Khám phá lịch sử radio và công nghệ phát thanh
Máy radio ( máy thu thanh, máy nghe đài, máy ra-đi-ô ) là một đồ vật rất quen thuộc so với người Việt tất cả chúng ta, từ những đứa bé với chương trình ” chúc bé ngủ ngon “, đến người lớn với những chương trình thời sự hay ” đọc truyện đêm khuya. ” Radio cũng là một công cụ ship hàng cho việc làm, ví dụ điển hình như cánh tài xế với kênh ” radio giao thông vận tải ” .
Sóng radio và máy radio
Bạn đang đọc: Khám phá lịch sử radio và công nghệ phát thanh
Sóng radio hay sóng vô tuyến là một dạng bức xạ điện từ có phổ dài hơn ánh sáng hồng ngoại, tần số từ 3 kHz đến 300 GHz. Sóng vô tuyến truyền với tốc độ tốc độ ánh sáng và trong tự nhiên, nó Open từ hiện tượng kỳ lạ sấm sét .
Từ radio còn dùng để chỉ máy thu thanh ( máy radio ) – một thiết bị điện tử nhận những sóng âm đã được biến điệu qua ăng ten để khuếch đại, hồi sinh lại dạng âm thanh khởi đầu và phát âm thanh ra loa cho người nghe. Máy radio hình thành dựa trên sự tăng trưởng của 3 phát minh có mối liên hệ mật thiết với nhau, đó chính là radio, máy điện báo và điện thoại cảm ứng. 3 công nghệ tiên tiến này cùng nhau đã tạo nên một công nghệ tiên tiến thu thanh mà bắt đầu, nó được gọi là ” điện báo không dây ” ( wireless telegraphy ) .
Trong lịch sử dân tộc tăng trưởng, nhiều nhà phát minh đã thử vận dụng nhiều chiêu thức truyền tín hiệu không dây, gồm có cả chiêu thức cảm ứng điện từ và truyền tín hiệu qua mặt đất. Tuy nhiên, chiếc máy radio khởi đầu từ việc phát minh ra ” sóng radio ” ( radio wave ) – một loại sóng điện từ có năng lực truyền âm nhạc, giọng nói, hình ảnh và cả tài liệu trong không trung từ nơi này đến nơi khác. Có nhiều thiết bị hoạt động giải trí bằng sóng điện từ gồm có : radio, lò vi sóng, điện thoại di động, bộ điều khiển và tinh chỉnh từ xa, máy thu hình và nhiều thiết bị khác. Các thiết bị sử dụng sóng điện từ với những tần số khác nhau nhằm mục đích thực thi những tính năng khác nhau. Sóng dùng trong radio có tần số trong khoảng chừng từ 3 Hz ( Dải tần số cực thấp ELF – Extremely low frequency ) đến 300 GHz ( Dải tần số cực cao EHF ) .
Khởi đầu với điện từ học …
Trong quy trình nghiên cứu và điều tra về nghành nghề dịch vụ truyền tín hiệu không dây này, hàng loạt những thí nghiệm đã được triển khai kể từ đầu thế kỷ 19 nhằm mục đích điều tra và nghiên cứu sự tương quan giữa điện và từ tính dựa vào những Dự kiến trước đó. Tiêu biểu là vào năm 1800, Alessandro Volta đã tăng trưởng những giải pháp để tạo ra dòng điện. Tiếp theo là Gian Domenico Romagnosi với nghiên cứu và điều tra về sự tương quan giữa dòng điện và từ tính nhưng nghiên cứu và điều tra của ông chưa được công nhận .
Mãi đến năm 1829, Hans Christian Orsted đã đưa ra một thí nghiệm để chứng tỏ thuộc tính từ của dòng điện, đó là dòng điện chạy trong một cuộn dây làm chệch hướng của kim la bàn đặt gần. Chính thí nghiệm của Orsted đã khơi mào cho André-Marie Ampère tăng trưởng kim chỉ nan về điện từ và kế đó là Francesco Zantedeschi với nghiên cứu và điều tra về sự tương quan giữa ánh sáng, điện và từ trường .
