Что такое рупор: история создания, устройство и принцип работы

Рупор - это устройство, которое знакомо каждому. Но не все знают, что стоит за этим простым на первый взгляд предметом. Узнайте историю создания рупора, его устройство и применение от простого мегафона до сложных акустических систем. Погрузитесь в мир звука вместе с нами!

История создания рупора

Первый рупор был изобретен в 1670 году в Англии англичанином Сэмюэлем Морлендом. Изначально Морленд сделал рупор из стекла, а затем стал изготавливать их из меди.

В то время рупоры использовались в основном на кораблях и судах для осуществления командования экипажем и переговоров между кораблями. Такие переговорные морские трубы-рупоры имели внушительные размеры - до 2 метров в длину, с входным отверстием диаметром около 5 см и выходным - около 25 см.

Рупор длиной в 1,5 метра позволяет отчетливо передавать речь на расстояние до 1,5-2 километров.

Еще более впечатляющие возможности по распространению звука демонстрировали гигантские рупоры:

Слова, произносимые громким голосом в рупор длиной 5,5-7,5 метров, могут быть слышны на расстоянии до 5,5 км.

Таким образом, уже в XVII веке рупор зарекомендовал себя как эффективное устройство для усиления и передачи звука на большие расстояния. Это было огромным достижением для своего времени.

Следующим важным этапом в истории рупора стало изобретение в конце XIX века электрического громкоговорителя. Громкоговоритель, по сути, является электрическим аналогом механического рупора. Его появление ознаменовало переход от механических устройств к электронным.

Таким образом, ключевыми вехами в истории рупора можно считать:

• 1670 год - изобретение первого рупора из стекла С. Морлендом
• Конец XIX века - создание электрического громкоговорителя

За более чем 300-летнюю историю рупор прошел путь от простого стеклянного конуса до развитого электронного устройства, сохранив при этом свое основное предназначение - усиление звука.

Устройство и принцип работы рупора

По своему устройству рупор представляет собой отрезок трубы в форме усеченного конуса. Такая конструкция позволяет сконцентрировать энергию звуковой волны в одном направлении, тем самым усиливая звук.

Чем больше длина рупора, тем на большее расстояние он способен передавать звук. Малый угол при вершине конической части обеспечивает рупору узкую диаграмму направленности. Для хорошей направленности также необходимо, чтобы выходное отверстие рупора было достаточно большим.

Рупоры неэффективны на низких частотах, когда длина передаваемой звуковой волны больше длины усеченной конической части.

Поэтому для качественной передачи низких частот требуются очень длинные рупора. Лучше всего с этой задачей справляются рупоры, диаметр которых увеличивается не линейно, а экспоненциально.

Современный электрический громкоговоритель состоит из электродинамического элемента (динамика) и рупора. Принцип его работы заключается в преобразовании электрических колебаний в акустические, то есть звуковые. Несмотря на компактные размеры, громкоговорители способны обеспечивать высокое качество звучания.

Громкоговорители используются повсеместно:

• В телефонах и наушниках
• В акустических системах
• В автомобильной аудиосистеме
• В профессиональном звуковом оборудовании

Для каждой из этих областей применения существуют громкоговорители с оптимальными характеристиками. Например, для качественного воспроизведения низких частот в автозвуке используются специальные компрессионные громкоговорители.

Таким образом, принцип работы современного рупора основан на свойствах распространения звуковых волн, открытых еще в XVII веке. Но конструктивное исполнение рупора претерпело колоссальную эволюцию - от простого стеклянного конуса до высокотехнологичных электроакустических систем.

Применение рупора

В наши дни наиболее распространенным применением рупора являются ручные мегафоны. Их используют представители таких профессий, как полицейские, спасатели, экскурсоводы, организаторы массовых мероприятий.

Для этих сфер важны мобильность рупора, его громкость и независимость от источников электропитания. Поэтому чаще всего применяются мегафоны с встроенными аккумуляторами или работающие от батареек.

Рупор незаменим при оповещении больших скоплений людей - на стадионах, площадях, в школах и на крупных предприятиях. Он позволяет организовать системы оповещения и эвакуации.

С помощью мегафона можно транслировать важные объявления, рекламу, предупреждения об опасности. Экскурсоводы активно пользуются рупорами во время проведения обзорных экскурсий.

На спортивных мероприятиях болельщики подбадривают команды через мегафоны. Во время музыкальных фестивалей и праздников рупоры передают музыку на большие расстояния.

Рупор в военном деле

Еще одна важная область применения рупора - военное дело. Команды, сигналы, оповещения на поле боя не обходятся без громкоговорителей и мегафонов.

На флоте рупоры используются до сих пор - для подачи команд и переговоров между кораблями. В авиации применяются бортовые громкоговорители на самолетах и вертолетах.

В сухопутных войсках мегафоны незаменимы в подразделениях пехоты, разведки, дозорах. Они позволяют отдавать приказы и передавать сообщения на значительные расстояния.

Рупоры на транспорте

Транспорт является еще одной ключевой областью использования рупоров и громкоговорителей.

На городском общественном транспорте (автобусах, троллейбусах, трамваях) устанавливаются громкоговорители для оповещения пассажиров.

На железной дороге поезда оборудуются мощными рупорами для подачи предупредительных сигналов, а на вокзалах используются системы оповещения.

Грузовой и легковой автотранспорт комплектуется звуковыми сигналами, выполненными на базе рупоров. Они предназначены для предупреждения пешеходов и других участников дорожного движения.

Прочие применения

Кроме перечисленных выше областей, рупоры и громкоговорители нашли применение во многих других сферах:

• Звонки и сигнализация
• Устройства для людей с проблемами зрения
• Hi-end акустические системы
• Профессиональная звукозапись
• Мобильные телефоны

Таким образом, современный многофункциональный рупор значительно расширил границы своего применения по сравнению с первоначальным предназначением. И эта эволюция, похоже, далеко еще не завершена.

Выводы

Итак, мы рассмотрели историю создания рупора, его устройство и различные области применения. На протяжении более 300 лет это устройство для усиления звука не теряет своей актуальности и востребованности. И в наше время рупор остается незаменимым помощником в самых разных сферах жизни общества.