Ionenlautsprecher "erzeugen" Schall durch eine Plasmaflamme. Ihre Größe ist von zwei Schwingungen abhängig. Einer hochfrequenten Schwingung (Resonanzfrequenz des Schwingkreises) und einer Niederfrequenten (Musiksignal).
Abb.1: Schematische Darstellung der Plasma-Erzeugung
Im Serienschwingkreis pendelt die Energie von der Kapazität zur Induktivität. Die Kapazität bildet ein Metallstab (Elektrode) der von einem Metallring in einigen Millimetern Entfernung umschlossen ist. Ist diese Kapazität geladen, entlädt sie sich über die Spule, welche aber ein weiterfließen des Stroms bewirkt, dass die Kapazität negativ aufgeladen wird. Diese Ladung verursacht widerum einen Strom in die negative Richtung bis die Kapazität wieder positiv geladen ist. Dieser Vorgang wiederholt sich zirka 30 Millionen mal in einer Sekunde. Es bauen sich Spannungsspitzen im Kilovoltbereich auf. Zwischen Kapazität und Induktivität fließt auch ein großer Wechselstrom. Da die Elektrode auf diesem Potential liegt und vom Wechselstrom durchflossen wird, bewirkt dies einen Austritt von Ladungsträgern an der Spitze der Elektrode. Die Luft um die Spitze herum wird ionisiert, also leitend gemacht. Die Luft befindet sich im sogennante Plasma-Zustand.
Da das Musik-Wechselsignal den Verstärkungsfaktor der Verstärkerstufe im Schwingkreis ändert, ändert sich auch die Amplitude der hochfrequent schwingenden Plasmaflamme im Verhältnis zum niederfrequenten Musiksignal. Man spricht von einer Amplitudenmodulation. Die Hüllkurve des Hochfrequenzsignals entspricht dem Musiksignal.
Abb.2: Modulation mit NF-Signal
Die Änderung des Volumens der Plasmaflamme verursacht eine Änderung des Luftdrucks, und setzt somit akkustische Schallwllen frei. Für unser Ohr ist nur die Hüllkurve des entstandenen Schalls wahrnehmbar, da sich deren Frequenz im hörbaren Frequenzbereich befindet.
Abb.3: Die Entstehung der Schallwellen
