Application d'aimants sur les haut-parleurs
Le composant central chargé de produire le son dans les équipements audio est le haut-parleur, communément appelé haut-parleur, qu'il s'agisse d'un haut-parleur ou d'un casque, ce composant clé est indispensable. Le haut-parleur est une sorte de dispositif transducteur qui transforme le signal électrique en signal acoustique. Les performances du haut-parleur ont une grande influence sur la qualité du son. Pour comprendre le magnétisme du haut-parleur, vous devez d'abord commencer par le principe sonore du haut-parleur.
Le principe sonore du klaxon
La vue latérale du haut-parleur ci-dessous peut nous aider à comprendre la structure de base du haut-parleur. Le klaxon est généralement composé de fer en T, d'un aimant, d'une bobine acoustique et d'un diaphragme.
Alors, comment le haut-parleur produit-il un son ? Nous savons tous qu'un champ magnétique sera généré dans le fil sous tension. La force du courant affecte la force du champ magnétique (la direction du champ magnétique suit la règle de la main droite). Lorsque le courant audio AC traverse la bobine du haut-parleur (c'est-à-dire la bobine acoustique), selon le principe ci-dessus, un champ magnétique correspondant est généré. Ce champ magnétique génère une force d'interaction avec le champ magnétique généré par l'aimant sur la corne. Cette force fait vibrer la bobine acoustique dans le champ magnétique du klaxon avec la force du courant audio. Le diaphragme et la bobine acoustique de la corne sont connectés ensemble. Lorsque la bobine acoustique et le diaphragme du pavillon vibrent ensemble, cela pousse l'air environnant à vibrer et le haut-parleur produit un son.
L'effet de aimant performances sur la qualité de sortie sonore des haut-parleurs
Dans le cas d'un même volume d'aimant et d'une même bobine acoustique, les performances de l'aimant ont un impact direct sur la qualité sonore du haut-parleur :
Plus la densité de flux magnétique (induction magnétique) B de l'aimant est élevée, plus la poussée agissant sur le film sonore est forte.
Plus la densité de flux magnétique (induction magnétique) B est élevée, plus la puissance relative est élevée et plus le niveau de pression acoustique SPL (sensibilité) est élevé.
La sensibilité de l'écouteur est le niveau de pression acoustique que l'écouteur peut émettre lorsqu'une onde sinusoïdale de 1 mw, 1 kHz est entrée dans l'écouteur. L'unité de pression acoustique est le dB (décibel). Plus la pression acoustique est élevée, plus le volume est élevé, donc plus la sensibilité est élevée, plus l'impédance est faible et plus il est facile pour les écouteurs de produire du son.
Plus la densité de flux magnétique (induction magnétique) B est élevée, plus la valeur globale du facteur de qualité Q du haut-parleur est faible.
La valeur Q (facteur de qualité) fait référence à un ensemble de paramètres du coefficient d'amortissement du klaxon, où Qms est l'amortissement du système mécanique, qui reflète l'absorption et la consommation d'énergie des différentes parties du klaxon. Qes est l'amortissement du système d'alimentation, qui se reflète principalement dans la consommation d'énergie électrique par la résistance CC de la bobine acoustique ; Qts est l'amortissement total, qui est lié aux deux ci-dessus comme Qts=Qms*Qes/(Qms+Qes).
Plus la densité de flux magnétique (induction magnétique) B est élevée, meilleur est l'état transitoire.
Le transitoire peut être compris comme "une réponse rapide"au signal, et le Qms est relativement élevé. Les écouteurs avec une bonne réponse transitoire doivent répondre dès que le signal arrive et s'arrêter brusquement dès que le signal s'arrête, et jamais de manière bâclée. Par exemple, la transition du lead à l'ensemble est la plus évidente dans les tambours et les symphonies avec de plus grandes scènes.
Comment choisir une corne aimant
Il existe trois principaux types d'aimants pour haut-parleurs sur le marché : AlNiCo, Ferrite et NdFeB :
Alnico est le premier aimant utilisé dans les haut-parleurs, tels que les haut-parleurs à pavillon (appelés tweeters) dans les années 50 et 60. Généralement fabriqué en corne magnétique interne (le type magnétique externe est également disponible). L'inconvénient est que la puissance est faible, la plage de fréquences est étroite, dure et cassante et le traitement est très gênant. De plus, le cobalt est une ressource rare et le prix de l'AlNiCo est relativement élevé. Du point de vue de la performance des coûts, les aimants à cornet choisissent AlNiCo pour être relativement petit.
Les ferrites sont généralement constitués de haut-parleurs magnétiques externes. Les ferrites ont des propriétés magnétiques relativement faibles et nécessitent un certain volume pour répondre à la force motrice des haut-parleurs. Par conséquent, ils sont généralement utilisés dans les enceintes audio plus grandes. L'avantage de la ferrite est qu'elle est bon marché et rentable ; l'inconvénient est qu'il est de plus grande taille, plus petit en puissance et étroit dans la plage de fréquences.
Les propriétés magnétiques du NdFeB sont de loin supérieures à celles de l'AlNiCo et de la ferrite, et c'est actuellement l'aimant le plus utilisé sur les haut-parleurs, en particulier les haut-parleurs haut de gamme. Ses avantages sont sa petite taille, sa puissance élevée et sa large plage de fréquences sous le même flux magnétique. À l'heure actuelle, les casques HiFi utilisent essentiellement de tels aimants. L'inconvénient est que parce qu'il contient des éléments de terres rares, le prix du matériau est relativement élevé.
Plusieurs facteurs à considérer lors du choix d'un aimant à cornet
Tout d'abord, il est nécessaire de préciser la température ambiante où fonctionne le klaxon, et de déterminer quel aimant doit être sélectionné en fonction de la température. Différents aimants ont des caractéristiques de résistance à la température différentes, et la température de fonctionnement maximale pouvant être supportée est également différente. Lorsque la température de l'environnement de travail de l'aimant dépasse la température de fonctionnement maximale, une dégradation des performances magnétiques et une démagnétisation peuvent se produire, ce qui affectera directement l'effet sonore du klaxon.
Deuxièmement, il est nécessaire de considérer de manière exhaustive les exigences de flux magnétique et le volume de l'aimant pour sélectionner l'aimant à cornet. Quelqu'un a demandé si plus l'aimant du haut-parleur est fort, meilleur est le son ? En fait, le haut-parleur n'est pas plus l'aimant est gros, mieux c'est. À partir de l'influence des performances de l'aimant sur la qualité de sortie sonore du klaxon, nous pouvons constater que le flux magnétique de l'aimant a une grande influence sur la qualité sonore du klaxon. A volume égal, les performances de l'aimant : néodyme fer bore> alnico>ferrite; au même flux magnétique En vertu des exigences, le volume de l'aimant néodyme fer bore est le plus petit et la ferrite est la plus grande. Même matériau magnétique (même matériau et mêmes performances), plus le diamètre est grand, plus l'induction magnétique est importante, plus la puissance du haut-parleur est grande, plus la sensibilité du haut-parleur est élevée et meilleure est la réponse transitoire. Par conséquent, il est nécessaire de considérer de manière globale la limitation du volume du cornet sur le volume de l'aimant et les exigences des performances de flux magnétique de l'aimant pour déterminer quel matériau magnétique choisir.