¿Cuál es la física detrás de hacer que las bobinas de Tesla canten en tono (como ArcAttack)?

El sonido se produce cuando las moléculas de aire vibran debido a alguna energía externa aplicada. Considere un altavoz cuando se le aplica una señal eléctrica. La fuerza electromagnética hará que el diafragma vibre. Esta vibración se transfiere a las moléculas de aire adyacentes y se propagará como una onda de sonido.

Las bobinas Tesla convencionales no son adecuadas para la reproducción de sonido, ya que controlarlas es prácticamente difícil. Las bobinas Tesla de estado sólido se utilizan para producir sonido, ya que podemos controlar la frecuencia y la potencia de la salida.

La producción de sonido con bobinas de Tesla es similar a la de los rayos y los truenos. Cuando la descarga eléctrica se produce a partir de nubes como rayos, el aire se ioniza. A medida que los electrones se precipitan a través del camino ionizado, las moléculas ionizadas emitirán luz y energía térmica. Este medio calentado e ionizado está en estado de materia plasmática. El calor extremo de este medio hará que se expanda. (La temperatura de la iluminación puede variar hasta 30000-50000 grados Celsius). Después de que la descarga de energía haya terminado, la columna de aire calentada se enfría y colapsa. Este rápido colapso de la columna de aire causará vibraciones masivas y lo escucharemos como un trueno. Del mismo modo, se crea un zumbido / estallido cuando se crea un arco y se contrae usando la bobina Tesla.

Una bobina Tesla es un dispositivo resonante que funciona a una frecuencia resonante que generalmente oscila entre unos pocos cientos de kHz y unos pocos MHz. En bobinas de Tesla de estado sólido, controlamos la bobina de Tesla utilizando un inversor que funciona a una frecuencia resonante. Supongamos que tenemos que generar una nota musical de frecuencia de 400 Hz durante un segundo, a partir de una bobina Tesla que funciona a 200 kHz. Lo que haremos es usar circuitos de control, la bobina Tesla se enciende y apaga 400 veces por segundo. (Para la misma nota para una duración de 0,5 segundos, tenemos que encender y apagar 200 veces en 0,5 segundos) Una chispa creará un sonido de estallido / zumbido. En el ejemplo anterior, hicimos 400 sonidos de popping en un segundo. El oído humano lo percibirá como una nota musical de 400 Hz. La frecuencia de funcionamiento real de 200 kHz es inaudible para los humanos. Así se puede reproducir cualquier nota musical. Pero para una reproducción fiel del tono / frecuencia musical por sí solo no es suficiente. Necesitamos controlar el nivel de volumen del sonido. Esto se logra modulando la entrada de potencia a la bobina Tesla de acuerdo con la forma de onda de la señal de entrada (modulación de amplitud). La modulación de amplitud no es popular ya que requiere un amplificador de audio potente. El mismo efecto se puede lograr fácilmente utilizando la modulación de ancho de pulso (PWM), que es más fácil de implementar en la bobina Tesla de estado sólido existente.

En bandas como ArcAttack, primero se envía la señal de los instrumentos musicales a un dispositivo de control que la convertirá en pulsos adecuados y activará la bobina Tesla para reproducir música.

Es bastante fácil construir una versión en miniatura de este experimento si uno tiene conocimientos básicos de electrónica.
555 Flyback modulado de audio: este no es un circuito resonante de bobina Tesla, sino un transformador Fly-back accionado utilizando un temporizador 555 IC. Puede crear sonido a partir de un arco pequeño de aproximadamente 1-2 cm de longitud. La entrada de audio se puede proporcionar desde fuentes como un teléfono móvil, un reproductor de CD, etc. Este circuito es “comparativamente” más seguro que las grandes bobinas de Tesla. Si toca la chispa de este circuito, recibirá un shock desagradable o se quemará, pero no sufrirá lesiones graves. Los artistas de ArcAttack están usando trajes y cascos de cota de malla que actuarán como una jaula de Faraday y los protegerán de los arcos. De lo contrario, se fríen / despiden.

una chispa hace un clic, muchas chispas producen un zumbido / tono de estado sólido o la válvula de la bobina de Tesla produce las chispas: tiene chispas que van a una frecuencia más alta que la audible y varía el ancho de los pulsos con la modulación de audio (no AM o FM ..es PWM como se dijo) el circuito de control es un drsstc. Tengo un pequeño ejemplo aquí con una breve explicación: google audio drsstc para el artattack one