آموزش, سایر مقالات, مقالات
چه کسی میکروفون را اختراع کرد؟
ژانویه
شاید این ادعا کمی اغراق‌آمیز به نظر برسد، اما میکروفون را می‌توان یکی از مهمترین و مفید‌ترین ابزارهای اختراع‌شده توسط بشر در تاریخ دانست. اختراع میکروفون با اینکه مطمئناً به اهمیت کشف آتش یا اختراع چاپ نیست، اما امکان‌پذیر ساختن تبدیل امواج صوتی به الکتریسیته و انتقال آن به دستگاه‌های صوتی، به‌واقع جواهری درخشان در تاج تمدن و هوش بشریت به شمار می‌رود!
اما تا کنون با خود فکر کرده‌اید که چه کسی چنین وسیله بی‌نظیری را برای اولین بار به بشریت هدیه کرده است؟ اینکه مخترع میکروفون چه کسی بوده است، موضوعیست که بحث و جدل بسیاری حول آن وجود دارد؛ این بحث و جدل‌ها بدین دلیل است که طبیعتاً میکروفون در انواعی بسیار ابداع و تولید شده است و مورخین اطمینان ندارند که کدام‌یک از آنها را باید اولین میکروفون دنیا بدانند. آیا مخترع میکروفون فردی است که امتیاز این اختراع به نامش ثبت شده است یا فردی که پیش از او این ایده را به شکلی ابتدایی‌تر عملی کرده است؟ آیا مخترع میکروفون شخصی است که اولین میکروفون دنیا به شکل فعلی را تولید کرده است یا فردی که با ساخت وسیله‌ای متفاوت و ابتدایی، امکان تبدیل امواج صوت به سیگنال الکتریکی را به نمایش گذاشته است؟ تاریخچه میکروفون، کمی تیره و پر از فراز و نشیب است و به دلیل همین سوالات، نمی‌توان فردی واحد را به‌صورت قطعی مخترع این وسیله معجزه‌آسا دانست. به دنبال همین امر، تصمیم گرفتیم تا با روایت تاریخچه میکروفون به شکلی اجمالی، شما را قاضی این معمای تاریخی کنیم. اما پیش از پرداختن به تاریخچه این وسیله، بهتر است که معنای کلمه میکروفون را به‌طور قطعی مشخص کنیم.
میکروفون دقیقاً چیست؟
میکروفون‌ها امروزه به شکلی بسیار وسیع وارد سبک زندگی ما شده‌اند و در وسایلی بی‌شمار اعم از تلفن همراه و کامپیوتر وجود دارند. تداول و وسعت استفاده از میکروفون در دنیای امروزی باعث شده است تا قدر چنین وسیله بی‌نظیری را کمتر بدانیم و معجزه آن را دست کم بگیریم. بنابراین، پیش از اینکه به تاریخچه میکروفون بپردازیم، بهتر است که ببینیم این وسیله دقیقاً چیست!
میکروفون یک دستگاه الکتروآکوستیک است که با به‌کارگیری یک مبدل یا ترنسدوسر (transducer)، امواج صوت را به ولتاژ الکتریسیته تبدیل می‌کند. در واقع، مبدل در این دستگاه به وسیله امواج صوت تحریک می‌شود و جریان برقی مطابق با امواج صوت دریافتی تولید می‌کند. اگر با کلمه مبدل آشنا نیستید، باید بدانید که یک ترنسدوسر یا مبدل، دستگاه یا وسیله‌ای است که نوعی از انرژی را طی واکنشی به نوعی دیگر از انرژی تبدیل می‌کند. در میکروفون، مبدل، ارتعاشات موج‌های مکانیکی یا همان امواج صوت را به جریان الکتریسیته‌ای مطابق با فرکانس امواج تبدیل می‌کند. در نقطه مقابل، یک اسپیکر دقیقاً وظیفه‌ای برعکس یک میکروفون دارد و باید جریان الکتریسیته را به امواج صوت تبدیل کند.
