Транзисторное радио: история и развитие

Введение

Портативный радиоприемник – это электронное устройство.

Транзисторный радиоприемник – это небольшой портативный радиоприемник, использующий схему на основе транзисторов. После изобретения транзистора в 1947 году, которое произвело революцию в области потребительской электроники, представив небольшие, но мощные и удобные портативные устройства, в 1954 году был выпущен Regency TR 1, ставший первым коммерческим транзисторным радиоприемником. Массовый успех более компактной и дешевой модели Sony TR 63, выпущенной в 1957 году, привел к тому, что транзисторное радио стало самым популярным электронным средством связи в 1960-х и 1970-х годах. Транзисторные радиоприемники до сих пор широко используются в качестве автомобильных радиоприемников. По оценкам, с 1950-х по 2012 год во всем мире было продано миллиарды транзисторных радиоприемников. Компактный размер транзисторных радиоприемников изменил привычки прослушивания музыки, позволив людям слушать музыку где угодно. Однако, начиная с 1980 года, дешевые AM-транзисторные радиоприемники были сначала вытеснены бумбоксами и Sony Walkman, а затем – цифровыми устройствами с более высоким качеством звука, такими как портативные CD-плееры, персональные аудиоплееры, MP3-плееры и, в конечном итоге, смартфонами, многие из которых оснащены FM-радиоприемниками. Транзистор – это полупроводниковое устройство, которое усиливает сигнал и действует как электронный переключатель.

Предыстория

До изобретения транзистора в радиоприемниках использовались вакуумные лампы. Хотя портативные радиоприемники с вакуумными лампами и производились, они обычно были громоздкими и тяжелыми. Для питания нитей ламп требовался источник низкого напряжения с высоким током, а для анодного потенциала – высокое напряжение, что обычно подразумевало использование двух батарей. Вакуумные лампы также были неэффективными и хрупкими по сравнению с транзисторами и имели ограниченный срок службы. Лаборатории Белла продемонстрировали первый транзистор 23 декабря 1947 года. Научная группа Bell Laboratories, ответственная за разработку усилителей на твердом теле, включала Уильяма Шокли, Уолтера Хаузера Браттейна и Джона Бардина. После получения патентной защиты компания провела пресс-конференцию 30 июня 1948 года, на которой был продемонстрирован прототип транзисторного радиоприемника. Существует множество претендентов на звание первой компании, начавшей производство практичных транзисторных радиоприемников, которых часто ошибочно приписывают Sony (первоначально Tokyo Telecommunications Engineering Corporation). Texas Instruments продемонстрировала полностью транзисторные AM (амплитудно-модулированные) радиоприемники еще 25 мая 1954 года, но их характеристики значительно уступали аналогичным моделям на вакуумных лампах. Работоспособный полностью транзисторный радиоприемник был продемонстрирован в августе 1953 года на радиовыставке в Дюссельдорфе немецкой фирмой Intermetall. Он был собран из четырех транзисторов ручной работы, изготовленных Intermetall, и основан на изобретении в 1948 году германиевого точечного транзистора "Транзистор" Гербертом Матаре и Генрихом Велкером. Однако, как и в случае с первыми моделями Texas Instruments (и другими), были построены только прототипы, которые так и не поступили в коммерческое производство. RCA продемонстрировала прототип транзисторного радиоприемника еще в 1952 году, и, вероятно, они и другие производители радио планировали разработку собственных транзисторных моделей, но Texas Instruments и подразделение Regency компании I.D.E.A. первыми предложили серийную модель, начиная с октября 1954 года. Использование транзисторов вместо вакуумных ламп в качестве усиливающих элементов позволило значительно уменьшить размеры устройства, снизить энергопотребление по сравнению с ламповым радиоприемником и повысить устойчивость к механическим воздействиям. Поскольку базовый элемент транзистора потребляет ток, его входное сопротивление низкое, в отличие от высокого входного сопротивления вакуумных ламп. Кроме того, это обеспечивало возможность "мгновенного включения", так как не требовалось нагрева нитей накала. Типичный портативный ламповый радиоприемник 50-х годов был размером и весом обеденного ящика и содержал несколько тяжелых, неперезаряжаемых батарей – одну или несколько так называемых батарей типа "А" для питания нитей накала ламп и большую батарею типа "Б" напряжением от 45 до 90 вольт для питания сигнальных цепей. Для сравнения, транзисторный радиоприемник помещался в карман, весил полкилограмма или меньше и работал от стандартных батарей для фонариков или одной компактной батареи. 9-вольтовая батарея была специально разработана для питания транзисторных радиоприемников.

