасочниот напон. Повеќето електронски телефони изискуваат напон од 3 волти еднонасочен напон за да работат, и со таа често стануваат бескорисни во такви случаи, додека продолжува да функционира и под волт.

Јагленовите микрофони исто така нашироко се користат во безбедносно критични апликации како во рударството и хемиската индустрија, каде не може да се користат повисоки линиски напони, заради опасноста од искрење и можни експлозии. Телефонските системи засновани на јаглен исто така се отпорни на оштетувања од високи транзиентни напони, како што се оние предизвикани од молњи и електромагнетен удар од тип каков што генерираат јадрените експлозии, па истите се одржуваат како резервни комуникациски систем кај критичните воени инсталации.

Наводи

↑ Paul J. Nahin (2002). Oliver Heaviside: The Life, Work, and Times of an Electrical Genius of the Victorian Age. JHU Press. стр. 67.
↑ Huurdeman, Anton (2003). The Worldwide History of Telecommunications. John Wiley & Sons.
↑ „David Hughes“. Посетено на 2013-12-30.
↑ „A brief history of microphones“ (PDF). Архивирано од изворникот (PDF) на 2013-01-24. Посетено на 2012-12-17.
↑ Inventors Hall of Fame Архивирано на 10 јуни 2006 г., E. Berliner, Патент-САД 0463,569 filed June 1877, issued November 1891
↑ ^6,0 ^6,1 IEEE Global History Network: Carbon Transmitter. New Brunswick, NJ: IEEE History Center „Архивиран примерок“. Архивирано од изворникот на 2010-03-18.
↑ „David Edward Hughes: Concertinist and Inventor“ (PDF). Архивирано од изворникот (PDF) на 2013-12-31.
↑
Examples of amplifiers that were based on carbon microphones:
- By 1904 Herbert E. Shreeve had developed a carbon amplifier for relaying telephone signals over long distances. Also, the (U.S.) Western Electric company used a carbon amplifier in its No. 66B hearing aid. See: Electro-mechanical amplifiers Архивирано на 23 септември 2015 г..
- A mechanical telephone relay, which was invented by Herbert E. Shreeve, an engineer with the Western Electric Co., was patented in 1905. See: Herbert E. Shreeve, "Telephone-current reinforcer or relay," U.S. patent no. 791,655 (filed: July 8, 1904 ; issued: June 6, 1905). See also: Herbert E. Shreeve, "Telephone-current reinforcer or relay," U.S. patent no. 791,656 (filed: Feb. 28, 1904 ; issued: June 6, 1905).
- The Acousticon hearing aid employed a carbon amplifier. See: The Hearing Aid Museum.
- Other early hearing aids that were based on carbon amplifiers are mentioned here: Washington University School of Medicine: Timeline of hearing devices and early deaf education
- In 1924, the Siemens Corp. of Germany patented a carbon-amplifier hearing aid. See: Siemens Hearing Instruments: 1924 carbon amplifier Архивирано на 15 јануари 2014 г..
↑ Douglas Self. „Electro-Mechanical amplifiers (Western Electric 65A carbon amplifier in 66B hearing aid)“. Архивирано од изворникот на 2015-09-23. Посетено на 2018-07-24.
↑ „GN 0686 Netcom In-Line Carbon Amplifier“. Headset-Plus.com.
↑ „Model 104C Guide“ (PDF). Shure Incorporated. Архивирано од изворникот (PDF) на 2015-09-24. Посетено на 2018-07-24.

Надворешни врски

T A Edison, Патент-САД 0474230 Speaking Telegraph (graphite microphone), filed April 1877, issued May 1892
T A Edison, Патент-САД 0203016 Improvement in Speaking Telephones (compressed lamp black button insulated from diaphragm), filed March 1878, issued April, 1878
T A Edison, Патент-САД 0222390 Carbon Telephone (carbon granules microphone), filed Nov 1878, issued Dec 1879
E. Berliner, Патент-САД 0222652 Improvement in Electrical Contact Telephones (carbon diaphragm with carbon contact pin), filed August 1879, issued December 16, 1879
A C White, Патент-САД 0485311 Telephone (solid back carbon microphone), filed March 24, 1892, issued November 1, 1892 (Bell engineer)

[1] Paul J. Nahin (2002). Oliver Heaviside: The Life, Work, and Times of an Electrical Genius of the Victorian Age. JHU Press. стр. 67.

