پاسخ کوتاه به پرسش «مخترع میکروفون کیست؟» این است که میکروفون نتیجه تلاش چند مخترع در اواخر قرن نوزدهم است. دیوید ادوارد هیوز با ایده «تماس سست» راه را گشود، امیل برلینر با میکروفون کربنی کیفیت انتقال گفتار را جهش داد و توماس ادیسون این فناوری را بهبود داد و به مرحله کاربردی و تجاری رساند. بنابراین وقتی میپرسیم «میکروفون اختراع کیست» یا «دستگاهی که صدا را به جریان الکتریکی تبدیل میکند را چه کسی ساخت»، باید نقش هر سه را در کنار هم دید.
در ادامه میخوانید
دیوید ادوارد هیوز (David Edward Hughes)
در دهه ۱۸۷۰، هیوز با کار روی فرستندههای تلفنی و جستوجوی راهی برای تقویت صدا، پدیده تغییر مقاومت در «تماس سست» کربن را بهکار گرفت تا ارتعاشات صوتی به تغییرات الکتریکی تبدیل شود. نمایشهای عمومی او در ۱۸۷۸ نشان داد که میتوان گفتار را با وضوح و شدت کافی روی مدار الکتریکی منتقل کرد. بسیاری از تاریخنگاران، هیوز را نخستین سازنده نمونه عملی میکروفون و خالق واژه «microphone» میدانند.
نکته کاربردی
تصویر ذهنی درست برای درک نوآوری هیوز این است: دانههای کربن مثل «فنر ریز» رفتار میکنند؛ فشار صوتی دیافراگم، فشردگی دانهها و در نتیجه مقاومت مدار را تغییر میدهد و همانجا سیگنال الکتریکی متناظر با صدا شکل میگیرد.
امیل برلینر (Emile Berliner)
برلینر در اواخر دهه ۱۸۷۰ با «دکمه کربنی» یا فرستنده گرانولی، میکروفون را برای تلفنها عملیاتیتر کرد. او نشان داد که با قرار دادن دانههای کربن بین دو سطح و کوپلکردن آن با دیافراگم، میتوان سیگنال پرقدرتتری تولید کرد و گفتار را با کیفیت بالاتری فرستاد. درخواستهای ثبت اختراع او از ۱۸۷۷ شروع شد و برای مدتی مبنای ساخت تلفنهای اولیه قرار گرفت. در پی دعاوی طولانی، بخشی از حقوق ثبت او در آمریکا محدود یا باطل شد؛ با این حال نقش او در ارتقای کیفیت «میکروفون کربنی» انکارناپذیر است.
توماس ادیسون (Thomas Edison)
ادیسون با اصلاح طراحی فرستنده کربنی، پایداری، حساسیت و دوام آن را برای شبکههای تلفنی افزایش داد. این بهبودها باعث شد میکروفون کربنی در تولید انبوه قرار گیرد و در مصارف عمومی و تجاری پذیرفته شود. در نتیجه، در روایتهای حقوقی و صنعتی ایالات متحده، حق تقدم بخش مهمی از فناوری «ترنسمیتر کربنی» به ادیسون نسبت داده شد و مسیر تجاریسازی آن تثبیت گردید.
خلاقیت و دردسرهای اختراع میکروفون
حساسیت و کیفیت صدا
چالش نخست، ثبت ارتعاشات با دقت و بدون نویز بود. نمونههای اولیه یا حساسیت کافی نداشتند یا دچار اعوجاج میشدند. آزمون ترکیبهای مختلف کربن، سطوح تماس و دیافراگمها بهتدریج پاسخ فرکانسی و نسبت سیگنال به نویز را بهبود داد.
نیاز به منبع برق پایدار
میکروفون کربنی برای کارکرد به جریان مستقیم نیاز دارد. در اواخر قرن نوزدهم، نوسان ولتاژ باتریها بر کیفیت صدا اثر میگذاشت؛ بنابراین طراحی مدار باید نسبت به تغییرات تغذیه مقاوم میبود.
