Jeder weiß, dass Magnete in elektroakustischen Geräten wie Lautsprechern, Lautsprechern und Kopfhörern benötigt werden. Welche Rolle spielen Magnete dann in elektroakustischen Geräten? Welche Auswirkung hat die Magnetleistung auf die Tonausgabequalität? Welcher Magnet sollte in Lautsprechern unterschiedlicher Qualität verwendet werden?
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Die Kernkomponente, die für die Tonerzeugung in einem Audiogerät verantwortlich ist, ist ein Lautsprecher, allgemein als Lautsprecher bezeichnet. Ob Stereoanlage oder Kopfhörer, diese Schlüsselkomponente ist unverzichtbar. Der Lautsprecher ist eine Art Wandlergerät, das elektrische Signale in akustische Signale umwandelt. Die Leistung des Lautsprechers hat großen Einfluss auf die Klangqualität. Wenn Sie den Lautsprechermagnetismus verstehen möchten, müssen Sie zunächst mit dem Klangprinzip des Lautsprechers beginnen.
Der Lautsprecher besteht im Allgemeinen aus mehreren Schlüsselkomponenten wie T-Eisen, Magnet, Schwingspule und Membran. Wir alle wissen, dass im leitenden Draht ein Magnetfeld erzeugt wird und die Stärke des Stroms die Stärke des Magnetfelds beeinflusst (die Richtung des Magnetfelds folgt der Rechte-Hand-Regel). Es entsteht ein entsprechendes Magnetfeld. Dieses Magnetfeld interagiert mit dem Magnetfeld, das der Magnet am Lautsprecher erzeugt. Diese Kraft bewirkt, dass die Schwingspule mit der Stärke des Audiostroms im Magnetfeld des Lautsprechers vibriert. Die Membran des Lautsprechers und die Schwingspule sind miteinander verbunden. Wenn die Schwingspule und die Membran des Lautsprechers gemeinsam vibrieren, um die umgebende Luft in Schwingung zu versetzen, erzeugt der Lautsprecher Ton.
Bei gleichem Magnetvolumen und gleicher Schwingspule hat die Magnetleistung einen direkten Einfluss auf die Klangqualität des Lautsprechers:
-Je größer die magnetische Flussdichte (magnetische Induktion) B des Magneten ist, desto stärker ist der auf die Schallmembran wirkende Schub.
-Je größer die magnetische Flussdichte (magnetische Induktion) B, desto größer die Leistung und desto höher der Schalldruckpegel (Empfindlichkeit).
Die Kopfhörerempfindlichkeit bezieht sich auf den Schalldruckpegel, den der Kopfhörer abgeben kann, wenn er auf die Sinuswelle von 1 MW und 1 kHz gerichtet ist. Die Einheit des Schalldrucks ist dB (Dezibel). Je größer der Schalldruck, desto größer die Lautstärke. Je höher die Empfindlichkeit, desto niedriger die Impedanz, desto einfacher ist es für Kopfhörer, Ton zu erzeugen.
-Je größer die magnetische Flussdichte (magnetische Induktionsintensität) B ist, desto niedriger ist der Q-Wert des Gesamtqualitätsfaktors des Lautsprechers.
Der Q-Wert (Qualitätsfaktor) bezieht sich auf eine Gruppe von Parametern des Lautsprecherdämpfungskoeffizienten, wobei Qms die Dämpfung des mechanischen Systems ist, die die Absorption und den Energieverbrauch bei der Bewegung der Lautsprecherkomponenten widerspiegelt. Qes ist die Dämpfung des Stromversorgungssystems, die sich hauptsächlich in der Leistungsaufnahme des Gleichstromwiderstands der Schwingspule widerspiegelt. Qts ist die Gesamtdämpfung, und die Beziehung zwischen den beiden oben genannten ist Qts = Qms * Qes / (Qms + Qes).
-Je größer die magnetische Flussdichte (magnetische Induktion) B ist, desto besser ist der Übergang.
