Der erste Schallwandler der ionisierte Luft als Schwingkörper benutzt war vermutlich der `Singing Arc´ (singender Lichtbogen), vom Engländer William Du Bois Duddells im Jahr 1900. Mit seiner umgebauten Reinkohlbogenlampe gelang es ihm  ungedämpfte Schwingungen auf unterschiedlichen Frequenzen zu erzeugen. Kurze Zeit später entwickelte der dänische Forscher Valdemar Poulsen eine weitere verbesserte Version des `Singing Arc´. Es war also ein ausklingender Ton zu hören. Trotz des Publikumserfolges in England wurde diese Erfindung nie mehr als ein Präsentation-Experiment und fand keine praktische Anwendung.

Abb.8: Schaltung des ´Singing Arc´

    Die ersten Ionenlautsprecher zur Musikwiedergabe, nach dem Prinzip wie wir es heute kennen, stammen aus den USA der 1940er-Jahre. Ab 1946 leitete der Franzose Siegfried Klein die Entwicklung des ersten kommerziellen Ionenlautsprechers. 1956 kam er unter dem Namen Ionovac auf den Markt.  In der zweiten Hälfte der 70er Jahre erlebte das Konzept der Schallwandlung mittels Plasma ihren Höhepunkt. Die unterschiedlichsten Weiterentwicklungen des Ionovac kamen auf den europäischen und nordamerikanischen Markt. Obwohl diese Lautsprecher nicht sehr leicht erschwinglich waren, blieb für die Hersteller immer die Frage der Rentabilität der Produktion. So mussten beispielsweise auch jahrelang entwickelte Modelle in einen vorzeitigen Produktions-Stopp gehen. Der Ionenlautsprecher war und ist bis heute noch ein seltenes Ausnahmegerät. Stückzahlen im vierstelligen Bereich wurden von kaum einem Modell erreicht. Er fand nie eine breite Abnehmerschaft. Der Käuferkreis beschränkt sich auf Sammler und Audio-Liebhaber.

    Der Ionovac wurde 1956 von der Firma DuKane in den USA herausgegeben. Das Entwicklungsteam um Dr. Siegfried Klein schuf den ersten Meilenstein der Ionenhochtöner die mit dem Prinzip des hochfrequenten offenen Reihenschwingkreises funktionierten. Fast alle nachher entwickelten Ionenlautsprecher arbeiten nach dem selben Prinzip. Als modulierbarer Verstärker im Schwingkreis diente eine Pentoden-Röhre. Die Oszillatorfrequenz beträgt ca. 20 Megahertz. Das gesamte Gerät kam mit einer einzigen Verstärker-Stufe aus, da das Musiksignal mit einem Eingangsübertrager mit  Übersetzungsverhältnis 1 zu 45 direkt an das Schirmgitter angelegt wurde. Die  Elektrode führt waagrecht von hinten in das Horn. Bei frühen Versionen musste sie alle 200 Stunden ausgetauscht werden. Der Hochtöner deckte einen Frequenzbereich ab 3500 Hertz mit einem Schalldruck von bis zu 95 Dezibel ab.

Abb.9: Ionovac

    Die Entwicklung des Physikers Dr. Alan E. Hill ist einer der aufregendsten Ionenlautsprecher die je gebaut wurden. Hierbei erzeugen gleich fünf separat angesteuerte Elektroden  eine Plasmawolke. Die Elektroden wurden von Helium umspült, und verhinderten somit einen Ozonausstoß. Mit dieser Plasmakammer konnten schon Frequenzen unter 1000 Hertz wiedergeben werden. Der komplette „Hill Type 1“ beinhaltete auch noch einen 12-Zoll-Tieftöner und einen 4-Zoll-Mitteltöner. Die Helium-Flasche war von der Rückseite des rund 90 cm großen Gehäuses aus austauschbar. Von diesem Modell wurden ab 1978 lediglich zirka 60 Paare hergestellt und fast ausschließlich in den USA verkauft.

Abb.10: Hill Type 1, Plasmakammer, Gasflasche

    Die erste europäische serienreife Entwicklung gelang der deutschen Firma Magnat im Jahre 1981. Sie entschied sich für eine HF-Endstufe mit einem speziell von Motorola angefertigten Hochspannungs-Transistor. Für die Zündung wurde nach langem Experimentieren ein umgebautes Relais mit einem Bolzen, der sich zur Elektrode hin und weg bewegen kann, vorgesehen. Die zweilagige Drahtkugel in der sich die Elektrode befindet dient hier nicht nur zur elektromagnetischen Abschirmung. Durch die hohe Hitzeentwicklung innerhalb der Drahtkugel wird die Halbwertszeit vom produzierten Ozon reduziert. Diese Maßnahme verringert den Ozonausstoß in die Umgebung.

Abb.11: Magnat MP-02

Abb.12: Prototyp des Digiplasma

    Der 1981 in der Schweiz entstandene Ionenlautsprecher arbeitet mit einem völlig anderen  Prinzip. Das Musiksignal wird in ein pulsweitenmoduliertes Signal (PWM) mit einer Frequenz von 100 Kilo-Hertz gewandelt. Der mit 300 Volt gespeiste Schaltverstärker und der nachgeschaltete Hochspannungs-Transformator erhöhen die Amplitude des PWM -Signals auf 6000V. Das genügt um eine Plasma-Flamme zu erzeugen.

Abb.13: Blockschaltbild des Digiplasma