طراحی مکانیکی و ایزولاسیون
هر ضربه به بدنه میتوانست به سیگنال تبدیل شود. راهحل، ایزولهکردن دیافراگم و محفظه کربن از لرزشهای خارجی و کنترل نشتهای مکانیکی بود.
قیمت، دوام و تولید انبوه
گذشتن از مرحله آزمایشگاهی به محصول، مستلزم قطعات ارزان، پایدار و تولیدپذیر بود. همین عامل سبب شد نسخههای بهینهشده بهسرعت در شبکههای تلفنی فراگیر شوند.
کاربردهای جدید
پس از تلفن، میکروفون راه خود را به رادیو، ضبط موسیقی، سیستمهای صوتی عمومی و بعدتر استودیوهای حرفهای باز کرد. بهاینترتیب از «دستگاهی که صدا را به جریان الکتریکی تبدیل میکند» طیفی از فناوریهای داینامیک، کاندنسر و ریبون زاده شد.
همه چیز درباره اختراع میکروفون
اگر پرسش شما «میکروفون از اختراعات چه کسی است» باشد، پاسخ دقیق این است: مسیر اختراع از ایده تماس سست هیوز آغاز شد، با فرستنده کربنی برلینر کیفیت یافت و با اصلاحات ادیسون به استاندارد صنعتی تبدیل شد. ثبتهای اختراع متعدد و دعاوی حقوقی طولانی سبب شده است برخی پتنتها در سالهای بعد محدود یا باطل شوند، اما سهم هر سه نفر در «ممکنکردن گفتار الکتریکی» روشن است.
شروع اختراع میکروفون!
نقطه عطف زمانی رخ داد که مهندسان دریافتند تغییر فشار روی دانههای کربن میتواند مقاومت مدار را بهنرمی تغییر دهد؛ همین اصل ساده، راهحل عملی برای تقویت سیگنال گفتار در فاصلههای دور بود. این کشف، فاصله میان تلفن آزمایشی و تلفن قابل استفاده روزمره را پر کرد.
تاریخچه شکلگیری میکروفون
دهه ۱۸۷۰ تا اوایل ۱۸۹۰، مرحله گذار از ایده تا استانداردسازی بود: نمایشهای هیوز، ثبتهای برلینر، بهینهسازیهای ادیسون و سپس گسترش میکروفون کربنی در شبکههای تلفنی. از آن پس، انواع داینامیک، کاندنسر و ریبون در دهههای بعد توسعه یافتند و جایگزین یا مکمل کربنی شدند.
جمعبندی
بهجای نسبتدادن اختراع میکروفون به یک نفر، بهتر است آن را «پروژهای مشترک» بدانیم که با مشارکت هیوز، برلینر و ادیسون به ثمر رسید. این نگاه، پاسخ عادلانهتری به پرسشهای رایج مانند «میکروفون اختراع کیست»، «میکروفون از اختراعات چه کسی میباشد» و حتی عبارت رایج «مخترع میکروفن کیست» ارائه میدهد.
پرسشهای متداول
آیا میتوان یک نفر را «مخترع میکروفون» نامید؟
در عمل خیر. هیوز پایهگذار تماس سست، برلینر بهبوددهنده کلیدی فرستنده کربنی و ادیسون تثبیتکننده و تجاریساز این فناوری بود.
نخستین میکروفونهای کاربردی از چه نوعی بودند؟
میکروفونهای کربنی؛ زیرا با جریان مستقیم کار میکردند و توان لازم برای شبکههای تلفنی را تامین میکردند.
چرا نام ادیسون در برخی منابع برجستهتر است؟
بهخاطر اصلاحات فنی موثر، تولید انبوه و وزن حقوقی و صنعتی ثبتهای او در ایالات متحده. با این حال، نقش هیوز و برلینر در تاریخنگاری فنی محفوظ است.
«دستگاهی که صدا را به جریان الکتریکی تبدیل میکند» فقط میکروفون کربنی است؟
خیر. امروز میکروفونهای داینامیک، کاندنسر و ریبون نیز همین کار را با اصول فیزیکی متفاوت انجام میدهند.