آنچه یک میکروفون را از انواع دیگر دستگاه‌های تبدیل امواج صوت به الکتریسیته متمایز می‌سازد و به‌نوعی آن را تعریف می‌کند، قابلیت تبدیل امواج صوت به الکتریسیته به شکلی برابر و با هویتی مشابه است. در دانشنامه بریتانیکا گفته شده است که میکروفون دستگاهی است که با دریافت امواج صوت، جریان برقی تولید می‌کند که امواج آن از لحاظ ماهیتی، بسیار مشابه با موج دریافتی هستند. این تمایز میکروفون از سایر دستگاه‌های مشابه در این مطلب بسیار مهم است؛ زیرا می‌تواند جهتی متفاوت به بحث بی‌انتها درباره اینکه چه کسی مخترع میکروفون بوده است، بدهد.
همانطور که پیش‌تر گفته شد، برخی شروع تاریخچه میکروفون را از ساخت اولین میکروفون به شکل امروزی با توانایی تبدیل الکتریسیته به‌طور برابر با امواج صوت دریافتی می‌دانند. اما برخی دیگر بر این باورند که سازندگان اشکال ابتدایی‌تر این وسیله، مخترعان آن محسوب می‌شوند؛ زیرا با وجود اینکه اختراع این افراد نمی‌توانسته است سیگنال‌های آکوستیک را به شکلی دقیق بازتولید کند، اما توانسته امکان تبدیل امواج صوت به جریان برق را به شکلی بدوی به نمایش بگذارد.
ریشه کلمه میکروفون
۱۸۲۷: Sir Charles Wheatstone
یکی از نکات جالب و گیج‌کننده در تاریخچه میکروفون این است که کلمه میکروفون، ریشه‌ای چندین دهه قدیمی‌تر از ساخت اولین نمونه از این وسیله دارد. کلمه میکروفون نخست برای توصیف وسیله‌ای به کار می‌رفته است که هیچ شباهتی به میکروفون به آن شکلی که امروز آن را می‌شناسیم نداشته است؛ بدین معنا که این وسیله، هیچ‌گونه انرژی را از شکلی به شکل دیگر تبدیل نمی‌کرده است.
در حدود سال ۱۸۲۷، فردی به نام سر چارلز ویتستون (Sir Charles Wheatstone) با ترکیب دو کلمه یونانی میکرو (micro) به معنای کوچک و فون (phon) به معنای صوت، کلمه میکروفون را برای توصیف وسیله‌ای ابداع کرد که اصوات کم‌شدت و ضعیف را همانند یک گوشی دکتری تقویت می‌کرد. شایان ذکر مجدد است که این وسیله، شکل انرژی این اصوات را تغییر نمی‌داد و آنها را به شکلی ساده، تنها تقویت می‌کرد. به دنبال همین امر، در حالی که ویتستون ابداع‌کننده کلمه میکروفون بوده است، او را نمی‌توان مخترع وسیله میکروفون به شکل امروزی آن دانست.
تاریخچه شکل‌گیری میکروفون به شکل امروزی
۱۸۵۴: شارل بورسول
برای یافتن ریشه‌های شکل‌گیری میکروفون به شکل امروزی، باید نخست دلیل تمایل برای اختراع چنین وسیله‌ای را مورد بررسی قرار دهیم. در اواسط قرن نوزدهم میلادی، رقابتی بر سر اختراع و ساخت وسیله‌ای به پا شده بود که امروزه، ارزش تاریخی و اهمیتی حتی بیشتر از میکروفون دارد: تلفن! همانطور که حدس می‌زنید، تاریخچه میکروفون و تلفن همبستگی بسیاری با یکدیگر دارند؛ زیرا یکی از مهمترین عناصری که برای ساخت یک تلفن نیاز خواهید داشت، میکروفون است! پس با این اوصاف، بهتر است که نخست تاریخچه تلفن را مورد بررسی قرار دهیم. همانطور که گمان می‌رود، تاریخچه اختراع تلفن نیز همانند بسیاری دیگر از وسایل امروزی، در برخی از نقاط خود کمی مبهم است و تناقضاتی در آن دیده می‌شود. این امر بدین دلیل است که در این زمینه نیز بحث بر سر اینکه چه کسی مخترع تلفن بوده است وجود دارد؛ آیا فرد سازنده تلفن به شکل امروزی و کاربردی آن، مخترع این وسیله محسوب می‌شود یا سازندگان نسخه‌های ابتدایی‌تر از این وسیله؟
اولین نظریه منتشرشده از امکان انتقال صدا و موسیقی از طریق خطوط تلگراف، در سال ۱۸۵۴ و توسط یک تکنسین فرانسوی با نام شارل بورسول (Charles Bourseul) نگارش شده است. این نظریه در قالب مقاله‌ای موسوم به Telephonie Electrique در مجله L’Illustration منتشر شده است. با اینکه بورسول این نظریه را مطرح کرده است، اما ظاهراً هیچ‌گاه آن را به شکل عملی مورد آزمایش قرار نداده است و دستگاهی در این راستا نساخته است. با این وجود، تئوری او از نظر علمی کاملاً صحیح بوده است و به همین دلیل، نام او در تاریخچه تلفن از اهمیتی ویژه برخوردار است.
