[原创] DIY 个（等）离子扬声器

okk · 发表于 2010-8-9 12:18

感谢 mmsincos 大侠的帖子：2010年国际音响展－－另类厂箱
http://bbs.hifidiy.net/viewthrea ... &extra=page%3D1

这里有三张图片有关“等离子扬声器”。
第一张，仔细观察，耐人寻味。虽然黑呼呼地看不太清，但背后的大画片上醒目的“CORONA” 字样及等离子扬声器火光却让人一目了然了。过去只有LANCHE喇叭使用这种“CORONA” ，但其中音和高音单元之间没有做到声中心（相位）对齐。这个图中的大家伙中段应是中音（可能是两只单元），它们缩了进去，是为了相位对齐吗？下段网罩里面应是低音单元了。
img 2377.jpg

这是LANCHE的新型号呢，还是又一厂商出现了呢？

第二张应是个放大器厂商，图里的喇叭应当是Acapella Violon系列（用了等离子高音扬声器单元）。
img 2373.jpg

第三张是未知的了。中间的单元带有箱体，应是中/低音单元；上面的似乎是环形振膜高音扬声器单元；下面的单元带有金属号筒，和本帖#223楼的金属号筒类似，可能是等离子超高音单元。遗憾的是拍摄者没有给出正侧位的图片，无法判断了。
img 2450.jpg

靓声816 · 发表于 2010-8-10 11:41

高人真多！！！

shiyilang · 发表于 2010-8-11 08:45

离子扬声器貌似就是个微型的特斯拉

LKKAUDIO · 发表于 2010-9-7 23:05

大家好:

我的兩型離子高音原型機都已經完工了!!!

  歡迎到 yahoo  blog  歡迎參觀分享  LKKAUDIO 的心得

http://tw.myblog.yahoo.com/lkkaudio/

VER1 :  PWM  型 360度發聲

      全晶體簡單省電

VER2 :  RF    型  WITH  EXPONENTIAL HORN

            全真空管高音質高成本聲音難有敵手.

kaonm11 · 发表于 2010-9-7 23:58

这个喇叭第一次看见，学习了

okk · 发表于 2010-9-14 15:22

向LKKAUDIO 学习了.

可惜那个YAHOO的TW链接，今天未能打开。
建议在大陆网站再贴些具体内容。

okk · 发表于 2010-9-15 11:58

#385楼LKKAUDIO是TW的“摩奇部落”吗？
第三张图“VER2 :RF型 WITH EXPONENTIAL HORN 全真空管高音質高成本聲音難有敵手.”里的那个号筒有些像40-50年前美国的IONOFANE。是重新开发的吗？

IONOFANE.jpg

hya1951 · 发表于 2010-9-16 15:20

OKK兄,PL519何处可买到?

okk · 发表于 2010-9-19 13:48

ebay 上有的是。

okk · 发表于 2010-9-19 16:28

不时有朋友关心这个“等离子扬声器”的进展情况。对此俺深表感谢。
“等离子扬声器”仍在有序地缓慢进展中，经过去年头半年的“飞速进展”后，转入了退而结网的状态。学习——仿真——实践——学习——仿真——实践……，多次的循环深入。对燃烧腔的结构及其与电路调控的

关系，已积累了一些知识和经验，当在后续全面构建系统的进程中体现出来。

再介绍一些搜罗到的国外“等离子扬声器”DIY友的图片资料。
这是四位DIY友所做的"号筒式等离子高音"。

DIY友甲。铝制号筒，粗铁丝网屏蔽，成本较低。

3993.jpg

DIY友乙。铝制号筒，铝板屏蔽，似乎投入多些。可看到音频电路用的电子管.

