Vì sao loa sử dụng dung dịch ferrofluid?

Vì sao loa sử dụng dung dịch ferrofluid?

Friday 18/01/2019 10:53 am GMT +7

Xem thêm:

Ferrofluid thường được dùng để tản nhiệt cho loa, giúp thiết bị hoạt động hiệu quả hơn. Có nhiều nguyên nhân để các hãng sản xuất sử dụng Ferrofluid cho các sản phẩm của mình.

Để hiểu về tác dụng của dung dịch nước từ ferrofluid, trước hết cần nhớ lại một điều: loa tạo ra âm thanh bằng cách di chuyển màng loa, làm chuyển động khối khí ở trước màng. Để thực hiện cơ chế này, driver loa thường sử dụng một motor điện sử dụng nam châm vĩnh cửu. Khác biệt lớn ở đây là cuộn voice coil của driver thường di chuyển theo đường thẳng chứ không phải là theo đường tròn. Cuộn voice coil di chuyển đẩy ra phía trước rồi rút về sau nhờ có dòng điện tác động, và quá trình chuyển động này cũng làm di chuyển màng loa gắn vào cuộn coil. Để màng loa không tạo ra chuyển động giả hay các dao động không mong muốn, nhà sản xuất sẽ cho thêm gắn thêm màng nhện (damper) vào trong cấu tạo driver loa. Với sự xuất hiện của màng nhện, cuộn voice coil sẽ phải di chuyển mạnh hơn, đồng nghĩa cần nguồn năng lượng lớn hơn bình thường mới có thể đẩy được màng loa đi mà không bị vật liệu giảm chấn cản trở.

dung dich ferrofluid

Bên cạnh đó, những loại màng nhện khác nhau cũng có đặc tính riêng, khiến chúng tác động đến những dải tần số bất kỳ và làm cho loa không thể tái hiện âm thanh ở những dải tần số đó. Các nhà khoa học đã phát triển một kỹ thuật mới, sử dụng dung dịch nước từ để thay thế màng nhện và theo công bố của họ, loại nước từ này có thể giải quyết triệt để vấn đề do tiêu hao năng lượng thấp hơn hẳn, đồng thời cho phép tạo ra âm thanh lớn hơn, rõ ràng hơn với tất cả các dải âm thuộc đáp tuyến tần số của loa. Cụ thể, những loại này có mức tiêu hao năng lượng thấp hơn khoảng 35% để tạo ra cùng mức âm lượng so với các loại loa thông thường khác, đồng thời với cùng mức năng lượng, âm lượng của loa cũng được tăng lên đáng kể, tới 3dB.

NASA là cơ quan đầu tiên phát triển dung dịch nước từ vào những năm 1960 và gọi dung dịch này là ferrofluid. Ban đầu ứng dụng của chúng là dùng để dẫn dầu chảy về buồng đốt nhiên liệu trong điều kiện môi trường không trọng lực. Loại dung dịch này có từ tính là vì thành phần cấu tạo ngoài chất lỏng bình thường còn có vô số các hạt chất rắn có kích thước vài chục cho đến vài trăm nm.

dung dich ferrofluid dep

Chúng không kết tụ với nhau vì ở bề mặt các hạt có một lớp chất hoạt động. Các đặc tính độc đáo của nước từ ferrofluid khiến chúng có rất nhiều ứng dụng. Bằng cách sử dụng từ trường có sẵn để kiểm soát dòng chảy hoặc chuyển động, ferrofluid có thể thay thế các bộ phận cơ học như hệ thống treo của xe ô tô, dòng nhiên liệu trong lò phản ứng và còn rất nhiều ứng dụng khác.
Trong các bộ loa thông thường, màng nhện có tác dụng giữ các bộ phận như màng loa và lò xo ở đúng vị trí ngay cả khi loa đang rung động. Tuy nhiên, màng nhện thường gây ra ma sát khi chuyển động, do đó sẽ tạo ra hiện tượng méo tiếng do xuất hiện các chuyển động thứ cấp thường được biết đến với cái tên là nhiễu ồn. Để giải quyết vấn đề ma sát, cần có một nguồn năng lượng nữa khi màng loa và màng nhện di chuyển và điều đó cũng giảm âm lượng của loa mất vài dB.
Khi thay thế màng nhện bên trong loa bằng nước từ ferrofluid, người ta thường không dùng quá nhiều, chỉ cần một lớp dày vài micron là đủ. Nam châm bên trong loa sẽ tạo ra từ trường vĩnh cửu và nước từ sẽ tương tác với từ trường, giữ cho màng loa và cuộn voice coil ở đúng vị trí trong khi vẫn cho phép chúng di chuyển một cách tuyến tính mà không tạo ra ma sát.

dung dich ferrofluid tot

Do không có chuyển động thứ cấp tạo ra bởi nước từ ferrofluid, âm thanh sẽ trở nên trong sạch, rõ ràng hơn và đây cũng là lý do khiến loa dùng nước từ tiết kiệm được 35% so với loa sử dụng màng nhện thông thường.

Nước từ ferrofluid dùng cho lĩnh vực audio thường sử dụng hai loại dung môi khác nhau: dung dịch tổng hợp và hydrocarbon. Cả hai loại này đều có độ bay hơi thấp và độ ổn định nhiệt cao. Tùy vào môi trường hoạt động mà người ta sẽ quyết định sử dụng loại chất lỏng nào, đồng thời áp dụng những điều chỉnh nhất định để đảm bảo cân bằng tốt nhất giữa các giá trị độ nhớt cũng như từ hóa nhằm tối ưu hóa chất lượng âm thanh mang lại.
Với việc sử dụng các loại dung môi khác nhau và số lượng vật chất từ tính bên trong dầu ferrofluid khác nhau, nhà sản xuất có thể sử dụng chúng cho rất nhiều mục đích. Khả năng bão hòa từ hóa phụ thuộc vào bản chất của vật liệu từ cũng như thể tích khối của nó. Thông thường, nhà sản xuất cần đảm bảo mật độ và độ nhớt của vật liệu sẽ tương ứng với các yếu tố tương tự của dung môi.

dung dich ferrofluid chat

Tất nhiên, ferrofluid cũng có những nhược điểm của riêng nó. Chẳng hạn, hãng Sonus Faber không bao giờ sử dụng dầu ferrofluid để làm mát cho cuộn voice coil giống như các loa thông thường bởi chất lỏng nhớt có thể làm ẩm loa tweeter, khiến chuyển động của loa chậm hơn. Đồng thời, tính chất của ferrofluid sẽ thay đổi khi nhiệt độ bên trong loa thay đổi, dẫn đến việc âm chất của loa tweeter bị ảnh hưởng sau khi chạy được một khoảng thời gian.

Các bạn có thể tham khảo các sản phẩm khác tại đây

Lịch sử sơ khởi của loa

Nguyễn Hào

Từ khóa:

Tin liên quan