۱۸۴۹–۱۸۵۰: آنتونیو مئوچی و دستگاه Teletrofono (تلگراف سخنگو)
اگر معتقدید که مخترعان میکروفون، افرادی هستند که دستگاه‌هایی ابتدایی با کارکردی شبیه به میکروفون را ابداع کرده‌اند، پس آنتونیو مئوچی (Antonio Meucci) یکی از شاخص‌ترین افرادی است که می‌توان از او به‌عنوان مخترع میکروفون یاد کرد. به نظر می‌رسد که همانند فرایند بسیاری دیگر از اختراعات بزرگ و مهم در جهان، مئوچی نیز امکان انتقال صدا به وسیله الکتریسیته را طی انجام آزمایشی دیگر و به‌طور تصادفی کشف کرده است.
در حد فاصل سالهای ۱۸۴۹ تا ۱۸۵۰ میلادی، مئوچی در حال انجام یک آزمایش الکتروتراپی با استفاده از اجزایی فلزی به‌عنوان کنتاکت (سطوح تماس الکتریکی) بود. طی یکی از این آزمایشات، زمانی که داوطلب آزمایش مئوچی شروع به فریاد زدن کرد، او متوجه شد در حالی که داوطلب فاصله زیادی با او دارد و حتی با او در یک اتاق نیست، صدای او بسیار شفاف‌تر از حالت عادی به گوش او می‌رسد. با این اتفاق، آزمایش مئوچی نیز همانند آزمایش مشهور پاولوف (Pavlov) جهتی به‌کلی متفاوت به خود گرفت. پس از این، آنتونیو یک قیف مقوایی به کنتاکت‌های فلزی خود افزود و در حالی که یکی از آنها را در جلوی دهان سوژه آزمایش خود قرار داده بود و از او می‌خواست که صحبت کند، قیف دیگر را در جلوی گوش خود قرار می‌داد تا صدای او را بشنود. سخنان مئوچی درباره این آزمایش چنین است: «سوژه من قیف را در جلوی دهان خود می‌گرفت و من قیف دیگر را در جلوی گوش خود. هر بار که سوژه صحبت می‌کرد، من صدایی را در قیف می‌شنیدم که چندان شفاف نبود و بیشتر شبیه به ادایی بسیار مبهم از یک کلمه بود.» بدین ترتیب مئوچی متوجه شد که توانسته است با استفاده از سلول‌های الکتریکی و یک کابل در میان آنها، یک مکالمه را به شکلی بسیار ابتدایی میان دو فرد انتقال دهد. او نام این اختراع خود را تلگراف سخنگو (Speaking Telegraph) گذاشت.
در سال ۲۰۰۲، یک مصوبه توسط خانه نمایندگان ایالات متحده منتشر شد که در آن، مئوچی به جای الکساندر گراهام بل (Alexander Graham Bell)، به‌عنوان مخترع تلفن شناخته شده است. این مصوبه ادعا می‌کرد که اگر مئوچی می‌توانست حق امتیاز ده دلاری اختراع خود را پس از سال ۱۸۷۴ نیز پرداخت کند، هیچ‌گاه امتیازی برای اختراع تلفن به گراهام بل اعطا نمی‌شد. در واقع، این مصوبه به‌نوعی ادعا می‌کند که گراهام بل ایده تلفن را از مئوچی به سرقت برده است. شایان ذکر است که مجلس سنای ایالات متحده با این مصوبه موافقت نکرد.