phonog.jpg

DIY友丙。铝制号筒，铝型材屏蔽，做工精细些。此图中有等离子焰。

plasmaferti.JPG

DIY友丁。号筒材料未知（发黑铝？树脂？），细丝网屏蔽。它的燃烧腔是圆锥形的玻璃（石英？），带有紫色等离子焰。

imagesCAP2IC9V.jpg

这个小图是难得一见的等离子高音测试的瀑布图。模模糊糊的。
从文件名称上猜测，可能是阿卡贝拉（Acapella）搞的。

violon-waterfall-plot.gif

。

yapwhya · 发表于 2010-9-24 10:09

等离子扬声器？？？

Nemo01 · 发表于 2010-12-16 16:32

3年了楼主加油

zhigang324 · 发表于 2010-12-17 21:53

点评等离子扬声器

等离子扬声器（Plasma Loudspeaker，简称PL）的优点：
PL的最大优点就是直接用离子化的空气作为振动体，在所有的扬声器类型（电动式纸盆扬声器、平面磁扬声器、带式扬声器、静电扬声器）中，它具有最轻的振动质量。因之也具有最佳的高频频响以及最佳的瞬态响应。这就是发烧友所迷恋的所谓“空气感”，“透明度”（即音乐中的所有细节一览无余），这是其它任何类型的扬声器所不能比拟的。理论上，PL的上限频率几乎没有限制，就是做到500KHz也不会有问题。不少发烧友以为球顶扬声器的高频比PL的要好，这是一个大误解，无论球顶用什么样的材料，都必然会有附加的振动质量，该质量远大于与振盆相耦合的空气质量。故不仅是现在，而且永远不会有任何扬声器能够超越PL的高频和瞬态特性。

PL的缺点：
1. 效率奇低，通常要消耗50W的功率，才能够在约10KHz以上提供足够的声压级，而普通的球顶扬声器仅需不超过5W的电功率就能在3.5KHz-20KHz以上提供足够的声压级，而静电扬声器（ElectroStatic Loudspeaker简称ESL）也只需约10W的电功率就能够在1KHz-40KHz；
2. 需要对射频进行音频幅度调制，电路远比普通电动扬声器的功放电路要复杂；
1. 由2.，由于调幅电路带来的失真（电子管的板极-栅极的非线性），实际上PL的失真是很难控制的；
3. 现有的回扫型（即用行扫描变压器升压）PWM调制的PL方案效率较高，但因振荡频率过低（<100KHz），简直谈不上Hi-Fi，仅只是玩玩而已。
4. 具有讽刺意味的是，PL的最大优点：极佳的瞬态特性和空气感弄得不好会成为它的缺点，因为与它相配合的电动中音和低音扬声器很难在音色上和它相配合，即资深发烧友所称的“无缝衔接”，这是包含有PL的音箱设计上最大的难题；
5. 等离子放电会产生大量的臭氧（用于消毒的臭氧发生器正是用此原理做成），对人体的健康会带来危害，所以至今美国不容许德国的PL在美国市场上销售；
6. 综上所述，PL是一种既不“绿色”（效率低），也不“环保”（产生O3及NOx）的产品。

PL，路在何方？
要改进PL的性能，要满足许多相互矛盾的要求，绝非易事，可谓熊掌和鱼翅不可兼得也：
1. 不奢求消除，至少也得减少O3的排放量，但减少O3就得减弱电弧放电，这又直接和增大声压级的要求背道而驰；
2. 射频幅度调制的效率是很低的，这也是为何后来调频电台大行其道的原因。效率最高的当推PWM调制，即现在在数码功放中应用的技术。但问题是现有的数码功放的音质远达不到Hi-Fi的要求，除非大大提高数码功放的采样率（从现在的数百KHz提高到数MHz）。而PL若达不到Hi-Fi音质的要求，等于是白费劲；
3. 要想做到音质上的“无缝衔接”，PL的放音下限至少得到1KHz，但就目前的技术水准来说却是很难的。国外有人宣称能做到100Hz，但那是用达不到Hi-Fi要求的PWM技术，而且非常耗电。

