Hoparlörün İcadı | Kim Buldu?

Hoparlör, elektriksel ses sinyallerini onunla uyumlu bir sese dönüştürebilen bir alet olan elektroakustik bir dönüştürücüdür. İlk ilkel hoparlörler, 1800lerin sonunda telefon sistemlerinin geliştirilmesi sırasında icat edildi ancak vakum tüp aracılığı ile elektronik yükseltmenin 1912 yılında icat edilmesi ile birlikte hoparlörler daha kullanılabilir birer alet halini aldı. 1920lere kadar hoparlörler, radyolar, gramofonlar, genel anons sistemleri ve sesli filmlerin gösterildiği salonlarda ses sistemi olarak kullanıldı.

Günümüzde en çok kullanılan hoparlör, 1925 yılında Edward W. Kellogg ve Chester W. Rice tarafından icat edilmiş olan dinamik hoparlördür. Dinamik hoparlörler, dinamik mikrofonlarla aynı şekilde ancak ters bir düzenekte çalışır. Dinamik mikrofonlar, sesten elektrik sinyalleri üretirken dinamik hoparlörler, elektrik sinyallerinden ses üretmeye yarar. Elektriksel bir ses sinyalinin alternatif akımı doğal mıknatısın kutupları arasındaki dairesel boşluk içerisinde yer alan ses bobini üzerine uygulandığında bobin, Faraday'ın elektromanyetik endüksiyon kanunu gereği hızlı bir şekilde ileri geri hareket etmeye başlar. Bu hareket sonucunda genellikle konik bir şekle sahip olan ve bobine bağlı olan diyafram da ileri geri hareket eder ve bunun sonucunda hava üzerine uyguladığı baskı sonucu ortaya ses dalgaları çıkar. En çok kullanılan bu yöntemin yanı sıra elektriksel sinyalin sese dönüştürülmesi için kullanılan diğer bazı yöntemler de bulunmaktadır. Örneğin bir ses kaydı ya da mikrofon gibi bir ses kaynağından gelen sinyal hoparlöre gönderilmeden önce bir yükseltici kullanılarak ses seviyesi yükseltilmelidir.

Hoparlörler genellikle dairesel ya da kare şeklinde olan, ahşaptan ya da bazen plastikten yapılma bir kaplama içerisinde bulunur. Bu kaplama, ses kalitesi üzerinde önemli rôl oynar. Sesin yüksek kalitede yeniden üretilmesi gerektiğinde birden fazla hoparlör tek bir kaplama içerisine yerleştirilebilir ve bu kaplama içerisinde bulunan her bir hoparlör, işitilir frekans aralığındaki bir bölümü yeniden oluşturur. Bu durumda aynı kaplama içerisinde bulunan her bir hoparlöre "sürücü", içerisinde birden fazla "sürücünün" bulunduğu kaplamanın tamamına da hoparlör adı verilir. Yüksek ses frekanslarını yeniden üretmek için kullanılan sürücülere tiz hoparlör (tweeter), orta frekans için olanlarına orta aralık (mid-range) hoparlörü ve alçak frekans için olanlarına ise alçak frekans hoparlörü (woofer) adı verilir. Küçük boyutlu hoparlörler genellikle radyo ve TV alıcılarının yanı sıra pek çok müzik oynatıcı türü üzerinde yer alır. Daha büyük boyutlu hoparlörler ise müzik, sinema ve konserlerde ses takviyesi ve genel anons sistemlerinde kullanılır.