Thí nghiệm của Hans Christian Orsted
Năm 1831, Michael Faraday đã thực thi một loạt những thí nghiệm để chứng tỏ sự sống sót của hiện tượng kỳ lạ cảm ứng điện từ. Mối quan hệ này đã được ông kiến thiết xây dựng thành một quy mô toán học của định luật Faraday. Theo đó, lực điện từ hoàn toàn có thể lan tỏa ra vùng khoảng trống xung quanh những dây dẫn .
Dựa trên những nghiên cứu và điều tra trước đó, Joseph Henry đã thực thi một thí nghiệm chứng tỏ được lực từ hoàn toàn có thể tác động ảnh hưởng từ độ cao 61 m vào năm 1832. Ông cũng chính là người tiên phong tạo ra dòng điện xoay chiều xê dịch với tần số cao. Trong thí nghiệm, ông nhận ra rằng dòng điện xoay chiều sẽ tạo ra một lực xê dịch với tầng số giảm dần cho đến khi nó trở về trạng thái cân đối .
… đến thuyết sóng điện từ:
James Clerk Maxwell ( 1831 – 1879 ) cha đẻ của thuyết sóng điện từ.
Từ năm 1861 đến năm 1865, dựa trên những điều tra và nghiên cứu của Faraday và những nhà khoa học khác, James Clerk Maxwell đã tăng trưởng một học thuyết mang tên thuyết sóng điện từ được đăng tải trên tạp chí khoa học hoàng gia với tựa đề ” thuyết động lực của điện trường “. Ông chính là người thống nhất những khái niệm quan trọng của vật lý tân tiến là điện, từ trường và ánh sáng bằng 4 phương trình Maxwell nổi tiếng. Dù ông không phải là người phát minh ra sóng radio, nhưng chính học thuyết này đã đặt một nền móng vững chãi cho sự sinh ra của sóng radio cũng như máy phát thanh thời nay .
Dụng cụ phát thanh “thuở ban đầu”
Mahlon Loomis và bảng phác thảo thí nghiệm năm 1866.
Năm 1866, Mahlon Loomis – một nha sĩ người Mỹ đã triển khai một thí nghiệm nhằm mục đích chứng tỏ khái niệm ” điện báo không dây. ” Trong đó, ông sử dụng 2 con diều thả bay trên không. Trên sợi dây diều thứ nhất, ông lắp một chiếc đồng hồ đeo tay đo điện trong khi sợi dây diều còn lại được lắp một cuộn điện từ. Kết quả từ thí nghiệm cho thấy ngay trên không, từ trường từ cuộn dây thứ 2 đã làm lệch đồng hồ đeo tay đo điện trên sợi dây diều thứ 1. Đây chính là trường hợp lưu lại sự thành công xuất sắc tiên phong của việc truyền tín hiệu không dây trong không trung. Và 20 năm sau đó, nhà vật lý nổi tiếng người Đức Heinrich Rudolph Hertz đã một lần nữa chứng tỏ sự biến thiên nhanh gọn của dòng điện hoàn toàn có thể được truyền đi trong khoảng trống dưới dạng sóng vô tuyến tựa như ánh sáng và nhiệt .
Những tín hiệu radio đầu tiên
Guglielmo Marconi, một nhà phát minh người Ý đã chứng tỏ tính khả thi của việc truyền thông tin vô tuyến trong khoảng trống. Ông đã gởi và nhận thành công xuất sắc những tín hiệu radio tiên phong vào năm 1895. Và vào những năm đầu thế kỷ 20, Marconi khởi đầu góp vốn đầu tư vào một ý tưởng sáng tạo truyền tín hiệu vượt Đại Tây Dương nhằm mục đích cạnh tranh đối đầu với mô hình truyền tín hiệu bằng dây cáp. Năm 1901, ông đã truyền đi tín hiệu không dây tiên phong qua đại dương từ Poldhu, Cornwall – một hạt tại miền Tây Nam VQ Anh đến đồi Signal Hill tại St John’s, Newfoundladn – giờ đây là một quần đảo thuộc chiếm hữu của Canada. Khoảng cách giữa 2 điểm thu và nhận vào thời gian 3500 km. Tín hiệu phản hồi mà Marconi nhận được là 3 âm click – tương ứng với ký tự S theo mã Morse. Năm 1909, Marconi và Karl Fedinand Braun cùng nhận được giải Nobel vật lý về những ” góp phần dáng ghi nhận vào sự tăng trưởng của công nghệ tiên tiến truyền tin không dây. ”
Kỹ sư điện / nhà phát minh Guglielmo Marconi ( 1874 – 1937 ) cùng mạng lưới hệ thống truyền tin không dây tiên phong vượt Đại Tây Dương của ông tại Anh Quốc vào năm 1901.
