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! M3 u: i$ F+ L/ m% t% S相信各位小时候都玩过吸铁石,方块的、圆柱形的、环形的、马蹄形的都有。这就是磁体,磁体应用非常广泛,电动机、硬盘等设备中都能找到磁体的存在。
. F8 f; q. `* f6 x, Z7 G扬声器更是不能缺少磁体。扬声器需要永磁体与音圈形成的电磁体产生作用力,达到驱动振膜工作的目的。因此磁体在扬声器当中扮演了一个重要的角色,永磁体如果与电磁体的作用力大,就能实现快速有力的控制振膜,因此需求更好的磁体材料总是扬声器设计师们所关注的。
; c+ M0 n6 G$ z# b ]铁氧体磁体
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铁氧体磁体是扬声器设计当中运用最为广泛的磁体,它的主要成分是三氧化二铁,并与其他金属氧化物[氧化镍、氧化锌、氧化锰、氧化镁、氧化钡、氧化锶等]烧制而成,它的优点是来源广泛、成本低廉,不易退磁。
) e5 S/ h$ d0 w' j$ V稀土类磁体" r6 J- g( A& W3 q! d
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钕铁硼磁体1 U, ]8 v& K, A' h, C# X
随着材料科学的进步,稀土类磁体发展迅速,钕铁硼磁体正是稀土类磁体的一种,它具有极高的磁密度,可达铁氧体7-14倍。' N5 p: Q) K4 B' h$ [
2 q- g6 P/ ^ y1 h# Y球顶丝绢膜高音扬声器-钕铁硼磁体强大的磁容量演示9 z9 a; }; \ z5 f
/ x# Q& p: W5 P* z8 HPioneer 先锋 SE-CL521-E 入耳式耳机-钕铁硼磁体的磁力演示: m# b- G0 F) D3 ^% F2 Z/ ~" t# _
居里温度
1 L7 e' C- ~4 k7 M1 E磁体有个特性,在加温到某个温度时,磁性会消失,这个温度被称作居里点或居里温度。通常情况下,钕铁硼的居里温度为320-380摄氏度,铁氧体则 能达到450摄氏度左右,钕铁硼的居里温度更低一些,但用于扬声器设计当中,并没大问题。另外,磁体还有一个特性,在居里温度之前,有一段温度内会出现随 着温度提升磁力下降的问题,不同磁体,温度值不同。
" A4 `2 _2 {! V2 ^导磁元件/ J' ~7 I- t* n
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锥形扬声器的基本结构1 V. c7 }2 X) }8 [0 U
0 L- \' P- H- I导磁板 h; W$ s% c1 ^8 M7 X. d6 y1 S5 d
, h; T7 x+ C- @导磁柱,又叫T铁
0 |, k; D3 Z$ i8 n1 W. u想形成磁隙,光靠磁体本身是不足够的,因此需要借助导磁板、T铁等元器件来搭建磁隙。当这些导磁元件与磁体接触时,就会具有磁体特征,可以这么认为,导磁元件能与磁体形成新造型的磁体。: w" t$ M% x7 b" a$ R2 H: _
磁感线! q2 O) m& r' u$ |
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磁感线演示器6 [9 L- E( a; \1 }7 A
初中课本中我们就接触过磁感 线,它又叫磁力线,它用于描述磁场中各点的方向,这线并不真实存在,只是为了描述磁场的一种辅助线条。因为提及磁体,磁感线有必须温习一下。温习的关键点 是,不同形状的磁体,磁感线形状亦是不同的。前面小节我们提到了“导磁元件能与磁体形成新造型的磁体”,也就意味着新造型的磁体磁感线已经被改变。
5 @! c6 n: {: _' f磁路设计
$ c6 p' \" ?9 {" t2 J扬声器离不开永磁体,如果希望能合理的利用磁能,需要对磁力线进行调整,这种设计叫做磁路设计。! y7 c/ o' K9 g6 A
) C) t+ o' w$ J球顶扬声器的基本结构& G; q1 W [, [( E$ B6 B
我们绘制的两张经典扬声器结构图,在磁路上属于外磁式的设计。其磁感线会向外扩张,漏磁较大。
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防磁罩
: {1 E0 ^% |5 |+ \% _0 c C3 r [漏磁大会带来副作用。当磁场中有CRT电视机、显示器,会磁化这些设备,导致变色。后来普遍采用了加装防磁罩的设计。因为防磁罩的加入,又形成了“新造型的磁体”,其磁感线再次被改变,漏磁降低。! {9 f& F9 f# U
磁路设计相当复杂,其基本设计目标并不是以最大化利用磁能为目的,而是旨在建立一个均匀的磁场供音圈使用,让音圈在冲程的各个点上都尽可能的获得均匀的作用力。虽然现代的计算机已经能提供虚拟化设计,但实际设计当中还得依赖大量的实验来完成。 |
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