Vai varat iedomāties tālruni bez iebūvēta skaļruņa vai mūzikas koncertu bez šiem milzīgajiem skaļruņiem? Nē, nevar, jo būs bezjēdzīgi pirkt telefonu, kas nerada skaņu, vai doties uz koncertu, kurā izpildītājs dzied tikai līdz pirmajai rindai. Skaļruņi ir tikpat svarīgi elektroniskajām un digitālajām ierīcēm, cik šīs ierīces ir mūsu ikdienas dzīvē. Un vai jūs zināt, kas ir jūsu viedtālruņa skaļruņa pamatā? Mazs magnēts. Ja tā centrā nav magnēta, skaļrunis nespēs pārveidot elektriskos signālus mehāniskos signālos, ti, skaņā.
Īss runātāju vēstures kopsavilkums; Johans Filips Reiss 1861. gadā izveidoja pirmo skaņas raidītāju, izmantojot spoli un diafragmu, kas varēja pārvērst skaņas viļņus elektriskos signālos. Vēlāk 1876. gadā, izmantojot magnētiskās spoles, lai pārraidītu skaņu, Aleksandrs Greiems Bells izgudroja pirmo telefonu, kam bija praktisks pielietojums. 20. gadsimtā pastāvīgie magnēti aizstāja elektromagnētus, mainot skaļruņu efektivitāti un kompaktumu. Astoņdesmitajos gados neodīms (NdFeB) ar savu nepārspējamo magnētisko spēku un kompaktumu pārņēma skaļruņu pasauli.
Pārsteidzieties uz 2024. gadu, un mēs esam nogājuši garu ceļu no spolēm un diafragmām. Lielākā daļa skaņu, ko dzirdat katru dienu, nāk no skaļruņiem, taču vai esat kādreiz apstājies un aizdomājies, cik svarīgi skaļruņiem ir magnēti? Nu, noskaidrosim.
Kas ir magnēts?
Vienkārši sakot, magnēts ir materiāls, kas ģenerē neredzamu lauku, ti, magnētisko lauku. Magnētiskais lauks ir spēcīgs spēks, kas var piesaistīt citus materiālus, piemēram, dzelzi vai kobaltu, vai atvairīt tos. Pamatojoties uz to spēju radīt magnētisko lauku, šeit ir divas galvenās magnētu kategorijas.
Pastāvīgie magnēti – pastāvīgais magnēts ir magnēts, kuram ir pastāvīgs magnētiskais lauks. Tas neprasa nekādu ārēju spēku, lai radītu pastāvīgu magnētisko lauku. Pastāvīgo magnētu piemēri ir neodīms, dzelzs oksīds un bārija ferīts.
Pagaidu magnēti – pagaidu magnēti ir magnēti, kas spēj radīt pagaidu magnētisko lauku tikai tad, ja tie atrodas cita magnētiskā lauka ietekmē. Tātad tiem ir nepieciešams svešs magnētiskais lauks, lai parādītu magnētiskās īpašības.
Stabils, pastāvīgs un spēcīgs magnētiskais lauks ir būtisks skaļruņa darbībai. Tāpēc pastāvīgie magnēti skaļruņiem ir ārkārtīgi svarīgi.
Zinātne par skaņu
Vēl viens aspekts, kas jums jāsaprot, lai labāk izprastu skaļruņa darbību, ir skaņa. Tas ir enerģijas veids, ko rada daļiņu vibrācija vidē, piemēram, gaisā vai ūdenī.
Vibrējošs objekts rada spiediena viļņus, kas iet caur vidi un rada skaņas viļņus. Skaņas viļņi, sasniedzot mūsu ausis, izraisa mūsu bungādiņu vibrāciju, ko mūsu smadzenes interpretē kā skaņu, kas ļauj klausīties mūziku vai citu cilvēku balsis.
Pēc šīs dabas parādības skaļruņi pārvērš ienākošos elektriskos signālus mehāniskā enerģijā, radot skaņas viļņus. Magnētam ir milzīga loma diafragmas kustībā skaļrunī un precīzā skaņas reproducēšanā. Diafragma vibrējot rada skaņas viļņus.
Kā darbojas skaļruņi?
