Edgar Villchur

Edgar Marion Villchur (28 de mayo de 1917 – 17 de octubre de 2011 ^[2] ) fue un inventor, ^[2] educador y escritor estadounidense, ampliamente conocido por su invención en 1954 del altavoz de suspensión acústica que revolucionó el campo de los equipos de alta fidelidad. Un altavoz desarrollado por Villchur, el AR-3, se exhibe en la Exposición de la Era de la Información del Instituto Smithsoniano en Washington, DC. ^[2]

Los sistemas de altavoces de Villchur proporcionaban una respuesta de graves mejorada y al mismo tiempo reducían el tamaño de la caja del altavoz. Acoustic Research, Inc. (AR), de la que fue presidente entre 1954 y 1967, fabricaba altavoces de alta fidelidad, tocadiscos y otros componentes estéreo de su diseño, y demostraba su calidad mediante conciertos "en directo frente a grabados". La cuota de mercado de la empresa aumentó hasta el 32 por ciento en 1966. Después de dejar AR, Villchur investigó la tecnología de los audífonos y desarrolló el audífono de compresión multicanal, que se convirtió en el estándar de la industria para los audífonos.

Villchur obtuvo su licenciatura y maestría en historia del arte en el City College de la ciudad de Nueva York. Trabajó en el teatro y tenía planes de ser diseñador escénico. Durante la Segunda Guerra Mundial, el ejército de los EE. UU. lo entrenó en mantenimiento y reparación de radios, radares y otros equipos. Estuvo destinado en Nueva Guinea , donde ascendió al rango de capitán y estuvo a cargo del equipo electrónico de su escuadrón.

Después de la guerra, Villchur abrió una tienda en el Greenwich Village de Nueva York , donde reparaba radios y construía equipos de alta fidelidad personalizados para el hogar. Continuó formándose en el área de ingeniería de audio, tomando cursos de matemáticas e ingeniería en la Universidad de Nueva York . Después de enviar un artículo a la revista Audio Engineering (que luego pasó a llamarse Audio), le pidieron que escribiera una columna periódica.

A pesar de tener un máster en Historia del Arte, Villchur solicitó un puesto de profesor en la Universidad de Nueva York a mediados de los años cincuenta, presentando a la administración un esquema de un curso que tituló Reproducción del Sonido. Su propuesta fue aceptada, y enseñó ese curso por la noche durante varios años. Al mismo tiempo, trabajó en la Fundación Americana para Ciegos en Manhattan , organizando su laboratorio y diseñando o rediseñando dispositivos para facilitar a las personas ciegas vivir de forma independiente. El brazo del tocadiscos fabricado por la Fundación tenía un 12% de distorsión. Villchur lo rediseñó para que la distorsión fuera inferior al 4%.

Uno de sus inventos para la Fundación para Ciegos fue un brazo de tocadiscos que descendía lentamente hasta la superficie de un disco de vinilo. Esto evitaba la posibilidad de que una persona ciega pudiera dejar caer el brazo accidentalmente y que la caída repentina pudiera dañar la aguja o el disco. En años posteriores, cuando estaba diseñando el tocadiscos AR, agregó esta misma característica al brazo de tocadiscos. En los anuncios que describían las ventajas del producto, la foto mostraba a una persona que dejaba caer accidentalmente el brazo de tocadiscos, con un pie de foto que indicaba que este tocadiscos era "para personas con dedos de mantequilla".

Villchur reconoció que el punto débil de los equipos domésticos eran los altavoces . Los amplificadores, los tocadiscos, los reproductores de cintas y los sintonizadores eran bastante fieles al sonido original, pero los altavoces de la época no podían reproducir las notas graves de los discos o las cintas sin distorsión. Se le ocurrió la idea de una nueva forma de altavoz de audio, uno que reduciría en gran medida la distorsión al reemplazar el resorte mecánico no lineal por un colchón de aire lineal. Este diseño de "suspensión acústica" demostró un mayor nivel de presión sonora (SPL) sin distorsión a 25 Hz que cualquier tipo de altavoz anterior, incluidos los diseños de reflejo de graves, de bafle infinito o de bocina grande. La nueva y sofisticada comprensión de Villchur de la inexorable relación entre la extensión de baja frecuencia, la eficiencia y el volumen de la caja fue denominada más tarde, por Henry Kloss, " la ley de hierro de Hofmann ".

