همه می دانند که آهنربا در تجهیزات الکتروآکوستیک مانند بلندگوها، بلندگوها و هدفون ها مورد نیاز است، پس آهنرباها چه نقشی در دستگاه های الکتروآکوستیک دارند؟ عملکرد آهنربا چه تاثیری بر کیفیت خروجی صدا دارد؟ در بلندگوهای با کیفیت های مختلف از کدام آهنربا باید استفاده کرد؟
امروز بیایید و بلندگوها و آهنرباهای بلندگو را با خود کاوش کنید.
جزء اصلی که مسئول تولید صدا در یک دستگاه صوتی است یک بلندگو است که معمولاً به عنوان بلندگو شناخته می شود. چه استریو باشد و چه هدفون، این جزء کلیدی ضروری است. بلندگو نوعی دستگاه مبدل است که سیگنال های الکتریکی را به سیگنال صوتی تبدیل می کند. عملکرد اسپیکر تاثیر زیادی بر کیفیت صدا دارد. اگر می خواهید مغناطیس اسپیکر را درک کنید، ابتدا باید از اصل صدای بلندگو شروع کنید.
بلندگو به طور کلی از چندین جزء کلیدی مانند آهن T، آهنربا، سیم پیچ صدا و دیافراگم تشکیل شده است. همه ما می دانیم که یک میدان مغناطیسی در سیم رسانا ایجاد می شود و شدت جریان بر قدرت میدان مغناطیسی تأثیر می گذارد (جهت میدان مغناطیسی از قانون دست راست پیروی می کند). یک میدان مغناطیسی مربوطه ایجاد می شود. این میدان مغناطیسی با میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط آهنربا روی بلندگو تعامل دارد. این نیرو باعث می شود سیم پیچ صدا با شدت جریان صوتی در میدان مغناطیسی بلندگو به لرزه درآید. دیافراگم بلندگو و سیم پیچ صدا به هم متصل شده اند. هنگامی که سیم پیچ صدا و دیافراگم بلندگو با هم ارتعاش می کنند تا هوای اطراف را وادار به ارتعاش کنند، بلندگو صدا تولید می کند.
در مورد همان حجم آهنربا و سیم پیچ صوتی یکسان، عملکرد آهنربا تأثیر مستقیمی بر کیفیت صدای بلندگو دارد:
-هرچه چگالی شار مغناطیسی (القای مغناطیسی) B آهنربا بیشتر باشد، رانش قوی‌تر روی غشای صوت عمل می‌کند.
-هرچه چگالی شار مغناطیسی (القای مغناطیسی) B بیشتر باشد، قدرت بیشتر و سطح فشار صوتی SPL (حساسیت) بالاتر است.
حساسیت هدفون به سطح فشار صوتی اشاره دارد که هدفون می تواند هنگام اشاره به موج سینوسی 1mw و 1khz منتشر کند. واحد فشار صوت دسی بل (دسی بل) است، هر چه فشار صدا بیشتر باشد، ولوم بیشتر است، بنابراین هرچه حساسیت بیشتر باشد امپدانس کمتر، تولید صدا برای هدفون آسان تر است.
-هرچه چگالی شار مغناطیسی (شدت القای مغناطیسی) B بیشتر باشد، مقدار Q نسبتاً پایین تر از ضریب کیفیت کل بلندگو خواهد بود.
مقدار Q (ضریب کیفیت) به گروهی از پارامترهای ضریب میرایی بلندگو اشاره دارد که در آن Qms میرایی سیستم مکانیکی است که منعکس کننده جذب و مصرف انرژی در حرکت اجزای بلندگو است. Qes میرایی سیستم قدرت است که عمدتاً در مصرف برق مقاومت DC سیم پیچ صوتی منعکس می شود. Qts کل میرایی است و رابطه بین دو مورد فوق Qts = Qms * Qes / (Qms + Qes) است.
-هرچه چگالی شار مغناطیسی (القای مغناطیسی) B بیشتر باشد، گذرا بهتر است.
گذرا را می توان به عنوان "پاسخ سریع" به سیگنال درک کرد، Qms نسبتاً بالا است. هدفون هایی با پاسخ گذرا خوب باید به محض رسیدن سیگنال پاسخ دهند و سیگنال به محض توقف متوقف می شود. برای مثال، انتقال از لید به گروه در درام ها و سمفونی های صحنه های بزرگتر آشکارتر است.
سه نوع آهنربا بلندگو در بازار وجود دارد: آلومینیوم نیکل کبالت، فریت و نئودیمیم آهن بور، آهنرباهای مورد استفاده در الکتروآکوستیک عمدتا آهنرباهای نئودیمیم و فریت هستند. آنها در اندازه های مختلف حلقه یا شکل دیسک وجود دارند. NdFeB اغلب در محصولات سطح بالا استفاده می شود. صدای تولید شده توسط آهنرباهای نئودیمیوم دارای کیفیت صدای عالی، الاستیسیته صدای خوب، عملکرد صدای خوب و موقعیت یابی میدان صوتی دقیق است. با تکیه بر عملکرد عالی Honsen Magnetics، آهن نئودیمیم بور کوچک و سبک به تدریج جایگزین فریت های بزرگ و سنگین شد.
Alnico اولین آهنربای مورد استفاده در بلندگوها بود، مانند بلندگوهای دهه 1950 و 1960 (معروف به توییتر). به طور کلی به بلندگوی مغناطیسی داخلی ساخته شده است (نوع مغناطیسی خارجی نیز موجود است). نقطه ضعف این است که قدرت کوچک است، محدوده فرکانس باریک، سخت و شکننده است و پردازش بسیار ناخوشایند است. علاوه بر این، کبالت یک منبع کمیاب است و قیمت کبالت نیکل آلومینیوم نسبتاً بالا است. از منظر عملکرد هزینه، استفاده از آلومینیوم نیکل کبالت برای آهنرباهای بلندگو نسبتاً کم است.
فریت ها به طور کلی به بلندگوهای مغناطیسی خارجی ساخته می شوند. عملکرد مغناطیسی فریت نسبتاً کم است و برای پاسخگویی به نیروی محرکه بلندگو به حجم خاصی نیاز است. بنابراین، به طور کلی برای بلندگوهای صوتی با حجم بیشتر استفاده می شود. مزیت فریت این است که ارزان و مقرون به صرفه است. نقطه ضعف این است که حجم زیاد، قدرت کم و محدوده فرکانس باریک است.
خواص مغناطیسی NdFeB بسیار برتر از AlNiCo و فریت است و در حال حاضر بیشترین استفاده از آهنربا در بلندگوها، به ویژه بلندگوهای سطح بالا است. مزیت این است که تحت شار مغناطیسی یکسان، حجم آن کوچک، قدرت زیاد و محدوده فرکانس وسیع است. در حال حاضر، هدفون های فای اساساً از چنین آهنربایی استفاده می کنند. عیب این است که به دلیل عناصر خاکی کمیاب، قیمت مواد بالاتر است.
اول از همه، لازم است دمای محیطی که در آن اسپیکر کار می کند، روشن شود و مشخص شود که کدام آهنربا باید با توجه به دما انتخاب شود. آهنرباهای مختلف ویژگی های مقاومت در برابر دمای متفاوتی دارند و حداکثر دمای کاری که می توانند تحمل کنند نیز متفاوت است. هنگامی که دمای محیط کاری آهنربا از حداکثر دمای کاری فراتر رود، پدیده هایی مانند تضعیف عملکرد مغناطیسی و مغناطیس زدایی ممکن است رخ دهد که مستقیماً بر اثر صدای بلندگو تأثیر می گذارد.
