Заводний телевізор: Зроби сам

Ймовірно, багато наших читачів збирали в дитинстві радіоприймач. Або передавач, або магнітофон, або гітарний підсилювач, або музичний дзвінок. За схемою або навіть власною конструкцією, з конструктора або з підручних матеріалів. А ось телевізор збирали небагато.

Справа зовсім не в складності його пристрою: підсилювачі високочастотного і низькочастотного сигналу, генератори рядкової і кадрової розгортки - це по суті все ті ж магнітофони і дзвінки. Просто збирати телевізор нецікаво і прикро. Яким би майстерним майстром ти не був, все одно центральне місце в його конструкції займає Його Величність Кінескоп - загадкова обитель грізної електронної гармати, вічного мандрівника скануючого променя і магічного люмінофорного екрану, які можуть бути зібрані воєдино і укладені у вакуумну трубку тільки в промислових умовах. Всі електронні блоки телевізора, які можна зібрати своїми руками, - лише його вірна свита.

Насправді перші телевізори обходилися без жодних вакуумних трубок. Телекамери і телеприймачі з механічною розгорткою, які вперше продемонстрував публіці британець Джон Лоджі Бейрд в 1926 році, застосовувалися для організації ефірного телемовлення протягом 11 років - з 1928 по 1939 рік. В останні три роки механічні телевізори на рівних співіснували з першими кінескопними. Щоб розібратися, як працювали перші телевізори, а заодно здійснити свою заповітну дитячу мрію, ми вирішили побудувати передавач і приймач рухомого зображення своїми руками, буквально з того, що попалося під руку. Пропонуємо і вам повторити наш досвід, врахувавши наші помилки.

Скануюча спіраль

Серце телевізора з механічною розгорткою - це скануючий диск. Його придумав німецький винахідник Пауль Ніпков 1884 року. Це тонке коло з будь-якого непрозорого матеріалу (алюмінію, пластику, картону), діаметр якого в серійних телевізорах становив від 30 до 50 см. У диску виконані скануючі отвори, кількість яких відповідає кількості рядків розгортки (у телевізорах Бейрда було тридцять рядків, ми вирішили обмежитися двадцятьма). Отвори розташовані певним чином. Подумки розділимо диск радіусами на двадцять частин. На кожному радіусі буде по одному отвору. Кожен наступний отвір знаходиться трохи ближче до центру кола, ніж попередній. Якщо з'єднати всі отвори плавною лінією, вийде спіраль в один оборот. Відстань між сусідніми дірочками приблизно дорівнює висоті екрану. Різниця між відстанями від центру до першого і останнього отворів - це його ширина. Відстань між першим і останнім отворами - діагональ екрану.

Уявімо собі, що об'єктив камери проектує зображення на поверхню скануючого диска, а позаду диска розташовується фотоелемент. У кожен момент по екрану рухається тільки один отвір, скануючи рядок. Фотоелемент сприймає коливання освітленості. Потім по зображенню проходить наступний отвір, скануючи наступний рядок: Двадцять таких проходів (один оборот диска) формують кадр. У телеприймачі обертається точно такий самий диск, тільки за ним розташовується потужна лампа, а перед ним - екран або лінза. Лампа відтворює коливання освітленості, зафіксовані фотоелементом. Якщо передальний і приймаючий диски обертаються абсолютно синхронно, на приймаючому формується зображення. Диски крутяться зі швидкістю не менше 15 об/с (що відповідає 15 кадрам в секунду), і в силу інерції зору людина сприймає зображення не як рухомі отвори або спіраль, а як монолітну картинку.

Скануючий диск - це вже практично телевізор. Проте сам Ніпков його так і не побудував. Поширеним у ті часи селеновим фотоелементам не вистачало чутливості, щоб сформувати потужний сигнал зі світла, що надходить через маленький отвір. Електронний підсилювач потужності ще не винайшли. Диск Ніпкова застосовувався для факсимільної передачі статичних зображень. Через низьку чутливість кожне зображення доводилося сканувати по кілька хвилин.

Телебачення без реклами

Процес виготовлення нашого власного механічного телевізора зображено на фотографіях. Чесно кажучи, ми аж ніяк не були повністю задоволені результатом своєї роботи. Концепція довела свою працездатність, але справжньої насолоди від перегляду отримати не вдалося. Завадила нам та ж проблема, з якою свого часу зіткнувся Ніпков: занадто низька чутливість селенового фотоелемента. У підсумку, щоб змусити лампочку хоч якось реагувати на коливання, нам довелося підносити до об'єктива запалену енергозберігаючу лампу. Тільки її ми й могли спостерігати, щосили вдивляючись у тьмяний екран у темряві.

Щоб вирішити цю проблему, Бейрд використовував для з'єму зображення диск не з отворами, а з лінзами. Кожна лінза фокусувала пучок світла точно на фотоелементі. Якби ми не дбали про історичну достовірність, то могли б замінити архаїчний селеновий елемент сучасними фототранзисторами видимого спектру. Або, як варіант, використовували б великий підсилювач потужності замість скромного мікрофонного преампа.

Між іншим, механічний телевізор, будь то антикварний екземпляр або вільна репліка, - зовсім не марна в господарстві річ. З його допомогою можна приймати сигнали вузькосмугового телебачення, з яким досі експериментують радіолюбителі в багатьох країнах світу. Так що скоріше обзаводіться механічним телевізором і відкривайте для себе добре забутий світ телебачення, по якому не показують «Будинок-2».