Villchur construyó un prototipo de su nuevo altavoz a partir de una caja de madera contrachapada. Las dimensiones de la cara de la caja se tomaron de un marco de fotos que Villchur tenía colgado en su casa. Su esposa, Rosemary, que había sido dibujante durante la guerra, cosió el patrón para el marco flexible con el tejido de un colchón. Como no podía permitirse los servicios completos de un abogado de patentes , encontró un abogado de patentes que estaba dispuesto a explicarle brevemente el proceso de patente, y Villchur solicitó una patente él mismo. En 1956, recibió la patente estadounidense 2.775.309 para el altavoz de suspensión acústica. Intentó vender la idea a varios fabricantes de altavoces, pero su idea fue rechazada por imposible.

Uno de sus estudiantes en la Universidad de Nueva York, Henry Kloss , escuchó la explicación de Villchur sobre la suspensión acústica y estuvo de acuerdo en que un altavoz construido sobre este principio sería una mejora importante en la reproducción de sonido de alta fidelidad . Villchur decidió que, dado que los fabricantes establecidos no estaban interesados ​​en la invención, la única forma de ponerla a disposición del público era entrar en el negocio de la producción del nuevo altavoz. Kloss tenía un loft en Cambridge, Massachusetts , donde fabricaba cajas acústicas, y los dos hombres se convirtieron en socios comerciales en Acoustic Research, Inc. (AR) en 1954. La asociación duró hasta 1957, cuando Kloss se fue para formar KLH , que fabricaba altavoces utilizando el principio de suspensión acústica de Villchur, bajo licencia de AR.

Durante las dos décadas siguientes, casi todos los principales fabricantes de altavoces cambiaron gradualmente de suspensión mecánica a suspensión acústica. Al principio lo hicieron bajo licencia a AR, pagando regalías por utilizar los principios de la patente de Villchur. Cuando Electro-Voice Company se negó a pagar las regalías, AR los demandó por violación de patente. Electro-Voice presentó una contrademanda, alegando técnica anterior en forma de una mención de un resorte neumático en un sistema diferente. La demanda resultante resultó en la pérdida de la patente para Acoustic Research, una decisión que Villchur decidió no apelar. En una entrevista sobre el caso, Villchur dice que sabía que la decisión del juez de anular la patente era incorrecta, pero que sentía que tenía mejores cosas que hacer que pasar su vida en litigios. Citó el ejemplo de Edwin Howard Armstrong , el inventor de la radio FM , cuya patente se volvió no rentable debido a las acciones de RCA . Armstrong pasó años luchando sin éxito contra esa injusticia, y finalmente se suicidó. Villchur decidió no impugnar la pérdida de la patente de su altavoz, sino seguir adelante y continuar mejorando la calidad de los equipos de alta fidelidad.

El primer altavoz con suspensión acústica, el AR-1, se presentó en el New York Audio Show en 1954 y fue un éxito instantáneo. Villchur continuó mejorando los altavoces y lanzó nuevos modelos aproximadamente cada dos años. El AR-2, producido en 1956, era una versión sin lujos del altavoz a un precio más bajo. La agencia de pruebas independiente Consumers Union , editora de la revista Consumer Reports , realizó un informe sobre altavoces ese año. El AR-2 fue uno de los cuatro altavoces que recibió la calificación Check por la más alta calidad, independientemente del precio. De los cuatro altavoces que recibieron la calificación Check, dos fueron fabricados por AR y dos por KLH bajo licencia de AR. Después de la calificación CU, las ventas se triplicaron.

