Tothom sap que els imants són necessaris en equips electroacústics, com ara altaveus, altaveus i auriculars, llavors quins papers tenen els imants en els dispositius electroacústics? Quin efecte té el rendiment de l'imant en la qualitat de sortida del so? Quin imant s'ha d'utilitzar en altaveus de diferents qualitats?
Vine a explorar els altaveus i els imants d'altaveus amb tu avui.
El component bàsic responsable de fer so en un dispositiu d'àudio és un altaveu, conegut comunament com a altaveu. Tant si es tracta d'un equip de música com d'auriculars, aquest component clau és indispensable. L'altaveu és una espècie de dispositiu transductor que converteix els senyals elèctrics en senyals acústics. El rendiment de l'altaveu té una gran influència en la qualitat del so. Si voleu entendre el magnetisme de l'altaveu, primer heu de començar pel principi sonor de l'altaveu.
L'altaveu es compon generalment de diversos components clau com ara el ferro T, l'imant, la bobina de veu i el diafragma. Tots sabem que es generarà un camp magnètic al cable conductor i la força del corrent afecta la força del camp magnètic (la direcció del camp magnètic segueix la regla de la dreta). Es genera un camp magnètic corresponent. Aquest camp magnètic interacciona amb el camp magnètic generat per l'imant de l'altaveu. Aquesta força fa que la bobina de veu vibri amb la força del corrent d'àudio en el camp magnètic de l'altaveu. El diafragma de l'altaveu i la bobina de veu estan connectats entre si. Quan la bobina de veu i el diafragma de l'altaveu vibren junts per empènyer l'aire circumdant perquè vibri, l'altaveu produeix so.
En el cas del mateix volum d'imant i la mateixa bobina de veu, el rendiment de l'imant té un impacte directe en la qualitat del so de l'altaveu:
-Com més gran sigui la densitat de flux magnètic (inducció magnètica) B de l'imant, més forta serà l'empenta que actua sobre la membrana sonora.
-Com més gran sigui la densitat de flux magnètic (inducció magnètica) B, més gran és la potència, i més alt és el nivell de pressió sonora SPL (sensibilitat).
La sensibilitat dels auriculars es refereix al nivell de pressió sonora que els auriculars poden emetre quan assenyala l'ona sinusoïdal d'1mw i 1khz. La unitat de pressió sonora és dB (decibels), com més gran és la pressió sonora, més gran és el volum, de manera que com més gran és la sensibilitat, més baixa és la impedància, més fàcil és que els auriculars produeixin so.
-Com més gran sigui la densitat de flux magnètic (intensitat d'inducció magnètica) B, el valor Q relativament més baix del factor de qualitat total de l'altaveu.
El valor Q (factor de qualitat) fa referència a un grup de paràmetres del coeficient d'amortiment de l'altaveu, on Qms és l'amortiment del sistema mecànic, que reflecteix l'absorció i el consum d'energia en el moviment dels components dels altaveus. Qes és l'amortiment del sistema d'alimentació, que es reflecteix principalment en el consum d'energia de la resistència DC de la bobina de veu; Qts és l'amortiment total, i la relació entre els dos anteriors és Qts = Qms * Qes / (Qms + Qes).
-Com més gran sigui la densitat de flux magnètic (inducció magnètica) B, millor serà el transitori.
El transitori es pot entendre com una "resposta ràpida" al senyal, Qms és relativament alt. Els auriculars amb una bona resposta transitòria haurien de respondre tan aviat com arribi el senyal, i el senyal s'aturarà tan bon punt s'aturi. Per exemple, la transició del protagonista al conjunt és més evident a la bateria i les simfonies d'escenes més grans.
Hi ha tres tipus d'imants d'altaveus al mercat: alumini níquel cobalt, ferrita i ferro de neodimi bor, els imants utilitzats en electroacústica són principalment imants de neodimi i ferrites. Existeixen en diferents mides d'anells o formes de disc. NdFeB s'utilitza sovint en productes de gamma alta. El so produït pels imants de neodimi té una qualitat de so excel·lent, una bona elasticitat del so, un bon rendiment de so i un posicionament precís del camp sonor. Basant-se en l'excel·lent rendiment de Honsen Magnetics, el bor de ferro de neodimi petit i lleuger va començar a substituir gradualment les ferrites grans i pesades.
Alnico va ser el primer imant utilitzat en altaveus, com l'altaveu als anys 50 i 60 (conegut com a tweeters). Generalment es converteix en l'altaveu magnètic intern (també està disponible el tipus magnètic extern). El desavantatge és que la potència és petita, el rang de freqüències és estret, dur i trencadís i el processament és molt inconvenient. A més, el cobalt és un recurs escàs i el preu de l'alumini níquel cobalt és relativament alt. Des de la perspectiva del rendiment dels costos, l'ús d'alumini níquel cobalt per als imants dels altaveus és relativament petit.
Les ferrites es converteixen generalment en altaveus magnètics externs. El rendiment magnètic de ferrita és relativament baix i es requereix un cert volum per satisfer la força motriu de l'altaveu. Per tant, s'utilitza generalment per a altaveus d'àudio de gran volum. L'avantatge de la ferrita és que és barata i rendible; el desavantatge és que el volum és gran, la potència és petita i el rang de freqüències és estret.
Les propietats magnètiques de NdFeB són molt superiors a l'AlNiCo i la ferrita i actualment són els imants més utilitzats en altaveus, especialment altaveus de gamma alta. L'avantatge és que sota el mateix flux magnètic, el seu volum és petit, la potència és gran i el rang de freqüències és ampli. Actualment, els auriculars HiFi utilitzen bàsicament aquests imants. El desavantatge és que, a causa dels elements de terres rares, el preu del material és més elevat.
En primer lloc, cal aclarir la temperatura ambient on treballa l'altaveu i determinar quin imant s'ha de seleccionar segons la temperatura. Els diferents imants tenen diferents característiques de resistència a la temperatura i la temperatura màxima de treball que poden suportar també és diferent. Quan la temperatura de l'entorn de treball de l'imant supera la temperatura màxima de treball, es poden produir fenòmens com l'atenuació del rendiment magnètic i la desmagnetització, que afectaran directament l'efecte sonor de l'altaveu.