Balss spole, pastāvīgais magnēts un diafragma ir trīs galvenās skaļruņa sastāvdaļas, kurām ir galvenā loma skaņas radīšanā. Lūk, kā darbojas skaļruņi, izmantojot šos komponentus.
Balss spole-skaļruņa darbība sākas ar elektriskās strāvas indukciju caur balss spoli, kas ir stieples spole. Reaģējot uz caur to plūstošo elektrisko strāvu, balss spole sāk radīt magnētisko lauku. Arī balss spoles novietojums skaļrunī ir ļoti svarīgs precīzai skaņas reproducēšanai. Tas tiek ievietots pastāvīgā magnēta magnētiskajā laukā, un šo divu mainīgo magnētisko lauku mijiedarbība pastiprina skaņas radīšanas procesu.
Pastāvīgais magnētskā mēs jau zinām, pastāvīgs magnētiskais lauks ir raksturīga pastāvīgajam magnētam. Pastāvīgais magnēts tiek izvēlēts, pamatojoties uz tā magnētiskā lauka stiprumu, kas arī ir svarīgs skaļruņa darbības faktors. Kad pastāvīgā magnēta un balss spoles radītie magnētiskie lauki sakrīt, tie izraisa balss spoles strauju kustību, kā rezultātā notiek diafragmas kustība.
Diafragma -diafragma ir pievienota tieši balss spolei, un, balss spolei kustoties, reaģējot uz mijiedarbību starp diviem magnētiskajiem laukiem, diafragma, kas ir plāna un elastīga membrāna, arī kustas uz priekšu un atpakaļ. Šī diafragmas kustība sāk kaskādes gaisa plūsmu, radot skaņas viļņus.
Un tā skaļrunis rada skaņas, reaģējot uz elektrisko signālu. Atkal balss spoles pozīcija un pastāvīgā magnēta magnētiskā lauka stiprums ir ļoti svarīgi, lai radītu skaņas viļņus, kas atspoguļo skaļrunim pirmajā solī sniegtos elektriskos signālus. Skaļrunis ar labi izstrādātu izkārtojumu un vislabākās kvalitātes komponentiem var viegli pārveidot elektrisko enerģiju skaņas enerģijā ar minimāliem traucējumiem.
Kāpēc skaļruņos ir nepieciešami magnēti?
Tālāk ir norādīti iemesli, kāpēc skaļruņos magnēti ir nepieciešami, un dažus no tiem jūs jau zināt no iepriekšējā konteksta.
Magnētiskā lauka radīšana
Vissvarīgākais un acīmredzamākais iemesls ir magnēta spēja radīt un pastāvīgi nodrošināt magnētisko lauku skaņas radīšanai. Pastāvīgā magnēta radītais magnētiskais lauks ir būtisks spoles kustībai, kas ir būtisks solis skaļruņa darbībā.
Diafragmas kustības iespējošana
Diafragmas kustība ir atbildīga par skaņas viļņu radīšanu, un tā var kustēties tikai tad, ja magnēts nodrošina magnētisko lauku spolei kustēties, jo diafragma ir piestiprināta tieši pie spoles.
Elektriskās enerģijas pārvēršana skaņas enerģijā
Skaļruņa darbības soļu kaskādē magnēts palīdz radīt kustību, kas savukārt pārvērš elektriskos signālus mehāniskā enerģijā, kā rezultātā rodas skaņas viļņi.
Skaņas reproducēšanas kontrole
Precīza diafragmas kustība sinhronizācijā ar elektrisko signālu ir svarīga, lai radītu precīzu, skaidru un neizkropļotu audio. Magnētiskā lauka stiprums un konsistence nodrošina precīzas skaņas reproducēšanas kontroli.
Skaņas kvalitātes ietekmēšana
Magnēta izmērs un stiprums ietekmē arī skaļruņu radītās skaņas kvalitāti. Palielinoties magnēta izmēram un stiprumam, palielinās tā spēja radīt spēcīgu skaņu, īpaši zemākās frekvencēs.
Skaņas skaļuma noteikšana
Magnēta stiprums ir atbildīgs arī par skaļāku skaņu radīšanu. Spēcīgi pastāvīgie magnēti pārvieto diafragmu ātrāk, kas palielina radītās skaņas skaļumu.
