Як зробити Ионофон?

Звичайні колнки і навушники, вже всім конкретно набридли. З цього ми вирішили зробити Іонофон — пристрій, який відтворює звук за допомогою коливання повітря навколо дуги між двома електродами. Всі подробиці у відео:

Принцип дії іонофона якраз і цікавий тим, що в ньому відсутні будь-які рухомі частини. Це дозволяє позбутися від перехідних спотворень, проблем з резонансами та інших неприємностей, характерних для стандартних динаміків. Теоретично, іонофон не повинен спотворювати звук взагалі, його АЧХ повинна бути абсолютно рівномірна, а ще він здатний відтворювати високі частоти далеко за межами можливостей людського слуху (до 150 кГц). А з іншого боку - дуже захоплююче просто подивитися на те, як летять заряди розігрівають повітря до тисяч градусів.

Головні частини нашої конструкції-схема імпульсного підвищувального перетворювача і рядковий трансформатор, який буде підвищувати низьку напругу, що надходить на вхід схеми, до дуже високого - декількох кіловольт. Як же це все буде працювати? Перетворювач буде на високій частоті (близько 50 тисяч разів на секунду) закачувати в первинну обмотку трансформатора струм. То з одного боку, то з іншого. При цьому виникне змінне магнітне поле, яке дозволить з'явитися високій напрузі на виході трансформатора. Без подачі аудіосигналу це буде просто високовольтний блок живлення. Найцікавіше трапиться, коли ми подамо в нашу схему якийсь звуковий сигнал: схема зроблена так, що цей сигнал трохи зменшить потужність дуги на виході, а коли він закінчиться, дуга знову стане сильнішою. Тобто вона спочатку трохи стиснеться, а потім трохи розшириться - це і змусить повітря всередині і навколо неї розгойдуватися! Так ми і отримуємо наші коливання, які в звичайному динаміці створюються механічним шляхом, штовхаючи повітря, а тут - шляхом розширення і звуження повітря самого по собі.

Електродами для нашої дуги можуть послужити кілька різних варіантів: електродів з гострими кінцями буде легше утримувати дугу, значить вона буде більше і голосніше, але при цьому може постраждати якість звуку. Якщо ж їх зробити закругленими-все буде навпаки, дуга буде менше, але зате стабільною і без спотворень. Ще один спосіб зробити дугу більш стійкою-встановити електроди вертикально, тому що гаряче повітря буде підніматися прямо по дузі і не буде її здувати в сторону. Але тоді потрібно буде зробити верхній електрод більш масивним, щоб він не обгорав від високої температури.

Гаряча повітряна плазма має зовсім невеликий опір, але ось холодне повітря зовсім не проводить струм (і це добре, інакше нам було б дуже погано). Так що ми повинні трохи “підштовхнувши” нашу дугу, штучно зменшивши відстань між електродами. Після того, як вона запалиться, можна її так і залишати.