This paper presents some acoustic characteristics of a positive-corona-discharge loudspeaker, based on a parallel array of wires (corona electrode) and bars (collector electrode). The acoustic pressure is a combination of a monopolar and a dipolar term. The former arises from heat exchange in the wire surroundings and the latter stems from elastic collisions of drifting ions and neutral molecules in the gap between the electrodes. The relative contribution of both terms is studied. A differential circuit is devised to measure the AC ionic current in real time. This allows to relate it to the acoustic pressure and to compute the loudspeaker efficiency. Measurements on directivity and frequency response evidence that, even though the loudspeaker is a sum of discrete sources, it behaves as a rectangular diaphragm. This reduces the acoustical short-circuit and improves the transducer efficiency. Finally this work proposes a simple method to decrease the sound pressure harmonic distortion by applying a simple linearizing algorithm (based on the I-V discharge relationship) to the input signal. I. INTRODUCCIÓNOS TRANSDUCTORES electroacústicos que utilizan una descarga corona (plasma frío), tanto en parlantes [1]-[3] como en micrófonos [4]-[5], son conocidos desde hace largo tiempo. Este tipo de descarga se basa en un campo eléctrico altamente no uniforme entre dos electrodos. Al aplicarles una alta tensión continua (DC) aparece, cerca de uno de ellos (electrodo corona), una zona de ionización que provee electrones e iones. La polaridad de los iones es tal que siempre tienden a alejarse del electrodo corona (independientemente de que sea positivo o negativo). Estos iones colisionan elásticamente con partículas neutras y les transfieren cantidad de movimiento, produciendo un movimiento de fluido conocido como "viento eléctrico". Si una señal alterna (AC) se superpone a la tensión DC la velocidad del fluido es modulada alrededor de su valor medio. Como resultado, se genera una señal acústica. Además de ésta, otra fuente de ondas sonoras aparece en la zona de ionización donde cambios en su temperatura (debido a la señal AC) producen variaciones de la presión.Estos parlantes no han encontrado un uso generalizado, quizás debido a su baja eficiencia. Sin embargo, su simplicidad, ausencia de partes móviles, amplia respuesta en frecuencia (llegando incluso al ultrasonido) y la posibilidad de generar frentes de onda arbitrarios; los convierten en transductores atractivos para propósitos de investigación.Diferentes autores han mostrado características relevantes de algunos prototipos [1]-[3], [6]-[8] pero, en lo mejor de nuestro conocimiento, muy poco se ha reportado sobre distorsión y el uso de hilo metálico como electrodo corona.Este trabajo presenta la directividad, respuesta en frecuencia, distorsión y eficiencia de un parlante de corona positiva, basado en un arreglo de descargas hilo-barra. Dicha estructura evita el cortocircuito acústico y la fuente se comporta como un pistón simple rectangular. Debido a que la relación ent...

Recib ido: 1 8 / 1 1 / 2 0 1 3 ; acep t a do: 2 3 / 0 7 / 2 0 1 4 Estudiamos el comportamiento eléctrico de una descarga corona positiva modulada a frecuencias de audio. Empleamos un arreglo de alambres de cobre paralelos (electrodo corona), enfrentados a uno similar de barras de bronce. Al medir la corriente iónica por medio de un circuito diferencial encontramos que los efectos de tiempo de tránsito de los iones son importantes y se reflejan en la respuesta eléctrica. Los circuitos equivalentes tradicionales, desarrollados para describir descargas negativas, no pueden dar cuenta de la admitancia medida. Mostramos un nuevo modelo equivalente basado en componentes dependientes de la frecuencia. Palabras clave: descarga corona, admitancia, tiempo de tránsitoWe study the electrical behavior of a positive corona discharge, modulated at audio frequencies. We use a set of parallel copper wires (corona electrodes) that face a similar array of brass bars. We developed a differential circuit to measure the ionic current and the obtained results show transit time effects are noticeable and the electrical response departs from the expected performance. The standard equivalent circuit, suitable to describe a negative corona discharge, fails to describe the measured admittance. We present a new equivalent model that resorts to frequency-dependent components.

Presentamos la generación de frentes de onda acústicos cilı́ndricos usando transductores iónicos. Estos transductores están basados en la transferencia de momentum lineal por colisiones entre iones generados en una descarga corona y moléculas neutras. Dado que la forma de los electrodos puede ser elegida con gran flexibilidad, es posible obtener un flujo de aire que, en las vecindades del emisor, tiene asociado un frente de onda que se aparta de los conseguidos habitualmente con pistones planos. Mostramos las caracterı́sticas acústicas de un transductor cilı́ndrico y, como aplicación, el uso en el estudio de un filtro pasabanda basado en un cristal sónico.

No abstract