Ietekmē skaļruņa izmēru
Magnēta izmērs ir svarīgs arī skaļruņa izmēram. Lieliem skaļruņiem tiek izmantoti lielāki un spēcīgāki magnēti, lai radītu jaudīgāku skaņu. Mazākiem un kompaktiem skaļruņiem, piemēram, austiņām vai portatīvajiem skaļruņiem, tiek izmantoti mazāki un spēcīgāki magnēti, piemēram, neodīma magnēti.
Līdzsvarošanas frekvences reakcija
Skaļruņa frekvences reakcija ir atkarīga arī no magnēta lieluma un stipruma. Lielāki magnēti parasti ir ļoti efektīvi zemas frekvences skaņu radīšanai, savukārt mazāki magnēti var efektīvāk apstrādāt augstas frekvences.
Nodrošina ilgstošu veiktspēju
Neodīma un ferīta magnēti ir spēcīgu pastāvīgo magnētu piemēri. Tie nodrošina spēcīgu un konsekventu magnētisko lauku veidošanos ilgāku laiku. Tas uzlabo skaļruņa izturību un nodrošina ilgstošu veiktspēju bez regulāras apkopes un/vai nomaiņas.
Tāpēc jaudīgs magnēts ir ļoti svarīgs, lai skaļrunis darbotos pēc iespējas labāk, tā kalpošanas laiks būtu ilgstošs un radītu jaudīgu vislabākās kvalitātes skaņu dažādos frekvenču diapazonos.
Skaļruņos izmantotie magnētu veidi
Dažādu veidu skaļruņi izmanto dažāda veida magnētus, pamatojoties uz to izmēriem, stiprumu, cenu un citiem faktoriem. Visizplatītākie magnētu veidi ir ferīta magnēti, neodīma magnēti un retāk Alnico magnēti. Šeit ir detalizēts skaidrojums par visiem skaļruņos izmantotajiem magnētiem.
Ferīta magnēti
Ferīta magnēti tiek ražoti, izmantojot keramisku dzelzs oksīda savienojumu, kas ir sajaukts ar citiem materiāliem, piemēram, bāriju vai stroncija karbonātu. Tie ir visbiežāk izmantotie skaļruņi, jo tiem ir laba magnētiskā izturība un tie ir par pieņemamu cenu.
Priekšrocības
Šeit ir ferīta magnētu priekšrocības.
Pieejamība -ferīta magnēti ir viegli pieejami, jo to masveida ražošana nav tik dārga kā citi magnēti. Tas padara tos par pienācīgu izvēli budžetam draudzīgiem labas kvalitātes un lielāka izmēra skaļruņiem.
Ilgs mūžs -šie magnēti nodrošina ilgstošu darbību, jo tie spēj izturēt koroziju, rūsu, mitrumu un augstu temperatūru. Tie var izturēt augstu temperatūru, ilgāk nezaudējot savas magnētiskās spējas.
Ērta pieejamība -dzelzs oksīds un citi materiāli, ko izmanto ferīta magnētu ražošanai, ir plaši pieejami, un tāpēc šie magnēti ir rentabli un viegli pieejami.
Trūkumi
Šeit ir ferīta magnētu trūkumi.
Zemāks magnētiskais spēks -ferīta magnētiem ir zemāka magnētiskā izturība nekā neodīma magnētiem. Tas padara tos mazāk piemērotus mazākiem skaļruņiem.
Lielapjoma-lai radītu spēcīgu skaņu, ferīta magnētiem ir jābūt smagākiem, lai radītu nepieciešamo magnētisko stiprumu.
Nav piemērots mazākiem skaļruņiem -mazākas magnētiskās stiprības dēļ ferīta magnēti nav piemēroti mazākiem un kompaktiem skaļruņiem.
Neodīma magnēti
Izgatavots no sakausējuma noNeodīms, dzelzs un bora, neodīma magnēti uzrāda visspēcīgāko magnētisko spēku pat mazos izmēros. Šie magnēti ir ideāla izvēle mazākiem, kompaktiem un augstas veiktspējas skaļruņiem, piemēram, austiņām, austiņām un kompaktajiem Bluetooth skaļruņiem.
Priekšrocības
Šeit ir neodīma magnētu priekšrocības.
