Электродинамическая головка с нанодисперсной магнитной жидкостью

Предлагаемое изобретение относится к звуковоспроизводящей технике и может применяться при изготовлении электродинамических громкоговорителей.

Широко известны электродинамические головки (Эфрусси М.М. Громкоговорители и их применение. М.: Энергия, 1971, с.11), содержащие диффузородержатель, диффузор, звуковую катушку, магнитную систему, состоящую из постоянного магнита, двух фланцев, керна, при этом керн образует с одним из фланцев рабочий зазор.

Электродинамическая головка с нанодисперсной магнитной жидкостью состоит из трех основных частей (Рис. 1.): магнитной системы 1, подвижной системы 2 и диффузородержателя 3. Подвижная система электродинамической головки включает в себя диффузор 4, звуковую катушку 5, центрирующую шайбу 6, пылезащитный колпак 7.

Магнитная система состоит (рис. 2.) из постоянного магнита 8, верхнего фланца 9, нижнего фланца 10, керна 11.

Верхний фланец 9 и керн 11 образуют рабочий зазор 12, заполненный нанодисперсной магнитной жидкостью 13. В рабочий зазор 12 помещена звуковая катушка 5. На поверхности керна 11 выполнена кольцевая канавка 14, отстоящая от торца керна на расстоянии, равном ширине верхнего фланца 9, в канавке размещено короткозамкнутое кольцо 15, выполненное из материала с высокой электропроводностью, например меди, при этом форма сечения кольца 15 совпадает с формой сечения кольцевой канавки 14 керна 11.

Кромки керна 11 и верхнего фланца 9, расположенные в области рабочего зазора 12, закруглены. Поверхности керна 11 и верхнего фланца 9, контактирующие с нанодисперсной магнитной жидкостью 13, имеют немагнитное электропроводящее покрытие 16. Наружная поверхность электропроводящего кольца 15 расположена на одном уровне с поверхностью немагнитного электропроводящего покрытия 16 керна 11. Поверхности деталей, образующих внутреннюю полость магнитной системы 17, керна 11, нижнего фланца 10, постоянного магнита 8, верхнего фланца 9, имеют электропроводящее покрытие 18.

Исследование магнитного поля в зазоре магнитной системы динамической головки показало, что вблизи поверхности керна 11 и верхнего фланца 9 существуют зоны повышенной напряженности магнитного поля (фиг.3), расположенные в области кромок деталей. В этих зонах напряженность магнитного поля может существенно превышать напряженность поля в зазоре 12 магнитной системы.

Эти зоны являются местом, где нанодисперсная магнитная жидкость 13 не выдерживает внутренних перенапряжений и со временем разрушается. Недостатками данной динамической головки являются невысокие качество звучания, надежность и ресурс. Так в работе (stereo.ru Динамические головки) отмечается, что применение коллоидных растворов или суспензий ферромагнитных частиц ограничивает срок службы головки из-за значительного увеличения со временем их вязкости. Заполнение зазора магнитной системы динамической головки суспензией не обеспечивает стабильные временные характеристики динамической головки.

Суспензия — это грубодисперсная система с твердой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой.

Частицы дисперсной фазы велики (более 10 мкм) и оседают со временем под действием силы тяжести (седиментируют). В магнитных суспензиях твердые частицы выполнены из магнитных материалов. Плотность магнитных материалов в несколько раз выше плотности используемых дисперсионных сред, поэтому даже при хранении в обычных условиях такие суспензии малоустойчивы и быстро расслаиваются.

Помещение магнитных суспензий в магнитное поле только интенсифицирует этот процесс, и говорить о стабильности характеристик технических устройств с магнитными суспензиями, в том числе динамических головок, не приходится.

Источник: патент RU 2 399 165 C1

• динамическая головка
• динамический громкоговоритель
• история динамика
• конструкция динамика
• устройство громкоговорителя