Saat ini, jenis pemancar suara yang paling umum di speaker adalah loudspeaker dinamis. Driver isodynamic dan bahkan lebih jarang elektrostatik lebih jarang digunakan. Banyak orang yakin bahwa speaker, sebagai jenis pengeras suara, telah menghabiskan sumber daya pengembangan, dan evolusi sistem akustik harus berjalan dengan cara yang berbeda.
Diketahui bahwa prinsip elektromekanis reproduksi suara jauh dari sempurna, karena penampilan nada palsu, resonansi, dan distorsi. Pada saat yang sama, studi psikoakustik oleh para ilmuwan seperti Fletcher, Lincdyer, Aldoshin menunjukkan bahwa rata-rata pendengaran manusia rentan terhadap perubahan volume yang tampaknya tidak signifikan (0,2 - 0,3 dB), warna tonal, mampu menentukan keterlambatan pendek antara sinyal (12). -15 Ξs). Untuk alasan ini, sejumlah penggemar percaya bahwa masa depan pemancar suara, setidaknya driver RF untuk ionofon.
Saat ini, emitor plasma (ionophone) tetap eksotis untuk beberapa audiophile, serta amatir radio yang sedang bereksperimen dengan penciptaan jenis twitter ini. Dalam artikel ini saya akan memperkenalkan (mereka yang tidak akrab) dengan prinsip operasi emitor seperti itu, memperhatikan sejarah "busur bernyanyi", menjelaskan kelebihan dan kekurangan, berbicara tentang pengembangan independen dan serial ionofon, dan juga berbagi pemikiran saya tentang prospek aplikasi massa emitor tersebut. dalam peralatan audio.
Prinsip kerja: ketika membran menjadi redundan
Prinsip ionophone adalah sebagai berikut - sumber gelombang suara adalah celah antara elektroda, di mana busur listrik terjadi ketika arus bolak-balik tegangan tinggi (sekitar 10 kV - 15 kV) diterapkan, dengan frekuensi sekitar 20-30 MHz. Selama pemutaran, arus keluaran dimodulasi oleh sinyal audio, yang karenanya ada perubahan volume udara terionisasi antara elektroda - gelombang suara terbentuk.
Ini terlihat seperti ini
Faktanya, ionophone membuat suara seperti sambaran petir, hanya berbeda dengan yang terakhir, proses ini dapat dikontrol.
Ada dua jenis ionofon yang berbeda dalam lokalisasi terjadinya pelepasan. Yang pertama mengasumsikan penampakan korona dekat satu elektron. Dalam yang kedua, busur yang membentuk gelombang suara muncul antara dua elektroda. Jenis korona umum dalam produksi industri ionofon, tipe busur sering digunakan dalam percobaan oleh penggemar dan manufaktur artisanal. Untuk meningkatkan efisiensi radiasi suara, biasanya digunakan desain akustik tanduk emitor.
Fitur penting dari ionofon adalah bahwa mereka digunakan, paling sering, untuk mereproduksi spektrum frekuensi tinggi. Saat memainkan frekuensi sedang dan rendah, Anda perlu meningkatkan jarak antara elektroda, oleh karena itu, untuk menambah tegangan lebih banyak lagi.
Abad ke-19 Inovasi yang Intinya Lupa
Pada tahun 1900, fisikawan dan penemu Inggris William Duddel (Duddel) adalah orang pertama yang menunjukkan ekstraksi suara terkendali dari busur listrik. Duddell menggunakan keyboard piano untuk mengontrol catu daya. Penemuan ini menerima nama keras "Singing Arc", dan sekarang dikenal sebagai salah satu prototipe pertama synthesizer. Gadget itu mengesankan fisikawan kontemporer, tetapi tidak menerima pengembangan.
Pemancar suara khusus berdasarkan prinsip ini diusulkan oleh Siegfried Klein pada tahun 1946. Dia membatasi busur dengan menempatkannya di tabung kuarsa kecil yang terhubung ke speaker. Pelepasan korona dalam emitor Klein dibuat antara anoda (terletak di tabung kuarsa) dan katoda (silinder logam) di mana tabung anoda ditempatkan.
Ketika tegangan 10 kV (dengan frekuensi 100 kHz) dimodulasi oleh sinyal audio diterapkan ke elektroda, awan udara terionisasi muncul di sekitar anoda, yang, ketika dikompresi dan diperluas (sebagai hasil modulasi), membentuk gelombang suara. Suhu yang muncul di daerah pelepasan korona mencapai 1700 - ini secara signifikan mengurangi ketahanan elektroda. Untuk meningkatkan kepraktisan penghasil emisi, Klein mencoba menggunakan platinum dan logam lainnya. Kemudian, paduan khusus kromium, aluminium, dan besi muncul, berkat masalah stabilitas termal elektroda diselesaikan.Tidak kurang masalah ionophone Siegfried Klein adalah peluit khas yang menyertai penampilan pelepasan korona. Suara yang tidak diinginkan dihilangkan dengan peningkatan frekuensi generator (hingga 20 MHz).
Selama paruh kedua abad terakhir, perusahaan seperti Plessely, Telefunken, Magnat, Audax, Fane Acoustics berusaha memproduksi ionofon secara massal. Perkembangan paling sukses saat membuat ionofon dianggap tweeter serial dari Lansche Audio, Acapella dan rekan kami Viger-Audio. Secara khusus, Lansche Audio telah mematenkan korona emitor yang mereka gunakan, yang dijual dengan nama komersial CORONA.
