Усиление перед трубами и транзисторами было изобретено

Телефоны старше, чем вакуумные трубки и, конечно, транзисторы. Как было усилено усиление сигнала?

Я имею в виду технологию, а не детали.

EDIT

Некоторые дополнительные сведения, которые я должен был дать в начале:

  • Вопрос ограничивается телефонией
  • Я не заинтересован в экспериментальном оборудовании. Скажем, например, что оборудование должно было быть сделано в количестве более 30 штук или, лучше, что это был коммерческий продукт.
  • Меня интересуют не только чисто электрические решения: он может быть механическим, гидравлическим ... (но без человеческих повторителей!)
  • адаптация импеданса (акустическая или электрическая ...) здесь не рассматривается как усиление.

АННОТАЦИЯ ОТВЕТОВ

  • Не было никакого усиления между микрофоном и наушниками даже при 1200-километровой передаче, но с одной стороны требовалось кричать, и абсолютная тишина с другой стороны (см. Ответ WhatRoughBeast)

  • сам углеродный микрофон является усилителем. Определение усилителя не всегда очень просто (см. Ответ Али Чен, а второй ответ BillF, если вы можете следовать), но достаточно сказать, что электродинамический динамик, соединенный с углеродным микрофоном, является усилителем (см. Следующий ответ на взлом и первый ответ BillF). Я добавляю, что другие типы микрофонов являются аттенюаторами (отсюда и вопрос)

  • лучшие телефонные линии теряют только 0,04 дБ /км на частоте звука. (сравните с 10 дБ /км при 300 кГц для наших телефонных линий)

  • Самый громкий звук, который может выдержать человек, составляет более 80 дБ выше самого низкого уровня, который он может ухать. (Комментарий РасселаБорогова). Возможно, звук внутри рога (см. Ответ peufeu) еще громче, чем то, что может стоять человек.

Спасибо за вклад.

48 голосов | спросил andre 3 +03002017-10-03T08:16:26+03:00312017bEurope/MoscowTue, 03 Oct 2017 08:16:26 +0300 2017, 08:16:26

10 ответов


52

Это не так.

В первые дни (около 1890 года) междугородняя телефония осуществлялась из звукоизолированных кабин и часто использовалась нестандартные (4-проводные) телефоны. Нью-Йорк в Чикаго был пределом дальности. К 1911 году использование загрузочных катушек позволило связаться с Нью-Йорком до Денвера. Заметьте, однако, что это было довольно неприятно и вызвало много криков.

В 1915 году был сделан первый трансконтинентальный вызов с усилением с использованием звуковой вакуумной трубки.

ответил WhatRoughBeast 3 +03002017-10-03T08:31:05+03:00312017bEurope/MoscowTue, 03 Oct 2017 08:31:05 +0300 2017, 08:31:05
40

Усиление, до того, как были доступны усилители трубки, может быть достигнуто несколькими способами. Некоторые из них:

  • Использование электродинамического динамика, подключенного к углеродному микрофону, для формирования ретранслятора.
  • Использование отрицательного сопротивления ртутной лампы (даже если физическая природа отрицательного сопротивления не была понята).
  • Использование магнитного усилителя (все еще используется хорошо после трубки и транзистора, и даже сегодня в некоторых приложениях). Первоначально магнитные усилители использовались в качестве коммутатора в конце 1800 года, и они использовались в качестве усилителей, когда трубки уже были доступны, но очень важна высокая надежность.
ответил next-hack 3 +03002017-10-03T09:04:29+03:00312017bEurope/MoscowTue, 03 Oct 2017 09:04:29 +0300 2017, 09:04:29
22

Воронка, которую вы должны кричать, на самом деле является рогом:

 введите описание изображения здесь>> </a> </p>

<p> Рога представляют собой акустические трансформаторы, их обычно используют наоборот: на горле монтируется датчик высокого давления («драйвер сжатия»), а на другом конце звуковой сигнал низкого давления выдает акустическую волну низкого давления с значительно большая площадь поверхности, что приводит к высокой акустической мощности. В основном мегафон: </p>