Before the transistor was invented, radios used vacuum tubes. Although portable vacuum tube radios were produced, they were typically bulky and heavy. The need for a low voltage high current source to power the filaments of the tubes and high voltage for the anode potential typically required two batteries. Vacuum tubes were also inefficient and fragile compared to transistors and had a limited lifetime. Bell Laboratories demonstrated the first transistor on December 23, 1947. The scientific team at Bell Laboratories responsible for the solid state amplifier included William Shockley, Walter Houser Brattain, and John Bardeen After obtaining patent protection, the company held a news conference on June 30, 1948, at which a prototype transistor radio was demonstrated. There are many claimants to the title of the first company to produce practical transistor radios, often incorrectly attributed to Sony (originally Tokyo Telecommunications Engineering Corporation). Texas Instruments had demonstrated all transistor AM (amplitude modulation) radios as early as May 25, 1954, but their performance was well below that of equivalent vacuum tube models. A workable all transistor radio was demonstrated in August 1953 at the Düsseldorf Radio Fair by the German firm Intermetall. It was built with four of Intermetall's hand made transistors, based upon the 1948 invention of the "Transistor" germanium point contact transistor by Herbert Mataré and Heinrich Welker. However, as with the early Texas Instruments units (and others) only prototypes were ever built; it was never put into commercial production. RCA had demonstrated a prototype transistor radio as early as 1952, and it is likely that they and the other radio makers were planning transistor radios of their own, but Texas Instruments and Regency Division of I. D. E. A., were the first to offer a production model starting in October 1954. The use of transistors instead of vacuum tubes as the amplifier elements meant that the device was much smaller, required far less power to operate than a tube radio, and was more resistant to physical shock. Since the transistor's base element draws current, its input impedance is low in contrast to the high input impedance of the vacuum tubes. It also allowed "instant on" operation, since there were no filaments to heat up. The typical portable tube radio of the fifties was about the size and weight of a lunchbox and contained several heavy, non rechargeable batteries—one or more so called "A" batteries to heat the tube filaments and a large 45 to 90 volt "B" battery to power the signal circuits. By comparison, the transistor radio could fit in a pocket and weighed half a pound or less, and was powered by standard flashlight batteries or a single compact battery. The 9 volt battery was introduced for powering transistor radios.

Регентство ТР-1

Две компании, работающие совместно, Texas Instruments из Далласа и Industrial Development Engineering Associates (I. D. E. A.) из Индианаполиса, штат Индиана, стояли за представлением Regency TR 1 – первого в мире транзисторного радио, поступившего в коммерческое производство. Ранее Texas Instruments выпускала приборы для нефтегазовой отрасли и оборудование для определения местоположения для ВМС США, а I. D. E. A. производила усилители для домашних телевизионных антенн. Обе компании работали над TR 1, стремясь увеличить доходы, осваивая этот новый сегмент рынка. Regency TR 1 был анонсирован 18 октября 1954 года подразделением Regency компании I. D. E. A., поступил в продажу в ноябре 1954 года и стал первым практически применимым транзисторным радио, произведенным в заметных объемах. Журнал Billboard сообщил в 1954 году, что «в радиоприемнике всего четыре транзистора: один выполняет функцию комбинированного смесителя-генератора, один – звукового усилителя, а два – усилителей промежуточной частоты». Спустя год после выпуска TR 1 объем продаж приблизился к 100 000 экземпляров. Внешний вид и габариты TR 1 были восприняты положительно, однако отзывы о его производительности чаще всего были негативными. Ричард К. Кох, бывший ведущий инженер проекта I. D. E. A.

