Parmi les inventions utilisées en électroacoustique moderne, le fluide ferromagnétique présente un intérêt particulier. Aujourd'hui, sur YouTube, vous pouvez voir de nombreuses astuces avec son utilisation, mais ce n'est même pas la question. L'apparition de ce fluide était directement liée au développement de la technologie spatiale.
Malgré son origine, cette invention est aujourd'hui utilisée dans des appareils assez terrestres, allant des disques durs aux
ordinateurs liquides et aux
montres très
particulières qui ont déjà été écrites sur GT. Le liquide est en demande dans l'électronique, l'ingénierie, la médecine, la défense et une foule d'autres domaines. Sous la coupe, je vais vous dire comment cette invention a vu le jour pour l'espace, comment elle est utilisée en électroacoustique et quel genre de controverse il y a parmi les amateurs d'audio autour de son utilisation.
Histoire de la création et du refus d'utilisation
Le fluide ferromagnétique a été créé par le scientifique américain Steve Papell il y a plus de 50 ans. À cette époque, Papell travaillait comme ingénieur à la NASA et était impliqué dans le développement de moteurs pour vaisseaux spatiaux.
Steve Papell et le fluide ferromagnétiqueLe développeur a été confronté à un problème - il était nécessaire de créer un système qui forcerait le carburant du réservoir à se déplacer vers le trou par lequel la pompe le pompe dans la chambre de combustion. Si nous parlons de carburant liquide, dans des conditions de gravité nulle, le liquide lévite librement dans le réservoir.
Pour résoudre le problème, le scientifique a décidé d'appliquer l'idée originale - rendre le carburant magnétique en le mélangeant avec une masse aux propriétés magnétiques. Ainsi, à l'aide d'aimants externes, il sera possible de contrôler facilement le carburant dans le réservoir.
Pour mettre en œuvre un tel mécanisme de contrôle, la substance liquide était la mieux adaptée. Après plusieurs semaines d'expériences, Papell a présenté au monde du fluide ferromagnétique. Pour créer son fluide, le scientifique a utilisé de la magnétite à double oxyde de fer (Fe
3 O
4 ), qu'il a broyée en mélangeant avec de l'acide oléique puis en ajoutant des solvants organiques.
Après l'achèvement du processus, une suspension colloïdale a été obtenue, qui contenait une suspension de particules de magnétite de 0,1 à 0,2 microns: 5% de particules de magnétite, 10% de modificateur, 75% de solvant (par exemple, de l'huile). Les molécules d'acide oléique ont été utilisées comme modificateur qui ne permettait pas aux particules d'oxyde de coller ensemble.
L'invention de l'ingénieur a été brevetée en 1965, US 3215572 A (fluide magnétique de faible viscosité obtenu par la suspension colloïdale de particules magnétiques).
L'invention de Papell a été acceptée avec enthousiasme par ses collègues de la communauté scientifique et de l'agence spatiale, et a permis à son nom de rester dans l'histoire de la physique. Cependant, malgré l'intérêt, la NASA n'a pas utilisé ses idées, principalement parce que le carburant de fusée solide était préféré. D'autres expériences avec du fluide ferromagnétique à la NASA ont concerné les systèmes de stabilisation des engins spatiaux.
Le liquide créé par Papell est estimé comme une contribution très importante - avec cette invention, il a jeté les bases d'une des nouvelles branches de la connaissance physique - la ferrohydrodynamique. D'autres développements et l'introduction de fluide ferromagnétique dans la pratique industrielle ont été dirigés par Ron Rosenzweig, collègue de Papell à la NASA. Le travail a été effectué dans la société AVCO, qui visait l'application commerciale de cette invention.
Ron Rosenzweig et fluide ferromagnétiqueHaut-parleurs fluides
Il est difficile de dire quelle entreprise a été la première à utiliser le fluide ferromagnétique pour la production de haut-parleurs. SONY est devenu le premier fabricant de masse d'émetteurs sonores à fluide ferromagnétique, l'utilisant pour créer des haut-parleurs haute fréquence et à large bande en 2012. Aujourd'hui, selon
www.czferro.com , plus de 300 millions de locuteurs sont produits
chaque année à l'aide de ferrofluide.