Kelebihan dan kekurangan tinggi ideal
Prinsip ionophone secara akustik menarik karena tidak adanya bagian yang bergerak dan membran. Hal ini memungkinkan Anda untuk menghilangkan distorsi sementara, masalah dengan resonansi dan masalah karakteristik lainnya dari pemancar elektromekanis. Secara teoritis, ionofon seharusnya tidak mengganggu suara, dan respon frekuensi dari emitor ini benar-benar seragam. Tes ionofon menunjukkan tingkat distorsi yang sangat rendah, tidak dapat dicapai untuk jenis pemancar lainnya, dan juga mampu mereproduksi frekuensi tinggi jauh melampaui batas pendengaran manusia (hingga 150 kHz).
Dengan segala kelebihannya, ionofon belum menyebar luas. Alasannya ada di sejumlah kelemahan perangkat jenis ini. Masalah utama adalah keamanan pengemudi Untuk membuat busur, arus tegangan tinggi diperlukan. Faktor termal juga penting, suhu udara terionisasi dapat mencapai 2000 oC, yang, dalam kasus beberapa jenis cacat dan pelanggaran kondisi operasi, dapat menyebabkan kebakaran.
Ionisasi udara selama operasi emitor dengan pembentukan ozon penuh dengan munculnya sakit kepala, iritasi pada selaput lendir mata dan saluran pernapasan bagian atas. Dalam hal ini, bertentangan dengan kepercayaan umum, ozon bukanlah masalah utama, karena O3 tidak stabil pada suhu tinggi dan terurai menjadi O2 dan oksigen atom. Dalam perangkat serial untuk penyerapan dan dekomposisi ozon, katalis keramik khusus digunakan.
Kelemahan yang sangat signifikan adalah tingginya biaya pengemudi, untuk produksi yang, di samping basis teknologi yang serius, diperlukan paduan dan bahan yang cukup mahal.
Penggemar penjinak plasma
Banyak penggemar radio amatir dan penggemar DIY telah secara aktif membuat ionofon mereka sendiri dari 50-an abad ke-20 hingga hari ini. Pengembang yang berani ini membenci bahaya yang terkait dengan toksisitas ozon, goncangan tegangan tinggi, dan kesulitan lain yang tidak bisa dihindari dalam ionofonik. Misalnya, perancang Soviet E. Plotkin, B. Karateev dan V. Prutz menciptakan speaker dengan ionofon sebagai penghasil frekuensi tinggi, yang menerima hadiah pertama di Pameran All-Union ke-16 Pekerja Radio Amatir.
You Tube dibanjiri dengan video di mana eksperimen berbagi kesuksesan mereka.
Perangkat DIY yang paling mengesankan saya dari video di ionophone dibuat oleh pengguna dengan nama panggilan jmartis2.Jaringan ini memiliki banyak skema dan deskripsi ionofon DIY, yang generatornya didasarkan pada sirkuit mikro, transistor silikon, dan tabung radio. Beberapa ham meletakkan manual terperinci dengan sketsa tata letak papan sirkuit tercetak, fitur kabel, dll. Banyak ham membuat ionofon berdasarkan chip NE555.
Saya melampirkan sirkuit ionophone stereo asli yang dibuat atas dasar sirkuit mikro ini.
Untuk membuat perangkat seperti itu Anda perlu:
1. Bagian penyearah (jembatan dioda + 3300 uF 16 V kapasitor elektrolit sebagai filter untuk merapikan riak)
2. Bagian generator (dua NE555 microcircuits + microcircuit strapping)
3. Repeater dorong-tarik pada output dari sirkuit mikro untuk mengurangi beban pada mereka.
4. Bagian switching dalam bentuk dua transistor efek medan IRL3705n, satu per saluran.
5. Bagian indikator (LED + resistor pembatas arus)
6. Trafo induk 220V ==> 14V 1.5A
7. Transformator tegangan tinggi
Lebih detail: cxem.net/tesla/tesla38.phpMenurut pengamatan saya, masalah utama dari desain radio amatir adalah kemampuan bertahan dari elektroda dan "peluit" dari busur, yang tidak memungkinkan penggunaan banyak dari perkembangan ini untuk reproduksi suara berkualitas tinggi dan jangka panjang.
Masa depan suara busur
Dari semua yang diketahui tentang ionofon, kesimpulan yang agak menyedihkan dapat diambil. Kericau yang ideal akan tersedia untuk waktu yang lama hanya untuk kalangan terbatas audiophiles tidak miskin, serta untuk penggemar radio amatir yang akan membuatnya sendiri.
Produksi serial masal dari penghasil emisi ini akan dimulai hanya ketika para insinyur menemukan cara untuk mengurangi biaya mereka. Selain itu, beberapa produsen tidak akan berinvestasi dalam ionofon karena keengganan pragmatis untuk menciptakan basis produksi baru. Dinamika konsumen yang memuaskan tidak memerlukan investasi yang signifikan dalam pengembangan produksi. Saya tidak berani menghakimi dengan jelas, tetapi saya percaya bahwa produksi massal ionofon akan dimulai dalam beberapa dekade, jika memang ada.
Saat membuat posting, informasi dan materi grafis dari sumber daya berikut digunakan:
www.arstel.com
steampunker.ru/profile/kotofeich
ldsound.ru
www.salonav.com
stereo-video.kiev.ua
viger-audio.ru
maxpark.com
cxem.net