Войти
Плазменный динамик Плазменные динамики или ионофоны представляют собой разновидность громкоговорителя, который изменяет давление воздуха посредством высокоэнергетической электрической плазмы вместо твердой диафрагмы. Подключенные к выходу аудиоусилителя, плазменные колонки меняют размер плазменного тлеющего разряда, коронного разряда или электрической дуги, которые затем действует как безмассовый излучающий элемент, создавая в воздухе волны сжатия, которые слушатели воспринимают как звук. Этот метод является развитием «поющей дуги» Уильяма Дадделла 1900 года и нововведением, связанным с ионным двигателем движущей силой космического корабля.
Термин ионофон может также использоваться для описания преобразователя для преобразования акустических колебаний в плазме в электрический сигнал.
Эффект основан на двух уникальных принципах: во-первых, ионизация газов приводит к значительному падению их электрического сопротивления, что делает их чрезвычайно эффективными проводниками, что позволяет им сочувственно вибрировать магнитными полями. Во-вторых, вовлеченная плазма, представляющая собой поле из ионов, имеет относительно незначительную массу. Таким образом, при изменении частоты тока более стойкий воздух остается механически связанным с более проводящей и практически безмассовой плазмой и приводится в действие вибрацией, излучающей потенциально идеальное воспроизведение источника звука.
Конструкции обычных громкоговорителей преобразователей используют входные электрические частоты для создания вибрации значительной массы: этот драйвер соединен с жестким диффузором динамика - диафрагмой который толкает воздух на соответствующих частотах. Но инерция, заложенная в его массе, сопротивляется ускорению - и всем изменениям положения конуса. Кроме того, диффузоры динамиков в конечном итоге будут испытывать растяжение усталость из-за повторяющихся сотрясений звуковой вибрации.
Таким образом, обычный выходной сигнал динамика или точность устройства искажается физические ограничения, присущие его конструкции. Эти искажения долгое время были ограничивающим фактором при коммерческом воспроизведении сильных высоких частот. В меньшей степени характеристики прямоугольной волны также проблематичны; воспроизведение прямоугольных волн больше всего нагружает диффузор динамика.
В плазменной колонке, входящей в семейство, этих ограничений не существует. Низкоинерционный драйвер имеет исключительную переходную характеристику по сравнению с другими конструкциями. Результат - ровный, линейный выходной сигнал, точный даже на экстремальных частотах за пределами слышимого диапазона. Такие динамики отличаются точностью и четкостью, но не огромной мощностью, поскольку плазма, состоящая из крошечных частиц, не может перемещать большие объемы воздуха. Таким образом, эти конструкции более эффективны в качестве твитеров.
Ранние плазменные динамики разрабатывали ионизированный окружающий воздух, содержащий газы азот и кислород. В сильном электрическом поле эти газы могут образовывать побочные продукты реакции, а в закрытых помещениях они могут достигать опасного уровня.
Plasmatronics произвела коммерческий плазменный динамик, в котором для подачи ионизирующего газа использовался резервуар гелий. В 1978 году Алан Э. Хилл из Лаборатории вооружений ВВС в Альбукерке, штат Нью-Мексико, разработал Plasmatronics Hill Type I, коммерческий гелий-плазменный твитер. Это позволило избежать озона и оксидов азота, образующихся при радиочастотном разложении воздуха в плазменных твитерах более раннего поколения. Это также единственная конструкция, в которой используется более тихий режим тлеющего разряда вместо более распространенных дуговых и коронных разрядов. Но для работы таких динамиков требуется постоянная подача гелия.
В 1950-х годах компания DuKane Corporation выпустила ионизирующий воздух Ionovac, продаваемый в Великобритании как Ionophone. В настоящее время в Германии остаются производители, которые используют этот дизайн, а также дизайн, сделанный своими руками, доступный в Интернете.
Чтобы плазменный динамик стал более доступным продуктом, компания ExcelPhysics из Сиэтла и компания Images Scientific Instruments из Нью-Йорка предложили собственный вариант плазменного динамика как Сделай сам комплект. В варианте ExcelPhysics используется обратный трансформатор для повышения напряжения, микросхема синхронизации 555 для обеспечения модуляции и несущего сигнала 44 кГц, а также усилитель звука. 147>громкоговоритель пламени использует пламя для водителя. В некоторых конструкциях 1950-х годов используется сжигание природного газа или свечей для получения плазмы, через которую затем пропускается ток. Эти конструкции сгорания не требуют высокого напряжения для создания плазменного поля.
Подобный эффект иногда наблюдается вблизи мощных амплитудно-модулированных радиопередатчиков, когда коронный разряд (непреднамеренно) возникает из передающей антенны, где задействованы напряжения в десятки тысяч. Ионизированный воздух нагревается в прямом соответствии с модулирующим сигналом с удивительно высокой точностью на большой площади. Из-за разрушительного воздействия (самоподдерживающегося) разряда это не может продолжаться, и автоматические системы мгновенно отключают трансмиссию в течение нескольких секунд, чтобы погасить «пламя».
Благодаря идеальному воспроизведению звука плазменные колонки считаются передовым аудиооборудованием. Немецкая компания производит дорогостоящие аудиофильные системы с динамиками с коронным разрядом.
Эти эффекты являются древними знаниями, немецкий инженер опубликовал самостоятельные руководства по созданию хорошо функционирующего ионофона и других вариантов.
[1] - Северинсен, Даниэль и Сен Гупта, Гураб. (2013). Разработка и оценка электронной схемы плазменного динамика. Конспект лекций по инженерии и информатике. 2. 1111–1116.
 | Викискладе есть материалы, связанные с плазменным динамиком. |
