Как сделать Ионофон?

Обычные колнки и наушники, уже всем конкретно надоели. По этому мы решили сделать Ионофон — устройство, которое воспроизводит звук при помощи колебания воздуха вокруг дуги между двумя электродами. Все подробности в видео: 

Принцип действия ионофона как раз и интересен тем, что в нем отсутсвуют любые подвижные части. Это позволяет избавиться от переходных искажений, проблем с резонансами и прочих неприятностей, характерных для стандартных динамиков. Теоретически, ионофон не должен искажать звук вообще, его АЧХ должна быть абсолютно равномерна, а еще он способен воспроизводить высокие частоты далеко за пределами возможностей человеческого слуха (до 150 кГц). А с другой стороны - очень захватывающе просто посмотреть на то, как летящие заряды разогревают воздух до тысяч градусов.

Главные части нашей конструкции - схема импульсного повышающего преобразователя и строчный трансформатор, который будет повышать низкое напряжение, поступающее на вход схемы, до очень высокого - нескольких киловольт. Как же это всё будет работать? Преобразователь будет на высокой частоте (около 50 тысяч раз в секунду) закачивать в первичную обмотку трансформатора ток. То с одной стороны, то с другой. При этом возникнет переменное магнитное поле, которое позволит появиться высокому напряжению на выходе трансформатора. Без подачи аудиосигнала это будет просто высоковольтный блок питания. Самое интересное случится, когда мы подадим в нашу схему какой-то звуковой сигнал: схема сделана так, что этот сигнал немного уменьшит мощность дуги на выходе, а когда он закончится, дуга снова станет сильнее. То есть она сначала немного сожмется, а потом немного расширится - это и заставит воздух внутри и вокруг нее раскачиваться! Так мы и получаем наши колебания, которые в обычном динамике создаются механическим путем, толкая воздух, а здесь - путем расширения и сужения воздуха самого по себе.

Электродами для нашей дуги могут послужить несколько разных вариантов: электродам с острыми концами будет легче удерживать дугу, значит она будет больше и громче, но при этом может пострадать качество звука. Если же их сделать закругленными - всё будет наоборот, дуга будет меньше, но зато стабильной и без искажений. Еще один способ сделать дугу более устойчивой - установить электроды вертикально, потому что горячий воздух будет подниматься прямо по дуге и не будет ее сдувать в сторону. Но тогда нужно будет сделать верхний электрод более массивным, чтобы он не обгорал от высокой температуры.

Горячая воздушная плазма имеет совсем небольшое сопротивление, но вот холодный воздух совсем не проводит ток (и это хорошо, иначе нам было бы очень худо). Так что мы должны немного “подтолкнуть” нашу дугу, искуственно уменьшив расстояние между электродами. После того, как она зажжется, можно ее так и оставлять.