Villchur continuó investigando mejoras en la reproducción del sonido, centrando su atención en el tweeter . Recibió la patente estadounidense 3.033.945 por su invención del tweeter de cúpula de radiador directo. Este mejoró enormemente la fidelidad de alta frecuencia por su respuesta suave y amplia dispersión del sonido, y complementó la respuesta de graves mejorada del woofer de suspensión acústica . El AR-3, que combinaba el woofer de suspensión acústica con el tweeter de cúpula, se considera el logro máximo de Villchur en altavoces. Un ejemplo de este modelo se exhibe en la Exposición de la Era de la Información del Museo Nacional de Historia Estadounidense en el Instituto Smithsoniano en Washington, DC. Prácticamente todos los altavoces actuales utilizan las innovaciones de Villchur: Woofers de Suspensión Acústica y Tweeters de Cúpula.

Villchur continuó con la investigación, el diseño de producción y la redacción técnica durante su mandato como presidente de AR. Una de sus opiniones más firmes era que el único criterio adecuado para determinar la calidad de los componentes de alta fidelidad era la comparación con la música en vivo real en la interpretación. En consonancia con esa filosofía, AR produjo una serie de conciertos "en vivo versus grabados" en los que se compararon las actuaciones en vivo de los conjuntos musicales con actuaciones grabadas previamente reproducidas a través de equipos estéreo de AR. Los músicos que participaron en estos conciertos incluyeron al Cuarteto de Cuerdas de Bellas Artes y al guitarrista clásico Gustavo López, así como actuaciones en un órgano de tubos de treinta y dos pies y un nickelodeon antiguo . El Washington Post presentó los conciertos en vivo versus grabados con un artículo de media página con imágenes, proporcionando publicidad gratuita para AR, en el que decían que el público se dejaba engañar una y otra vez por las transiciones perfectas entre la interpretación en vivo y el sonido reproducido a través de los altavoces de AR.

Como presidente de AR, Villchur era conocido por sus prácticas de empleo progresistas y técnicas publicitarias innovadoras. AR aplicaba prácticas de empleo de igualdad de oportunidades y los empleados recibían seguro médico y participación en las ganancias, beneficios que eran muy poco comunes en cualquier empresa, salvo en las más grandes, en los años 1950 y 1960. La empresa también era conocida por sus políticas de reparación liberales, arreglando la mayoría de los productos de forma gratuita sin importar su antigüedad y, en general, brindando un excelente servicio al cliente .

La publicidad de AR se diferenciaba de los anuncios sensacionalistas de sus competidores, ya que se centraba en información técnica, reseñas de críticos imparciales y recomendaciones de músicos conocidos y otras personalidades que realmente utilizaban componentes de Acoustic Research. Villchur creía que cada anuncio debía proporcionar información precisa y recomendaciones no solicitadas para convencer al lector de la calidad del producto. La lista de artistas conocidos que aparecieron con su equipo estéreo AR en anuncios impresos incluía a Virgil Thomson , Miles Davis y Louis Armstrong .

Además, la empresa estableció lugares llamados "Salas de Música" donde el público podía escuchar música a través de componentes de RA y podía hacer preguntas a los anfitriones expertos, pero donde no se realizaban ventas. La más famosa de las Salas de Música estaba en Grand Central Station , y se hizo conocida como un refugio tranquilo en medio de la ruidosa terminal. Durante un año, la Sala de Música de Nueva York contó con más de cien mil visitantes. Otra Sala de Música estaba ubicada en Cambridge, Massachusetts, en Harvard Square.

En 1961, Villchur diseñó un tocadiscos y publicó un artículo en el que explicaba sus diversas innovaciones. El brazo y la platina del tocadiscos se montaban juntos y se suspendían independientemente del cuerpo del tocadiscos, de modo que un golpe en el cuerpo del tocadiscos tuviera poco efecto en la reproducción del disco. De hecho, a Villchur le gustaba demostrar esta suspensión independiente golpeando la base de madera del tocadiscos con un mazo mientras el disco se reproducía sin problemas. El aislamiento mecánico del conjunto del brazo y la platina de la base tenía otra ventaja: eliminaba el sonido de graves "turbio" que a menudo se producía cuando las vibraciones del altavoz se conducían a través del suelo y provocaban retroalimentación a través de la pastilla hacia el amplificador.

