प्लाज्मा गायन: आयनोफोन के सुस्पष्ट दृष्टिकोण

आज, वक्ताओं में सबसे सामान्य प्रकार का ध्वनि उत्सर्जक एक गतिशील लाउडस्पीकर है। आइसोडायनामिक और यहां तक ​​कि कम अक्सर इलेक्ट्रोस्टैटिक ड्राइवरों का उपयोग कम बार किया जाता है। बहुत से लोग आश्वस्त हैं कि लाउडस्पीकर के एक प्रकार के रूप में वक्ताओं ने विकास संसाधन को समाप्त कर दिया है, और ध्वनिक प्रणालियों के विकास को एक अलग तरीके से जाना चाहिए।



यह ज्ञात है कि ध्वनि प्रजनन का विद्युत सिद्धांत एकदम सही है, जो कि अतिरंजित, प्रतिध्वनि, और विकृतियों की उपस्थिति के कारण होता है। उसी समय, फ्लेचर, लिनसीयर, एल्डोशिन जैसे वैज्ञानिकों द्वारा मनोविश्लेषणात्मक अध्ययन से पता चलता है कि औसत मानव श्रवण मात्रा (0.2 - 0.3 डीबी), टन के रंग में उल्लेखनीय परिवर्तन के लिए अतिसंवेदनशील है, संकेतों के बीच कम देरी का निर्धारण करने में सक्षम है (12) -15 μs)। इस कारण से, कई उत्साही लोगों का मानना ​​है कि आयनोंफोन्स के लिए ध्वनि उत्सर्जक का भविष्य, कम से कम आरएफ चालक।


वर्तमान में, एक प्लाज्मा एमिटर (आयनोफोन) कुछ ऑडियोफाइल्स के लिए विदेशी है, साथ ही साथ रेडियो शौकीनों जो इस प्रकार के ट्विटर के निर्माण के साथ प्रयोग कर रहे हैं। इस लेख में मैं इस तरह के उत्सर्जकों के संचालन के सिद्धांत के साथ परिचय (जो परिचित नहीं हैं) "गायन आर्क्स" के इतिहास पर ध्यान दें, फायदे और नुकसान का वर्णन करें, आयनोफोन्स के स्वतंत्र और सीरियल विकास के बारे में बात करें, और ऐसे उत्सर्जकों के बड़े पैमाने पर आवेदन के लिए संभावनाओं पर अपने विचार भी साझा करें। ऑडियो उपकरण में।

क्रिया का सिद्धांत: जब झिल्ली बेमानी हो जाती है

आयनोफोन का सिद्धांत इस प्रकार है - ध्वनि तरंगों का स्रोत इलेक्ट्रोड के बीच का अंतर है, जिसमें एक विद्युत चाप तब होता है जब उच्च वोल्टेज (लगभग 10 kV - 15 kV) की एक प्रत्यावर्ती धारा लागू होती है, जिसमें लगभग 20-30 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति होती है। प्लेबैक के दौरान, डिस्चार्ज करंट को एक ऑडियो सिग्नल द्वारा संशोधित किया जाता है, जिसके कारण इलेक्ट्रोड के बीच आयनित हवा की मात्रा में परिवर्तन होता है - ध्वनि तरंगें बनती हैं।


ऐसा दिखता है

वास्तव में, आयनोफोन एक बिजली के बोल्ट की तरह आवाज करता है, केवल बाद के विपरीत, इस प्रक्रिया को नियंत्रित किया जा सकता है।



दो प्रकार के आयनोफोन होते हैं जो डिस्चार्ज की घटना के स्थानीयकरण में भिन्न होते हैं। पहले एक इलेक्ट्रॉन के पास कोरोना डिस्चार्ज की उपस्थिति मानता है। दूसरे में, एक ध्वनि तरंग बनाने वाला एक आर्क दो इलेक्ट्रोड के बीच उत्पन्न होता है। आयनोफोन के औद्योगिक उत्पादन में कोरोना प्रकार आम है, आर्क प्रकार अक्सर उत्साही और कारीगर निर्माण द्वारा प्रयोगों में उपयोग किया जाता है। ध्वनि विकिरण की दक्षता बढ़ाने के लिए, आमतौर पर उत्सर्जकों के सींग ध्वनिक डिजाइन का उपयोग किया जाता है।



