Czym jest wzmacniacz Highama?
To prawdopodobnie pierwszy wzmaczniacz o szerszym zastosowaniu. Na początku XX w. był wykorzystywany do nagłaśniania sal kinowych, lecz szybko został wyparty przez urządzenia elektroniczne. Obecnie wzmacniacz Highama nie jest nigdzie stosowany.
Inna nazwa to wzmacniacz tarciowy. Celem mojego projektu jest odtworzenie tej maszyny - w tym dobranie odpowiednich materiałów, napędu oraz rożnych parametrów geometrycznych.
Jakie innowacje Pan proponuje?
W projekcie skupiam się na tej konstrukcji jako analogu, np. wzmacniacza operacyjnego w ekwiwalentnych układach RLC dla systemów dynamicznych. Praktyczne zastosowanie tego wzmacniacza mogłoby być np. w przenośnych megafonach czy alternatywnych instrumentach muzycznych, gdzie wprowadzone zniekształcenia nadałyby barwy dźwiękowi. Weryfikacja stopnia wzmocnienia będzie możliwa dzięki zastosowaniu cechowanego wzbudnika (generującego osiowo siłę o sinusoidalnym przebiegu) oraz czujników piezoelektrycznych. Znając parametry wzmacniacza porównywalne z obecnymi technologiami (pasmo przenoszenia, stosunek sygnału do szumu), możliwe będą rozważenia nad potencjalnym zastosowaniem tej technologii we współczesnym świecie.
Skąd zainteresowanie tym urządzeniem?
Co szczególnie przykuło moją uwagę w tym temacie, to fakt, że wzmacniacz Highama jest protoplastą wszelkich wzmacniaczy sygnału (działających na zasadzie modulacji wysokiego poziomu energetycznego za pomocą sygnału słabszego). Nie jest przy tym dobrze opisany. Do odkrycia tej konstrukcji doszło przez moje hobby, jakim jest renowacja oraz użytkowanie starych odtwarzaczy dźwięku, jak gramofony i fonografy.
Proszę opisać, jak wyglądają prace.
Na obecnym etapie pracuję w warsztacie własnym oraz na uczelni. Po uzgodnieniu danej koncepcji konstrukcji urządzenia wykonuję model w programie CAD i prototyp na drukarce 3D (FDM). Ponadto części wymagające większej dokładności, jak na przykład wał, zostały przeze mnie wytoczone. Problematyczne było stworzenie wałka o klinowatym profilu z materiału o wysokim współczynniku tarcia. Inspirując się oryginalnymi wzmacniaczami, a także instrumentami muzycznymi, wybór padł na kalafonię. Jest to materiał trudny, bardzo kruchy, a jego obróbka niemal niemożliwa.
Czy udało się sprostać temu wyzwaniu?
Po licznych próbach znalazłem odpowiednią metodę wytwarzania, mianowicie odlewy w formach sylikonowych, których temperatura pracy znacznie wykracza ponad temperaturę topnienia kalafonii. Pozwala to na wysoką dokładność, a elastyczność umożliwia wielokrotne użycie formy w przypadku uszkodzenia wałka.
Jak wygląda współpraca z mentorem?
Na prof. Jerzego Wojewodę mogę liczyć w kwestii konsultacji teoretycznych aspektów projektu. Podczas nich ocenialiśmy różne koncepcje konstrukcji. Nieocenioną pomoc świadczą także mgr Wiesław Prus i mgr Bogdan Jagiełło pomagający w warsztacie.