۱۸۶۰–۱۸۶۱: فیلیپ رایس و تلفن او
الکساندر گراهام بل امروزه در سراسر دنیا به‌عنوان مخترع تلفن شناخته می‌شود و ساخت این وسیله به‌طور صرف به او نسبت داده می‌شود؛ اما جالب است که بدانید دو دهه پیش از اینکه بل تلفن خود را تولید کند، فردی با نام فیلیپ رایس (Philipp Reis) یکی از اولین نمونه‌های حقیقی از تلفن را به نمایش درآورد. این مخترع آلمانی، اختراع خود را در ۲۶ اکتبر سال ۱۸۶۱ به مجمع فیزیک شهر فرانکفورت اهدا کرد. تلفن رایس که در سال ۱۸۶۰ ساخته شد، از یک فرستنده که مدلی چوبی از گوش انسان بود و یک گیرنده که یک ساز ویلون بود تشکیل شده بود. اولین جمله‌ای که به وسیله این دستگاه انتقال داده شد، به دستگاهی مشابه با فاصله‌ای ۵۰ متری از آن رسید. این جمله مشهور عبارت بود از Die Sonne ist von Kupfer که در آلمانی به این معناست: «خورشید از فلز مس تشکیل شده است.»؛ اما این جمله به اشتباه Die Sonne ist von Zucker به معنای «خورشید از شکر تشکیل شده است» شنیده شد!
این اشتباه جزئی شنیداری در یک نمونه بسیار ابتدایی از تلفن کاملاً قابل انتظار است و بدین معناست که این دستگاه می‌توانسته صدا را با شفافیتی تقریباً قابل قبول به دستگاه دیگر انتقال دهد. اما به نظر می‌رسد که تمامی نسخه‌های دیگر تلفن رایس که به میکروفونی موسوم به میکروفون تماسی یا contact microphone مجهز بودند، توانایی انتقال صدا به شکلی کاملاً شفاف را نداشتند و نمی‌توانستند مکالمات را به شکلی قابل اطمینان انتقال دهند. البته برخی از نمونه‌های این دستگاه می‌توانستند فرکانس‌های مختلف را به شکلی دقیق به دستگاه مشابه دیگر خود انتقال دهند. عملکرد نه‌چندان قابل اتکای این دستگاه را می‌توان دلیلی بر این امر دانست که بسیاری از افراد، رایس را پدر و مخترع تلفن نمی‌دانند. این در حالی است که نام تلفن توسط شخص فیلیپ رایس ابداع شد. اما اولین میکروفونی که می‌توانست کلمات را به‌صورت شفاف انتقال دهد توسط چه کسی ساخته شد؟
۱۸۷۵: الکساندر گراهام بل و میکروفون الکترومغناطیسی او
اولین میکروفونی که می‌توانست صدای انسان و کلمات اداشده را به شکلی شفاف به یک بلندگو انتقال دهد، میکروفون الکترومغناطیسی الکساندر گراهام بل بود که در ۳ ژوئن سال ۱۸۷۵ توسط او به نمایش عموم درآمد. این میکروفون با اینکه می‌توانست صدا را به شکلی شفاف انتقال دهد، اما به دلیل ساختار ویژه خود، در ساخت تلفن به شکل تجاری و انبوه قابل استفاده نبود. به همین دلیل، تلفن با قابلیت انتقال صدا به شکلی مؤثر به مسافت‌هایی دور و به شکل امروزی خود، با مهندسی و مطالعات افرادی همچون امیل برلینر (Emile Berliner)، توماس ادیسون (Thomas Edison) و دیوید ادوارد هیوز (David Edward Hughes) به تکامل رسید و تولید شد. اما اولین میکروفونی که عملکردی بهتر از میکروفون الکترومغناطیسی بل داشت، توسط فردی با نام الیشا گری (Elisha Gray) اختراع شد که در ادامه به آن می‌پردازیم.
