スピーカー、スピーカー、ヘッドホンなどの電気音響機器には磁石が必要であることは誰もが知っています。
-電気音響デバイスで磁石はどのような役割を果たしますか?
-磁石の性能は音質にどのような影響を与えますか?
-異なる品質のスピーカーで使用する必要がある磁石はどれですか?
今日、スピーカーとスピーカーマグネットを一緒に探索してください。

オーディオデバイスで音を出すためのコアコンポーネントは、一般にスピーカーとして知られているスピーカーです。 ステレオでもヘッドホンでも、このキーコンポーネントは欠かせません。 スピーカーは、電気信号を音響信号に変換する一種の変換デバイスです。 スピーカーの性能は音質に大きく影響します。 スピーカーの磁気を理解したい場合は、最初にスピーカーの響きの原理から始める必要があります。

スピーカーマグネット

スピーカーの音の原理

次のスピーカーの側面図は、スピーカーの基本構造を理解するのに役立ちます。 スピーカーは通常、Tアイロン、磁石、ボイスコイル、ダイヤフラムなどのいくつかの主要コンポーネントで構成されています。

では、スピーカーはどのように聞こえますか? 導線に磁界が発生し、電流の強さが磁界の強さに影響することは誰もが知っています(磁界の方向は右手の法則に従います)。 対応する磁場が生成されます。 この磁場は、スピーカーの磁石によって生成された磁場と相互作用します。 この力により、ボイスコイルはスピーカーの磁場内のオーディオ電流の強さで振動します。 スピーカーのダイヤフラムとボイスコイルは相互に接続されています。 ボイスコイルとスピーカーの振動板が一緒に振動して周囲の空気を押して振動させると、スピーカーから音が鳴ります。 以下に示すように、これがスピーカーの原理です。

磁石の性能がスピーカーの音質に与える影響

同じ磁石の音量と同じボイスコイルの場合、磁石の性能はスピーカーの音質に直接影響します。

  1. 磁石の磁束密度(磁気誘導)Bが大きいほど、音波に作用する推力が強くなります。
  2. 磁束密度(磁気誘導)Bが大きいほど、出力が大きくなり、SPL音圧レベル(感度)が高くなります。

ヘッドホンの感度とは、1mwと1khzの正弦波を指しているときにイヤホンが発する音圧レベルのことです。 音圧の単位はdB(デシベル)で、音圧が大きいほど音量が大きくなるため、感度が高いほどインピーダンスが低くなり、ヘッドホンが音を出しやすくなります。

  1. 磁束密度(磁気誘導強度)Bが大きいほど、スピーカーの総合品質係数のQ値は比較的低くなります。

Q値(品質係数)は、スピーカーの減衰係数のパラメーターのグループを指します。ここで、Qmsは、スピーカーコンポーネントの動きにおけるエネルギーの吸収と消費を反映する、機械システムの減衰です。 Qesは電力システムの減衰であり、主にボイスコイルのDC抵抗の消費電力に反映されます。 Qtsは総減衰であり、上記XNUMXつの関係はQts = Qms * Qes /(Qms + Qes)です。

  1. 磁束密度(磁気誘導)Bが大きいほど、過渡現象は良好です。

トランジェントは、信号に対する「高速応答」として理解できます。Qmsは比較的高くなります。 過渡応答が良好なイヤホンは、信号が来るとすぐに応答し、信号が停止するとすぐに停止します。 たとえば、リードからアンサンブルへの移行は、より大きなシーンのドラムや交響曲で最も明白です。

スピーカーマグネットの選び方

市場に出回っているスピーカーマグネットには、アルミニウムニッケルコバルト、フェライト、ネオジム鉄ボロンのXNUMX種類があります。

アルニコは、1950年代と1960年代のスピーカー(ツイーターとして知られている)などのスピーカーで使用された最も初期の磁石でした。 一般的に内蔵磁気スピーカーになっています(外部磁気タイプもあります)。 欠点は、電力が小さく、周波数範囲が狭く、硬く、もろく、処理が非常に不便であるということです。 また、コバルトは希少資源であり、アルミニウムニッケルコバルトの価格は比較的高い。 コストパフォーマンスの観点から、スピーカーマグネットへのアルミニウムニッケルコバルトの使用は比較的少ないです。

フェライトは一般的に外部磁気スピーカーになります。 フェライトの磁気性能は比較的低く、スピーカーの駆動力に見合うだけの音量が必要です。 そのため、一般的に大音量のオーディオスピーカーに使用されます。 フェライトの利点は、安価で費用効果が高いことです。 欠点は、音量が大きく、電力が小さく、周波数範囲が狭いことです。

NdFeBの磁気特性は、AlNiCoやフェライトよりもはるかに優れており、現在、スピーカー、特にハイエンドスピーカーで最も使用されている磁石です。 利点は、同じ磁束の下で、その体積が小さく、電力が大きく、周波数範囲が広いことです。 現在、HiFiヘッドホンは基本的にそのような磁石を使用しています。 不利な点は、希土類元素のために、材料価格が高くなることです。

小さな穴のあるNdFeB磁石

スピーカーマグネットを選択する際に考慮すべきいくつかの要因

まず、スピーカーが作動している周囲温度を明確にし、温度に応じてどの磁石を選択するかを決める必要があります。 磁石が異なれば耐熱性も異なり、サポートできる最高作動温度も異なります。 磁石の使用環境温度が最高使用温度を超えると、磁気性能の減衰や減磁などの現象が発生し、スピーカーの効果音に直接影響を与える可能性があります。