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等离子扬声器测试
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等离子扬声器测试
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等离子体高音扬声器（抛砖引玉）
传统扬声器的本质就是洛伦兹力的应用。
传统扬声器由磁铁，线圈，振动盆构成。
线圈在磁场中受到磁力作用，推动振动盆，振动盆推动空气形成波，耳朵便可以感知。
静电扬声器是考静电力来代替音圈产生振动。推动非常轻薄的振膜，由于振动膜的质量很小，惯性也很小，所以声音就非常的好听。
由此可见，音质想得到完美的，就要克服扬声器的有效振动质量M,这个越小，振动就越发同步音频信号。
而，等离子扬声器可以把这个做到极致，它的有效振动质量是完全为0的。通过离子直接推动空气发音。
理论上，这样的扬声器可以是完美的完全重现音频信号。
因为这样的扬声器复杂，造价不菲，世界上只有屈数可指几家公司可做。著名的喇叭花便是。天价的售价，让很多发烧友望而却步。但是。如果你有兴趣，按照我介绍的德国人制作的离子扬声器步骤，你也重现一个出来。
什么是等离子体，其实在我们周围无处不在，当我们点燃打火机，那发烫的火焰就是等离子体。
（雅格布电梯演示的等离子体）
关于对这个的研究，那要追溯到10年前，那个时候我老爸喜欢自己DIY功放，而我喜欢用黑白电视机的高压包做高压发生器玩，那个时候可以拉出几个厘米的电弧，感觉非常过瘾，有一次我用TL494做了一个驱动电路(PWM 方式)，其实就是现在D类功放的原理。我用功放输出的音频信号来控制波形的占空比，结果，神奇的事情发生了，在高压包拉出的蓝色的电弧里面居然发出了声音，很美妙，和蚕丝一样细腻，但是由于电流是脉冲的，也夹杂着的噪音，那个时候很兴奋，心里想我发明了一种新型的喇叭，后来玩的越来越火，我提高了功率晶体管，改成了MOS，把12寸高压包改成了34寸的大高压包，声音越来越大，电弧可以拉到5cm长，估计电压有个50KV，
可是一不小心，把老爸的SONY，CD机给击穿了，后来快被吵死，因为要高考，于是对这个研究也就中断了，我自己也感觉这个只可以做做玩玩，没有什么实际的应用价值，于是就彻底的中断了。
到了大学里面，我陆陆续续研究过利用SPWM ，利用高频信号来模拟低频信号（现在的T类功放），也自己用廉价的IPF450做过一个小型的T类功放，功率很大，100W输出，体积只有2个火柴盒大小，驱动广播的号角喇叭完全没有问题，一次学校室内羽毛球扩音器坏了，我辅导员把我的借过去用，居然效果蛮好，呵呵
但是随着时间的流逝，毕业要找工作，我这些业余爱好算是彻底的全部停摆了。
后来逛一些DIY 的发烧论坛，才知晓那个东西早在很早以前外国就有人玩了。
他们的原理也是和我那个差不多，不过他们的频率高，原理是利用电子管振荡，产生20MHZ，在其上重叠音频信号压电。输出的高压就是载波了音频信号的。
废话不说了，下面是我找的些资料，开始说正题。
先上一张老照片，大家可以看到一个高音号筒及底下的盒子，盒子上头还装有一支真空管------整个系统便是一个高音单元，盒子中的是驱动线路，根本没有使用传统喇叭中的振膜结构，而使靠直接使空气等离子化来发声，频响范围覆盖高音的可听带域，上限可达250KHz！
照片为1951年一位叫做Siegfried Klein的在巴黎推出的等离子高音单元的产品，命名为“Ionophone”，据说它当时十分昂贵。这支高音单元的工作原理完全违背了所有现行主流高音喇叭的发声原理，首先它不具备任何机械振动结构，也就是说它没有振膜！其次是它借助于包含有一个电极的较小的石英管来构成其心脏部分（在以后的DIY过程中，我们可以用陶瓷来代替石英）。如果将此核心部件与工作在无线电频率的振荡器相连接并施以高电压的话，将使石英管内部的电极与空气间发生离子放电，从结果来看，这将直接导致离子化的空气压缩，并穿过狭窄的号筒喉口，最终转化为声波。此产品因其大胆及运用上的不成熟，在问世之初便横遭厄运，最后在美国暂时结束了其短命的一生，不过值得庆幸的是，后来在60年代，一位叫Faulkus的工程师对其进行了重新设计，并最终与1968年完成了商品化。
等离子高音的心脏部件原理图
等离子高音的心脏部件原理图。此部分相当于喇叭的振膜，亦即发声部。请各位不要以为很复杂，就如图所示，简单得很。此发声方式与文章开头的产品大同小异，差别的仅仅是驱动部分及有否号筒而已。离子放电与号筒没有直接关系，用不用号筒都无所谓，号筒的作用按我的看法，只是强制指向性而已，若装置制作无误，在电极尖端的离子放电即可产生很大的声压，而无需号筒进行辅助聚焦。
