Każdy wie, że magnesy są potrzebne w sprzęcie elektroakustycznym, takim jak głośniki, głośniki i słuchawki, jaką zatem rolę odgrywają magnesy w urządzeniach elektroakustycznych? Jaki wpływ ma wydajność magnesu na jakość dźwięku? Jaki magnes zastosować w głośnikach o różnej jakości?
Już dziś przyjdź i odkryj ze sobą głośniki i magnesy do głośników.
Podstawowym elementem odpowiedzialnym za wytwarzanie dźwięku w urządzeniu audio jest głośnik, powszechnie nazywany głośnikiem. Niezależnie od tego, czy jest to zestaw stereo, czy słuchawki, ten kluczowy element jest niezbędny. Głośnik jest rodzajem urządzenia przetwarzającego, które przekształca sygnały elektryczne na sygnały akustyczne. Wydajność głośnika ma ogromny wpływ na jakość dźwięku. Jeśli chcesz zrozumieć magnetyzm głośnika, musisz najpierw zacząć od zasady brzmienia głośnika.
Głośnik składa się zazwyczaj z kilku kluczowych elementów, takich jak żelazo tytanowe, magnes, cewka drgająca i membrana. Wszyscy wiemy, że w przewodzie przewodzącym powstanie pole magnetyczne, a siła prądu wpływa na siłę pola magnetycznego (kierunek pola magnetycznego jest zgodny z zasadą prawej ręki). Generowane jest odpowiednie pole magnetyczne. To pole magnetyczne oddziałuje z polem magnetycznym generowanym przez magnes na głośniku. Siła ta powoduje, że cewka drgająca wibruje zgodnie z siłą prądu audio w polu magnetycznym głośnika. Membrana głośnika i cewka drgająca są ze sobą połączone. Kiedy cewka drgająca i membrana głośnika wibrują razem, wprawiając w drgania otaczające powietrze, głośnik wytwarza dźwięk.
W przypadku tej samej głośności magnesu i tej samej cewki, działanie magnesu ma bezpośredni wpływ na jakość dźwięku głośnika:
-Im większa jest gęstość strumienia magnetycznego (indukcja magnetyczna) B magnesu, tym silniejszy jest nacisk działający na membranę dźwiękową.
-Im większa gęstość strumienia magnetycznego (indukcja magnetyczna) B, tym większa moc i wyższy poziom ciśnienia akustycznego SPL (czułość).
Czułość słuchawek odnosi się do poziomu ciśnienia akustycznego, jaki słuchawki mogą wyemitować, gdy są skierowane na falę sinusoidalną o mocy 1 mw i 1 kHz. Jednostką ciśnienia akustycznego jest dB (decybel). Im większe ciśnienie akustyczne, tym większa głośność, zatem im wyższa czułość, tym niższa impedancja, tym łatwiej jest wytworzyć dźwięk przez słuchawki.
-Im większa gęstość strumienia magnetycznego (intensywność indukcji magnetycznej) B, tym stosunkowo niższa wartość Q całkowitego współczynnika jakości głośnika.
Wartość Q (współczynnik jakości) odnosi się do grupy parametrów współczynnika tłumienia głośnika, gdzie Qms jest tłumieniem układu mechanicznego, które odzwierciedla pochłanianie i zużycie energii w ruchu elementów głośnika. Qes to tłumienie systemu zasilania, które odzwierciedla się głównie w poborze mocy przez rezystancję cewki drgającej DC; Qts to całkowite tłumienie, a związek między powyższymi dwoma to Qts = Qms * Qes / (Qms + Qes).
-Im większa gęstość strumienia magnetycznego (indukcja magnetyczna) B, tym lepszy stan przejściowy.
Stan przejściowy można rozumieć jako „szybką reakcję” na sygnał, Qms jest stosunkowo wysoki. Słuchawki charakteryzujące się dobrą reakcją na stany przejściowe powinny reagować natychmiast po pojawieniu się sygnału, a po jego ustaniu sygnał ustanie. Na przykład przejście od roli głównej do zespołu jest najbardziej oczywiste w przypadku bębnów i symfonii większych scen.
Na rynku dostępne są trzy rodzaje magnesów do głośników: aluminium, nikiel, kobalt, ferryt i neodym, żelazo i bor. Magnesy stosowane w elektroakustyce to głównie magnesy neodymowe i ferryty. Występują w różnych rozmiarach pierścieni lub kształtach dysków. NdFeB jest często stosowany w produktach wysokiej klasy. Dźwięk wytwarzany przez magnesy neodymowe charakteryzuje się doskonałą jakością dźwięku, dobrą elastycznością dźwięku, dobrą jakością dźwięku i dokładnym pozycjonowaniem pola dźwiękowego. Opierając się na doskonałej wydajności Honsen Magnetics, mały i lekki neodymowo-żelazowo-borowy zaczął stopniowo zastępować duże i ciężkie ferryty.
Alnico był najwcześniejszym magnesem używanym w głośnikach, takich jak głośniki z lat pięćdziesiątych i sześćdziesiątych XX wieku (znane jako głośniki wysokotonowe). Zwykle wykonany w postaci wewnętrznego głośnika magnetycznego (dostępny jest również zewnętrzny typ magnetyczny). Wadą jest mała moc, zakres częstotliwości wąski, twardy i kruchy, a przetwarzanie jest bardzo niewygodne. Ponadto kobalt jest zasobem rzadkim, a cena aluminium, niklu i kobaltu jest stosunkowo wysoka. Z punktu widzenia opłacalności zastosowanie aluminium, niklu i kobaltu w magnesach głośników jest stosunkowo niewielkie.
Ferryty są zazwyczaj stosowane w zewnętrznych głośnikach magnetycznych. Wydajność magnetyczna ferrytu jest stosunkowo niska i wymagana jest pewna głośność, aby sprostać sile napędowej głośnika. Dlatego jest powszechnie stosowany w głośnikach o większej głośności. Zaletą ferrytu jest to, że jest tani i opłacalny; wadą jest to, że głośność jest duża, moc jest mała, a zakres częstotliwości jest wąski.
Właściwości magnetyczne NdFeB są znacznie lepsze niż AlNiCo i ferrytu i są obecnie najczęściej używanymi magnesami w głośnikach, zwłaszcza głośnikach high-end. Zaletą jest to, że przy tym samym strumieniu magnetycznym jego objętość jest mała, moc duża, a zakres częstotliwości szeroki. Obecnie słuchawki HiFi w zasadzie korzystają z takich magnesów. Wadą jest to, że ze względu na pierwiastki ziem rzadkich cena materiału jest wyższa.
Przede wszystkim należy określić temperaturę otoczenia, w której pracuje głośnik i określić, który magnes należy wybrać w zależności od temperatury. Różne magnesy mają różną charakterystykę odporności na temperaturę, różna jest także maksymalna temperatura robocza, jaką mogą wytrzymać. Gdy temperatura środowiska pracy magnesu przekracza maksymalną temperaturę roboczą, mogą wystąpić zjawiska takie jak osłabienie wydajności magnetycznej i rozmagnesowanie, co będzie miało bezpośredni wpływ na efekt dźwiękowy głośnika.
