Telefonní sluchátko a reproduktor
Telefonní sluchátko
Telefonní sluchátko je elektroakustický měnič, který má za úkol přeměnit energii elektrickou na akustickou. V elektromechanických telefonních přístrojích se používá elektromagnetické telefonní sluchátko. Používají se dva typy sluchátek, starší dvoucívkové s železnou membránou a nové jednocívkové s hliníkovou membránou.
Dvoucívkové sluchátko vychází z konstrukce Bellova telefonu. Základem je dvojice cívek protékaných střídavým proudem, které přitahují ocelovou destičku, tzv. membránu. Na pólech permanentního magnetu ve tvaru podkovy jsou upevněny pólové nástavce z měkkého železa s nasazenými cívkami. Cívky mají velký počet závitů tenkého měděného drátu. Těsně nad pólovými nástavci je membrána ze slabého železného plechu. V klidu ji permanentní magnet mírně přitahuje k pólovým nástavcům. Prochází-li cívkami střídavý hovorový proud, zeslabuje nebo zesiluje magnetický tok permanentního magnetu, v rytmu těchto změn membrána kmitá a vytváří akustickou energii, tj. zvuk řeči.
Obr. 1: Princip telefonního sluchátka
Reproduktor
Reproduktor je elektroakustický měnič, který přeměňuje přiváděnou elektrickou energii na akustickou. Jeho mechanický kmitavý systém je tvořený membránou.
Cívka s malou hmotností protékaná střídavým proudem kmitá vlivem vzájemného silového působení v magnetickém poli trvalého magnetu. Papírová membrána je opatřena pevně přilepeným tělesem kmitající cívky. Cívka je vložena do vzduchové mezery permanentního magnetu s pólovými nástavci. Prochází-li cívkou střídavý proud akustických kmitočtů, vytváří střídavé magnetické pole, které se srovnává s magnetickým polem pevného permanentního magnetu a způsobuje osový pohyb cívky. Pohyb se přenáší na papírovou membránu, která rozechvívá okolní vzduch a tak vytváří zvuk.
Obr. 2: Princip reproduktoru
Poznámka:
Tyto principy odpovídají původnímu klasickému pojetí a v současné době se řeší i jinými způsoby.
Zdroje
- BLAHOVEC, A. Elektrotechnika I. 1. vyd. Praha: Informatorium, 1995. ISBN 80-85427-72-9.
- TKOTZ, Klaus et al. Příručka pro elektrotechnika. 2. doplněné vyd. Praha: Europa – Sobotáles, 2006. ISBN 80-86706-13-3.
- VOŽENÍLEK, Ladislav a Miloš ŘEŠÁTKO. Základy elektrotechniky I. 3. vyd. Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury, 1990. ISBN 80-03-00435-7.
Obrázky
- Obr. 1: VOŽENÍLEK, Ladislav a Miloš ŘEŠÁTKO. Základy elektrotechniky I. 3. vyd. Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury, 1990. ISBN 80-03-00435-7.
- Obr. 2: VOŽENÍLEK, Ladislav a Miloš ŘEŠÁTKO. Základy elektrotechniky I. 3. vyd. Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury, 1990. ISBN 80-03-00435-7.
- Obr. 3: Autor neznámý. www.wikipedia.org [online]. [cit.16.11.2014]. Dostupné na www: http://cs.wikipedia.org/wiki/Alexander_Graham_Bell.
Procvič si
1. Vysvětli princip telefonního sluchátka.
2. Vysvětli princip reproduktoru.
Zajímavost
Obr. 3: Alexander Bell
Alexander Graham Bell
byl americký profesor fyziologie orgánů řeči a fyziky a vynálezce.
Narodil se 3. března 1847 v Edinburghu ve Skotsku, zemřel 2. srpna 1922 v Baddecku v Kanadě.
Vynalezl mikrofon a zkonstruoval první použitelný telefon (1876) a gramofon (s A. C. Bellem a S. Tairotem, 1883). Pracoval jako učitel a o telefony se začal zajímat na základní škole.
Dne 14. února 1876 nezávisle na sobě přihlásili Američan Elisha Gray a ze Skotska pocházející fyziolog Alexander Bell své patenty na nový telefon. Jeho mikrofon byl podobný mikrofonu Johanna Philippa Reise, ale byl zlepšen podle principu kapalinového mikrofonu Angličana Jeatese. Gray vynalezl svůj přístroj už roce 1874. Ve sluchátku použil Gray elektromagneticky prohýbanou membránu.
Bell použil membránu jak v mikrofonu, tak i sluchátku. Membrána kmitala v blízkosti cívky navinuté na ocelovém magnetu. Toto uspořádání bylo nejen jednoduché, ale také nepotřebovalo baterii ani na přijímací, ani na vysílací straně. Nicméně indukční mikrofon byl málo citlivý, a byl proto nahrazen uhlíkovým odporovým mikrofonem, který se bez podstatných změn užíval do konce minulého století. Jak se on sám zmínil, jeho první pokusy byly neúspěšné. Teprve po dlouhých experimentech našel membránu ve správných parametrech, takže se očekávaný efekt dostavil. Dne 2. června 1875 se mu poprvé podařilo elektricky přenést tón. O devět měsíců později udělal technická zlepšení, která nebyla zahrnuta do patentové přihlášky a která umožňovala přenos lidské řeči. Dne 10. března 1876 uslyšel jeho pomocník v laboratoři první větu přenesenou jeho telefonem: „Pane Watsone, přijďte sem, potřebuji vás.“
Přes technické úspěchy zůstal jeho telefon zpočátku nepovšimnut. Jako komunikační prostředek si ho nikdo neuměl představit. Ani na světové výstavě roku 1876 ve Filadelfii nevzbuzovalo instalované zařízení zprvu žádnou zvláštní pozornost. Teprve když ho objevil brazilský císař a věnoval mu svoji vladařskou pozornost, rozpomenulo se vedení výstavy na jeho exponát a udělilo mu zlatou medaili. Byl tak motivován k dalšímu rozvoji telefonu. Začal experimentovat s dálkovým spojením a 8.října uskutečnil rozhovor na vzdálenost 3200 metrů mezi Bostonem a Cambridge.
Svůj telefon nabídl americké a britské vládě. Britský poštovní úřad odpověděl, že Američané snad takovou věc potřebují, ale Angličané předávají zprávy pomocí malých chlapců, kteří přenášejí listy mezi adresáty. Dne 9. července následujícího roku založil společně s Watsonem, G. Hubbardem a Sandersem firmu Bell Telephone Company, Gardina D. Hubbard Trustee v Bostonu a zahájil výrobu telefonních přístrojů ve velkém. Tato společnost telefonní přístroje neprodávala, jen je pronajímala. Od roku 1878 se společnost jmenovala Bell Telephone Company. Po zahrnutí Grayových patentových práv přešla 28. února 1885 v American Telephone and Telegraph Company v New Yorku. Jejím cílem bylo provozovat telefonní spojení po celé Severní Americe.
Původně měl každý telefonní přístroj svou baterii, později bylo řešeno centrální napájení telefonních přístrojů z telefonní ústředny.
Na jeho počest je pojmenována technická jednotka decibel.