绝缘体并非一定要用棒状
绝缘体并非一定要用棒状，亦可使用陶瓷管（直径35mm），这样在耐压上更为可靠。各位在街上或小饰品店等若看到陶瓷的管状物而直径在35mm左右（将与主线圈的振荡指标相关）的，可尽管手到擒来。我打算使用的是用于摆设的上釉陶瓷小笔筒。
若有这种带孔的陶瓷管，则更是锦上添花。照片取自一位德国佬的制作。据我所知，因实用化及产品安全等种种原因，等离子扬声器在商业领域并无什么建树，有的话也将价格不菲，这只要看看屈指可数的几个静电扬声器生产厂家的状况便可略知一二。另一方面这也说明不了等离子扬声器的声音表现有何不妥，相反，它的声音却可使听过的人一生难忘（这一点以后再叙）。等离子扬声器真正大行其道的是在DIY界，但尽管如此，就我所能掌握得到的资料显示，全世界可能也只有不超过10个人的DIYER进行了制作，而其中只有屈指2、3个人用德文和丹麦文将制作的原始资料作了有限的公布。
工作中的状态。请注意电极前端的离子放电弧，电弧与电极尖端之间便是发声点，经过调制的音频信号中的高频成分在此等于被解调并直接转化为空气动能。-----那是怎样的一种声音？那是怎样一种不经过振膜的衰减及免除了振膜所带来的所有烦恼的声音？它的无指向性会给我们带来怎样的欣喜？它高超的高频延伸能力会轻易地给我们营造出一个空间感惊人的颠覆性的音场吗？它将给使用传统全频喇叭单元的人们在高频段带来何种奢华的享受？
等离子高音的工作原理其实与电感耦合高频等离子体发射光谱仪（ICP-AES）的工作原理类似，只是应用对象的不同及规格上的差异而已。因此可以这样理解：等离子高音的发声也就是电感耦合高频等离子体发射（ICP）的过程。
等离子体(Plasma)是指电子和离子浓度处于平衡状态的电离的气体。这种气体不仅含有中性原子和分子，而且含有大量的电子和离子，因而等离子体是电的良导体，因其正、负电荷密度几乎相等，故从整体来看是电中性的。采用高频振荡器及施以高压，可使流经线圈的空气电离产生火焰状的等离子体，称之为电感耦合高频等离子炬（Inductively Coupled Plasma torch），也就是照片中的火焰，简称 ICP 。
下图为一位不知名德国佬的制作，比较严谨，很漂亮。所用真空管为EL519。注意，这是电源开启的瞬间。
对于前文中所介绍的Ionophone，这里有几张十分珍贵的资料的扫描，可供参考。当然，其中的线路图可以给我们一个大概的思路，但我认为由于年代久远，已经不值得我们照搬。但对于结构方面，比如如何给整个高音单元加装号筒，却对我们不无陴益。
我们可以从上面的图片中闻到一股褪色了的早年技术的残留气息。对于此项发明，德国人即使在近代仍将它作了十足的改进，这里有几张德国某小公司的产品照片。由于技术保密之故，我们除了这些照片之外，对其内部的线路部分一无所知，仅可从照片上得知，所用真空管大致为EL509/519或PL509/519之类。
扬声器制作专家王以真在《实用扬声器工艺手册》曾简单介绍了一下，并评论说技术上并不复杂。但结构会复杂。（功放与发音单元一体化）
不知国内有多少人试作过！
离子扬声器：在一般的状态下，空气的分子量中性的、不带电。但经过高压放电后就成为带电的粒子，这种现象称游离化。把游离化的空气利用音频电压振动，则产生声波，这就是离子扬声器的原理。
　　为了离子化，就要加20MHz的高频电压，而在其上重叠音频信号压电。离子扬声器由高频振荡部分，音频信号调制部分，放电腔及号筒组成。
　　放电腔采用将直径8mm的石英棒在中心开孔，开成石英管，将一个电极插入其中，另一个电极呈圆筒形套在石英管外面，由于采用无声放电形式，只有中心的针头电极有损耗，可以定期更换中心电极。离子扬声器与其他扬声器不同之处在于没有振膜，所以瞬态特性和高频特性都很好，但结构太复杂。
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上面介绍比较长，大家慢慢看。
我的QQ 是 ，想研究等离子扬声器的可以加我，一起沟通讨论。
另外，和这个相关的周边技术也可以一起研究，比如，特斯拉线圈，漂升机，以及D类功放，功放用的超高频开关电源等。
[ 本帖最后由 朱念 于
10:20 AM 编辑 ]
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头像被屏蔽
果然强:141
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小声请教一下：这东西电离出的臭氧要如何处理呀？
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回复 #6 牧神午后 的帖子
引到消毒柜中{[