Ngoài trường hợp của Marconi, hai người đương thời với ông là Nikola Tesla và Nathan Stufflefield cũng nhận được văn bằng bản quyền trí tuệ cho máy phát sóng vô tuyến tại Mỹ .
Giai đoạn phát triển hoàn thiện
Những mẩu tin được truyền đi bằng sóng radio cũng tương tự như như như những tín hiệu dài-ngắn ( mã Morse ). Trong thời gian khởi đầu, máy phát tín hiệu được gọi là ” spark-gap machines “. Nó được tăng trưởng để hướng dẫn những con tàu trong lúc cập bến hoặc để giữ liên lạc giữa những con tàu với nhau. Đó là cách truyền tín hiệu giữa 2 điểm nhưng đó không phải là chiếc máy radio mà tất cả chúng ta nhìn thấy như lúc bấy giờ .
Hình ảnh máy truyền tin ” spark-gap machines ” 230 kW tiên phong của Marconi. Các ký tự được đúc trên thân máy là W MACKIE và C, 47 1/2 OLD ST, LONDON EC.
Phương pháp truyền tín hiệu không dây bằng sóng radio đã chứng tỏ được tính hiệu suất cao của nó trong việc cứu hộ cứu nạn cứu nạn khi xảy ra thiên tai. Các thiết bị truyền tín hiệu không dây này được lắp ráp trên 1 số ít tàu biển. Trong năm 1899, Hải quân Hoa Kỳ đã xây dựng một mạng lưới liên lạc không dây giữa những tàu hải đăng ngoài khơi hòn đảo Fire bang Thành Phố New York. 2 năm sau, Hải quân Hoa Kỳ đã chính thức vận dụng mạng lưới hệ thống liên lạc không dây bằng sóng radio này trong quân đội, sử dụng song song với những hình thức truyền tín hiệu bằng hình ảnh và liên lạc bằng chim bồ câu .
Hình ảnh trạm phát sóng tại Hawaii năm 1901 ( Nguồn : radiomarine.org )
Năm 1901, dịch vụ gửi điện báo bằng sóng radio đã được thiết lập giữa 5 hòn hòn đảo thuộc quần đảo Hawaii. Vào năm 1903, trạm phát Marconi được đặt tại Wellfleet, Massachusetts đã gởi một thông điệp chào mừng của tổng thống Theodore Roosevelt đến với vua King Edward VII của Anh. Năm 1905, những báo cáo giải trình về trận hải chiến tại cảng Arthur trong cuộc cuộc chiến tranh Nga – Nhật đã được truyền đi bằng giải pháp điện báo không dây, và vào năm 1906, cục dự báo thời tiết Mỹ đã vận dụng chiêu thức này để cải tổ vận tốc truyền thông tin dự báo thời tiết .
Nội dung bức điện nổi tiếng giữa tổng thống Theodore Roosevelt và vua King Edward VII năm 1903.
Năm 1910, Marconi đã mở một dịch vụ truyền tin không dây giữa Mỹ và Châu Âu và vài tháng sau đó, người ta đã tóm được một tên giết người trốn thoát từ Anh ngay trên biển bằng những thông tin được truyền đi bằng dịch vụ này. Năm 1912, dịch vụ truyền điện tín bằng sóng radio xuyên Thái Bình Dương đầu tiên đã được thiết lập giữa San Francisco và Hawaii.
