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喇叭與喇叭磁

大家都知道喇叭拴驮、音響和耳機(jī)等電聲設(shè)備中都需要磁體棠耕,那么
-磁體在電聲器件中究竟發(fā)揮什么作用态鳖?
-磁體性能對(duì)聲音輸出質(zhì)量有什么樣的影響?
-不同品質(zhì)的喇叭中應(yīng)該用哪種磁體趾诗?
今天懂磁帝就來和大家一起探究一下喇叭和喇叭磁败明。
音頻設(shè)備中負(fù)責(zé)發(fā)出聲音的核心部件是揚(yáng)聲器洞难,俗稱喇叭票彪,無論是音響還是耳機(jī),其中都少不了這個(gè)關(guān)鍵部件外莲。揚(yáng)聲器是一種把電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘?hào)的換能器件猪半,揚(yáng)聲器的性能優(yōu)劣對(duì)音質(zhì)的影響很大。想要了解喇叭磁偷线,首先要從喇叭的發(fā)聲原理開始磨确。
喇叭的發(fā)聲原理

下面這個(gè)喇叭的側(cè)視圖能夠很好的幫我們了解喇叭的基本結(jié)構(gòu)。喇叭一般是由T鐵、磁體俐填、音圈和振膜這幾個(gè)關(guān)鍵部件組成的安接。



那么喇叭是如何發(fā)出聲音的呢翔忽?我們都知道通電導(dǎo)線中會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)英融,電流的強(qiáng)弱影響磁場(chǎng)的強(qiáng)弱(磁場(chǎng)方向遵循右手定則),當(dāng)交流音頻電流通過喇叭的線圈(即音圈)時(shí)歇式,根據(jù)上述原理音圈中就產(chǎn)生了相應(yīng)的磁場(chǎng)驶悟,這個(gè)磁場(chǎng)與喇叭上自帶的磁體所產(chǎn)生的磁場(chǎng)產(chǎn)生相互作用力,這個(gè)作用力使音圈在喇叭磁場(chǎng)中隨著音頻電流強(qiáng)弱而振動(dòng)起來材失。喇叭的振膜和音圈是連在一起的找塌,當(dāng)音圈與喇叭振膜一起振動(dòng),推動(dòng)周圍的空氣振動(dòng)困煤,揚(yáng)聲器由此產(chǎn)生聲音鸥萌。如下圖,這就是喇叭發(fā)生的原理技蝌。

磁體性能對(duì)喇叭聲音輸出質(zhì)量的影響
在磁體體積相同壹霍、音圈相同的情況下,磁體性能對(duì)喇叭音質(zhì)有直接的影響:
  1. 磁體的磁通量密度(磁感應(yīng)強(qiáng)度)B越大伦窜,作用在音膜上的推力也越強(qiáng)建鹿。
  2. 磁通量密度(磁感應(yīng)強(qiáng)度)B越大,功率相對(duì)也越大始坝,SPL聲壓級(jí)(靈敏度)相對(duì)也越高捍瘩。
    耳機(jī)靈敏度是指向耳機(jī)輸入1mw 、1khz的正弦波時(shí)蓄揭,耳機(jī)所能發(fā)出的聲壓級(jí)署弯。聲壓的單位是dB(分貝),聲壓越大音量越大儿捧,所以靈敏度越高冷离、阻抗越小、耳機(jī)越容易出聲纯命。
  3. 磁通量密度(磁感應(yīng)強(qiáng)度)B越大西剥,喇叭總品質(zhì)因數(shù)Q值相對(duì)較低。
    Q值(qualityfactor)是指喇叭阻尼系數(shù)的一組參數(shù)亿汞,其中Qms為機(jī)械系統(tǒng)的阻尼瞭空,體現(xiàn)喇叭各部件運(yùn)動(dòng)中的能量的吸收和消耗。Qes為電力系統(tǒng)的阻尼疗我,主要體現(xiàn)在音圈直流電阻對(duì)電能的消耗咆畏;Qts為總阻尼,與上述兩者關(guān)聯(lián)為Qts=Qms*Qes/(Qms+Qes)。
  4. 磁通量密度(磁感應(yīng)強(qiáng)度)B越大旧找,瞬態(tài)越好溺健。
    瞬態(tài)可以理解為對(duì)信號(hào)“反應(yīng)速度快”, Qms比較高钮蛛。瞬態(tài)響應(yīng)好的耳機(jī)應(yīng)當(dāng)信號(hào)一來就立即響應(yīng)鞭缭,信號(hào)一停就嘎然而止,決不拖泥帶水轮砸。如:尤其是鼓樂及較大場(chǎng)面的交響樂中領(lǐng)奏到合奏的過渡部分體現(xiàn)最為明顯南链。
喇叭磁體如何選擇
市場(chǎng)上的喇叭磁主要有鋁鎳鈷、鐵氧體和釹鐵硼三類:
  • 鋁鎳鈷是喇叭最早使用的磁體应胎,如50衡服、60年代的號(hào)筒喇叭(大家稱為高音喇叭)。一般制成內(nèi)磁式喇叭(外磁式也可用)而逞。其缺點(diǎn)是功率較小免砖,頻率范圍也較窄,堅(jiān)硬而且很脆黄骇,加工很不方便纸赦,此外鈷是稀缺資源,鋁鎳鈷價(jià)格比較高犹佣。從性價(jià)比角度醒狭,喇叭磁鐵選用鋁鎳鈷的比較少。
  • 鐵氧體一般制成外磁式喇叭皱辞,鐵氧體磁性能相對(duì)較低君板,需要有一定的體積才能滿足喇叭的驅(qū)動(dòng)力,所以一般用在體積較大的音響喇叭上股冗。鐵氧體的優(yōu)點(diǎn)在于價(jià)格便宜手财,性價(jià)比高唯诞;缺點(diǎn)是體積較大矫俺,功率較小阳仔,頻率范圍較窄。   