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建个果园:140 :140
DY72se+krell400xi+cary308+VDH Integration 讯号线+ocos喇叭线
交易2 分威望15474 点收听数听众数QQ买家信用卖家信用在线时间1312 小时相册帖子日志记录好友主题分享注册时间最后登录阅读权限50积分28694精华1UID15094
如果楼主成功了，就发财啦
交易0 分威望3858 点收听数听众数QQ买家信用卖家信用在线时间1424 小时相册帖子日志记录好友主题分享注册时间最后登录阅读权限40积分18198精华0UID103088
传统动圈单元是靠安培力，洛仑兹力是带电粒子在磁场偏转所受的力。
交易0 分威望56955 点收听数听众数QQ买家信用卖家信用在线时间3009 小时相册帖子日志记录好友主题分享注册时间最后登录阅读权限50积分87145精华9UID80141
:134 :134 :134 :141
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原帖由 hanboran 于
12:36 PM 发表
传统动圈单元是靠安培力，洛仑兹力是带电粒子在磁场偏转所受的力。
洛仑兹力是安培力的更微观体现
交易0 分威望14077 点收听数听众数QQ买家信用卖家信用在线时间2963 小时相册帖子日志记录好友主题分享注册时间最后登录阅读权限112积分43807精华16UID104487
怕臭氧中毒啊, 否则真是好东西啊.
交易0 分威望1798 点收听数听众数QQ买家信用卖家信用在线时间112 小时相册帖子日志记录好友主题分享注册时间最后登录阅读权限10积分3018精华0UID110207
6.1ES, 积分 3018, 距离下一级还需 1982 积分
非常佩服LZ 的专研精神，我们国家就是缺乏这样的人才！
交易0 分威望3050 点收听数听众数QQ买家信用卖家信用在线时间261 小时相册帖子日志记录好友主题分享注册时间最后登录阅读权限10积分5760精华0UID112391
7.1CH, 积分 5760, 距离下一级还需 2240 积分
这个太牛了
50KV，20MHZ
LZ还是注意安全
胖鱼的马甲！
交易0 分威望755 点收听数听众数QQ买家信用卖家信用在线时间13 小时相册帖子日志记录好友主题分享注册时间最后登录阅读权限10积分985精华0UID80091
5.1CH, 积分 985, 距离下一级还需 15 积分
开眼界了，支持楼主的创新研究。
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6.1ES, 积分 3205, 距离下一级还需 1795 积分
新技术层出不穷呀。
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火焰高音，B&W以前出过的
听不了多久就要换振荡器了...
交易0 分威望3526 点收听数听众数QQ买家信用卖家信用在线时间5 小时相册帖子日志记录好友主题分享注册时间最后登录阅读权限10积分3676精华0UID40069
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朱念同好：
寻到知音不易呀。不知进展如何了？
俺也自09年初下手DIY等离子体扬声器，目前仍在进行中：
欢迎交流。
交易0 分威望5413 点收听数听众数QQ买家信用卖家信用在线时间574 小时相册帖子日志记录好友主题分享注册时间最后登录阅读权限20积分11253精华0UID143171
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福音书如是说。
电脑：联想台式
音箱：惠威M200MKIII有源
电视：飞利浦42PFL5403/93
DVD：飞利浦DV3960
收录音机：三波段前开式卡座仓门三洋M9885K（1981年出品）
交易0 分威望9198 点收听数听众数QQ买家信用卖家信用在线时间1760 小时相册帖子日志记录好友主题分享注册时间最后登录阅读权限40积分26888精华0UID163248
前几个月的某音响杂志上（可能是视听前线或者影音极品当中的某一个）介绍过国外的一款等离子扬声器，说到主要的困难是为速度极快的等离子体高音单元找到配得上的快速低音单元。
交易0 分威望11435 点收听数听众数QQ买家信用卖家信用在线时间1630 小时相册帖子日志记录好友主题分享注册时间最后登录阅读权限40积分27835精华1UID156334
有等离子中低音单元么？
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