スピーカーやスピーカー、ヘッドホンなどの電気音響機器に磁石が必要であることは誰もが知っていますが、では電気音響機器において磁石はどのような役割を果たしているのでしょうか？マグネットの性能は音の出力品質にどのような影響を与えますか?さまざまな品質のスピーカーにはどの磁石を使用する必要がありますか?
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オーディオ デバイスで音を出す役割を担う中心的なコンポーネントは、一般にスピーカーとして知られるスピーカーです。ステレオでもヘッドフォンでも、この重要なコンポーネントは不可欠です。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装置です。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、まずスピーカーの発音原理から始めなければなりません。
スピーカーは一般に、T 鉄、磁石、ボイスコイル、振動板などのいくつかの重要なコンポーネントで構成されています。導線内に磁場が発生し、電流の強さが磁場の強さに影響することは誰もが知っています（磁場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る磁場と相互作用します。この力により、スピーカーの磁界内のオーディオ電流の強さに応じてボイス コイルが振動します。スピーカーの振動板とボイスコイルは接続されています。スピーカーのボイスコイルと振動板が一緒に振動して周囲の空気を振動させると、スピーカーから音が出ます。
同じ磁石の体積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。
・磁石の磁束密度（磁気誘導）Bが大きいほど、音膜に作用する推力が強くなります。
・磁束密度（磁気誘導）Bが大きいほどパワーが大きくなり、SPLの音圧レベル（感度）が高くなります。
ヘッドホン感度とは、1mw、1khzの正弦波を指したときにイヤホンが発することができる音圧レベルを指します。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、感度が高く、インピーダンスが低いほどヘッドホンは音が出やすくなります。
-磁束密度（磁気誘導の強さ）Bが大きいほど、スピーカーの総合品質係数のQ値は相対的に低くなります。
Q 値 (クオリティファクター) 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。Qms は機械システムの減衰であり、スピーカーの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します。 Qes は電源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 2 つの関係は Qts = Qms * Qes / (Qms + Qes) です。
・磁束密度（磁気誘導）Bが大きいほど過渡特性が良くなります。
トランジェントは信号に対する「速い応答」として理解でき、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、信号が止ま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シンフォニーで最も明白です。
市場にはアルミニウム ニッケル コバルト、フェライト、ネオジム鉄ボロンの 3 種類のスピーカー マグネットがあります。電気音響で使用される磁石は主にネオジム磁石とフェライトです。それらは、さまざまなサイズのリングまたはディスク形状で存在します。 NdFeB はハイエンド製品によく使用されます。ネオジム磁石によって生成されるサウンドは、優れた音質、優れた音の弾力性、優れた音響性能、正確な音場の定位を備えています。本泉マグネティクスの優れた性能を頼りに、大きくて重いフェライトに代わって、小さくて軽いネオジム鉄ボロンが徐々に使われ始めました。
アルニコは、1950 年代および 1960 年代のスピーカー (ツイーターとして知られています) などのスピーカーに使用された最初の磁石です。通常は内蔵磁力スピーカーとなります（外磁タイプもございます）。欠点は、出力が小さく、周波数範囲が狭く、硬くて脆く、加工が非常に不便であることです。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価です。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にアルミニッケルコバルトの使用は比較的少ないです。
フェライトは通常、外部磁気スピーカーに使用されます。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を満たすためにはある程度の体積が必要です。したがって、一般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、安価でコスト効率が高いことです。欠点は、音量が大きく、パワーが小さく、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よく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ヘッドフォンは基本的にこのような磁石を使用しています。デメリットとしては、レアアースが含まれているため、材料価格が高くなることが挙げられます。
まず、スピーカーが使用される周囲の温度を明確にし、その温度に応じてどの磁石を選択するかを決定する必要があります。磁石が異なれば耐温度特性も異なり、対応できる最高使用温度も異なります。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、スピーカーの音響効果に直接影響を与える可能性があります。