La baja masa y la suspensión amortiguada del propio brazo fonocaptor compensaban cualquier irregularidad en la superficie del disco, de modo que incluso los discos deformados podían reproducirse a menudo sin distorsión. Al soltarlo, el brazo fonocaptor flotaba hasta el disco, de modo que si se caía, no chocaba contra el disco (lo que podría dañar tanto la aguja como el disco). Con su motor silencioso y su correa de transmisión de goma rectificada con precisión, el tocadiscos tenía un movimiento de vibración y vibración extremadamente bajo (el más bajo de cualquier tocadiscos del mercado en ese momento), y superaba con creces los estándares de la Asociación Nacional de Locutores (National Association of Broadcasters) para las mediciones de tocadiscos. El aspecto general del tocadiscos recibió un premio de la revista Industrial Design.

Acoustic Research siguió ampliando su línea de altavoces y fabricó el altavoz de estantería más pequeño, el AR-4, que fue popular entre los estudiantes universitarios y las familias más jóvenes. En 1966, el resumen anual de equipos de alta fidelidad de Stereo Review mostró que las ventas de altavoces de AR representaban casi un tercio de todo el mercado, una cuota que ninguna empresa de alta fidelidad había conseguido antes y que nunca ha sido igualada desde entonces.

En 1967, Villchur vendió AR ^[2] a Teledyne y firmó un acuerdo para no entrar en el negocio de equipos de reproducción de sonido. Teledyne mantuvo el nombre AR y continuó produciendo equipos estéreo. Aunque el plan de Villchur era que la empresa produjera un conjunto completo de componentes de reproducción de sonido, vendió la empresa antes de que el amplificador y el receptor pasaran a formar parte de la línea.

Después de vender AR, Villchur se dedicó a la investigación de audífonos , ya que pensaba que había mucho margen de mejora en los dispositivos. Señaló a un entrevistador que cuando ves a una persona con gafas, supones que cualquier problema de visión que pueda tener está totalmente corregido por sus gafas. Pero cuando ves a una persona con un audífono, supones que la persona sigue teniendo dificultades auditivas. Se propuso cambiar eso y pasó varios años investigando el problema en su laboratorio casero en Woodstock, Nueva York .

Villchur trabajó con muchos voluntarios para analizar los distintos tipos de pérdida auditiva. Descubrió que los audífonos tradicionales de la época amplificaban los sonidos fuertes en la misma medida que los sonidos suaves. Sin embargo, pronto se dio cuenta de que los sonidos suaves necesitaban más amplificación que los fuertes. De hecho, los sonidos fuertes podrían no necesitar amplificación alguna. Muchos de sus sujetos se quejaron de que sus audífonos hacían audibles los sonidos suaves, pero amplificaban los sonidos moderadamente fuertes hasta un nivel doloroso.

En 1973, había ideado un concepto basado en el trabajo inicial de Steinberg y Gardner sobre el reclutamiento de sonoridad, ^[3] proponiendo una compresión multicanal para compensar la pérdida variable de compresión de sonoridad (reclutamiento). El audiograma de cada paciente , combinado con pruebas individuales, determinaría un programa de mapa de ganancia personalizado adaptado a la persona individual. El sistema multicanal se adaptó a las pérdidas auditivas de un individuo en rangos de frecuencia específicos, proporcionando amplificación donde fuera necesario. Igualmente importante, una banda no "bombearía" a otra. Por ejemplo, el bajo no controlaría la ganancia en las bandas de frecuencia media y alta. Más importante aún, utilizó "compresión de rango dinámico amplio" (WDRC). A diferencia de los circuitos de "limitación de compresión" anteriores, que limitaban los sonidos fuertes a un cierto nivel pero no hacían nada para aumentar la ganancia de los sonidos suaves, los amplificadores WDRC de Villchur aumentaron la ganancia de los sonidos más suaves sin amplificar excesivamente los sonidos más fuertes.

