تاریخچه میکروفن‌ها – از چهارصد سال پیش تا حالا

میکروفون از آن وسیله‌هایی است که در زندگی روزمره دائماً با آن سر و کار داریم و به روش‌های مختلفی ازش استفاده می‌کنیم، ولی کمتر به آن توجه می‌کنیم. و اصلاً اگر نگویم همه، ولی حداکثر ما خاطرات مدرسه‌مان با میکروفون عجین شده است که در صف صبحگاهی با آن صدای نکره‌اش خواب را از کله‌مان می‌پراند و آسایش همسایگان را مختل می‌کرد.

میکروفون وسیله‌ای است که قدرت صوتی را به قدرت الکتریکی تبدیل می‌کند و به ما این امکان را می‌دهد تا صدایمان را بلندتر و واضح‌تر به گوش دیگران برسانیم، بدون این‌که نیاز داشته باشیم بیش از حد داد بزنیم.

تاریخچه این دستگاه به بیش از 400 سال پیش برمی‌گردد و از سال‌های 1600 میلادی شروع می‌شود. زمانی که دانشمندان دنبال راه حلی می‌گشتند تا بتوانند صدا را تقویت کنند. حالا که می‌دانیم میکروفون چطوری کار می‌کند و با هفت خان راه اندازی پادکست برای تازه‌کارها آشناییم، بد نیست چیزهایی هم درباره تاریخچه میکروفون بلد باشیم. بنابراین در این مقاله می‌خواهیم این مسیر 400 ساله را طی کنیم و سیر تکاملی‌ای که در نهایت باعث به وجود آمدن میکروفون‌های امروزی شد را بشناسیم.

روند شکل‌گیری میکروفون تا قرن نوزدهم

در سال‌های 1600:

در سال 1665 هنوز واژه میکروفون برای این وسیله استفاده نمی‌شد. اما فیزیک‌دان و مخترع انگلیسی، رابرت هوک، به خاطر ساخت وسیله‌ای معروف شد که در زمینه انتقال صدا در فاصله‌های دور حسابی سر و صدا کرد. در واقع این اختراع خاصی که از آن حرف می‌زنم به قدری ساده و ابتدایی بود که اکثر ما در سال سوم دبستان برای درس علوم آن را درست کرده‌ایم.

این اختراع که با نام «تلفن عشاق» شناخته می‌شود، دو تا لیوان است که تهشان را سوراخ می‌کنیم و با سیمی که از این سوراخ‌ها رد می‌شود، آن‌ها را به یکدیگر متصل می‌کنیم. می‌توان گفت چنین اختراعی، شکلی بدوی از تلفن هم به حساب می‌آید.

در سال‌های 1800:

در سال 1827 میلادی بود که سر چارلز ویتاستون برای اولین بار از عبارت «میکروفون» استفاده کرد و در واقع او کسی است که این لغت را ابداع کرد. ویتاستون مخترع و فیزیک‌دان انگلیسی معروفی بود که بیش‌تر از همه به خاطر اختراع تلگراف شناخته شده است. او در طول دهه 1820 وقت زیادی را صرف تحقیق روی صوت شناسی کرد. ویتاستون در میان اولین دانشمندانی بود که به طور رسمی تشخیص داد صدا «توسط امواج از طریق واسطه منتقل می‌شود». همین دانشش از صدا باعث شد برود دنبال راه‌هایی که بتوان صدا را از جایی به جای دیگر، حتی در مسافت‌های طولانی منتقل کرد. او روی دستگاهی کار کرد که می‌توانست صدا را تقویت کند و نامش را میکروفون گذاشت.

بعد از آن در سال 1876 بود که امیل برلینر (مخترع گرامافون) با همکاری توماس ادیسون، دستگاهی اختراع کرد که به عقیده خیلی‌ها، اولین میکروفون مدرن محسوب می‌شود.

بعد از این‌که برلینر، اختراع کریستین بل را در آمریکا دید به او الهام شد روش‌هایی پیدا کند تا تلفن تازه اختراع شده را بهبود دهد و در نتیجه، انتقال دهنده صدای تلفن را ساخت. حتی مدیریت شرکت تلفن بل هم تحت تاثیر دستگاهی که او درست کرده بود قرار گرفت و آن را از برلینر خرید.

چند سال بعد از این‌که برلینر و ادیسون، میکروفون‌شان را ساختند، در سال 1878، یک مخترع آمریکایی بریتانیایی و استاد موسیقی به نام دیوید ادوارد هیوز، اولین میکروفون کاربن را به وجود آورد. میکروفون کربن هیوز، نسخه اولیه‌ای شد برای میکروفون‌های کربن گوناگونی که امروزه همچنان استفاده می‌شوند.

