Ionophone ( ing. Ionophone ) sau, în unele surse, un arc cântător - un difuzor cu plasmă .
Încă de la sfârșitul secolului al XIX-lea, William Duddell a observat că timbrul sunetului unui arc electric „sâșâit” se modifică în funcție de frecvența de acord a circuitului LC . De asemenea, el a realizat în 1899 primul instrument muzical electronic cu tastatură din lume, " Singing Arc " ( Eng. Singing Arc ).
Aplicația practică a „arcului” a fost găsită în anii 1950, când radioamatorii sovietici au demonstrat „Unitatea de reproducere a sunetului cu un ionofon” [1] .
Există două tipuri principale de astfel de difuzoare - bazate pe o descărcare corona (o descărcare are loc lângă un electrod ) și arc electric (o descărcare are loc între doi electrozi).
Principiul emisiei de sunet pentru ambele tipuri de difuzoare este același - se creează o descărcare de înaltă frecvență, curentul de descărcare este modulat de un semnal audio, ceea ce provoacă pulsații volumetrice în corpul de descărcare, care, la rândul lor, provoacă oscilații ale aerul inconjurator .
Caracteristica principală este că difuzoarele cu plasmă nu introduc distorsiuni mecanice în sunet , nu sunt supuse diferitelor rezonanțe acustice și, prin urmare, au o calitate de reproducere a intervalelor de frecvență medie și înaltă de neatins pentru alte tipuri de difuzoare . Acest lucru se datorează faptului că ionofonele, de fapt, nu au un difuzor , iar masa sistemului mobil este extrem de mică, deoarece este determinată de masa de aer ocupată de descărcare (plasmă). Prin urmare, principalul lor avantaj este calitatea sunetului obținut prin modulația în amplitudine , iar principalele lor dezavantaje sunt nivelul ridicat de putere radiată a interferenței radiofrecvenței la frecvențe de zeci de megaherți și ionizarea aerului înconjurător [2] , de asemenea un dezavantaj semnificativ. este durata scurtă de viață a electrodului (rar depășește câteva mii de ore).
Ionofonele bazate pe descărcarea corona sunt produse comercial de mai multe companii [3] [4] . În același timp, ele sunt utilizate cel mai pe scară largă ca modele de radio amatori , în care, de regulă, se utilizează modulația pe lățime a impulsurilor (PWM), iar tensiunea înaltă la electrozi este obținută folosind transformatoare de înaltă tensiune [5] ] [6] . Aceste dispozitive creează mult mai puține interferențe electronice, deoarece descărcarea în ele are loc între doi electrozi, spre deosebire de dispozitivele bazate pe o descărcare corona, și cu moduri de funcționare selectate corespunzător, electrozii pot funcționa foarte mult timp [7] , dar este imposibil. pentru a obține un sunet de înaltă calitate, din cauza imposibilității transmiterii unui semnal PWM în bandă largă de către un transformator de înaltă tensiune.
O alternativă reală de lucru este un dispozitiv care utilizează principiul amplitudine-puls, combinând calitatea primului și avantajele celui de-al doilea, acest principiu fiind brevetat [8] .
O concepție greșită comună despre ionofone este că eficiența lor este scăzută. Acest lucru este parțial adevărat, dar utilizarea unei baze de elemente moderne poate îmbunătăți semnificativ eficiența și poate reduce consumul de energie electrică la câteva zeci de wați.
În experimentele cu un ionofon, trebuie avut în vedere că în toate formele cunoscute de descărcare electrică într-un mediu care conține oxigen este posibilă formarea ozonului [9] , care aparține grupului de gaze otrăvitoare. Și deoarece aerul conține și azot, sinteza oxizilor de azot toxici este, de asemenea, posibilă .