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Produkbereich Ferrofluid
Ferrofluid hat eine circa 5 mal höhere Wärmeleitfähigkeit als die Luft, die es im Spalt ersetzt. Der geringere thermische Widerstand zwischen der Schwingspule und den Polplatten senkt die Arbeitstemparatur sowohl im Mittel als auch deren Maximalwerte bei Transienten. Dies erhöht die Lautsprecherleistungsfähigkeit.
Ferrofluid im Spalt verursacht eine viskose Reibung der Schwingspule. Die Stärke der Dämpfung ist dabei proportional der Viskosität des Ferrofluids und kann in weiten Bereichen gewählt werden.
Wird die Schwingspule im Spalt radial versetzt erfährt sie von dem umgebenden Ferrofluid eine entgegengerichtete Rückstellkraft. Wenn diese Federkonstante im Vergleich zu der Nachgiebigkeit der Aufhängung auch gering ist, so leistet sie doch einen Beitrag zur Zentrierung. Die Kraft ergibt sich zu:
k = 2Ms Hm h t r-1 [N/m]
wobei:
Ms = Sättigungspolarisation in Tesla
Hm = Grösste Feldstärke im Spalt in Ampere pro Meter
h = Höhe der Ferrofluidfüllung im Spalt in Meter
t = Spaltbreite in Meter
r = Radius des Spaltes in Meter
Harmonische Verzerrungen und spektrale Verunreinigung verursacht durch Radialschwingungen und Taumelbewegungen der Schwingspule werden durch die vom Ferrofluid ausgehende Zentrierkraft vermindert. Das Ferrofluid im Spalt stellt dort auch eine Dichtung (flüssiger O-Ring) dar, der Luftbewegungen verhindert. So werden die damit verbundenen Strömungsgeräusche stark reduziert.
Die Minimierung des Temperaturanstiegs der Schwingspule vermindert leistungsabhängige Kompressionseffekte (power compression). Das Ferrofluid erhöht also im oberen Leistungsbereich die Empfindlichkeit des Lautsprechers (sensitivity) und verbessert so die dynamische Linearität.
Aufgrund der Zentrierwirkung und Schmierwirkung des Ferrofluids haben verschiedene Hersteller eine Verbesserung der Produktionsausbeute um 30%..60% berichtet. Bei einer Gesamtkostenbetrachtung fliesst dies entsprechend Kostenreduzierend ein.
Die Eigenschaft des Ferrofluids das Resonanzverhalten über die ausgewählte Viskosität zu beeinflussen kann einen Verminderten Schaltungsaufwand für das Anpassungsnetzwerk bedeuten, was sich entsprechend weiter kostenreduzierend auswirkt.
Ein 25,4 mm (1") Treiber mit Ferrofluid kann das gleiche Leistungsniveau eines 38 mm (1,5") 50 mm (2") Treibers ohne Ferrofluid erreichen. Der Kostenvorteil durch kleinere Bauteile überwiegt den Kostennachteil des Ferrofluids bei weitem. In vielen Anwendungen kann auch alleine die Gewichtsreduzierung ein erwünschter Vorteil sein.