<p> <a href=  введите описание изображения здесь>> </a> </p>

<p> Но они работают в обоих направлениях. Когда он установлен на микрофоне, вся поверхность «рта» рога используется для ввода акустических волн, а на другом конце она выводит гораздо более высокое давление, что увеличивает сигнал, доступный для примитивных микрофонов дня. . </p>

<p> Это не усиление, поскольку оно чисто пассивное, но я уверен, что это помогло. </p>

<p> Примечание: звуковые сигналы также искажаются из-за внутренних отражений и резонансных режимов, поэтому они обычно кажутся немного «хорошими». </p></div>
										<div class=ответил peufeu 3 +03002017-10-03T18:55:55+03:00312017bEurope/MoscowTue, 03 Oct 2017 18:55:55 +0300 2017, 18:55:55

17

Телефонная система с предварительной вакуумной трубкой в ​​качестве усилителя точно использовала микрофон с гранулой углерода. То, что Bell изобрел, было использование по существу того же устройства, что и громкоговоритель и микрофон. Теперь мы называем это динамическим микрофоном. Система Белла не имела механизма усиления; он не имел никакого внутреннего преимущества в отношении диапазона связи над двумя жестяными банками, соединенными струной. Практический диапазон был небольшим количеством городских блоков.

Углеродный микрофон обладает требуемым свойством усилителя: он функционирует в основном как клапан. Таким образом, электрический сигнал может иметь гораздо большую мощность, чем акустический сигнал. Это было изобретение, которое заставило телефон быть игрушкой, чтобы быть телекоммуникационной системой. (Кстати, знаменитая цитата от руководителей Western Union о том, что они не могли увидеть никакого практического применения телефона Белла в настоящее время, было конкретно ссылкой на патенты Белла, что и было им предложено. возражение было именно ограниченным диапазоном.)

Углеродный микрофон был изобретен Томасом Эдисоном, и он и все остальные участвовали точно в том, что происходило (усиление) и почему это было необходимо для роста телефонной системы. История подробно описана, по крайней мере, с точки зрения Эдисона в книге, написанной его патентным поверенным, Фрэнком Льюисом Дайером, Эдисоном Его Жизнью и Изобретениями, Глава 9. (Доступно из http://www.gutenberg.org/files/820/820-h/820-h.htm ) , Углеродный микрофон также использовался в раннем электрическом аналоговом усилителе, называемом «телефонным реле», который был по существу телефонной трубкой, механически соединенной с кнопкой углерода. В книге Х. Питера Фридрихса есть много информации о ранних технологиях усилителей, которые называются «Инструменты усиления: забава с самодельными трубами, транзисторами и другими» (2003).

Если вам интересно, почему мы знаем только о вкладе Белла в телефон, когда это был действительно Эдисон, который сделал систему масштабируемой, обвинить Дж. Пьерпонта Моргана. Он наложил структуру высокотехнологичных квазимонополий начала 20-го века на реорганизацию компаний, которые ввели принудительное лицензирование патентов. По сути Белл получил то, что стало AT & amp; T, и Эдисону дали GE. Именно Морган применял широкую интерпретацию патентов Белла, а не всех, связанных с патентной системой США.

Мой интерес к этой истории восходит к нескольким годам, когда я изучал вопрос о том, удалось ли какой-либо технологической системе когда-либо преуспевать в масштабировании (более чем в 10 раз) без использования элемента усиления. Причина, по которой это было и представляет интерес, - это претензии к обратимым и квантовым вычислениям, например, которые не могут иметь элементы усиления. Я включаю в «элементы усиления» такие вещи, как мешалка в палеолитическом костре, лопастные клапаны в канальных замках и дроссель парового двигателя. Оказалось, что ранняя телефонная система была исключением. Фактически это оказался абсолютно классический пример концепции системы, которая никуда не шла, пока не был изобретен элемент усиления.

ответил BillF 4 +03002017-10-04T22:10:52+03:00312017bEurope/MoscowWed, 04 Oct 2017 22:10:52 +0300 2017, 22:10:52
15
  

Телефоны старше, чем вакуумные трубки и, конечно, транзисторы. Как   было ли усиление сигнала?