۱۸۷۶–۱۸۷۷: الیشا گری و میکروفون مایع او
با دعوای حقوقی میان الیشا گری و گراهام بل بر سر امتیاز اختراع میکروفون مایع، تاریخچه میکروفون و تلفن به اوج پیچیدگی خود می‌رسد. این میکروفون با به‌کارگیری یک سوزن که در یک مایع اسیدی رسانا قرار داده می‌شد، می‌توانست صدا را به شکلی شفاف دریافت کرده و انتقال دهد. امروزه هنوز هم بحثی داغ بر سر اینکه چه کسی میکروفون مایع را اختراع کرده است وجود دارد؛ اما باید بدانید که گری هیچ‌گاه پروسه ثبت اختراع این وسیله را به‌طور کامل دنبال نکرد. در واقع، میکروفون مایع عمری بسیار کوتاه داشت؛ زیرا مدتی بسیار کوتاه پس از ابداع آن، انواعی مؤثرتر و کاربردی‌تر از میکروفون به تولید رسیدند که تا نیم قرن، متداول‌ترین نوع از این وسیله بودند و شکلی جدید به آن بخشیدند.
۱۸۷۷–۱۸۹۲: برلینر، ادیسون و هیوز و جدال بر سر میکروفون کربنی
این بخش را می‌توان پیچیده‌ترین بخش تاریخچه میکروفون دانست؛ زیرا دعوای برلینر، ادیسون و هیوز بر سر میکروفون‌های کربنی را می‌توان یکی از مهمترین دعواهای حقوقی تاریخ دانست و حتی می‌توان منازعات عمومی آن را در مجلات منتشرشده در آن سالها نیز مطالعه کرد! میکروفون کربنی با نام‌های loose-contact carbon transducer، میکروفون کربنی دکمه‌ای (carbon button microphone) یا به‌سادگی میکروفون کربنی مشهور بود و این نام‌ها را می‌شد به دلیل شباهت ساختاری زیاد میان انواع این میکروفون، برای هر نوع از آن به کار برد. میکروفون کربنی را می‌توان اولین میکروفون ساخته‌شده به شکل مدرن و امروزی دانست.
در تاریخ ۴ ژوئن سال ۱۸۷۷ میلادی، امیل برلینر امتیازی را برای اختراع خود ثبت کرد که کمی بعد، باعث به راه افتادن جدالی ۱۵ ساله میان او و مخترعی در آن سوی اقیانوس اطلس، یعنی توماس ادیسون مشهور شد. ادیسون نیز مخترع انگلیسی آمریکایی، ادوارد هیوز و لرد کلوین مشهور (Lord Kelvin) را با خود به این دعوای حقوقی آورد. نکته جالب اینجاست که در حالی که هیوز کشفیات خود در این زمینه را در سال ۱۸۷۸ به معرض نمایش گذاشت و آن را اختراع خود خواند، اما هیچ‌گاه به شکل قانونی آن را ثبت نکرد. با آرام شدن آشوب میان طرفین این دعوا، دادگاه عالی ایالات متحده امیل برلینر را به‌عنوان مخترع میکروفون کربنی معرفی کرد و در تاریخ ۱۷ نوامبر سال ۱۸۹۱، امتیاز این اختراع را به‌طور رسمی به او اعطا کرد.
اما یک سال بعد، دادگاه تصمیم خود را تغییر داده و با پس گرفتن این عنوان از برلینر، آن را به ادیسون داد.
جمع‌بندی
همانطور که مشاهده کردید، تاریخچه میکروفون به شکل امروزی آن، مسیری بسیار طولانی و پیچیده دارد که می‌تواند خواننده را گیج کند. حتی امروز هم ریشه‌های دو وسیله میکروفون و تلفن به‌طور قطعی مشخص نیست و بحث‌هایی فراوان در مورد آنها وجود دارد. اما چیزی که واضح است، این است که ما امروز به تمامی افرادی که در شکل‌گیری این وسایل به شکل امروزی آن نقش داشته‌اند، دینی بی‌نهایت داریم و احترامی بسیار برای تمامی آنها قائل هستیم. بدون وجود این افراد، زندگی امروز مطمئناً بسیار دشوارتر می‌بود.
منبع: Sweetwater
مترجم: امیر تولی