Le liquide est utilisé pour éliminer la chaleur de la bobine acoustique et agit également comme un amortisseur supplémentaire qui amortit les résonances parasites. Dans les conceptions actuelles, le fluide ferromagnétique est maintenu dans l'espace entre la bobine et l'aimant en raison de l'influence d'un champ magnétique, agissant comme une rondelle de centrage.
Dans la conception classique des enceintes, la rondelle, qui assure le centrage et l'amortissement de la bobine acoustique, la connecte directement (la bobine) au diffuseur. La recherche chez SONY a montré que la conception traditionnelle introduit plus de distorsion.
Le fait est que la rondelle agit en fait comme un deuxième diffuseur et, par conséquent, crée des oscillations. Le retrait de la rondelle annule son effet sur la reproduction sonore. Lors de l'utilisation de liquide, il est possible de réduire la distance entre la bobine et le diffuseur, ce qui permet de minimiser les pertes lors de la transmission des vibrations, de rendre le haut-parleur plus plat et compact (tout en conservant le niveau de volume précédent).
Le liquide offre une augmentation de volume de 2 dB et réduit la consommation d'énergie de 35%. En conséquence, la conception augmente l'efficacité du haut-parleur, tout en offrant un amortissement supplémentaire. Les effets des liquides, permettant d'augmenter l'amortissement et de réduire les résonances d'une telle dynamique, ont déjà été étudiés au XXIe siècle
aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.345854 .
Humide contre sec
L'apparition d'un nouveau type d'enceintes devait provoquer une réaction chez les personnes qui ne sont pas indifférentes aux équipements audio. Comme d'habitude, les discussions ont éclaté, où les opinions des audiophiles, des mélomanes et d'autres sympathisants étaient partagées.
Les traditionalistes, ayant «essayé» l'innovation, ont constaté la détérioration des caractéristiques dynamiques (et surtout «microdynamiques»). Les critiques s'appuient souvent sur des sensations subjectives lors de l'écoute et sur la crédibilité de leur expérience experte en audio. Les partisans de l'innovation ont noté une diminution de la distorsion, une plus grande fidélité de lecture et un volume élevé (compte tenu de la taille des haut-parleurs), en l'absence de données objectives sur les raisons pour lesquelles le liquide est mauvais.
Il est même arrivé au point que certains «courageux expérimentateurs» ont commencé à retirer le fluide de l'espace et à parler de «le son est devenu beaucoup mieux» (j'étais fatigué de commenter de telles choses, donc, en fait).
Quelqu'un a également essayé de cultiver le stéréotype selon lequel les haut-parleurs avec des liquides ne sont installés que dans des équipements économiques, ce qui n'est
pas vrai non plus .
Avec les chefs-d'œuvre de la logique sur ce sujet de quelques «expériences de vie sage», les fans de l'échantillon audio de 2012 peuvent être
trouvés ici .
Pour ma part, je tiens à mettre en garde ceux qui souhaitent retirer le liquide des haut-parleurs de leur système audio, téléviseur ou ordinateur portable. Les ingénieurs des fabricants ne sont pas des idiots, et s'ils voulaient utiliser le design avec la rondelle, ils le feraient. Je ne suis pas un grand expert en «microdynamique», mais il est probable que tout changement dynamique lors de l'utilisation d'un fluide sera dans la plage de valeurs qui peuvent être négligées (voire pas du tout).
Résumé
Le fluide ferromagnétique est l'une des inventions les plus intéressantes du siècle dernier, dont l'introduction ne fait que commencer. Son utilisation à la place d'une rondelle de centrage est l'une des innovations les plus notables et significatives dans la production d'émetteurs dynamiques au cours des 10 dernières années. Peut-être que l'article semblera unilatéral à quelqu'un, mais je n'ai pas pu trouver d'arguments de poids en faveur du fait que le liquide «nuit au son» ou le gâte d'une manière ou d'une autre. Si de tels faits existent - partagez les commentaires. Mais pour l'instant, à mon avis - c'est exclusivement une bénédiction.
En conclusion, je recommande de regarder des clips d'une beauté incroyable avec du fluide ferromagnétique.
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