En lugar de solicitar una patente, decidió publicar sus hallazgos y ponerlos a disposición del público de forma gratuita. Fred Waldhauer , de Bell Labs, escuchó la conferencia de Villchur sobre este nuevo sistema de audífonos y comenzó un proyecto de Bell Labs para desarrollar un audífono. Bell Labs asignó un equipo de expertos, entre los que se encontraban Jont B. Allen, David A. Berkley, Joseph L. Hall y Harry Levitt (City University of NY, Graduate Center). Bell Labs desarrolló el primer circuito analógico, un WDRC de tres bandas, en Allentown, Pensilvania. Este circuito y este esfuerzo de desarrollo fueron adquiridos por Rodney Perkins, que creó ReSound. Varios miembros del equipo de desarrollo de Bell Labs de la planta de Holmdel trabajaron para ReSound y les compraron los derechos de la tecnología. Basado en el diseño de AT&T y fabricado por AT&T, se comercializó un audífono programable basado en los principios de Villchur bajo la marca ReSound. Este esfuerzo ha sido documentado en el artículo de Jont Allen. ^[4] Durante los siguientes veinticinco años, las innovaciones de Villchur se convirtieron en el estándar de la industria para el diseño de audífonos. Hoy en día es casi imposible encontrar un audífono, ya sea digital o analógico, que no utilice compresión de rango dinámico amplio multicanal.

Edgar Villchur ha escrito tres libros y más de ciento cincuenta artículos sobre alta fidelidad, reproducción de sonido, ingeniería de audio y tecnología de audífonos, tanto en revistas científicas arbitradas como en revistas populares, incluidos dos artículos escritos cuando tenía noventa años. En la reunión de 1995 de la Sociedad Acústica de Estados Unidos recibió el premio a la trayectoria de la Sociedad Estadounidense de Auditoría.

Edgar Villchur murió el lunes 17 de octubre de 2011 por causas naturales en su casa de Woodstock, Nueva York, según informó su hija, Miriam Villchur. Tenía 94 años.

• Villchur, Edgar (1999). Acústica para audiólogos . Singular Publishing Group. ISBN 0-7693-0064-2.
• Villchur, Edgar (1965). Reproducción de Sonido . Publicaciones de Dover. ISBN 0-486-21515-6.
• Villchur, Edgar (1957). Manual de reproducción de sonido . Revistas radiofónicas. ISBN 1-114-68559-3.

Artículos de Edgar Villchur

• Villchur, E. (1954) "Altavoz y caja acústica revolucionarios", Audio 38, octubre de 1954, pág. 25-27, 100.
• Villchur, E. (1957) "Problemas de reproducción de graves en altavoces" Journal of the Audio Engineering Society Vol. 5, No. 3, julio de 1957, págs. 122–126.
• Villchur, E. (1958) "Nuevo altavoz de alta frecuencia", Audio 42, octubre de 1958, pág. 38.
• Villchur, E. (1961) "¿Alta fidelidad a qué?", ​​Saturday Review, 25 de noviembre de 1961.
• Villchur, E. (1962) "A New Turntable-Arm Design", Audio, septiembre y octubre de 1962.
• Villchur, E. (1962) Reproducción de sonido en alta fidelidad, ed. rev., Nueva York: Dover Publications, 1965; primera publicación en Cambridge, Mass.: Acoustic Research, 1962.
• Villchur, E. (1962) "Un método para probar altavoces con entrada de ruido aleatorio", Journal of the Audio Engineering Society , octubre de 1962, vol. 10, n.º 4, 306–309.
• Villchur, E. (1964) "Medidas de alta fidelidad: ¿ciencia o caos?", Electronics World, agosto de 1964, págs. 33-35, 54, ^[5]
• Villchur, E. (1964) "Técnicas para realizar comparaciones en vivo versus grabadas", Audio, octubre de 1964.
• Villchur, E. (1986) "Comentarios sobre 'Teoría, ingenio y magia ilusoria en el diseño de altavoces: ¿medio siglo de progreso?'" [Journal of the Acoustical Society of America 77, No. 4, abril de 1985, p. 1303-1308] Journal of the Acoustical Society of America 79, No. 1, enero de 1986 [Carta].
• Villchur, E. (2000) "Una breve historia del altavoz dinámico", Voice Coil, julio de 2000, págs. 26-32, artículo presentado en la 133.ª reunión de la Acoustical Society of America, junio de 1997.