میکروفون کربن از دهه 1920 به صورت گسترده مورد استفاده قرار می‌گرفت و بیش‌تر هم برای انتقال رادیویی استفاده می‌شد. این میکروفون در آن زمان مثل یک انقلاب عمل کرد و به خاطر سادگی آن، در مقایسه با میکروفون‌های امروزی خیلی حسابی بود و به راحتی آسیب نمی‌دید. هرچند به گواه صداهای ضبط شده به جا مانده از آن زمان در آرشیو BBC، کیفیت صدایشان افتضاح بود. ولی رفته رفته این میکروفون‌ها بهبود پیدا کردند و بهتر شدند که بابت آن باید از مخترع و نابغه انگلیسی، جرج نیومن متشکر بود که میکروفون کربن جریان عرضی را ارتقا داد.

جهش بعدی در تکنولوژی، برای ما میکروفون روبان را به ارمغان آورد که جلوتر درباره آن صحبت خواهیم کرد.

سفر میکروفون در قرن بیستم

در سال‌های 1900:

در سال 1915، به وجود آمدن تقویت کننده لامپی،  به ارتقای خروجی صدا در دستگاه‌های مختلف شامل میکروفون کمک کرد و در سال 1916، میکروفون کندانسر که با نام‌های میکروفون خازنی یا الکترواستاتیک هم شناخته می‌شود، توسط ای سی ونت ثبت اختراع شد. او در آن زمان در آزمایشگاه بل کار می‌کرد. کار ونت این بود که کیفیت صوتی را برای تلفن‌ها ارتقا دهد. ولی با اختراعی که کرد به دستاوردی رسید که باعث بالا رفتن کیفیت میکروفون‌ها شد.

شرکت آلمانی جرج نیومن و شرکا، اولین میکروفون کندانسر را برای استفاده در تبلیغات طراحی کرد. به خاطر شکلی که این میکروفون داشت، اسمش را «بطری نیومن» گذاشتند. جلوتر در سال 1931 شرکت وسترن الکتریک در آمریکا، فرستنده الکترودینامیکی را ارتقا داد و اولین میکروفون دینامیکی را عرضه کرد.

در اوایل دهه بیست قرن بیستم، پخش رادیویی تبدیل به بهترین منبع برای اخبار و سرگرمی در سرتاسر جهان شد و همین دلیلی کافی بود تا درخواست برای رشد تکنولوژی میکروفون بیش‌تر شود. در جواب به این درخواست، کارخانه RCA، اولین میکروفون روبانی را برای پخش رادیویی ساخت.

والتر هانس شاتکی و دکتر اروین گرلاچ با همکاری یکدیگر، در سال 1924 این میکروفون را اختراع کردند. نامش را به این خاطر روبانی گذاشتند که در ساختارش نوار بسیار نازکی دارد که معمولاً از جنس آلومینیوم است. این نوار توسط دو آهنربای خیلی قوی معلق نگه داشته شده است. این چیدمان به یک تبدیل کننده و خروجی وصل می‌شود. این طراحی شاید به نظر ساده بیاید، ولی مبتکرانه و هوشمندانه است.

میکروفون‌های روبانی از دهه 1930 تا 1960 میلادی، جلودار صنعت رسانه و پخش بودند تا این‌که مدتی به خاطر وجود تکنولوژی‌های دیگر از محبوبیت افتادند. البته این موضوع کاری با کیفیت صدایشان نداشت، بلکه بیش‌تر مربوط به آسیب‌پذیر بودن نوار میکروفون می‌شد که باعث می‌شد استفاده‌شان محدود باشد. هرچند بهسازی‌های اخیر باعث شد تا این تکنولوژی قدیمی دوباره احیا شود.

همان‌طور که پیش از این اشاره کردیم در سال 1928، شرکت جرج نیومن و شرکا میکروفون «بطری» شکل ساختند که اولین میکروفون کندانسر تبلیغاتی بود و سال 1931 هم اولین میکروفون دیناکیمی توسط وسترن الکتریک ساخته شد.

جنگ جهانی دوم باعث شد حرکت تکنولوژی میکروفون به سوی جلو، برای مدتی متوقف شود. ولی بعد از آن پیشرفتش دوباره سرعت گرفت و میکروفون‌های روبانی به لطف آهنرباهای بهتر، ارتقا پیدا کردند. از سال 1939، میکروفون شور مدل 55 فت‌بوی تبدیل به مدلی معمول برای اهالی موسیقی شد. به طوری که نسخه کوچک‌تر آن که مدل سوپر 55 بود، میکروفون الویس پرسلی نام گرفت. استفاده از تک عنصر دینامیک برای رسیدن به کنترل الگو، پیشرفتی غیرمنتظره در تکنولوژی بود.

