Televisão

---

Antecedentes

Entre os desenvolvimentos técnicos que passaram a dominar nossas vidas, a televisão certamente está entre os dez primeiros. Nos Estados Unidos, mais de 98% das famílias possuem pelo menos um aparelho de televisão e 61% recebem televisão a cabo. O domicílio médio assiste televisão durante sete horas por dia, o que ajuda a explicar por que notícias, esportes e entidades educacionais, bem como anunciantes, valorizam o dispositivo para comunicação.

O dispositivo que chamamos de televisão é na verdade um receptor de televisão que é o ponto final de um sistema de transmissão que começa com uma câmera de televisão ou transmissor e requer uma rede complicada de transmissores de transmissão usando torres terrestres, cabos e satélites para entregar o original imagem para nossas salas de estar. A imagem da televisão norte-americana, seja em preto e branco ou em cores, consiste em 525 linhas horizontais que são projetadas em telas com uma proporção de quatro para três entre largura e altura. Por métodos eletrônicos, 30 imagens por segundo, cada uma quebrada nessas linhas horizontais, são digitalizadas na tela.

História

O desenvolvimento da televisão ocorreu ao longo de vários anos, em muitos países, e usando uma ampla aplicação das ciências, incluindo eletricidade, engenharia mecânica, eletromagnetismo, tecnologia de som e eletroquímica. Nenhuma pessoa inventou a televisão; em vez disso, é uma compilação de invenções aperfeiçoadas por uma competição feroz.

Produtos químicos que são condutores de eletricidade estiveram entre as primeiras descobertas que levaram à TV. O barão Ȯns Berzelius da Suécia isolou o selênio em 1817, e Louis May da Grã-Bretanha descobriu, em 1873, que o elemento é um forte condutor elétrico. Sir William Crookes inventou o tubo de raios catódicos em 1878, mas essas descobertas levaram muitos anos para se fundir no terreno comum da televisão.

Paul Nipkow, da Alemanha, fez a primeira televisão tosca em 1884. Seu sistema mecânico usava um disco de varredura com pequenos orifícios para coletar fragmentos de imagem e imprimi-los em um tubo de selênio sensível à luz. Um receptor remontou a imagem. Em 1888, W. Hallwachs aplicou células fotoelétricas em câmeras; Os raios catódicos foram demonstrados como dispositivos para remontar a imagem no receptor por Boris Rosing da Rússia e A. A. Campbell-Swinton da Grã-Bretanha, ambos trabalhando independentemente em 1907. Incontáveis ​​pioneiros do rádio, incluindo Thomas Edison, inventaram métodos de transmissão de sinais de televisão.

John Logie Baird da Escócia e Charles F. Jenkins dos Estados Unidos construíram os primeiros aparelhos de televisão verdadeiros na década de 1920 combinando o disco de varredura mecânica de Nipkow com amplificadores de tubo a vácuo e células fotoelétricas. A década de 1920 foi a década crítica no desenvolvimento da televisão porque várias grandes corporações, incluindo General Electric (GE), Radio Corporation of America (RCA), Westinghouse e American Telephone &Telegraph (AT&T), iniciaram pesquisas sérias na televisão. Em 1935, os sistemas mecânicos de transmissão de imagens em preto e branco foram substituídos completamente por métodos eletrônicos que podiam gerar centenas de faixas horizontais a 30 quadros por segundo. Vladimir K. Zworykin, um imigrante russo que primeiro trabalhou para a Westinghouse e depois para a RCA, patenteou um tubo de câmera eletrônica baseado no tubo catódico. Philo T. Farnsworth e Allen B. Dumont, ambos americanos, desenvolveram um tubo captador que se tornou o receptor de televisão doméstico em 1939.

O Columbia Broadcasting System (CBS) entrou na briga da TV em cores e lutou com a RCA para aperfeiçoar a televisão em cores, inicialmente com métodos mecânicos até que um sistema de cores totalmente eletrônico pudesse ser desenvolvido. Transmissões rivais apareceram ao longo da década de 1940, embora o progresso tenha sido retardado tanto pela Segunda Guerra Mundial quanto pela Guerra da Coréia. A primeira transmissão em cores da CBS em 25 de junho de 1951, apresentou Ed Sullivan e outras estrelas da rede. Em 1954, as transmissões comerciais de televisão em cores estavam ocorrendo nos Estados Unidos.

