磁流体 钛球顶 高音扬声器

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八十年代国外已开始把磁流体技术应用于扬声器,并已有实用、商品化的产品供应市场。国外众多的名牌厂家几乎无一例外地都采用了磁流体技术,国内近几年也在进行这方面的研究。为使广大发烧友能够了解并正确使用磁流体钛球顶高音扬声器,下面就对其性能及其原理作一介绍。

一、磁流体

磁流体是一种液态磁性材料,通常将铁磁性或亚铁磁性材料球磨成直径小于150埃的超微粉末,在其微粒的表面包覆一层表面活化剂,以降低表面张力,使微粒粉末在磁场中不会抱团。将这种经活化处理的微粒均匀地弥散在载液中即形成稳定的磁流体。目前较理想的载体为壬二酸二辛脂,用这种载体做成的磁流体可在音圈温度100℃的条件下,在输入额定功率时使扬声器连续工作5万小时以上,性能变化在额定允许范围内。

二、磁流体对扬声器性能的改善

磁流体制作工艺复杂,价格较高,但它能大大改善扬声器的性能。

1.改善音圈散热条件,提高功率承受能力,减少扬声器热损坏机会。一般低音扬声器转换效率仅为1%~5%之间,高音扬声器还要低一些,也就是说90%以上的电功率在音圈内转换为热量。图1为音圈温度随输入电功率变化曲线图。高音扬声器因振幅很小,依靠空气散热能力远不如低音扬声器,这是造成普通高音扬声器容易烧毁的重要原因。而磁流体的导热率比空气的导热率高一个数量级,在高音扬声器的磁隙中加入磁流体后,大大提高了导热效率,降低了音圈温升。从图1中可看出,在相同的音圈温度时,磁流体扬声器比普通高音扬声器功率容量高出近3倍,但实际中由于受材料及结构限制,承受功率稍低于上述理论值。由此可见,加入磁流体后,不但大大提高了扬声器的功率承受能力,也解决了功率饱和问题,增大了动态范围。

图1
图1 🔍原图 (538×351)

2.提供良好阻尼,减少频响峰谷,降低等效Q值。磁流体在磁场中表现出良好的阻尼作用,它对音圈的作用等效于减小振动系统的等效质量,表现在电声性能上如图2所示。从图中可以看出,加入磁流体后明显地抑制了第一谐振峰,使之与中低音平滑地连接,音质表现更加纯真。图3为国产伟达AMA108Ti-2磁流体钛球顶高音扬声器的频响曲线和阻抗曲线,该扬声器的低频下降圆滑,阻抗曲线几乎是一条直线,f\(_{0}\)处的谐振峰声压比未加磁流体前降低了11dB。

图2
图2 🔍原图 (509×409)
图3
图3 🔍原图 (574×376)

3.能显著减少二次谐波失真。高音扬声器的音圈在运动中存在着径向的变形振动,这种振动是造成高音扬声器二次谐波失真的主要原因。磁流体在磁路中类似于音圈的第二支撑,音圈在变形振动时,磁流体对它的阻尼作用非常明显。根据国外资料,在球顶高音扬声器中采用磁流体可降低f\(_{0}\)处的二次谐波失真25dB,在f0以外区域的二次谐波失真可降低35dB以上。

三、实际产品性能及试听效果

AMA108Ti-2高音扬声器根据上述原理设计,采用进口磁液、铝镁合金骨架、铝芯无氧铜线、纯钛振膜及相位均衡等。

在实际试听时,选用器材为LUXMAN的C03/M03前后级放大器、KENWOOD的CP8020激光唱机,以美国AR610音箱作参考,通过单独替换高音扬声器来作听音比较,感觉高音明亮纤细、轮廓清晰,没有普通钛球顶那种刺耳的“金属声”,主观感觉与声誉颇高的美国AR磁液钛球顶不分伯仲,是一款性能价格比较高的“发烧级”球顶高音扬声器。(金源)