شور مدل 55 تبدیل به نمادین‌ترین مدل شد. حتی نسخه‌های مدرن آن هم تا امروزه فروش می‌روند. بعد از فت‌بوی، ایده‌ها و تکنولوژی‌های دیگر شروع به بالا آمدن کردند. یکی از مهندسین شور به نام بنجامین بائر، مدل شور SM57 و SM58 را ساخت. مدلی که میکروفون استودیویی بود و تبدیل به اولین میکروفون تک عنصر جهت‌دار با الگوی قطبی قلبی در جهان شد.

اولین میکروفون بی‌سیم، در سال 1957 توسط یک مهندس برق به نام ریموند ای لیتک بود که به ثبت رسید. این میکروفون برای برنامه‌های چند رسانه‌ای شامل تلویزیون، رادیو و گیرنده‌های بلند مرتبه‌تر طراحی شده بود.

اولین میکروفون یک جهته که طراحی شده بود تا صدا را به جای بغل‌ها، از بالای میکروفون دریافت کند، میکروفون Unidyne III بود که در سال 1959 ساخته شد. این میکروفون مرحله‌ای جدید برای طراحی میکروفون‌ها در آینده به وجود آورد.

سال 1964، محققین آزمایشگاه بل به نام‌های جیمز وست و گرهارد سسلر، اختراع میکروفون برقی را ثبت کردند. این نوع میکروفون‌ها بیش‌تر از نمونه‌های دیگر قابل اعتماد بودند و از دقت بالاتری برخوردار بودند، در حالی که هزینه کم‌تری داشتند و در اندازه کوچک‌تر عرضه می‌شدند. این نمونه، انقلابی در صنعت میکروفون به وجود آورد، به طوری که سالانه یک میلیارد از آن ساخته می‌شد.

در دهه 70 میلادی، هر دو نمونه میکروفون‌های دینامیکی و کندانسری پیشرفته شدند و حساسیت صوتیشان پایین‌تر آمد و کیفیت صدایشان واضح‌تر شد. در طول این دهه همچنین چندین نمونه میکروفون مینیاتوری ساخته شد.

سال 1983 بود که سنهایزر، اولین میکروفون‌های گیره‌ای را درست کرد. این میکروفون که جهت‌دار هم بود، برای استفاده در استودیو طراحی شده بود و امروزه همچنان محبوبند و مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در آخرین دهه از قرن بیستم، نیومن مدلی از میکروفون کندانسر معرفی کرد که برای اجراهای زنده طراحی شده بود و باعث شد استانداردهای جدیدی برای کیفیت صدا به وجود بیاید.

میکروفون در قرن حاضر

در اولین دهه قرن بیست و یکم، میکروفون‌ها راه خودشان را به دستگاه‌های قابل حمل شامل تلفن‌های همراه، هدست و لپتاپ باز کردند. در این دوره، تمایل به میکروفون‌های مینیاتوری با مواردی مانند دستگاه‌های پوشیدنی، خانه‌های هوشمند و تکنولوژی خودرو همچنان ادامه پیدا می‌کند.

در نهایت در سال 2010 میکروفون Egenmike به بازار ارائه شد. دستگاهی که ترکیبی از چندین میکروفون با کیفیت بالاست که روی سطح یک گوی محکم چیده شده‌اند و بدین شکل صدا را از چندین جهت مختلف دریافت می‌کنند. این ساختار به شما اجازه می‌دهد هنگام ویرایش و درست کردن صدا، کنترل بیش‌تری روی آن داشته باشید.

کلام آخر

این مقاله تاریخچه مختصر و فشرده‌ای بود از میکروفون‌ها. شاید اسم‌ها و مدل‌هایی از میکروفون‌ها در این مسیر جا افتاده باشند. ولی چیزی که گفته شد، نکات برجسته‌ای از ماجرای شکل گیری ایده «رفع نیاز به بلندتر کردن صدا و رساندن آن به مسافت دورتر است» تا «رسیدن به تکنولوژی پیشرفته و مدرن امروزی» که به همین‌جا هم ختم نمی‌شود. این مسیر همچنان ادامه دارد و بدون شک در آینده مدل‌های دیگری از میکروفون‌ها به بازار خواهند آمد که شاید باز هم تحولی عظیم به وجود آورند و زندگی‌ها را بیش از پیش تغییر دهند.