Lee De Forest – Cha đẻ của đài phát thanh
Dịch Vụ Thương Mại truyền tin bằng sóng radio ở những nước khác tăng trưởng khá chậm do những thế hệ máy phát sóng bắt đầu có ngân sách sản xuất khá cao, dòng điện trong mạng lưới hệ thống và luồng điện phóng giữa những điện cực cũng chưa được không thay đổi. Tuy nhiên, sau đó máy phát điện tần số cao của Alexanderson và ống Triode chân không của De Forest đã khắc phục được phần nhiều những khuyết điểm bắt đầu này .
Lee DeForest và phát mình chiếc đèn triot 3 chân của mình.
Lee De Forest đã phát minh ra thuật điện báo trong khoảng trống sử dụng bộ khuếch đại Triode và đèn 3 cực ( Audion ). Trong những năm 1900, sự tăng trưởng của công nghệ tiên tiến phát thanh đạt một cột mốc mới với việc phát hiện ra hiện tượng kỳ lạ bức xạ điện từ. Lee De Forest chính là người phát hiện ra hiện tượng kỳ lạ này. Theo đó, bức xạ điện từ hoàn toàn có thể làm khuếch đại tín hiệu tần số vô tuyến được phát đi bởi những ăng-ten trước khi được thu lại bởi một máy dò nhận. Tín hiệu phát đi có cường độ mạnh hơn so với trước đó. De Forest cũng chính là người tiên phong đặt tên cho mạng lưới hệ thống khuếch đại này là ” Đài phát thanh ” .
Hệ thống phát sóng Radio AM của De Forest
Phát minh của De Forest chính là bộ khuếch đại và biến điệu ( Amplitude-Modulated ) hay sóng radio AM được cho phép tín hiệu được phát đến nhiều trạm khác nhau so với chiêu thức truyền tin bằng tia spark-gap trước đây chỉ được cho phép truyền tin giữa 2 điểm. Đây chính là tiền đề của công nghệ tiên tiến truyền thanh bằng sóng radio văn minh mà De Forest chính là cha đẻ .
Ứng dụng trong quân sự và thời kỳ bị kiểm soát
Khi Mỹ tham gia vào Chiến tranh quốc tế lần thứ nhất, tổng thể những đài phát thanh ở Mỹ đều được trấn áp bởi quân đội để ngăn ngừa năng lực những điệp viên của đối phương sử dụng nó để truyền thông tin. nhà nước Mỹ cũng đã tiếp quản quyền trấn áp toàn bộ những văn bằng bản quyền trí tuệ tương quan đến công nghệ tiên tiến vô tuyến này .
Năm 1919, sau khi chính phủ nước nhà bãi bỏ chủ trương số lượng giới hạn những bằng bản quyền sáng tạo này, Tổng công ty phát thanh của Mỹ ( RCA ) được xây dựng để trấn áp việc phân phối và ứng dụng những bằng bản quyền sáng tạo có tương quan tới radio đã bị hạn chế trong cuộc chiến tranh .
Tiếng nói phát thanh đầu tiên
Tiếng nói của con người được truyền đi qua đài phát thanh vẫn còn là một yếu tố gây tranh cãi. Có lập luận cho rằng lời nói tiên phong được công nhận là ” Hello Rainey ” của Nathan B. Stubblefied nói với người cộng tác của mình ở Muray bang Kentucky vào năm 1892. Một lập luận khác lại cho rằng lời nói phát thanh tiên phong thuộc về chương trình thử nghiệm trò chuyện của Reginald A. Fessenden vào năm 1906 và được nghe bởi một thiết bị radio trên những con tàu cách đó hàng trăm dặm .
Reginald A. Fessenden và mạng lưới hệ thống phát thanh của mình.
Nhà phát minh người Canada, Reginald A. Fessenden nói trên còn được biết đến với phát minh biến điệu sóng radio và máy dò độ sâu. Fessenden là một nhà hóa học từng thao tác cho Thomas Edison trong những năm 1880. Sau đó, ông xây dựng công ty của riêng mình và phát minh ra giải pháp biến điệu sóng vô tuyến dựa vào ” nguyên tắc phách ” ( heterodyne principle ) được cho phép truyền tín hiệu trong không trung mà không bị nhiễu .
