Ионно-плазменный излучатель 
Для излучателей этого типа существует несколько названий –
ионофон, плазмотрон, плазмофон.
Идея, использовать движение ионизированных частиц в электрическом поле для создания звуковых волн, возникла еще в конце XIX века. В 1900 году
Дуделл продемонстрировал научному сообществу поющую дугу. В 1946 году французский изобретатель
Зигфрид Клейн предложил электрическую дугу ограничить и поместить ее внутрь небольшой кварцевой трубки, соединенной с рупором. Именно Клейн предложил назвать это устройство ионофоном. В его излучателе коронный разряд создавался между анодом, помещенным в кварцевую трубку, и металлическим цилиндрическим катодом вокруг ее внешней стороны. При подаче на электроды высокого напряжения частотой 100 кГц, промодулированного аудиосигналом, вокруг свободного конца анода образовывалось облачко ионизированных молекул воздуха. Температура при этом достигала 1700 0С.
Сжатие и расширение объема ионизированного воздуха приводило к возникновению звуковой волны. Рупор в первой конструкции ионофона использовался для повышения эффективности излучения (объем облака был достаточно мал и интенсивность звуковой волны получалась низкой). Клейн предложил использовать анод, изготовленный из комбинации платины, фосфата алюминия, иридия и графита, однако, это было не лучшим решением, так как платина под воздействием температуры быстро распылялась на стенки кварцевой трубки, что приводило к появлению в воспроизводимом звуке шорохов и треска. Анод должен был не только эффективно ионизировать воздух, но и быть устойчивым к коронному разряду и высокой температуре, вызывающей окисление. В более поздних моделях ионофонов эта проблема была решена применением специального сплава из железа, хрома и алюминия, который стал называться «кантал». Для устранения свиста, сопровождающего коронный разряд, частота генератора была увеличена до 2-3 МГц. Позже по этой же причине частота была увеличена еще в десять раз.
Используя патент Клейна, ионофоны выпускались такими компаниями, как
DuKane, Plessely Ltd, Telefunken, Audax, Fane Acoustics Ltd. 
Содержание
Принцип действия подобных устройств одинаков: генератор высокой частоты модулируется звуковым сигналом. Выходной сигнал генератора повышается резонансным трансформатором и возбуждает «звучащий» короный разряд. Основные различия связаны с конструкцией разрядника. Первоначально разряд проходил в трубке из кварцевого стекла, которая для увеличения звукового давления снабжались рупором. Впоследствии немецкая фирма
Magnat создала конструкцию из акустически прозрачного металлического сетчатого шара и остроконечного электрода внутри него. Коронный разряд возбуждается напряжением частотой 27 МГц и амплитудой 2 кВ. Полоса воспроизводимых частот 2–20 кГц, не линейные искажения – менее 0,5%. В лучших образцах верхняя граница полосы частот доходит до 70–100 кГц. При работе наблюдается голубоватое свечение плазмы и характерный запах озона.
Достоинство таких излучателей – отсутствие переходных искажений за счет безынерционности излучателя (коронного разряда) и широчайший диапазон частот, недостижимый другими методами.
Теоретически,
ионофон является идеальным излучателем, поскольку в нем, в принципе, отсутствует подвижная система, а, значит, нет проблем с переходными искажениями и резонансами. Амплитудно-частотная характеристика должна быть идеально равномерной, а частотный диапазон должен достигать очень высоких частот. Эксплуатация ионофонов показала, что они действительно создают чистое, прозрачное звучание с очень низким уровнем искажений. Однако, они не получили промышленного распространения из-за существенных недостатков. Во-первых, высокое напряжение – это всегда опасно, во-вторых, ионизация быстро распространяется далеко за пределы излучателя, что приводит к раздражению глаз, легких и появлению сильного запаха озона.
Необходимость в специальной высоковольтной схеме возбуждения со схемами защиты (требования техники безопасности), и высокочастотное излучение с ионизацией воздуха, влияние кото- рых на организм человека до сих пор изучено не полностью. Чувствительность этих излучателей определяется характеристиками схемы возбуждения.
Ионофон формирует звуковую волну по тому же физическому принципу, по какому во время грозы возникает гром. Излучателем является воздушный зазор между электродами, в котором происходит ионизация при приложении высокого переменного напряжения (порядка 10 кВ, 20-30 МГц). Амплитуда переменного напряжения изменяется в соответствии со звуковым сигналом,что приводит к соответствующему изменению объема ионизированного воздуха. Так возникает звуковая волна.
Создание динамика, в котором нет механических частей — мечта любого электроакустика. Уже не один десяток лет лучшие умы бьются над созданием ионного (или плазменного) твитера. В отличие от других продуктов плазменный твитер можно увидеть воочию: время от времени он появляется и в России, на крупных выставках. Его огромное преимущество — то, что он является безынерционным точечным источником звука. И не меньший недостаток — непригодность для использования дома, так как озон и окислы азота, образующиеся в результате работы «микромолний» не позволяют устанавливать такую акустику в непроветриваемом помещении. Впрочем, находиться рядом с ней тоже не рекомендуется. Исключение : одежда, особенно плавки, со свинцовыми пластинами .
Ионофон используется только для воспроизведения ВЧ-диапазона, так как для воспроизведения средних и низких частот нужно увеличивать зазор между электродами, а, значит, и напряжение, которое и так высокое. Конструкция ионофона была усовершенствована, и сейчас его чаще называют плазменным излучателем или плазмафоном.
Show all sections 
LinkBack URL
About LinkBacks
Социальные закладки