Tutti sanno che i magneti sono necessari nelle apparecchiature elettroacustiche come altoparlanti, diffusori e cuffie, quindi

• Che ruolo hanno i magneti nei dispositivi elettroacustici?
• Che effetto ha la prestazione del magnete sulla qualità del suono in uscita?
• Quale magnete utilizzare in altoparlanti di qualità diversa?

Venite a scoprire i diffusori e i magneti per diffusori con voi oggi stesso.

Il componente principale responsabile della produzione del suono in un dispositivo audio è l'altoparlante, comunemente noto come diffusore. Che si tratti di uno stereo o di una cuffia, questo componente chiave è indispensabile. L'altoparlante è una sorta di dispositivo di trasduzione che converte i segnali elettrici in segnali acustici. Le prestazioni dell'altoparlante hanno una grande influenza sulla qualità del suono. Se si vuole capire il magnetismo dell'altoparlante, bisogna innanzitutto partire dal principio di funzionamento dell'altoparlante.

Il principio dei relatori

La seguente vista laterale del diffusore può aiutarci a comprenderne la struttura di base. L'altoparlante è generalmente composto da diversi componenti chiave come il ferro T, il magnete, la bobina mobile e il diaframma.

Come suona il diffusore? Sappiamo tutti che nel filo conduttore si genera un campo magnetico e che l'intensità della corrente influisce sull'intensità del campo magnetico (la direzione del campo magnetico segue la regola della mano destra). Si genera un campo magnetico corrispondente. Questo campo magnetico interagisce con il campo magnetico generato dal magnete sul diffusore. Questa forza fa vibrare la bobina mobile con l'intensità della corrente audio nel campo magnetico dell'altoparlante. Il diaframma dell'altoparlante e la bobina mobile sono collegati tra loro. Quando la bobina mobile e il diaframma dell'altoparlante vibrano insieme per spingere l'aria circostante a vibrare, l'altoparlante produce il suono. Come illustrato di seguito, questo è il principio dell'altoparlante.

Influenza delle prestazioni del magnete sulla qualità dell'emissione sonora degli altoparlanti

A parità di volume del magnete e di bobina mobile, le prestazioni del magnete hanno un impatto diretto sulla qualità sonora del diffusore:

1. Maggiore è la densità di flusso magnetico (induzione magnetica) B del magnete, più forte è la spinta che agisce sulla membrana sonora.
2. Maggiore è la densità di flusso magnetico (induzione magnetica) B, maggiore è la potenza e maggiore è il livello di pressione sonora SPL (sensibilità).

La sensibilità delle cuffie si riferisce al livello di pressione sonora che l'auricolare può emettere quando punta all'onda sinusoidale di 1mw e 1khz. L'unità di misura della pressione sonora è il dB (decibel), maggiore è la pressione sonora, maggiore è il volume, quindi maggiore è la sensibilità, minore è l'impedenza, più facile è per le cuffie produrre il suono.

3. Maggiore è la densità di flusso magnetico (intensità di induzione magnetica) B, più basso è il valore Q del fattore di qualità totale del diffusore.

Il valore Q (fattore di qualità) si riferisce a un gruppo di parametri del coefficiente di smorzamento del diffusore, dove Qms è lo smorzamento del sistema meccanico, che riflette l'assorbimento e il consumo di energia nel movimento dei componenti del diffusore. Qes è lo smorzamento del sistema di alimentazione, che si riflette principalmente nel consumo di energia della resistenza CC della bobina mobile; Qts è lo smorzamento totale e la relazione tra i due è Qts = Qms * Qes / (Qms + Qes).

4. Maggiore è la densità di flusso magnetico (induzione magnetica) B, migliore è il transitorio.

Il transiente può essere inteso come "risposta rapida" al segnale, il Qms è relativamente alto. Gli auricolari con una buona risposta ai transienti dovrebbero rispondere non appena il segnale arriva, e il segnale si interrompe non appena si ferma. Ad esempio, il passaggio da un segnale principale a uno d'insieme è più evidente nelle batterie e nelle sinfonie delle scene più grandi.

Come scegliere Il Magneti per altoparlanti

Esistono tre tipi di magneti per diffusori sul mercato: alluminio-nichel-cobalto, ferrite e neodimio:

Alnico è stato il primo magnete utilizzato negli altoparlanti, come quello degli anni '50 e '60 (noto come tweeter). Generalmente si tratta di un altoparlante magnetico interno (è disponibile anche il tipo magnetico esterno). Lo svantaggio è che la potenza è ridotta, la gamma di frequenza è ristretta, è duro e fragile e la lavorazione è molto scomoda. Inoltre, il cobalto è una risorsa scarsa e il prezzo dell'alluminio-nichel-cobalto è relativamente alto. Dal punto di vista dei costi, l'uso dell'alluminio-nichel-cobalto per i magneti parlanti è relativamente limitato.

Le ferriti vengono generalmente utilizzate per la realizzazione di altoparlanti magnetici esterni. Le prestazioni magnetiche della ferrite sono relativamente basse e per soddisfare la forza motrice dell'altoparlante è necessario un certo volume. Pertanto, viene generalmente utilizzata per altoparlanti audio di grande volume. Il vantaggio della ferrite è che è economica e conveniente; lo svantaggio è che il volume è grande, la potenza è piccola e la gamma di frequenza è ristretta.

Le proprietà magnetiche di magneti al neodimio sono di gran lunga superiori all'AlNiCo e alla ferrite e sono attualmente i magneti più utilizzati nei diffusori, soprattutto quelli di fascia alta. Il vantaggio è che, a parità di flusso magnetico, il volume è ridotto, la potenza è elevata e la gamma di frequenze è ampia. Attualmente le cuffie HiFi utilizzano fondamentalmente questi magneti. Lo svantaggio è che, a causa degli elementi delle terre rare, il prezzo del materiale è più alto.

Diversi fattori da considerare nella scelta di un magnete per altoparlanti

Prima di tutto, è necessario chiarire la temperatura dell'ambiente in cui il diffusore lavora e stabilire quale magnete scegliere in base alla temperatura. I diversi magneti hanno caratteristiche diverse di resistenza alla temperatura e anche la temperatura massima di esercizio che possono sostenere è diversa. Quando la temperatura dell'ambiente di lavoro del magnete supera la temperatura massima di esercizio, possono verificarsi fenomeni quali l'attenuazione delle prestazioni magnetiche e la smagnetizzazione, che influiscono direttamente sull'effetto sonoro del diffusore.