综上所述，依笔者之见，要想在PL技术取得突破，首先得在原理上取得突破，笔者以为最有可能的是：出现采样速率为MHz级的，不贵的Hi-Fi数码功放IC，否则，基于弧光放电的热等离子扬声器难有突破性的进展。
这正是笔者在许久以前就考虑过PL的开发，权衡再三，最终放弃，转而开发静电扬声器（简称ESL）的原因，因为笔者综合考虑后，发现ESL较之PL有更多的优点：
1. 失真：ESL理论失真等于0，实际失真仅为百分之零点几；而PL由于有射频幅度调制环节，失真不能做得很低，通常为百分之几；
2. 效率：ESL做中、高频放音（分频点约1KHz）时，效率很高，不超过10W的功率，算是环保产品；而PL在约10KHz分频时功耗为50W，1KHz分频时，功耗不会低于500W；
3. 由2.，ESL分频点低（<=1KHz），更容易做到“无缝衔接”；而PL要做到“无缝衔接”得付出巨大的代价；
4. ESL属于不发热的“冷驱动”型扬声器，工作时不产生任何有害物质，属于“绿色产品”；而PL工作时一定会产生O3和NOx；
5. 频响：ESL可以轻易做到50KHz或以上几乎和PL不相伯仲，但实现起来，ESL远比PL要容易得多，因为后者还有射频调制的很麻烦的一环；
6. 瞬态特性：ESL和PL相比较要略差一些，但差别实在是太小了：对于振膜为4微米的ESL，振动质量仅比PL重约4毫米（现在已可以做到1毫米）厚的空气质量，实在是可以忽略不计，二者瞬态上可以说也不相伯仲。

笔者以为，有何必要舍近求远，舍简求繁呢？

LKKAUDIO · 发表于 2010-12-20 01:51

首先要對  PLASMA TWEETER  下一個定義:    這是超高音喇叭不適合中音用的 .

對追求極致音樂的人來說去討論究竟是消耗 10w還是100w  是沒任何有意義的
買超級跑車的人絕對不會在乎會燒掉多少汽油. 只要買家認為值得就可以了.

MATCH 搭配

音響首重相互搭配. 離子高音當然也是如此.  一般而言外接式
高音/超高音與主喇叭系統銜接上只要處理好下列幾項要件一般來說都不會有問題的.
  1.  效率要拉平
2.  分頻點選擇  & 衰減斜率選擇
   2.1    大於  10Khz  應該是一個起點.
   2.2    至少 3 階(-18DB) 4階(-24DB) 更好.
  3. 主動 /  被動  各有優缺點. 但一般  離子高音都是用OP AMP 主動分音.
  4. 線材的選擇  --  推薦實心6N AG  0.7mm 3條併用.
  5.  外加一些知識 & 耐心 .

O3 過量

只要設計得當就不會產生過量 O3. 這點是商業機密之一不能多說,
今年台北音響展時我曾當面問過 ACAPELLA 老板這個問題
得到的答案是 "子虛烏有" 他說這一些言論都是對手不實的謠言.

  建議大家到代理商或朋友家親自體驗一下Plasma Tweeters的聲音
  順便了解一下是否能真能夠聞到 *** 傳說中的氣味 ***  .

Plasma Tweeters VS    ESL

差遠了. ESL的高音根本不能與 Plasma Tweeter  相比.

ESL 喇叭工作須要相當高的電壓因此會吸灰塵日積月累之後
一旦遇到濕氣就會跳火而且震動面積愈大問題就愈多.

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Plasma Tweeters 不是新科技但是要作到面面俱到卻非常困難,技術層次的確很高
這也就是為何全世界只有三家廠商能夠推出安全實用的商品.