Augsts magnētisms -Neodīma magnēti ir magnētiski visvairāk uzlādētie magnēti, jo tie var radīt daudz spēcīgākus magnētiskos laukus nekā ferīts un citi magnēti. Pateicoties augstajam magnētismam, neodīma magnēti spēj nodrošināt augstas kvalitātes skaņu pat mazākos skaļruņos.
viegls -neliels neodīma magnēts var nodrošināt daudz spēcīgāku magnētiskā lauka stiprumu nekā ferīts un citi magnēti. Tāpēc tie ir mazāki izmēros, un tos ir viegli salabot tādos produktos kā pielāgoti apļa magnēti un rokassprādzes magnētu bumbiņas.
Skaņas reproducēšana -neodīma magnēti nodrošina labāku balss spoles un diafragmas kustības kontroli, padarot tos par labāko izvēli precīzai un tīrākai skaņas reproducēšanai. Tie ir ideāli piemēroti augstas veiktspējas audio aprīkojumam.
Trūkumi
Šeit ir neodīma magnētu trūkumi.
Dārgi -neodīms ir retzemju elements, kas nozīmē, ka ar šo magnētu ražošanu saistītās izmaksas ir augstas. Šo magnētu augstās izmaksas, visticamāk, ir atbildīgas par augstām skaļruņu izmaksām.
Nosliece uz koroziju -Atšķirībā no ferīta magnētiem, neodīma magnēti ir jutīgāki pret koroziju, rūsu un mitrumu. Ja neodīma magnēti nav pareizi pārklāti ar aizsargmateriālu, tie var zaudēt savas magnētiskās īpašības, īpaši mitrā un korozīvā vidē.
Jutīgs pret karstumu -augstāka temperatūra var izraisīt arī neodīma magnētu magnētiskās stiprības zudumu. Tas nozīmē, ka šos magnētus nevar izmantot audio iekārtās, kas paredzētas lietošanai ekstremālos karstuma apstākļos.
Alnico magnēti
Izgatavots no alumīnija, niķeļa, kobalta un citu elementu, piemēram, dzelzs un vara, sakausējuma. Kad tas bija nozares standarts,Alnico magnētitagad ir retāk sastopami ferīta un neodīma magnētu popularitātes dēļ.
Priekšrocības
Šeit ir Alnico magnētu priekšrocības.
Alnico Magnets rada stabilāku magnētisko lauku, kas veicina vienmērīgāku skaņas veidošanos.
Alnico magnēti ir ļoti izturīgi pret karstumu, kas nozīmē, ka tie var efektīvi darboties augsta karstuma apstākļos.
Alnico Magnets ir pazīstami ar savu dabisko skaņas reproducēšanu. Šis īpašums padara tos vēlamus noteiktiem cilvēkiem.
Trūkumi
Šeit ir Alnico magnētu trūkumi.
Tā kā tādi elementi kā kobalts ir dārgi, šo magnētu ražošana ir dārga, kas padara galaproduktu dārgāku.
Alnico magnētiem ir zemāka magnētiskā izturība nekā pat ferīta magnētiem, kas nozīmē, ka ir nepieciešami daudz lielāki šo magnētu izmēri, lai radītu nepieciešamo magnētisko spēku.
Alnico skaļruņi ir retāk sastopami citu skaļruņu popularitātes un rentabilitātes dēļ, kas izgatavoti ar ferīta vai neodīma magnētiem.
Secinājums
Īsāk sakot, magnēti skaļruņiem ir nepieciešami, jo tie nodrošina magnētisko lauku, kas ir vitāli svarīgs elektroenerģijas pārvēršanai skaņas enerģijā. Magnēti rada magnētisko lauku, kas mijiedarbojas ar balss spoles magnētisko lauku. Atbildot uz to, balss spole kustas, kas liek diafragmai kustēties. Diafragmas kustība rada skaņas viļņus. Neodīma magnēti ir vispopulārākais magnētu veids to augstā magnētisma un izturības dēļ. Tiem ir dažādi izmēri un formas, piemēram, loka magnēti vai spraudņi. Ferīta magnēti piedāvā arī pienācīgu magnētismu, un tie ir lētāki. Tāpēc saprātīgi izvēlieties magnētus, kad dodaties medībās ar magnētiem.