Vsi vedo, da so magneti potrebni v elektroakustični opremi, kot so zvočniki, zvočniki in slušalke, kakšne vloge pa imajo magneti v elektroakustičnih napravah? Kakšen učinek ima delovanje magneta na kakovost izhodnega zvoka? Kateri magnet je treba uporabiti v zvočnikih različnih kvalitet?
Pridite in še danes skupaj z vami raziskujte zvočnike in magnete za zvočnike.
Glavna komponenta, odgovorna za ustvarjanje zvoka v zvočni napravi, je zvočnik, splošno znan kot zvočnik. Ne glede na to, ali gre za stereo ali slušalke, je ta ključna komponenta nepogrešljiva. Zvočnik je neke vrste pretvorna naprava, ki pretvarja električne signale v zvočne signale. Zmogljivost zvočnika močno vpliva na kakovost zvoka. Če želite razumeti magnetizem zvočnika, morate najprej začeti z načelom zvoka zvočnika.
Zvočnik je na splošno sestavljen iz več ključnih komponent, kot so T železo, magnet, zvočna tuljava in diafragma. Vsi vemo, da bo v prevodni žici nastalo magnetno polje, jakost toka pa vpliva na jakost magnetnega polja (smer magnetnega polja sledi pravilu desne roke). Ustvari se ustrezno magnetno polje. To magnetno polje deluje z magnetnim poljem, ki ga ustvari magnet na zvočniku. Ta sila povzroči, da zvočna tuljava vibrira z močjo zvočnega toka v magnetnem polju zvočnika. Membrana zvočnika in zvočna tuljava sta povezani skupaj. Ko zvočna tuljava in membrana zvočnika vibrirata skupaj, da potisneta okoliški zrak k vibriranju, zvočnik proizvaja zvok.
V primeru enake glasnosti magneta in enake zvočne tuljave ima zmogljivost magneta neposreden vpliv na kakovost zvoka zvočnika:
-Večja kot je gostota magnetnega pretoka (magnetna indukcija) B magneta, močnejši je potisk, ki deluje na zvočno membrano.
-Večja kot je gostota magnetnega pretoka (magnetna indukcija) B, večja je moč in višja je raven zvočnega tlaka SPL (občutljivost).
Občutljivost slušalk se nanaša na raven zvočnega tlaka, ki jo lahko slušalke oddajo, ko so usmerjene na sinusni val 1mw in 1khz. Enota zvočnega tlaka je dB (decibel), višji kot je zvočni tlak, večja je glasnost, torej večja kot je občutljivost, nižja je impedanca, lažje je za slušalke proizvesti zvok.
- Večja kot je gostota magnetnega pretoka (moč magnetne indukcije) B, relativno nižja je Q vrednost skupnega faktorja kakovosti zvočnika.
Vrednost Q (faktor kakovosti) se nanaša na skupino parametrov koeficienta dušenja zvočnika, kjer je Qms dušenje mehanskega sistema, ki odraža absorpcijo in porabo energije pri gibanju komponent zvočnika. Qes je dušenje napajalnega sistema, ki se odraža predvsem v porabi energije enosmernega upora glasovne tuljave; Qts je skupno dušenje, razmerje med zgornjima dvema pa je Qts = Qms * Qes / (Qms + Qes).
-Večja kot je gostota magnetnega pretoka (magnetna indukcija) B, boljši je prehod.
Prehodnost lahko razumemo kot "hiter odziv" na signal, Qms je razmeroma visok. Slušalke z dobrim prehodnim odzivom se morajo odzvati takoj, ko pride signal, in signal se bo ustavil takoj, ko se ustavi. Na primer, prehod od vodilne v ansambel je najbolj očiten v bobnih in simfonijah večjih prizorov.
Na trgu obstajajo tri vrste magnetov za zvočnike: aluminij, nikelj, kobalt, ferit in neodim, železo, bor. Magneti, ki se uporabljajo v elektroakustiki, so predvsem neodimovi magneti in feriti. Obstajajo v različnih velikostih obročev ali diskov. NdFeB se pogosto uporablja v izdelkih višjega cenovnega razreda. Zvok, ki ga proizvajajo neodimovi magneti, ima odlično kakovost zvoka, dobro elastičnost zvoka, dobro zmogljivost zvoka in natančno pozicioniranje zvočnega polja. Zanašajoč se na odlično delovanje podjetja Honsen Magnetics, je začel majhen in lahek neodim železo-bor postopoma nadomeščati velike in težke ferite.
Alnico je bil najzgodnejši magnet, uporabljen v zvočnikih, kot je bil zvočnik v petdesetih in šestdesetih letih prejšnjega stoletja (znani kot visokotonci). Na splošno je izdelan v notranjem magnetnem zvočniku (na voljo je tudi zunanji magnetni tip). Pomanjkljivost je, da je moč majhna, frekvenčno območje je ozko, trdo in krhko, obdelava pa je zelo neprijetna. Poleg tega je kobalt redek vir, cena aluminijevega niklja in kobalta pa je relativno visoka. Z vidika stroškovne učinkovitosti je uporaba aluminijevega niklja in kobalta za magnete za zvočnike relativno majhna.
Feriti so običajno izdelani v zunanjih magnetnih zvočnikih. Feritna magnetna zmogljivost je razmeroma nizka in potrebna je določena glasnost, da zadosti pogonski sili zvočnika. Zato se na splošno uporablja za avdio zvočnike večje prostornine. Prednost ferita je, da je poceni in stroškovno učinkovit; slabost je, da je glasnost velika, moč majhna in frekvenčno območje ozko.
Magnetne lastnosti NdFeB so veliko boljše od AlNiCo in ferita in so trenutno najpogosteje uporabljeni magneti na zvočnikih, zlasti zvočnikih višjega razreda. Prednost je, da je pod enakim magnetnim tokom njegova prostornina majhna, moč velika in frekvenčno območje široko. Trenutno HiFi slušalke v osnovi uporabljajo takšne magnete. Pomanjkljivost je, da je zaradi redkih zemeljskih elementov cena materiala višja.
Najprej je treba razjasniti temperaturo okolja, kjer zvočnik deluje, in določiti, kateri magnet je treba izbrati glede na temperaturo. Različni magneti imajo različne značilnosti temperaturne odpornosti in najvišja delovna temperatura, ki jo lahko podpirajo, je prav tako različna. Ko temperatura delovnega okolja magneta preseže najvišjo delovno temperaturo, lahko pride do pojava, kot sta oslabitev magnetne zmogljivosti in razmagnetenje, kar neposredno vpliva na zvočni učinek zvočnika.