爱酒先生 · 发表于 2010-12-20 07:19

牛人！！！！！！

zhigang324 · 发表于 2010-12-23 17:07

关于电动扬声器（Electro-Dynamic Loudspeaker）在音质上同等离子扬声器（PL）无缝衔接的问题：
首先要强调的是，所谓无缝衔接指的是听感上的衔接，绝不是频带上的衔接，后者，任何一个有经验的发烧友都会做。而听感衔接，恐怕就远不是想象的那么简单。比如大名鼎鼎的ESL生产厂家 Martin-Logan的系列产品便解决得不甚理想，分频点低到500Hz，而听感上仍觉得“有缝”，即放低音的电动扬声器同放中高音的ESL音质上有明显区别。可见音质上的无缝衔接是很难做好的。
任何一个EDL的振动系统质量都至少是PL的1000倍以上，可以说在瞬态特性上二者几乎是完全无法衔接的，打个比方，从30Hz-10KHz跑的是慢吞吞的载重卡车，而10KHz以上跑的是F1赛车，起步时，F1零点几秒就冲出起点，而载重车哼了几秒钟还未上路；急刹车时，F1可以立即制动，载重车刹车后还得冲出十多米才能停下来，这二者的瞬态能够协调吗？显然不能！

至于ESL pk. PL，我想理由也很简单：
1. ESL的理论失真为0，实际失真极低（本人测的加上测量话筒的失真也仅为0.3%！），这是目前所有已知的扬声器所不能达到的，PL肯定达不到，射频幅度调制后，PL能够有个百分之几的失真也就算不错了；
2. 混血设计的ESL（500Hz以下的中、低频用EDL；500Hz以上的中、高频用ESL），在500Hz以下的小部分放音频带内瞬态特性不佳，而在500Hz-30KHz的绝大部分放音频带内，瞬态特性优良。而与之对照的是，有PL的音箱，在30Hz-10KHz的绝大部分的发音频带内瞬态特性不佳，而仅10KHz以上的极小部分放音频带瞬态特性优良。孰优孰劣一看便知！
3. 至于解决ESL的防尘、防潮问题，实在是小菜一碟，一点也不难，QUAD不就是防潮的吗？本人的ESL用了十多年至今完好如初。

等离子扬声器只要是电弧放电，就必会产生O3和NOx，这是物理规律所决定的，纵有任何诀窍也没有用，无非是如何减少生成量和如何吸收掉的问题。

LKKAUDIO · 发表于 2010-12-24 15:32

1.  無縫銜接

   個人認為音響要先求對再求好.  先將頻率銜接作對再來調音也不遲.

   音色銜接是喇叭系統設計的絕學之一非專業大廠或天才難以成大器
   這點還是歐美廠商技高一籌  難以超越.

   小弟認為 Martin-Logan 喇叭音色透明定位準確,價錢也算合理.
      不知兄台聽的喇叭是那一型號.

2. ESL vs    Plasma Tweeter

      傳統震膜高音永遠比不上 Plasma Tweeter.
      低於 5khz 時 Plasma  speaker 既不實用也不安全  .
      ESL  中/高音表現一流但要作到與錐盆喇叭一樣好的低音就非常困難 .

      老 QUAD 靜電喇叭市較適合北方的乾燥氣候像臺北這種空氣污染
   嚴重又潮濕的地方壽命就很短.

3. O3  問題.

      電弧放電的確會產生 O3,  誠如前述只要設計得當就可以解決此一
   問題.  這就是『關鍵技術』也就是廠商賺錢之道.

