Mindenki tudja, hogy mágnesekre szükség van az elektroakusztikus berendezésekben, például hangszórókban, hangszórókban és fejhallgatókban, akkor milyen szerepet töltenek be a mágnesek az elektroakusztikus eszközökben? Milyen hatással van a mágnes teljesítménye a hangkimenet minőségére? Milyen mágnest érdemes használni a különböző minőségű hangszórókban?
Gyere és fedezd fel veled a hangszórókat és a hangszórómágneseket még ma.
Az audioeszközben a hangzásért felelős központi elem a hangszóró, közismert nevén hangszóró. Legyen szó sztereóról vagy fejhallgatóról, ez a kulcselem nélkülözhetetlen. A hangszóró egyfajta átalakító eszköz, amely az elektromos jeleket akusztikus jelekké alakítja. A hangszóró teljesítménye nagyban befolyásolja a hangminőséget. Ha meg akarja érteni a hangszóró mágnesességét, először a hangszóró hangzási elvével kell kezdenie.
A hangszóró általában több kulcsfontosságú alkatrészből áll, mint például T vas, mágnes, hangtekercs és membrán. Mindannyian tudjuk, hogy a vezető vezetékben mágneses mező keletkezik, és az áram erőssége befolyásolja a mágneses tér erősségét (a mágneses tér iránya a jobbkéz szabályt követi). Ennek megfelelő mágneses mező keletkezik. Ez a mágneses mező kölcsönhatásba lép a hangszóró mágnese által generált mágneses mezővel. Ez az erő hatására a hangtekercs rezeg a hangsugárzó mágneses mezőjében lévő hangáram erejével. A hangszóró membránja és a hangtekercs össze van kötve. Amikor a hangtekercs és a hangszóró membránja együtt rezeg, hogy a környező levegőt rezgésbe hozza, a hangszóró hangot ad ki.
Azonos mágneses hangerő és azonos hangtekercs esetén a mágnes teljesítménye közvetlen hatással van a hangszóró hangminőségére:
-Minél nagyobb a mágnes mágneses fluxussűrűsége (mágneses indukció) B, annál erősebb a hangmembránra ható tolóerő.
- Minél nagyobb a mágneses fluxussűrűség (mágneses indukció) B, annál nagyobb a teljesítmény, és annál nagyobb az SPL hangnyomásszint (érzékenység).
A fejhallgató érzékenysége azt a hangnyomásszintet jelenti, amelyet a fülhallgató képes kibocsátani, amikor az 1 mw és 1 khz szinuszhullámra mutat. A hangnyomás mértékegysége dB (decibel), minél nagyobb a hangnyomás, annál nagyobb a hangerő, tehát minél nagyobb az érzékenység, minél kisebb az impedancia, annál könnyebben produkál hangot a fejhallgató.
- Minél nagyobb a mágneses fluxussűrűség (mágneses indukció intenzitása) B, annál alacsonyabb a hangsugárzó teljes minőségi tényezőjének Q értéke.
A Q érték (qualityfactor) a hangsugárzó csillapítási együtthatójának egy paramétercsoportját jelenti, ahol Qms a mechanikai rendszer csillapítása, amely a hangsugárzó alkatrészek mozgása során bekövetkező energiaelnyelést és -fogyasztást tükrözi. A Qes az energiarendszer csillapítása, ami főként a hangtekercs egyenáramú ellenállásának energiafogyasztásában tükröződik; Qts a teljes csillapítás, és a fenti kettő közötti kapcsolat Qts = Qms * Qes / (Qms + Qes).
- Minél nagyobb a mágneses fluxussűrűség (mágneses indukció) B, annál jobb a tranziens.
A tranziens a jelre adott „gyors válaszként” értelmezhető, a Qms viszonylag magas. A jó tranziens reakciójú fülhallgatóknak azonnal reagálniuk kell, amint megérkezik a jel, és a jel leáll, amint leáll. Például a vezetőből az együttesbe való átmenet a legnyilvánvalóbb a nagyobb jelenetek dobjaiban és szimfóniáiban.
Háromféle hangszórómágnes található a piacon: alumínium-nikkel-kobalt, ferrit és neodímium-vas-bór, Az elektroakusztikában használt mágnesek főként neodímium mágnesek és ferritek. Különböző méretű gyűrűk vagy korong alakúak. Az NdFeB-t gyakran használják csúcskategóriás termékekben. A neodímium mágnesek által keltett hang kiváló hangminőséggel, jó hangrugalmassággal, jó hangteljesítménnyel és pontos hangtér-pozicionálással rendelkezik. A Honsen Magnetics kiváló teljesítményére támaszkodva a kis és könnyű neodímium vasbór fokozatosan felváltotta a nagy és nehéz ferriteket.
Az Alnico volt a hangszórókban használt legkorábbi mágnes, például az 1950-es és 1960-as években (magassugárzókként ismert). Általában belső mágneses hangszórónak készül (külső mágneses típus is elérhető). Hátránya, hogy kicsi a teljesítmény, a frekvenciatartomány szűk, kemény és törékeny, a feldolgozás pedig nagyon kényelmetlen. Ezenkívül a kobalt szűkös erőforrás, és az alumínium-nikkel-kobalt ára viszonylag magas. A költséghatékonyság szempontjából az alumínium-nikkel-kobalt hangszórómágnesekhez való felhasználása viszonylag kicsi.
A ferritekből általában külső mágneses hangszórókat készítenek. A ferrit mágneses teljesítménye viszonylag alacsony, és bizonyos hangerő szükséges ahhoz, hogy megfeleljen a hangszóró hajtóerejének. Ezért általában nagyobb hangerősségű hangszórókhoz használják. A ferrit előnye, hogy olcsó és költséghatékony; hátránya, hogy nagy a hangerő, kicsi a teljesítmény, szűk a frekvenciatartomány.
Az NdFeB mágneses tulajdonságai sokkal jobbak, mint az AlNiCo és a ferrit, és jelenleg a hangszórókon, különösen a csúcskategóriás hangsugárzókon a leggyakrabban használt mágnesek. Előnye, hogy azonos mágneses fluxus mellett kicsi a térfogata, nagy a teljesítmény, széles a frekvenciatartomány. Jelenleg a HiFi fejhallgatók alapvetően ilyen mágneseket használnak. Hátránya, hogy a ritkaföldfém elemek miatt magasabb az anyagár.
Először is tisztázni kell a környezeti hőmérsékletet, ahol a hangszóró működik, és meg kell határozni, hogy melyik mágnest kell kiválasztani a hőmérsékletnek megfelelően. A különböző mágnesek eltérő hőmérséklet-ellenállási jellemzőkkel rendelkeznek, és az általuk elviselhető maximális üzemi hőmérséklet is eltérő. Ha a mágnes munkakörnyezeti hőmérséklete meghaladja a maximális üzemi hőmérsékletet, olyan jelenségek léphetnek fel, mint a mágneses teljesítmény csillapítása és lemágnesezés, amelyek közvetlenül befolyásolják a hangszóró hanghatását.
