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Plasmatweeter

Erstellt am 1-05-2010 von Jochen, Zuletzt geändert am 27-02-2012.


Achtung! ACHTUNG!
Die hier beschriebenen Experimente sind nicht ganz ungefährlich! Bitte nur nachbauen, wenn Ihr Ahnung von der Materie habt, und die Gefahren beachten!

Was ist ein Plasmatweeter?

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Ein Plasmatweeter ist nicht anderes, als eine hochfrequente audiomodulierte VTTC. Wobei hochfrequent größer 7Mhz ist. Warum liegt die Frequenz so hoch? Die Erklärung dafür ist recht simpel. Bis cirka 5Mhz sind die Entladungen noch relativ verästelt. Wie bei einer ganz normalen SGTC.

Folglich erzeugen diese Entladungen sehr stake Störgeräusche. Ab 7Mhz ändert sich dies aber. Die typische Farbe der Funken wechselt von Lila zu einem hellem Gelb. Es entstehen auch keine Funken mehr sondern eine Art Flamme, die so ähnlich aussieht wie eine Kerzenflamme, jedoch um einiges heißer ist, nämlich cirka 2500°C.

Diese Flamme gibt kein Störgeräusch von sich, sie ist nahezu unhörbar. Vorausgesetzt man versorgt seinen Plasmatweeter mit vollgleichgerichteter und geglätteter Wechselspannung. Jetzt fragt ihr euch bestimmt, warum man einen so komplizieren bzw. umständlichen Weg nimmt Musik wiederzugeben.

Ein Plasmatweeter ist eine punktförmige Schallquelle, die keine Trägheit besitzt. Da Masse und Wärmekapazität der Luft sehr klein sind, folgt die Flammengröße und damit auch der Druck dem Audiosignal praktisch trägheitslos. Da die Größe der Schallquelle, der Flamme, klein gegenüber der Wellenlänge der hohen Frequenzanteile des Audio-Spektrums ist, hat man es mit einer über den nahezu gesamten Audio-Bereich praktisch punktförmigen Schallquelle zu tun. Dieses Verhalten ist mit einem mechanischem Lautsprechern nicht zu erreichen.

Der Schaltplan stammt in seiner ursprünglichen Version von der TU-Berlin. Ich habe ihn aber meinen Bedürfnissen ein wenig angepasst:

 

Tipps für den Aufbau

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Es ist vollkommen egal, welche Eigenresonanz eure Spule (L1) hat. Sie sollte nur um die 20Mhz haben, da bei dieser Frequenz eine sehr leise Entladung entsteht.

Das wohl größte Problem meiner Meinung nach ist die Stromversorgung.

Ich habe es mit 2 MOTs gelöst. Ein MOT erzeugt die Anodenspannung. Der Andere die Gitter und Heizspannung. Dafür habe ich den MOT ein wenig "gemoddet" :-) Die Sekundärspule entfernt, den MOT mit einer Metallsäge an den Schweißnähten aufgetrennt, ein Spule für die Gitterspannung und eine Spule für die Heizspannung eingebaut. Danach das Ganze wieder zugeschweißt. Für das Schweißen geht Ihr am bestem zum Schlosser eures Vertrauens, da hier hierfür ein Schutzgasschweißgerät braucht, was die meisten wahrscheinlich nicht haben.

Außerdem sollte man im Schaltplan für alle Kapazitäten <= 2nF Keramikkondensatoren verwende. Den Ausgangsübertrager, bzw. zweckentfremdeten "Eingangsübertrager", gibt es hier. 128€ sind zwar viel Geld, aber dafür bekommt man auch Qualität. Schließlich soll es ein High-End Plasmatweeter werden.

Der Breakout sollte aus eine Wolframelektrode gebaut werden. Da die Plasmaflamme, wie oben schon erwähnt bis zu cirka 2500°C heiß werden kann, kann folglich auch kein Breakout aus Stahl oder Kupfer verwendet werden. Wolfram schmilzt erst bei cirka 3500°C.

Außerdem ist es noch wichtig zu wissen, dass bei diesen hohen Frequenzen der Strom nur noch auf der Oberfläche eines Leiters fließen kann. Der Strom, also die Elektronen, verdrängt sich durch seine eigenen Wirbelströme aus dem Inneren eines Leiters. Daher empfiehlt es sich die Verkabelung im Anodenkreis mit 4mm² oder dicker auszulegen, um ohmsche Widerstände zu vermeiden, bzw. zu minimieren. Hier zählt nämlich nicht der Kabelquerschnitt, sonder die Oberfläche des Kabels. Umso größer der Kabelquerschnitt ist, desto größer auch die Oberfläche. Man könnte aber auch Kupferblech als Leitung nehmen, allerdings würde diese Art von Kabel spätestens bei den beiden Spulen Probleme bereiten.

Jetzt gibt es eigentlich nur noch eine Sache zu sagen, und zwar, dass der Plasmatweeter nicht direkt mit einem MP3 Player gespeist werden kann. Man benötigt noch einen kleinen Vorverstärker.

Noch eine kleine Warnung zum Schluss. Wenn mich nicht alles täuscht, dann wird in dem Frequenzbereich schon gefunkt. Um unnötigen Ärger mit irgendwelchen Behörden zu vermeiden, sollte man dem Plasmatweeter noch einen faradayschen Käfig spendieren. Das spart Ärger und vor allen Dingen Geld :-)

 

Funktion

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Info In Arbeit
Dieses Projekt, bzw. diese Seite ist noch in Arbeit, und wird in absehbarer Zeit fertiggestellt werden.  Keine Garantie auf die hier dargebotenen Informationen :D

 

Tipps und Tricks zur Audiomodulation

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Wenn Ihr euch den Link zur TU-Berlin angeschaut habt, dann habt ihr mit Sicherheit festgestellt, dass die Speisung des Audiosignals sehr aufwändig ist.

Röhrenverstärker, Tonnen von Feritt-Kernen, und trotzdem noch minimales Rauschen.

Hier meine Lösung des Problems:

Am Anfang dachte ich, wenn ich einen Vorverstärker einfach in einem Alubox baue plus Netzfilter und einem Trafo, dass kein Rauschen auftreten würde. Nunja, falsch gedacht.

Ich habe aber die beobachtung gemacht, dass wenn ich den Tweeter direkt mit meinem MP3-Player füttere, dass weder Rauschen noch Kratzen zu hören ist. Einzig und alleine war die Lautstärke etwas ernüchternd.

Lösung des Problems. Ich nahm mir also einfach meine Vorverstärker "Box" habe den Trafo und Filter wieder ausgebaut und betreibe es jetzt einfach mit einem Akku. In meinem fall ein LiPo.

Und das war die Lösung des Problems. Es hat wunderbar funktioniert und hat mich vll 20€ gekostet. Ich war so faul und habe mir einen fertigen Verstärker gekauft, weil ich nicht motiviert genug war um mir selber einen zusammen zu löten.

Aber nicht erschrecken, wenn ihr es genauso versucht. Wenn er nur den Verstärker anschließt, so brummt alles. Sobald aber der Verstärker ein Signal bekommt, verschwindet jegliches Rauschen sofort!