      最後恕小弟多言.  實際去  聽一聽看一看  聞一聞 Plasma Tweeters

zhigang324 · 发表于 2010-12-24 18:42

LKKAUDIO君：
  其实我在回复中有一个潜台词，可能你一直未加注意。那就是：不必跟着洋人走了一百年的老路继续走下去，那实为不智，试想。PL的原理已经提出百年了，至今原理上一直未有新意，那就得仔细想想是何种原因。其实，虽我多年来一直未动手做，但关心的程度从未消减过，全世界的几乎所有PL的资料，管它英文的、德文的，法文的管它看不看得懂，先一概收入囊中再说。幸好专业单词和英语相去不远，连蒙带猜也知道个大概。至今不下数百兆之多。
  首先，我要佩服德国人，非常的执着和敬业，比如PL，漫漫数十年，不搞得尽善尽美绝不罢休。可另一方面，德国人又十分的倔，好认死理。不错，弧光放电可以产生声音，问题是声音仅仅只是弧光放电的“副产品”，至少99.9%的能量消耗在了发热上。可是德国人从不逆向思维：没有弧光放电，会产生声音吗？（既然你走的原PL的路子，相信你也从未考虑过。），自然也从未尝试过。
  现在我可以告诉你，前不久的我做的验证实验证明了：可以！！尽管声音不大，可极其清澈透明，因为无弧光，不发热，所以O3，NOx级少、所以没有高频放电的噪声、所以耗电极微、自然可以期待效率的提高极具潜力，所以放音的下限频率可戏剧性地降低，无需射频调制，所以可以期待失真大大降低，所以电极的损耗大大降低，……这就是我对PL的逆向思维得到的革命性的PL！
  我相信，不久后全新原理的新型PL低截止频率至少可以做到1KHz，极有可能做到100Hz-200Hz。我可以说，德国人的PL的 out仅只是时间问题了！

啥都地哎歪 · 发表于 2010-12-24 22:08

开眼了...

okk · 发表于 2010-12-26 19:56

本帖要点索引：
#1    引言，立项可行性分析，参考电路
#37    目标频率
#57    等离子火炬点燃了
#61    另一个点燃的火炬、参考电路图
#70    环境污染、离子喇叭进一步的讨论
#74    完整的实验装置的详细电路及相关信息
#83    相关的电信号波形展示
#116 ....    电极材料讨论
#122                        单个的敞开等离子焰的初步声学测试
#154 关于安全性的精彩论述
#164 较清楚的等离子焰图像，进一步的电路及相关信息
#178 关注等离子焰声源与号角的配合
#181、183、193 构造及电极材料讨论
#202 号筒—玩具小喇叭
#209 玩具号筒的测试的曲线
#210 难点分析，鼓鼓劲！
#211、#212 玩具号筒的测试、改进
#213 国外等离子扬声器测试结果一览
#219 商品在台湾
#223 金属号筒增大了口径
#230 烧毁的喉部
#233 功率器件议论
#242、#244 学点电磁场吧，电场强度分布云图。
#249、#259 技术瓶颈在哪里？怎么办？
#261 陶瓷腔对尖端电场强度的影响
#264 以上电场分布云图对应的三维结构图
#274 放电尖端的形状对电场强度的影响
#275-278                   关于特斯拉线圈的议论
#284 腔内离子火焰图像
#294 怎样选用适合等离子扬声器的电子管
#310 等离子火焰的大小尺寸与PL519管子供电功率的关系
#316、#317 电子管PL519可用性及实例、必要性的议论
#322 第一阶段号筒的声学测试结果小汇
#324 2009年度小结
#328、#334 PL519购入及检验
#335、#338 新电路
#355 电感线圈的参数及尺寸
#364 PL519的小体会
#381 本文已累遭抄袭
#382 2010年国际音响展的等离子扬声器
#385 台湾同胞试水等离子高音
#391 四位DIY友所做的"号筒式等离子高音"。
#394-#399 关于“等离子扬声器 vs 静电扬声器”的讨论

LKKAUDIO 及 zhigang324 二位大侠关于“等离子扬声器 vs 静电扬声器”原理方面的讨论引人注目。不过这对俺目前的实践并无实质性的帮助。

俺听说“带电物体（包括气体）会随电场运动的原理”可能已经有200多年（？）的历史了，静电扬声器理应领先等离子扬声器100年才对啊。顽笑了……。

十分钦佩zhigang大侠的创新精神，希望有进展时别忘了到这里来展示展示啊。
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[DIY制作] [原创] DIY 个（等）离子扬声器