आयनोफोन की एक महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि उनका उपयोग किया जाता है, सबसे अधिक बार, उच्च आवृत्ति स्पेक्ट्रम को पुन: पेश करने के लिए। मध्यम और निम्न आवृत्तियों को खेलते समय, आपको इलेक्ट्रोड के बीच के अंतर को बढ़ाने की आवश्यकता होती है, इसलिए, वोल्टेज को और भी अधिक बढ़ाने के लिए।

19 वीं सदी अनिवार्य रूप से नवाचार को भूल गई

1900 में, ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी और आविष्कारक विलियम डुडल (डडेल) ने पहली बार विद्युत चाप से ध्वनियों के नियंत्रित निष्कर्षण का प्रदर्शन किया था। डुडेल ने बिजली की आपूर्ति को नियंत्रित करने के लिए एक पियानो कीबोर्ड का उपयोग किया। आविष्कार को "सिंगिंग आर्क" का नाम मिला, और अब इसे सिंथेसाइज़र के पहले प्रोटोटाइप में से एक माना जाता है। गैजेट ने समकालीन भौतिकविदों को प्रभावित किया, लेकिन विकास प्राप्त नहीं किया।



इस सिद्धांत पर आधारित एक विशेष ध्वनि उत्सर्जक को 1946 में सिगफ्रीड क्लेन द्वारा प्रस्तावित किया गया था। उन्होंने चाप को एक छोटी क्वार्ट्ज ट्यूब में रखकर सीमित किया जो स्पीकर से जुड़ा था। क्लेन एमिटर में एक कोरोना डिस्चार्ज एनोड (क्वार्ट्ज ट्यूब में स्थित) और कैथोड (धातु सिलेंडर) के बीच बनाया गया है जिसमें एनोड ट्यूब रखा गया था।



जब एक ऑडियो सिग्नल द्वारा संशोधित 10 केवी (100 किलोहर्ट्ज़ की आवृत्ति के साथ) का वोल्टेज, इलेक्ट्रोड पर लागू किया गया था, तो आयोड के चारों ओर आयनित हवा का एक बादल उत्पन्न हुआ, जो, जब संकुचित और विस्तारित (मॉडुलन के परिणामस्वरूप), एक ध्वनि तरंग का गठन किया। कोरोना डिस्चार्ज क्षेत्र में उत्पन्न होने वाला तापमान 1700 तक पहुंच गया - इससे इलेक्ट्रोड की उत्तरजीविता काफी कम हो गई। एमिटर की व्यावहारिकता बढ़ाने के लिए, क्लेन ने प्लैटिनम और अन्य धातुओं का उपयोग करने की कोशिश की। बाद में, क्रोमियम, एल्यूमीनियम और लोहे का एक विशेष मिश्र धातु दिखाई दिया, जिसकी बदौलत इलेक्ट्रोड की थर्मल स्थिरता की समस्या हल हो गई। सीगफ्राइड क्लेन के आयनोफोन की कोई समस्या कम विशेषता नहीं थी जो कोरोना डिस्चार्ज की उपस्थिति के साथ थी। जनरेटर की आवृत्ति (20 मेगाहर्ट्ज तक) में कई वृद्धि से अवांछित ध्वनि को समाप्त कर दिया गया था।



पिछली शताब्दी के उत्तरार्ध के दौरान, प्लेसीली, टेलीफुनकेन, मैगनेट, ऑडैक्स, फेन एकाउटिक्स जैसी कंपनियों ने बड़े पैमाने पर आयनोफोन का उत्पादन करने का प्रयास किया। आयनोफोन बनाते समय सबसे सफल घटनाक्रम लैंसचे ऑडियो, एकापेला और हमारे हमवतन विगर-ऑडियो से सीरियल ट्वीटर माना जाता है। विशेष रूप से, लैंस ऑडियो ने उनके द्वारा उपयोग किए गए कोरोना एमिटर का पेटेंट कराया है, जो वाणिज्यिक नाम कोरोना के तहत बेचा जाता है।