[2] Huurdeman, Anton (2003). The Worldwide History of Telecommunications. John Wiley & Sons.

[3] „David Hughes“. Посетено на 2013-12-30.

[microphone-data-4] „A brief history of microphones“ (PDF). Архивирано од изворникот (PDF) на 2013-01-24. Посетено на 2012-12-17.

[5] Inventors Hall of Fame Архивирано на 10 јуни 2006 г., E. Berliner, Патент-САД 0463,569 filed June 1877, issued November 1891

[IEEE-6] 6,0 ^6,1 IEEE Global History Network: Carbon Transmitter. New Brunswick, NJ: IEEE History Center „Архивиран примерок“. Архивирано од изворникот на 2010-03-18.

[7] „David Edward Hughes: Concertinist and Inventor“ (PDF). Архивирано од изворникот (PDF) на 2013-12-31.

[8] Examples of amplifiers that were based on carbon microphones:
By 1904 Herbert E. Shreeve had developed a carbon amplifier for relaying telephone signals over long distances. Also, the (U.S.) Western Electric company used a carbon amplifier in its No. 66B hearing aid. See: Electro-mechanical amplifiers Архивирано на 23 септември 2015 г..

A mechanical telephone relay, which was invented by Herbert E. Shreeve, an engineer with the Western Electric Co., was patented in 1905. See: Herbert E. Shreeve, "Telephone-current reinforcer or relay," U.S. patent no. 791,655 (filed: July 8, 1904 ; issued: June 6, 1905). See also: Herbert E. Shreeve, "Telephone-current reinforcer or relay," U.S. patent no. 791,656 (filed: Feb. 28, 1904 ; issued: June 6, 1905).

The Acousticon hearing aid employed a carbon amplifier. See: The Hearing Aid Museum.

Other early hearing aids that were based on carbon amplifiers are mentioned here: Washington University School of Medicine: Timeline of hearing devices and early deaf education

In 1924, the Siemens Corp. of Germany patented a carbon-amplifier hearing aid. See: Siemens Hearing Instruments: 1924 carbon amplifier Архивирано на 15 јануари 2014 г..

[9] By 1904 Herbert E. Shreeve had developed a carbon amplifier for relaying telephone signals over long distances. Also, the (U.S.) Western Electric company used a carbon amplifier in its No. 66B hearing aid. See: Electro-mechanical amplifiers Архивирано на 23 септември 2015 г..

[10] A mechanical telephone relay, which was invented by Herbert E. Shreeve, an engineer with the Western Electric Co., was patented in 1905. See: Herbert E. Shreeve, "Telephone-current reinforcer or relay," U.S. patent no. 791,655 (filed: July 8, 1904 ; issued: June 6, 1905). See also: Herbert E. Shreeve, "Telephone-current reinforcer or relay," U.S. patent no. 791,656 (filed: Feb. 28, 1904 ; issued: June 6, 1905).

[11] The Acousticon hearing aid employed a carbon amplifier. See: The Hearing Aid Museum.

[12] Other early hearing aids that were based on carbon amplifiers are mentioned here: Washington University School of Medicine: Timeline of hearing devices and early deaf education

[13] In 1924, the Siemens Corp. of Germany patented a carbon-amplifier hearing aid. See: Siemens Hearing Instruments: 1924 carbon amplifier Архивирано на 15 јануари 2014 г..

[9] Douglas Self. „Electro-Mechanical amplifiers (Western Electric 65A carbon amplifier in 66B hearing aid)“. Архивирано од изворникот на 2015-09-23. Посетено на 2018-07-24.

[10] „GN 0686 Netcom In-Line Carbon Amplifier“. Headset-Plus.com.

[11] „Model 104C Guide“ (PDF). Shure Incorporated. Архивирано од изворникот (PDF) на 2015-09-24. Посетено на 2018-07-24.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]