Matérias-primas

A televisão consiste em quatro conjuntos principais de peças, incluindo o exterior ou alojamento, a recepção de áudio e sistema de alto-falantes, o tubo de imagem e uma complexa massa de eletrônicos, incluindo cabos e antenas de entrada e dispositivos de saída, uma antena embutida na maioria dos conjuntos , um receptor de controle remoto, chips de computador e botões de acesso. O controle remoto ou "clicker" pode ser considerado um quinto conjunto de peças.

A caixa do conjunto é feita de plástico moldado por injeção, embora existam ainda armários de madeira para alguns modelos. Metais e plásticos também compõem o sistema de áudio. O tubo de imagem requer vidro feito com precisão, revestimentos químicos fluorescentes e acessórios eletrônicos ao redor e na parte traseira do tubo. O tubo é suportado dentro da caixa por suportes e suportes moldados na caixa. As antenas e a maioria das conexões de entrada-saída são feitas de metal e algumas são revestidas com metais especiais ou plástico para melhorar a qualidade da conexão ou isolar o dispositivo. Os chips, é claro, são feitos de metal, solda e silício.

Suporte de disco de digitalização prismático feito por C. Francis Jenkins em 1923. (Das coleções do Museu Henry Ford e Greenfield Village.)

Para surpresa da maioria das pessoas, a transmissão da televisão começou quase 25 anos antes do final da Segunda Guerra Mundial. John Logie Baird, na Inglaterra, e C. Francis Jenkins, nos Estados Unidos, fizeram demonstrações públicas de televisão em 1925. Ao contrário das televisões eletrônicas do pós-guerra, esses primeiros sistemas usavam métodos de varredura mecânica.

Jenkins fez contribuições significativas para a pesquisa de transmissão óptica durante a década de 1920. Durante 1922-23, ele construiu scanners mecânicos de disco prismático para transmitir imagens. Esses scanners focavam e refratavam a luz através de prismas fixados nas bordas dos discos de vidro sobrepostos. Conforme os discos giravam, um ponto de luz varria horizontalmente e verticalmente em uma superfície sensível à luz. Isso gerou sinais elétricos necessários para a transmissão. Em 1922, Jenkins enviou fac-símiles de fotos por telefone e, no ano seguinte, transmitiu imagens do presidente Harding e outros por rádio com um scanner aprimorado. Ao contrário da televisão, no entanto, esses primeiros testes enviaram apenas imagens estáticas.

Jenkins transmitiu publicamente imagens em movimento com seu equipamento em 1925. Sua primeira transmissão de 10 minutos mostrou em silhueta os movimentos de um pequeno moinho de vento em funcionamento. Em 1931, ele tinha estações de televisão experimentais operando em Nova York e Washington D.C. Ele vendeu kits de receptores para aqueles que desejavam ver suas transmissões e incentivou a participação de amadores. Com outras empresas, Jenkins contribuiu para um pequeno "boom" mecânico de televisão de curta duração. Em 1933, entretanto, a baixa qualidade de imagem da digitalização mecânica convenceu os fabricantes maiores a buscar as possibilidades das tecnologias eletrônicas, e a era da televisão mecânica terminou.

Erik Manthey

Design

O design da televisão requer colaboração e trabalho em equipe por parte de vários engenheiros de design. Áudio, vídeo, plásticos, fibra Diagrama de um receptor de televisão. engenheiros óticos e eletrônicos participam da conceituação de um novo design de televisão e dos recursos técnicos e de vendas que o diferenciam. Um novo design de televisão pode ter uma ou várias novas aplicações de tecnologia como recursos. Pode ser apenas um tamanho diferente de um modelo existente, ou pode incluir uma série de novos recursos, como um sistema de som aprimorado, um controle remoto que também controla outros dispositivos de entretenimento e uma tela ou imagem aprimorada, como o preto plano telas que entraram no mercado recentemente.

Planos conceituais para o novo conjunto são produzidos pela equipe de engenharia. O conceito pode mudar e ser redesenhado muitas vezes antes que o projeto seja preliminarmente aprovado para fabricação. Os especialistas em engenharia então selecionam e projetam os componentes do conjunto, e um protótipo é feito para provar o design. O protótipo é essencial, não apenas para confirmar o design, aparência e função do conjunto, mas também para os engenheiros de produção determinarem os processos de produção, usinagem, ferramentas, robôs e modificações nas linhas de produção da fábrica existentes que também devem ser projetadas ou modificado para se adequar ao novo design proposto. Quando o protótipo passa por análises rígidas e é aprovado para fabricação pela gerência, planos detalhados e especificações para o design e produção do modelo são produzidos. Matérias-primas e componentes fabricados por terceiros podem então ser encomendados, a linha de produção pode ser construída e testada e os primeiros conjuntos podem começar sua jornada pela linha de montagem.