  • 釹鐵硼的磁性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于鋁鎳鈷和鐵氧體怯疤,是目前喇叭上使用最多的磁體浆洗,尤其是高端喇叭。其優(yōu)點(diǎn)是同等磁通量下其體積小集峦,功率大伏社,頻率范圍寬,目前HiFi耳機(jī)基本上用此類磁體塔淤。其缺點(diǎn)是因?yàn)楹邢⊥猎卣圆牧蟽r(jià)格較高。

選擇喇叭磁鐵時(shí)需要考慮的幾個(gè)因素

首先,需要明確喇叭工作時(shí)所處的環(huán)境溫度聪黎,根據(jù)溫度確定應(yīng)選擇哪種磁體索王。不同的磁體耐溫度特性不同,能支持的最大工作溫度也不同船白。當(dāng)磁體工作環(huán)境溫度超出最大工作溫度時(shí)对番,可能會(huì)出現(xiàn)磁性能衰減、退磁等現(xiàn)象鹦房,會(huì)直接影響喇叭的發(fā)聲效果娇晦。
其次浑梳,要綜合考慮磁通需求和磁體體積來選擇喇叭磁悲社。有人問喇叭磁鐵是不是越大聲音越好?其實(shí)不然染窝,喇叭并不是磁鐵越大越好反没。從磁體性能對(duì)喇叭聲音輸出質(zhì)量的影響中我們可以發(fā)現(xiàn),磁體的磁通量對(duì)喇叭音質(zhì)的影響非常大医惠,同體積的情況下缺员,磁體性能:釹鐵硼>鋁鎳鈷>鐵氧體;同樣磁通量的要求下器谦,釹鐵硼磁體所需體積最小弯囊,鐵氧體最大。同樣的磁性材料(同材質(zhì)且同性能)胶果,直徑越大匾嘱,磁感強(qiáng)度越大,喇叭的功率相對(duì)就越大早抠,喇叭的靈敏度也相對(duì)更高霎烙,瞬態(tài)響應(yīng)越好。因此需要綜合考喇叭體積對(duì)磁體體積的限制對(duì)磁體磁通性能的要求來確定選擇哪種磁性材料蕊连。
補(bǔ)充:有人問喇叭多少芯多少磁是什么意思悬垃?
我們說喇叭多少磁,說的是喇叭中磁鐵的直徑甘苍,比如100磁就是說磁鐵的直徑是100mm尝蠕。說喇叭多少芯是指喇叭音圈的直徑,比如100芯就是說音圈的直徑是100mm载庭。


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