在现代电声中使用的发明中,特别感兴趣的是铁磁流体。 今天,在YouTube上,您可以看到许多精美的使用技巧,但这还不是重点。 这种流体的出现与空间技术的发展直接相关。
尽管起源于本发明,但如今,本发明仍在相当尘土的设备中使用,从硬盘驱动器到
液体计算机以及已经在GT上写过的极其
独特的手表 。 电子,工程,医学,国防和许多其他领域都需要液体。 首先,我将告诉您这项发明是如何在太空中实现的,如何在电声中使用,以及围绕它的使用的音频爱好者之间存在何种争议。
创作和拒绝使用的历史
铁磁流体是美国科学家史蒂夫·帕佩尔(Steve Papell)于50多年前发明的。 当时,帕佩尔(Papell)在美国宇航局(NASA)担任工程师,并参与了航天器发动机的开发。
史蒂夫·帕佩尔和铁磁流体显影剂面临一个问题-必须创建一个系统,该系统将迫使燃料从油箱移至孔,泵通过该孔将其泵入燃烧室。 如果我们谈论的是液体燃料,那么在零重力条件下,液体会在油箱中自由悬浮。
为了解决这个问题,科学家决定采用最初的想法-通过将燃料与具有磁性的物质混合来使燃料具有磁性。 因此,使用外部磁体,可以容易地控制箱中的燃料。
为了实施这种控制机制,液体物质是最合适的。 经过数周的实验,Papell向世界展示了铁磁流体。 为了制造流体,科学家使用了双氧化铁磁铁矿(Fe
3 O
4 ),将其与油酸混合然后加入有机溶剂进行研磨。
在该过程完成之后,获得胶体悬浮液,其包含尺寸为0.1-0.2微米的磁铁矿颗粒的悬浮液:5%的磁铁矿颗粒,10%的改性剂,75%的溶剂(例如油)。 油酸分子用作不允许氧化物颗粒粘在一起的改性剂。
工程师的发明在1965年获得了US 3215572 A的专利(通过磁性颗粒的胶体悬浮液获得的低粘度磁性流体)。
帕佩尔的发明受到了科学界和航天局同事的热烈欢迎,并使他的名字保留在物理学史上。 但是,尽管有兴趣,但NASA并没有采用他的想法,主要是因为首选固体火箭燃料。 美国宇航局对铁磁流体的进一步实验涉及航天器稳定系统。
据估计,由Papell制造的液体是非常重要的贡献-凭借这项发明,他为物理知识的新分支之一-铁流体动力学奠定了基础。 Papell的NASA同事Ron Rosenzweig领导了进一步的发展并将铁磁流体引入工业实践。 该工作是在AVCO公司中进行的,其目的是本发明的商业应用。
罗恩·罗森茨威格和铁磁流体流体扬声器
很难说哪个公司是第一家使用铁磁流体生产扬声器的公司。 索尼成为第一家使用铁磁流体的发声器的大规模制造商,并于2012年使用它制造了高频驱动器和宽带。 根据
www.czferro.com的数据 ,如今,每年使用铁磁流体生产的扬声器超过3亿。
液体用于消除音圈的热量,并且还用作阻尼寄生谐振的附加阻尼器。 在当今的设计中,由于磁场的影响,铁磁流体被保持在线圈和磁体之间的间隙中,充当定心垫圈。
在经典扬声器设计中,提供音圈居中和缓冲作用的垫圈将其(音圈)直接连接到扩散器。 索尼的研究表明,传统设计会引入更多失真。
事实是,圆盘实际上起着第二扩散器的作用,因此会产生振荡。 移走圆盘会使其对声音再现的影响无效。 当使用液体时,可以减小线圈和扩散器之间的距离,从而使振动传递过程中的损失最小化,从而使扬声器更加扁平和紧凑(同时保持先前的音量水平)。
该液体的体积增加了2 dB,功耗降低了35%。 因此,该设计提高了扬声器的效率,同时提供了额外的阻尼。 在21世纪
aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.345854中已经研究了液体的作用,可以增加阻尼并减小这种动力学的共振。
湿对干
预计新型扬声器的出现会引起对音频设备无所谓的人们的反应。 像往常一样,讨论激增,发烧友,音乐爱好者和其他同情者的意见分歧。
传统主义者“尝试”了创新之后,注意到动态(尤其是“微动力”)特性的恶化。 评论家尤其经常在聆听时依靠主观感觉,并依靠他们在音频方面的专业经验的信誉。 支持者指出,在缺乏关于液体不良原因的客观数据的情况下,失真减少,回放保真度更高和音量较高(给定扬声器的大小)。
甚至到了一些“勇敢的实验者”开始清除间隙中的液体并谈论“声音变得更好”的事实(因此,我厌倦了对这些事情的评论,这是事实)。
有人还努力树立这样的刻板印象,即仅在廉价设备中安装带有液体的扬声器,这也是
不正确的 。
通过一些“明智的生活经历”中有关该主题的逻辑杰作,可以在
此处找到 2012年音频样本的
支持者 。
就我而言,我要提醒那些要清除音频系统,电视或笔记本电脑扬声器中的液体的人。 制造商的工程师不是白痴,如果他们想将设计与洗衣机一起使用,他们会做的。 我不是“微动力学”方面的专家,但是使用流体时任何动态变化都可能在可以忽略的值范围内(如果有)。
总结
铁磁流体是上世纪最有趣的发明之一,其引入才刚刚开始。 在过去的十年中,它的使用而不是定心垫圈是动态发射器生产中最引人注目的也是最重要的创新之一。 也许这篇文章对某人似乎是单方面的,但我找不到合适的论据来支持液体“损害声音”或以某种方式破坏声音的事实。 如果存在这些事实,请在评论中分享。 但就目前而言,我认为,这只是一种祝福。
总之,我建议您观看一些带有铁磁流体的精美片段。
繁忙的视觉效果和铁磁流体雕塑:观看:使用的图像:
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