Plasma speaker

Abstract

Στην παρούσα πτυχιακή εργασία παρουσιάζεται η αρχή λειτουργίας και η εκπόνηση της κατασκευής ενός μεγαφώνου πλάσματος, καθώς και οι διαφορές στον τρόπο λειτουργίας και στο εύρος συχνοτήτων σε σχέση με τα συμβατικά μεγάφωνα. Τί είναι όμως ένα ηχείο πλάσματος; Το ηχείο πλάσματος είναι ένα ιονόφωνο, δηλαδή είναι μια συσκευή που μετατρέπει ένα ηλεκτρικό σήμα σε ακουστικές δονήσεις πλάσματος. Τα ιονόφωνα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη γενιά υπερηχητικών κυμάτων, όπως ακριβώς ένα μεγάφωνο. Τα ιονόφωνα είναι για το πλάσμα ό,τι είναι και τα μεγάφωνα για τον αέρα. Επειδή η ακουστική αντίσταση του αέρα και του πλάσματος είναι παρόμοιες, ένα ιονόφωνο θα λειτουργεί καλά ως μεγάφωνο όταν θα είναι κατάλληλα συζευγμένο με τον αέρα. Σε αντίθεση με ένα συμβατικό μεγάφωνο που έχει ένα στέρεο υλικό (κώνο), το οποίο κινείται για να ωθήσει τον αέρα, το πλάσμα (ιονισμένο αέριο) παράγει ήχο σε ένα διάκενο σπινθήρα. Συνήθως ένα υψηλής συχνότητας (υπερηχητικό) ηλεκτρικό τόξο είναι εγκατεστημένο, και στη συνέχεια διαμορφώνεται από ακουστικές συχνότητες.

This thesis presents the basic principles and the development of a plasma speaker as well as the differences in the operation and frequency range in comparison with conventional speakers. A plasma speaker is an ionophone, a transducer which converts an electric signal to acoustic vibrations. Ionophones can be used in the design of the new generation of ultrasonic waves, as well as in loudspeakers. Ionophones are to the plasma what loudspeakers are to the air. Since acoustic resistance of the air is similar to that of the plasma, an ionophone functions efficiently when it is coupled with the air. Contrary to a conventional speaker which utilizes a stiff cone moving back and forth pushing the air to create sound vibrations, in plasma speakers sound is produced by plasma (ionized air) in a spark gap, where a high frequency (ultrasound) electric arc is modulated by acoustic frequencies.