Iedereen weet dat magneten nodig zijn in elektro-akoestische apparatuur zoals luidsprekers, luidsprekers en koptelefoons. Welke rol spelen magneten dan in elektro-akoestische apparaten? Welk effect hebben de magneetprestaties op de geluidskwaliteit? Welke magneet moet worden gebruikt in luidsprekers van verschillende kwaliteiten?
Kom vandaag nog samen met u de luidsprekers en luidsprekermagneten ontdekken.
Het kernonderdeel dat verantwoordelijk is voor het maken van geluid in een audioapparaat is een luidspreker, algemeen bekend als luidspreker. Of het nu een stereo-installatie of een hoofdtelefoon is, dit belangrijke onderdeel is onmisbaar. De luidspreker is een soort transducer dat elektrische signalen omzet in akoestische signalen. De prestaties van de luidspreker hebben een grote invloed op de geluidskwaliteit. Als je het magnetisme van luidsprekers wilt begrijpen, moet je eerst beginnen met het klankprincipe van de luidspreker.
De luidspreker bestaat over het algemeen uit verschillende belangrijke componenten, zoals T-ijzer, magneet, spreekspoel en diafragma. We weten allemaal dat er een magnetisch veld zal worden gegenereerd in de geleidende draad, en de sterkte van de stroom beïnvloedt de sterkte van het magnetische veld (de richting van het magnetische veld volgt de rechterhandregel). Er wordt een overeenkomstig magnetisch veld gegenereerd. Dit magnetische veld werkt samen met het magnetische veld dat door de magneet op de luidspreker wordt gegenereerd. Deze kracht zorgt ervoor dat de spreekspoel trilt met de sterkte van de audiostroom in het magnetische veld van de luidspreker. Het membraan van de luidspreker en de spreekspoel zijn met elkaar verbonden. Wanneer de spreekspoel en het diafragma van de luidspreker samen trillen om de omringende lucht in trilling te brengen, produceert de luidspreker geluid.
Bij hetzelfde magneetvolume en dezelfde spreekspoel heeft de magneetprestatie een directe invloed op de geluidskwaliteit van de luidspreker:
-Hoe groter de magnetische fluxdichtheid (magnetische inductie) B van de magneet, hoe sterker de stuwkracht die op het geluidsmembraan inwerkt.
-Hoe groter de magnetische fluxdichtheid (magnetische inductie) B, hoe groter het vermogen en hoe hoger het SPL-geluidsdrukniveau (gevoeligheid).
De gevoeligheid van de hoofdtelefoon verwijst naar het geluidsdrukniveau dat de oortelefoon kan uitzenden wanneer deze naar de sinusgolf van 1 mw en 1 kHz wijst. De eenheid van geluidsdruk is dB (decibel), hoe groter de geluidsdruk, hoe groter het volume, dus hoe hoger de gevoeligheid, hoe lager de impedantie, hoe gemakkelijker het is voor hoofdtelefoons om geluid te produceren.
-Hoe groter de magnetische fluxdichtheid (magnetische inductie-intensiteit) B, de relatief lagere Q-waarde van de totale kwaliteitsfactor van de luidspreker.
Q-waarde (kwaliteitsfactor) verwijst naar een groep parameters van de luidsprekerdempingscoëfficiënt, waarbij Qms de demping van het mechanische systeem is, die de absorptie en het verbruik van energie in de beweging van de luidsprekercomponenten weerspiegelt. Qes is de demping van het voedingssysteem, wat voornamelijk tot uiting komt in het stroomverbruik van de DC-weerstand van de spreekspoel; Qts is de totale demping, en de relatie tussen de bovenstaande twee is Qts = Qms * Qes / (Qms + Qes).
-Hoe groter de magnetische fluxdichtheid (magnetische inductie) B, hoe beter de transiënt.
Transient kan worden opgevat als een “snelle reactie” op het signaal, Qms is relatief hoog. Oortelefoons met een goede transiënte respons moeten reageren zodra het signaal binnenkomt, en het signaal stopt zodra het stopt. De overgang van lead naar ensemble is bijvoorbeeld het duidelijkst in drums en symfonieën van grotere scènes.
Er zijn drie soorten luidsprekermagneten op de markt: aluminium-nikkel-kobalt, ferriet en neodymium-ijzer-boor. De magneten die in de elektro-akoestiek worden gebruikt, zijn voornamelijk neodymiummagneten en ferrieten. Ze bestaan in verschillende maten ringen of schijfvormen. NdFeB wordt vaak gebruikt in hoogwaardige producten. Het geluid geproduceerd door neodymiummagneten heeft een uitstekende geluidskwaliteit, goede geluidselasticiteit, goede geluidsprestaties en nauwkeurige geluidsveldpositionering. Vertrouwend op de uitstekende prestaties van Honsen Magnetics begon klein en licht neodymium-ijzerborium geleidelijk de grote en zware ferrieten te vervangen.
Alnico was de eerste magneet die in luidsprekers werd gebruikt, zoals de luidspreker uit de jaren vijftig en zestig (bekend als tweeters). Over het algemeen gemaakt in de interne magnetische luidspreker (extern magnetisch type is ook beschikbaar). Het nadeel is dat het vermogen klein is, het frequentiebereik smal, hard en broos is en de verwerking erg lastig is. Bovendien is kobalt een schaarse hulpbron en is de prijs van aluminiumnikkelkobalt relatief hoog. Vanuit het perspectief van kostenprestaties is het gebruik van aluminiumnikkelkobalt voor luidsprekermagneten relatief klein.
Ferrieten worden over het algemeen verwerkt tot externe magnetische luidsprekers. De magnetische prestaties van ferriet zijn relatief laag en er is een bepaald volume nodig om aan de drijvende kracht van de luidspreker te voldoen. Daarom wordt het over het algemeen gebruikt voor audioluidsprekers met een groter volume. Het voordeel van ferriet is dat het goedkoop en kosteneffectief is; het nadeel is dat het volume groot is, het vermogen klein en het frequentiebereik smal.
De magnetische eigenschappen van NdFeB zijn veel beter dan die van AlNiCo en ferriet en zijn momenteel de meest gebruikte magneten op luidsprekers, vooral high-end luidsprekers. Het voordeel is dat bij dezelfde magnetische flux het volume klein is, het vermogen groot en het frequentiebereik breed. Momenteel gebruiken HiFi-hoofdtelefoons in principe dergelijke magneten. Het nadeel is dat vanwege de zeldzame aardelementen de materiaalprijs hoger is.
Allereerst is het noodzakelijk om de omgevingstemperatuur waar de luidspreker werkt te verduidelijken en te bepalen welke magneet moet worden geselecteerd op basis van de temperatuur. Verschillende magneten hebben verschillende temperatuurbestendigheidskenmerken en de maximale werktemperatuur die ze kunnen ondersteunen is ook verschillend. Wanneer de werkomgevingstemperatuur van de magneet de maximale werktemperatuur overschrijdt, kunnen verschijnselen zoals verzwakking van de magnetische prestaties en demagnetisatie optreden, die het geluidseffect van de luidspreker direct beïnvloeden.