आदर्श उच्च के फायदे और नुकसान

चलती भागों और एक झिल्ली की अनुपस्थिति के कारण आयनोफोन का सिद्धांत ध्वनिक रूप से आकर्षक है। यह आपको क्षणिक विकृतियों से छुटकारा पाने की अनुमति देता है, प्रतिध्वनियों के साथ समस्याएं और इलेक्ट्रोमैकेनिकल उत्सर्जक की अन्य परेशानियों की विशेषता है। सैद्धांतिक रूप से, आयनोफोन को ध्वनि को विकृत नहीं करना चाहिए, और इन उत्सर्जकों की आवृत्ति प्रतिक्रिया बिल्कुल समान है। आयनोफोन्स के परीक्षण अन्य प्रकार के उत्सर्जकों के लिए विरूपण के एक अत्यंत निम्न स्तर को प्रदर्शित करते हैं, और मानव सुनवाई की सीमा (150 kHz तक) से अधिक उच्च आवृत्तियों को पुन: उत्पन्न करने में भी सक्षम हैं।



अपने सभी लाभों के साथ, आयनोफोन अभी तक व्यापक नहीं हुए हैं। इसका कारण इस प्रकार के उपकरणों के कई नुकसान हैं। मुख्य समस्या ड्राइवर सुरक्षा है, जैसा कि एक चाप बनाने के लिए, एक उच्च वोल्टेज चालू की आवश्यकता होती है। थर्मल कारक भी महत्वपूर्ण है, आयनित हवा का तापमान 2000 ओसी तक पहुंच सकता है, जो कुछ प्रकार के दोषों और परिचालन स्थितियों के उल्लंघन के मामले में, आग का कारण बन सकता है।

ओजोन के गठन के साथ उत्सर्जक के संचालन के दौरान वायु आयनीकरण एक सिरदर्द की उपस्थिति, आंखों के श्लेष्म झिल्ली की जलन और ऊपरी श्वसन पथ से भरा होता है। इस मामले में, आम धारणा के विपरीत, ओज़ोन मुख्य समस्या नहीं है, क्योंकि ओ 3 उच्च तापमान पर अस्थिर है और ओ 2 और परमाणु ऑक्सीजन में विघटित होता है। ओजोन के अवशोषण और अपघटन के लिए धारावाहिक उपकरणों में, विशेष सिरेमिक उत्प्रेरक का उपयोग किया जाता है।
एक बहुत ही महत्वपूर्ण कमी ड्राइवर की उच्च लागत है, जिसके उत्पादन के लिए, एक गंभीर तकनीकी आधार के अलावा, काफी महंगे मिश्र और सामग्री की आवश्यकता होती है।

प्लाज्मा उत्साही उत्साही

कई शौकिया रेडियो उत्साही और DIY उत्साही सक्रिय रूप से 20 वीं शताब्दी के 50 के दशक से लेकर आज तक अपने खुद के आयनोफोन बना रहे हैं। ये साहसी डेवलपर्स ओजोन विषाक्तता, उच्च वोल्टेज के झटके, और आयनोफिक्स में अन्य असामान्य कठिनाइयों से जुड़े खतरों से घृणा करते हैं। उदाहरण के लिए, सोवियत डिजाइनरों ई। प्लॉटकिन, बी। कराटेव और वी। प्रुट्ज़ ने आयनोफोन के साथ उच्च आवृत्ति वाले एमिटर के रूप में वक्ताओं का निर्माण किया, जिन्हें एमेच्योर रेडियो वर्कर्स की 16 वीं ऑल-यूनियन प्रदर्शनी में पहला पुरस्कार मिला।
You Tube वीडियो से भरा हुआ है जिसमें प्रयोगकर्ता अपनी सफलताओं को साझा करते हैं।