Transient kann als „schnelle Reaktion“ auf das Signal verstanden werden, Qms ist relativ hoch. Kopfhörer mit gutem Einschwingverhalten sollten reagieren, sobald das Signal eingeht, und das Signal verstummt, sobald es aufhört. Beispielsweise ist der Übergang vom Hauptdarsteller zum Ensemble am deutlichsten in den Trommeln und Sinfonien größerer Szenen.
Es gibt drei Arten von Lautsprechermagneten auf dem Markt: Aluminium-Nickel-Kobalt-, Ferrit- und Neodym-Eisen-Bor-Magnete. Die in der Elektroakustik verwendeten Magnete sind hauptsächlich Neodym-Magnete und Ferrite. Es gibt sie in verschiedenen Ringgrößen oder Scheibenformen. NdFeB wird häufig in High-End-Produkten verwendet. Der von Neodym-Magneten erzeugte Klang zeichnet sich durch eine hervorragende Klangqualität, eine gute Klangelastizität, eine gute Klangleistung und eine genaue Schallfeldpositionierung aus. Basierend auf der hervorragenden Leistung von Honsen Magnetics begannen kleine und leichte Neodym-Eisen-Bor-Ferrite nach und nach große und schwere Ferrite zu ersetzen.
Alnico war der erste Magnet, der in Lautsprechern verwendet wurde, beispielsweise in den Lautsprechern der 1950er und 1960er Jahre (sogenannte Hochtöner). Wird im Allgemeinen in den internen magnetischen Lautsprecher integriert (externer magnetischer Typ ist ebenfalls verfügbar). Der Nachteil besteht darin, dass die Leistung gering, der Frequenzbereich schmal, hart und spröde und die Verarbeitung sehr umständlich ist. Darüber hinaus ist Kobalt eine knappe Ressource und der Preis für Aluminium-Nickel-Kobalt ist relativ hoch. Aus Kostengründen ist der Einsatz von Aluminium-Nickel-Kobalt für Lautsprechermagnete relativ gering.
Ferrite werden im Allgemeinen in externen magnetischen Lautsprechern verarbeitet. Die magnetische Leistung des Ferrits ist relativ gering und es ist eine bestimmte Lautstärke erforderlich, um die Antriebskraft des Lautsprechers zu erfüllen. Daher wird es im Allgemeinen für Audiolautsprecher mit größerem Volumen verwendet. Der Vorteil von Ferrit besteht darin, dass es billig und kostengünstig ist; Der Nachteil besteht darin, dass die Lautstärke groß, die Leistung gering und der Frequenzbereich schmal ist.
Die magnetischen Eigenschaften von NdFeB sind AlNiCo und Ferrit weit überlegen und sind derzeit die am häufigsten verwendeten Magnete für Lautsprecher, insbesondere für High-End-Lautsprecher. Der Vorteil besteht darin, dass bei gleichem Magnetfluss das Volumen klein, die Leistung groß und der Frequenzbereich groß ist. Heutzutage verwenden HiFi-Kopfhörer grundsätzlich solche Magnete. Der Nachteil besteht darin, dass aufgrund der Seltenerdelemente der Materialpreis höher ist.
Zunächst ist es notwendig, die Umgebungstemperatur am Einsatzort des Lautsprechers zu klären und entsprechend der Temperatur zu bestimmen, welcher Magnet ausgewählt werden soll. Unterschiedliche Magnete haben unterschiedliche Temperaturbeständigkeitseigenschaften und auch die maximale Arbeitstemperatur, die sie aushalten können, ist unterschiedlich. Wenn die Arbeitsumgebungstemperatur des Magneten die maximale Arbeitstemperatur überschreitet, können Phänomene wie eine Dämpfung der magnetischen Leistung und eine Entmagnetisierung auftreten, die sich direkt auf die Klangwirkung des Lautsprechers auswirken.