Artículos de Edgar Villchur

• Villchur, E. (1973) "Procesamiento de señales para mejorar la inteligibilidad del habla en la sordera perceptiva", Journal of the Acoustical Society of America , 53, No. 6, 1646–1657.
• Villchur, E. (1974) "Simulación del efecto del reclutamiento en las relaciones de sonoridad en el habla", Journal of the Acoustical Society of America, 56, 1601–1611. (Grabación encuadernada con el artículo).
• Villchur, E. (1977) "Modelos electrónicos para simular el efecto de las distorsiones sensoriales en la percepción del habla por parte de los sordos", Journal of the Acoustical Society of America, 62, 665–674.
• Villchur, E. (1987) "Procesamiento de compresión multicanal para sordera profunda", Journal of Rehabilitation Research and Development , 24, 135–138.
• Villchur, E. y Waldhauer, F. (1988) "Compresión multibanda de rango dinámico completo en un audífono", The Hearing Journal , septiembre de 1988.
• Villchur, E. (1989) "Comentarios sobre 'El efecto negativo de la compresión de amplitud en los audífonos multicanal a la luz de la función de transferencia de modulación'", Journal of the Acoustical Society of America, 86, 425-427 [Carta]
• Villchur, E. (1993) "Un enfoque diferente al problema del ruido en las personas con discapacidad auditiva" American Journal of Audiology, julio de 1993, 47–51. Transcripción de una presentación realizada en la Clínica Mayo. Disponible en línea en: [1]
• Villchur, E. (1996) "Compresión multicanal en audífonos", en Hair Cells and Hearing Aids, C. Berlin ed., Singular Publishing Group, Inc. San Diego, 1996.
• Villchur, E. (2004) "Elementos del rendimiento eficaz de los audífonos", Audiology Online, febrero de 2004. En línea en: https://www.audiologyonline.com/articles/article_detail.asp?article_id=565
• Villchur, E. (2008) "Compresión en audífonos: por qué funcionan bien los sistemas de procesamiento multicanal rápido". Hearing Review , junio de 2008.

• Sitio web oficial de Edgar Villchur
• El Blog de Villchur, un blog sobre la vida y la carrera de Edgar Villchur, inventor, educador y autor.
• "Una época gloriosa: Edgar Villchur y Roy Allison de AR", Stereophile , 6 de enero de 2005, David Lander
• Investigación acústica y altavoces con suspensión acústica por Andrew Hayden
• The Classic Speaker Pages, especializada en investigación acústica y su progenie en Nueva Inglaterra
• Revolución: el altavoz con carcasa sellada
• El siglo del audio, parte II: El siglo XX y el nacimiento de la tecnología del audio, por John Pearsall, Audio Discourse, Positive Feedback Online
• Foros de música de Steve Hoffman: Historia del AR-3
• La tecnología hace música: una breve historia sin distorsiones sobre la alta fidelidad, por David Lander
• El altavoz, parte 3 Arcane Radio Trivia, 7 de marzo de 2007
• Altavoces AR-2a de Acoustic Research: sustitución de los potenciómetros de control de tono
• Historia del AR-3
• Historia del tocadiscos AR
• "Edgar Villchur y el altavoz de suspensión acústica" de Steven E. Schoenherr