DIY डिवाइस जिसने मुझे आयनोफोन पर वीडियो से सबसे अधिक प्रभावित किया था, उपनाम jmartis2 के साथ एक उपयोगकर्ता द्वारा बनाया गया था।

नेटवर्क में बहुत सी योजनाएं और DIY आयनोफोन्स का वर्णन है, जिनमें से जनरेटर माइक्रोक्रिस्किट्स, सिलिकॉन ट्रांजिस्टर और रेडियो ट्यूब पर आधारित हैं। कुछ हाट मुद्रित सर्किट बोर्डों के लेआउट, तारों की विशेषताओं आदि के साथ विस्तृत मैनुअल बिछाते हैं। बहुत से लोग NE555 चिप के आधार पर आयनोफोन बनाते हैं।
मैं इस microcircuit के आधार पर बनाए गए एक मूल स्टीरियो आयनोफोन सर्किट को घेर रहा हूं।

ऐसी डिवाइस बनाने के लिए आपको आवश्यकता होगी:
1. रेक्टिफायर भाग (डायोड ब्रिज + 3300uF 16V इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर को एक फिल्टर के रूप में चिकनी लहर के लिए)
2. जेनरेटर हिस्सा (दो NE555 माइक्रोक्रेसीट्स + माइक्रोकिरिचट स्ट्रैपिंग)
3. उन पर लोड को कम करने के लिए माइक्रोक्रिक्यूट्स के आउटपुट पर एक पुश-पुल रिपीटर।
4. दो क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर IRL3705n के रूप में स्विचिंग भाग, प्रति चैनल एक।
5. संकेतक भाग (एलईडी + वर्तमान सीमित रोकनेवाला)
6. मेन्स ट्रांसफार्मर 220V ==> 14 वी 1.5 ए
7. उच्च वोल्टेज ट्रांसफार्मर

अधिक जानकारी: cxem.net/tesla/tesla38.php

मेरी टिप्पणियों के अनुसार, शौकिया रेडियो डिज़ाइनों की मुख्य समस्या इलेक्ट्रोड की उत्तरजीविता और चाप की "सीटी" है, जो उच्च गुणवत्ता और दीर्घकालिक ध्वनि प्रजनन के लिए इन विकासों में से कई के उपयोग की अनुमति नहीं देता है।

आर्क साउंड का भविष्य

उन सभी से जो आयनोफोन के बारे में जाना जाता है, बल्कि एक दुखद निष्कर्ष निकाला जा सकता है। आदर्श ट्विटर लंबे समय तक केवल गरीब ऑडीओफाइल्स के सीमित सर्कल के लिए उपलब्ध होगा, साथ ही साथ शौकिया रेडियो उत्साही लोगों के लिए भी होगा जो इसे स्वयं बनाएंगे।

इन उत्सर्जकों का बड़े पैमाने पर उत्पादन तभी शुरू होगा, जब इंजीनियरों को अपनी लागत कम करने का रास्ता मिल जाएगा। इसके अलावा, कुछ निर्माता नए उत्पादन आधार बनाने के लिए व्यावहारिक अनिच्छा के कारण आयनोफोन में निवेश नहीं करेंगे। उपभोक्ताओं की गतिशीलता को संतुष्ट करने से उत्पादन के विकास में महत्वपूर्ण निवेश की आवश्यकता नहीं होती है। मैं असंदिग्ध रूप से न्याय करने की हिम्मत नहीं करता, लेकिन मेरा मानना ​​है कि आयनोफोन का बड़े पैमाने पर उत्पादन कुछ दशकों में शुरू होगा, अगर बिल्कुल भी।

पोस्ट बनाते समय, निम्नलिखित संसाधनों की जानकारी और ग्राफिक सामग्री का उपयोग किया गया था:
www.arstel.com
steampunker.ru/profile/kotofeich
ldsound.ru
www.salonav.com
stereo-video.kiev.ua
viger-audio.ru
maxpark.com
cxem.net