Hoparlör'ün Tarihi
Johann Philipp Reis, 1861 yılında telefonuna elektrikle çalışan bir hoparlör ekledi. Bu hoparlör, temiz tonların yeniden üretimini gerçekleştirebiliyordu ancak hoparlör üzerinde yapılan bir dizi iyileştirmeden sonra örtülü sesler de duyulabiliyordu. Alexander Graham Bell, kendi geliştirdiği elektrik hoparlörünün patentini kendi geliştirdiği telefonu ile birlikte 1876 yılında aldı. 1877 yılında Ernst Siemens, Bell'in sistemini geliştirerek kendisine ait olan sistemin patentini üzerine aldı. Bu süre içerisinde Thomas Edison, silindir şeklinde gramofonlar üzerinde sıkıştırılmış havanın bir ses yükselticisi olarak kullanılmasına yönelik olan bir yöntemin patentini İngiltere'de üzerine aldı ancak daha sonra o da, metal bir klaksona bağlı olan bir zar ile kaplı pikap iğnesini kullanmaya başladı. 1898 yılında Horace Short, sıkıştırılmış hava ile çalışan bir hoparlörün patentini üzerine aldı ardından bu patentin kullanım haklarını Charles Parsons'a sattı. Parsons, 1910 yılına kadar İngiltere'de bir dizi başka patenti de üzerine aldı. Victor Talking Machine Company ve Pathe gibi birkaç şirket, sıkıştırılmış hava kullanan hoparlörleri kullanan müzik oynatıcılarını piyasaya sürdü ancak bu oynatıcıların hem ses kalitesi düşüktü hem de ses seviyesi düşürülemiyordu. Bu sistemin benzerleri genel anons sistemi uygulamalarında ve daha yakın tarihlerde ise uzay roketlerinin fırlatılması sırasında ortaya çıkan ses ve titreşime bu roketler üzerindeki ekipmanların ne derecede dayanabileceklerine yönelik yapılan testler üzerinde kullanıldı.

Dinamik olarak da bilinen ve döner bobin kullanan ilk hoparlör, 1898 yılında Oliver Lodge tarafından icat edildi. İlk kullanışlı döner bobin hoparlörünün üretimi ise Danimarkalı bir mühendis olan Peter L. Jensen ve Edwin Pridham tarafından 1915 yılında Kaliforniya eyaletinin Napa bölgesinde yapıldı. O güne kadar üretilmiş olan hoparlörler gibi bu hoparlörler de, küçük bir diyafram tarafından üretilen ses seviyesini yükseltmek için klakson kullanıyorlardı. Jensen'in bu hoparlörlerin patenti verilmedi. Ürünlerini telefon şirketlerine satmakta başarısız olduklarından 1915 yılında hedef pazarlarını radyolara ve halka yönelik duyuruların yapıldığı genel anons sistemlerine yönelttiler ve ürünlerinin adını Magnavox olarak değiştirdiler. Jensen, hoparlörün icadından sonra uzun yıllar boyunca, Magnavox Şirketi'nin kısmî sahibi olmayı sürdürdü.

Döner bobin prensibi günümüz hoparlörlerinde sıklıkla kullanılmaya devam etmektedir ve patenti, 1924 yılında Chester W. Rice ve Edward W. Kellogg tarafından alınmıştır. Daha önceki denemelerle Rice ve Kellogg'un patenti arasındaki temel fark, mekanik parametreler arasındaki farklılıktır. Rice ve Kellogg'un patentinde, döner bobinin temel rezonansı frekans aralığının altında olduğundan, koninin ışınım çelisi (radiation impedance) tekdüze halindedir.

Aşağı yukarı aynı dönemde Walter H. Schottky, Dr. Erwin Gerlach ile birlikte ilk şerit hoparlörü icat etti.

Bu hoparlörler doğal mıknatıslar yerine elektromıknatıs kullanıyorlardı zira doğal mıknatısların fiyatı görece pahalıydı. Elektromıknatıs üzerindeki manyetik bobine, ki bu indüktör sargısı ya da alan sargısı olarak da bilinir, sürücüye bağlı olan ikinci bir çift bağlantı üzerinden geçen akım sayesinde enerji verilir. Bu sargılama yönteminin aslında iki işlevi vardır zîrâ bu sargı aynı zamanda boğma kangalı görevini de üstelenerek, hoparlörün bağlı olduğu yükselticinin güç destek ünitesini de filtreliyordu. 1930 yılında Jensen, ilk sabit mıknatıslı hoparlörü icat etti ancak bu hoparlörlerde kullanılan büyük ve ağır demir mıknatıslar, gündelik kullanımlar için pek uygun değildi ve II. Dünya Savaşı'ndan sonra icat edilen ve daha hafif olan Alnico mıknatısların yaygınlaşmasına kadar bobinli hoparlörler yaygın olarak kullanılmaya devam etti.