Помню, когда я был ребенком, вы могли купить пластиковый телефон, который подключался к другому пластиковому телефону по двум проводам длиной в сто футов (или около того). Вы могли говорить в трубку (без батарей), а на другой трубке человек мог вас слышать. Он работал в обоих направлениях, то есть был небольшой громкоговоритель (который удваивался как микрофон), соединенный двумя проводами с другим небольшим громкоговорителем в удаленном телефоне.

Он полагался на то, что громкоговоритель был на 10% эффективнее, т. е. он собрал около 10% акустической мощности, которую он получил, и это было преобразовано примерно на 1% от исходной звуковой мощности на другом конце. Этого было достаточно, чтобы провести разговор, и ему не нужны батареи.

Есть компания, которая (в прошлый раз, когда я смотрела) производила «звуковые» телефоны для горючих газов, потому что они искробезопасны и не будут вызывать взрыв, т. е. эта технология все еще используется сегодня.

ответил Andy aka 3 +03002017-10-03T15:18:41+03:00312017bEurope/MoscowTue, 03 Oct 2017 15:18:41 +0300 2017, 15:18:41
8

Если вы могли бы назвать это усилением, это было сделано в углеродном микрофоне , в котором вы говорите , На углеродном элементе микрофона было наложено напряжение. Звуковые волны изменяли сопротивление элемента, создающего переменный ток. Это может привести к тому, что электрический сигнал станет более мощным, чем оригинальный звук. Оттуда почти все, что пропустил сигнал, в какой-то мере ослабит его - провода, трансформаторы и т. Д. Как отмечается в статье в Википедии, углеродные микрофоны могут составлять основу усилителя, но не очень хорошие.

ответил Anthony X 4 +03002017-10-04T04:01:03+03:00312017bEurope/MoscowWed, 04 Oct 2017 04:01:03 +0300 2017, 04:01:03
3

Перед вакуумными лампами и усилением транзистора наибольшее усиление звука выполнялось на акустическом уровне с помощью экспоненциальных рогов. Усиление происходит путем создания направленного звука и лучшего соответствия между акустическим сопротивлением открытого воздуха и мембраны преобразователя. Одним из простейших примеров этого метода является удерживание ладоней вокруг вашего рта при крике на публике или использовании бумажного конуса.

Лучшим дизайном был Эдисон Phonograph, wikipedia .

 введите описание изображения здесь>> </a> </p></div>
					 
						<div class=

ответил Ali Chen 6 +03002017-10-06T22:00:05+03:00312017bEurope/MoscowFri, 06 Oct 2017 22:00:05 +0300 2017, 22:00:05
2

Вот дополнение к уже предложенным ответам, чтобы разъяснить роль третьего фактора, который иногда связан (смутно) с ослаблением /усилением.

Как уже сообщалось, «andre» в одном из своих комментариев «ослабление не является единственным ограничивающим фактором» (в удобстве использования телефонного сигнала).

Для ранних телефонных линий в эпоху до усиления, вероятно, следующим самым важным фактором в юзабилити была степень искажения сигнала, особенно фазовые искажения.

Погрузочные катушки, спроектированные и применяемые в соответствии с теорией поведения линии передачи Хевисайда, значительно уменьшили искажения. Это описание «условия Хевисайда» (+ ссылки) показывает, что было сделано, и дает понять, что дизайн-цель была «без искажений», а не «без потерь».

Индуктивные погрузочные катушки, используемые для аппроксимации «условия Хевисайда», были по существу пассивными элементами. Они, естественно, также несколько резистивные, следовательно, даже незначительно увеличивают потери мощности /амплитуды. Но преимущество в уменьшенных искажениях перевешивало это.

В некоторых источниках этот хороший и даже драматический результат был довольно смутно описан, если не как «усиление», то, разумеется, как уменьшение ослабления катушек »(например, здесь ). Разумеется, плохая вещь уменьшилась из-за искажения и непригодности сигнала из-за искажения, а не потери мощности или амплитуды как таковой.