Các chương trình phát thanh “đúng nghĩa” được khai sinh
Ảnh chụp đài phát thanh NAA ở Arlington vào năm 1917 ( Nguồn : virhistory )
Vào năm 1915, giọng nói tiên phong được đài phát thanh hải quân NAA ở Arlington, bang Virginia truyền đi xuyên lục địa, từ Thành Phố New York đến San Francisco, vượt qua Đại Tây Dương đến tháp Eiffel tại Paris. Ngày 2 tháng 11 năm 1920, đài phát thanh KDKA – Pittsburgh đã phát sóng tác dụng bầu cử Harding-Cox và mở màn một chương trình phát thanh hàng ngày .
Năm 1927, mạng lưới hệ thống thông tin vô tuyến thông suốt Bắc Mỹ Và châu Âu được xây dựng, và 3 năm sau đó hoàn toàn có thể liên kết thêm Nam Mỹ. Cho đến năm 1935, những cuộc gọi tiên phong được thực thi trên toàn quốc tế, sử dụng tích hợp cả mạng lưới hệ thống truyền thanh hữu tuyến và vô tuyến .
Sự ra đời của sóng FM và đài phát thanh ngày nay
Năm 1933, Edwin Howard Armstrong phát minh ra sóng radio biến tần ( frequency-modulated ) hay còn gọi là sóng radio FM. Sóng FM có ưu điểm là hạn chế sự gây nhiễu sóng của những thiết bị điện tử khác và từ trường của Trái Đất. Đến năm 1936, tổng thể những thông tin liên lạc điện thoại cảm ứng xuyên Đại Tây Dương của Mỹ được truyền sang Anh và Paris đều ứng dụng giải pháp này. Tính đến thời gian đó, mạng lưới thông tin liên lạc cả hữu tuyến và vô tuyến hoàn toàn có thể liên kết Mỹ với gần 187 điểm khác ở quốc tế .
Hình ảnh Howard và chiếc máy Radio bắt sóng FM tiên phong trong chuyến trăng mật cùng vợ mình
Từ đó, công nghệ tiên tiến vô tuyến luôn được tăng trưởng một cách cực kỳ nhanh gọn. Năm 1947, những nhà khoa học tại phòng thí nghiệm Bell Labs tại New Jersey, Mỹ đã phát minh ra bóng bán dẫn. Và vào năm 1954, Tokyo Telecommunications Engineering Corp – tiền thân của Sony là công ty tiên phong sản xuất radio bán dẫn di động .
Đài bán dẫn tiên phong của Sony ( Nguồn : xtimeline )
Năm 1965, một mạng lưới hệ thống ăng ten phát sóng FM tiên phong trên quốc tế được kiến thiết xây dựng trên tòa nhà Empire State ở Thành Phố New York được cho phép những đài phát thanh FM tư nhân hoàn toàn có thể phát sóng từ 1 nguồn đến đồng thời nhiều bộ thu khác nhau. Đây cũng chính là quy mô đài phát thanh được vận dụng thoáng đãng trên toàn quốc tế cho đến thời nay .
Chi tiết chiếc ăng ten phát sóng FM tiên phong trên đỉnh tòa nhà Empire State
Kết
Như vậy, từ những điều tra và nghiên cứu tiên phong về kim chỉ nan sóng điện từ, cho đến những tín hiệu rất là sơ khai như một ký tự S bằng mã Morse hay một câu ” hello ” được truyền giữa 2 điểm, tất cả chúng ta đã có hàng loạt đài phát thanh văn minh ngày này với những chương trình tin tức, thời sự, vui chơi vô cùng phong phú và đa dạng và phong phú .
Ẩn dưới toàn bộ những thành công xuất sắc đó là một nỗ lực vô tận của những nhà khoa học, những nhà phát minh nhằm mục đích biến cái không hề thành hoàn toàn có thể, biến truyền tin hữu tuyến thành vô tuyến. Qua đó, tạo ra sự tiện ích và hàng loạt những ứng dụng của chiêu thức truyền tín hiệu không dây cho nhiều nghành nghề dịch vụ khác nhau .
Theo Tinhte
Source: https://laodongdongnai.vn
Category: Phát Minh