O processo de fabricação

Habitação

• 1 Quase todas as caixas de televisão são feitas de plástico pelo processo de moldagem por injeção, no qual moldes de precisão são feitos e o plástico líquido é injetado sob alta pressão para preencher os moldes. As peças são soltas dos moldes, aparadas e limpas. Eles são então montados para completar a caixa. Os moldes são projetados de forma que suportes e suportes para os vários componentes façam parte da caixa.

Tubo de imagem

• 
  2 O tubo de imagem da televisão, ou tubo de raios catódicos (CRT), é feito de vidro de precisão moldado para ter uma placa ligeiramente curva na parte frontal ou na tela. Ele também pode ter uma tonalidade escura adicionada ao vidro frontal, seja durante a produção do vidro ou por aplicação direta no interior da tela. Placas de rosto mais escuras produzem contraste de imagem aprimorado. Quando o tubo é fabricado, uma suspensão aquosa de fósforo produtos químicos podem se depositar no interior da placa facial, e este revestimento é então coberto com uma película fina de alumínio que permite a passagem de elétrons. O alumínio serve como espelho para evitar que a luz volte para o tubo.
  
  O vidro para tubos de imagem é fornecido por um número limitado de fabricantes no Japão e na Alemanha. As quantidades de vidro de qualidade necessárias para os tubos de imagem são limitadas e o surgimento de conjuntos de telas grandes criou uma escassez nesta parte da indústria. As telas grandes também são muito pesadas, portanto, os monitores de tela plana com cristal líquido endereçado a plasma (PALC) foram desenvolvidos na década de 1980. Esta tecnologia de plasma de gás usa eletrodos para excitar camadas de óxido de neon ou magnésio, de modo que eles liberam radiação ultravioleta que ativa o fósforo na parte de trás da tela da televisão. Como o gás fica preso em uma camada fina, a tela também pode ser fina e leve. As TVs de projeção usam dispositivos de microespelhos digitais (DMDs) para projetar suas imagens.
  
  Uma máscara de sombra com 200.000 orifícios fica imediatamente atrás da tela de fósforo; os buracos são usinados com precisão para alinhar as cores emitidas por três feixes de elétrons. Os melhores tubos de imagem atuais têm máscaras de sombra que são fabricadas com uma liga de níquel-ferro chamada Invar; conjuntos de qualidade inferior têm máscaras de ferro. A liga permite que o tubo opere em uma temperatura mais alta sem distorcer a imagem, e temperaturas mais altas permitem imagens mais brilhantes. Elementos de terras raras também foram adicionados ao revestimento de fósforo dentro do tubo para melhorar o brilho.
  
  Os elétrons são disparados por três canhões de elétrons de metal tubulares que são cuidadosamente posicionados no pescoço, ou extremidade estreita, do tubo. Depois que os canhões de elétrons são colocados dentro do tubo, o tubo de imagem é evacuado até quase o vácuo para que o ar não interfira com o movimento dos elétrons. A pequena abertura na parte traseira do tubo é vedada com um plugue elétrico que será posicionado próximo à parte traseira do aparelho. Uma culatra de deflexão, consistindo de várias bobinas eletromagnéticas, é instalada ao redor do pescoço do tubo de imagem. As bobinas causam pulsos de alta voltagem para direcionar os feixes de elétrons de varredura na direção e velocidade adequadas.
  

Sistema de áudio

• 3 A caixa também contém acessórios para alto-falantes, fiação e outras partes do sistema de áudio. Os alto-falantes geralmente são feitos por um fabricante especializado de acordo com as especificações do fabricante da televisão, portanto, são montados no conjunto como componentes ou um subconjunto. Os controles eletrônicos de som e os circuitos integrados são montados em painéis no conjunto, conforme ele se desloca ao longo da linha de montagem.

Os elétrons são disparados por três canhões de elétrons de metal tubulares colocados no pescoço, ou extremidade estreita, da imagem tubo. Depois que os canhões de elétrons são colocados dentro do tubo, o tubo de imagem é evacuado até quase o vácuo para que o ar não interfira com o movimento dos elétrons. Um filtro de seleção de cores com 200.000 orifícios fica imediatamente atrás da tela da televisão; os buracos são usinados com precisão para alinhar as cores emitidas por três feixes de elétrons.