(Если значение «затухания» может быть принято достаточно широко, чтобы покрыть потерю разборчивости, а также потерю мощности /амплитуды, то, возможно, нормально, но источники этого не делают ясно.)

ответил terry-s 9 SatEurope/Moscow2017-12-09T21:03:46+03:00Europe/Moscow12bEurope/MoscowSat, 09 Dec 2017 21:03:46 +0300 2017, 21:03:46
1

Позвольте мне изложить общую теорию активных систем и получить. Активная система - это система, которая содержит «генерализованный двигатель», который является механизмом, который использует некоторый источник свободной энергии Гельмгольца, чтобы оттолкнуть другую систему («нагрузку») от теплового равновесия. В электрических технологиях напряжение - это, в частности, свободная энергия Гельмгольца (которую некоторые из них теперь называют «exergy») за заряд. И тепловое равновесие - это каждый узел в потенциале земли.

Полезные двигатели будут иметь некоторый механизм для управления своим действием, и ключевым вопросом является то, сколько энергии или мощности поглощает механизм управления? Очевидно, что, если требуется больше энергии, чтобы включить двигатель, скажем, чем мощность, которую он обеспечивает, у вас есть потерянное предложение. Отношение энергии, подаваемой к нагрузке, к энергии, поглощенной механизмом управления, - коэффициент усиления. (Конечно, системы, которые мы называем усилителями, соответствуют этому определению «engine».)

Теперь возникает вопрос, нужно ли нам использовать энергию или власть. Если действие двигателя непрерывное, выход измеряется как мощность. Если механизм управления также непрерывно поглощает энергию, вход также является мощностью, а коэффициент усиления - это просто соотношение этих величин. Но мы часто имеем случаи, когда дискретный вход энергии может управлять непрерывной мощностью. Большие геометрии MOSFET работают таким образом. То, что мы можем процитировать, это выходная мощность по входной энергии, и мы получаем число, которое имеет единицы частоты. Конечно, мы знаем, как интерпретировать это как продукт с коэффициентом усиления: выигрыш зависит от того, насколько быстро вы хотите, чтобы система работала. Но это все еще является важной мерой усиления.

Возьмем пример паровоза: выходная мощность довольно очевидна, но механизм управления - это дроссель, который требует одноразового ввода энергии для изменения своего состояния. Таким образом, локомотив может характеризоваться его продуктом с полосой пропускания.

В остальном случае требуется непрерывный вход мощности для поддержания некоторой чистой энергии в нагрузке. Мышцы работают таким образом, но вряд ли какие-либо технологически полезные системы работают таким образом.

Вы можете использовать эту концептуальную структуру, чтобы описать практически все, что что-то делает. Особенно забавное упражнение - вернуться назад и посмотреть на мультяшные механизмы Рубе Голдберга и определить источники энергии, механизмы контроля и некоторую оценку вовлеченности. Если общий коэффициент усиления меньше единицы, действие выйдет из строя, и машина остановится до того, как будет запущено окончательное действие.

ответил BillF 5 +03002017-10-05T21:50:03+03:00312017bEurope/MoscowThu, 05 Oct 2017 21:50:03 +0300 2017, 21:50:03
1

Есть замечательная книга, которую вы должны увидеть: «Инструменты усиления» Х. П. Фридрихса (AC7ZL). Он дает много информации об усилителях углеродных микрофонов, триодах пламени, углеродных дугах и других странных идеях. Электромеханические реле начали свою жизнь как усилители дискретных телеграфных сигналов, но были попытки использовать их в качестве усилителей мощности звука.

Для многих из этих отрицательных отзывов требуется получить что-то вроде линейного ответа.

Google Voice of the Crystal, или перейдите на сайт ARRL. Веселитесь, но не ослепляйте или не сжигайте дом своей углеродной дугой!

ответил richard1941 6 +03002017-10-06T03:35:31+03:00312017bEurope/MoscowFri, 06 Oct 2017 03:35:31 +0300 2017, 03:35:31

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132