标准集团解析：离子扬声器的工作原理

发布时间：2023-06-28

等离子扬声器是扬声器的一种却完全区别于普通扬声器，普通扬声器都是通过振膜的振动驱动空气发声，振膜发声的本质是受迫振动，由于现有振膜是一种具有：回复力和质量的机械结构，因此会存在一个固有频率(即谐振频率)的问题这就不可避免的产生频谱失真(包含瞬态失真)，要想从根本上改善普通扬声器的发声性能首先必须解决谐振问题。等离子扬声器的出现可以说是应运而生，它没有振膜通过直接驱动离子化的空气振动发声，所以理论上等离子扬声器能限度还原声音的真实音色。
声波的本质就是空气的膨胀与收缩从而带动周围空气产生由近及远的传播现象;
电弧放电时电弧中的电流大小会改变电弧的截面的直径(粗细程度);
在一般的状态下，空气的分子大部分为中性不带电。但经过高压放电后就成为带电的粒子，这种现象称游离化或电离。剧烈的电离过程会产生电弧放电，电弧的横截面直径(粗细)与电弧中电流大小成正比，粗细程度就是空气膨胀程度不同的表现，(声波的产生需要空气的膨胀和收缩，收缩过程就是电弧电流由大变小时空气膨胀系数也由大变小的过程)通过音频信号控制电弧中电流的大小则产生相应的声波，这就是离子扬声器的原理。
等离子扬声器是一种纯甲类扬声器，要想出声无失真需要有一个合适的偏置电流。相同于三极管偏置：音频电流直接叠加在偏置电流上，由于电弧的粗细与电流的方向无关，因此这个偏置电流既可以是直流也可以是交流，偏置点的选取应满足：调制音频信号后：电弧电流的小值要大于电弧维持电流。
放电时的高温强氧化性会损耗电极尤其是受正离子轰击的阴极，为了尽量减少电极损耗常采用交流放电形式，而交流调制会带来采样失真的问题，为了限度的减少采样失真，因此要用20MHz及以上的高频基带信号，再在其上调制音频信号(调幅的方式)。