Peças eletrônicas

• 4 Quando o tubo de imagem e os alto-falantes de áudio e acessórios são montados no conjunto, outros elementos eletrônicos são adicionados à parte traseira do conjunto. As antenas, conectores de cabo, outros conectores de entrada e saída, os componentes eletrônicos para receber sinais de controle remoto e outros dispositivos são preparados por empreiteiros especializados ou como subconjuntos em outra parte da linha de montagem. Eles são então montados no conjunto e a caixa é fechada.

Controle de qualidade

Como acontece com todos os dispositivos de precisão, o controle de qualidade para a fabricação da televisão é um processo rígido. Inspeções, testes de laboratório e testes de campo são realizados durante o desenvolvimento de protótipos e durante a fabricação, para que a televisão resultante não seja apenas tecnologicamente sólida, mas segura para uso em residências e empresas.

Subprodutos / resíduos

Não há subprodutos da fabricação da televisão, embora muitos outros dispositivos façam parte da "família" da televisão e muitas vezes sejam produzidos pelo mesmo fabricante. Isso inclui o controle remoto, monitores de computador, gravadores de vídeo (VCRs), reprodutores de discos a laser e uma série de dispositivos que podem exigir design e componentes compatíveis. Televisores especializados são produzidos para alguns setores, incluindo estúdios de televisão e instalações de transmissão móvel, hospitais e para aplicações de vigilância para segurança pública e uso em locais inacessíveis ou perigosos.

Os resíduos podem incluir metais, plásticos, vidro e produtos químicos. Metais, plásticos e vidro são isolados e reciclados, a menos que tenham sido especialmente tratados ou revestidos. Os produtos químicos são cuidadosamente monitorados e controlados; frequentemente, eles podem ser purificados e reciclados, de modo que o descarte de resíduos perigosos pode ser minimizado. Planos de resíduos perigosos estão em vigor em todas as fases da fabricação, tanto para minimizar as quantidades de resíduos quanto para proteger os trabalhadores.

O Futuro

O futuro da televisão é agora. A televisão de alta definição (HDTV) foi desenvolvida pela Japanese Broadcast Corporation e demonstrada pela primeira vez em 1982. Este sistema produz uma imagem com qualidade de filme usando uma imagem de 1.125 linhas em uma tela de formato "letter-box" com largura de 16 a nove para relação de altura. Telas planas de alta qualidade adequadas para HDTV estão sendo aperfeiçoadas usando filme de diamante sintético para emitir elétrons na primeira aplicação de diamantes sintéticos em componentes eletrônicos. Outros desenvolvimentos no receptor incluem conectores folheados a ouro, um interruptor de polaridade interno em telas grandes que compensa o efeito do campo magnético da Terra na recepção da imagem, acessórios para eliminar fantasmas na tela, máscara de sombra Invar para melhorar o brilho e amplificadores de áudio . A tecnologia de tela de cristal líquido (LCD) também está avançando rapidamente como uma alternativa à incômoda tela da televisão. Diversos chips de computador adicionam funções como rotulagem de canal, exibição de tempo e dados, troca e congelamento de movimentos, controle de canal dos pais, telas sensíveis ao toque e uma variedade de opções de navegação de canal.

A televisão digital do futuro permitirá que o espectador manipule o ângulo da câmera, se comunique com o comentarista esportivo e divida e edite filmes na tela. TV bidirecional também será possível. As telas atuais podem ser usadas graças aos conversores que mudam o sinal analógico que atualmente energiza os fósforos na parte de trás da tela da sua televisão para sinais digitais que estão sujeitos a menos distorção - e são a linguagem dos computadores. A tecnologia da computação permitirá então um mundo de manipulação dos dados, bem como a transmissão de seis vezes mais dados.

O futuro da fabricação de televisores pode estar em qualquer lugar, menos nos Estados Unidos. Trinta por cento de todos os televisores fabricados por empresas japonesas são feitos em fábricas no México. As próprias fábricas logo estarão produzindo híbridos em que a televisão, o monitor do computador e o telefone são uma única unidade, embora esse desenvolvimento implique melhorias adicionais na compatibilidade entre máquinas que falam a linguagem analógica versus digital e a criação de pontes de PC para vídeo . A prova da possibilidade deste futuro integrado está agora no acesso à Internet, agora disponível através dos conversores de televisão por cabo e do ecrã de televisão da sala.