Raytheon 8-TP-1

В феврале 1955 года компания Raytheon представила второе транзисторное радио, 8 TP 1. Это было более крупное портативное транзисторное радио, оснащенное четырехдюймовым динамиком и четырьмя дополнительными транзисторами (в TR 1 использовалось всего четыре). В результате качество звука было значительно лучше, чем у TR 1. Дополнительным преимуществом 8 TP 1 было экономичное потребление энергии от батареи. В июле 1955 года в журнале Consumer Reports появилась первая положительная рецензия на транзисторное радио, в которой отмечалось: "Транзисторы в этой модели не использовались для создания самого маленького радио на рынке, и производительность не была принесена в жертву". После успеха 8 TP 1 компании Zenith, RCA, DeWald, Westinghouse и Crosley начали активно выводить на рынок новые модели транзисторных радиоприемников. Осенью 1955 года компания Chrysler предложила полностью транзисторное автомобильное радио Mopar модели 914HR в качестве опции для своей новой линейки автомобилей Chrysler и Imperial 1956 года, поступивших в продажу 21 октября 1955 года. Эта опция стоила 150 долларов (150 долларов в 1955 году эквивалентны приблизительно <расчетной сумме> в настоящее время).

Японские транзисторные радиоприемники

В 1952 году, во время поездки в США, Масару Ибука, основатель Токийской телекоммуникационной инженерной корпорации (ныне Sony), узнал, что AT&T готовится открыть лицензирование на транзисторы. Ибука и его партнер, физик Акио Морита, убедили японское Министерство международной торговли и промышленности (MITI) профинансировать лицензионный взнос в размере 25 000 долларов (эквивалент [сумма] долларов на сегодняшний день). В течение нескольких месяцев Ибука путешествовал по Соединенным Штатам, изучая опыт американских производителей транзисторов. Усовершенствовав полученные знания, Токийская телекоммуникационная инженерная корпорация создала свое первое рабочее транзисторное радио в 1954 году. С этим радио Sony стала первой компанией, начавшей самостоятельно производить транзисторы и другие компоненты, необходимые для его сборки. TR 55 также стало первым транзисторным радио, полностью состоящим из миниатюрных компонентов. По оценкам, было выпущено всего от 5000 до 10000 экземпляров.

Sony TR-63

TR 63 был представлен компанией Sony в США в декабре 1957 года. TR 63 был уже и короче, чем оригинальный Regency TR 1. Как и TR 1, он предлагался в четырех цветах: лимонный, зеленый, красный и черный. Помимо меньшего размера, TR 63 имел небольшой перестраивающий конденсатор и требовал новой конструкции батареи для обеспечения необходимого напряжения. Он использовал девятивольтовую батарею, которая впоследствии стала стандартом для транзисторных радиоприемников. В 1957 году было импортировано около 100 000 экземпляров TR 63. TR 63 стал первым транзисторным радиоприемником, проданным тиражом в миллионы экземпляров, что привело к массовому распространению транзисторных радиоприемников. К середине 1960-х годов по всему миру было продано семь миллионов экземпляров TR 63. Увидев очевидный успех TR 63, на рынок вышли японские конкуренты, такие как Toshiba и Sharp Corporation. К 1959 году на рынке США было произведено более шести миллионов транзисторных радиоприемников японскими компаниями, что принесло 62 миллиона долларов дохода. Транзисторное радио стало самым популярным электронным средством связи 1960-х и 1970-х годов. По оценкам, с 1950-х по 2012 год во всем мире было продано миллиарды транзисторных радиоприемников. TR 63 от Sony, выпущенный в декабре 1957 года, стоил 39,95 доллара (что эквивалентно сегодняшним долларам).

Появление портативных аудиоплееров

С 1980-х годов популярность радиоприемников, работающих только от батарей, снизилась с появлением портативных аудиоплееров, позволяющих пользователям носить с собой и слушать музыку, записанную на носителях. Это началось в конце 1970-х годов с бумбоксов и портативных кассетных плееров, таких как Sony Walkman, за которыми последовали портативные CD-плееры, цифровые аудиоплееры и смартфоны.