แม่เหล็กในลำโพงทำงานอย่างไร — และประเภทใดที่ให้เสียงดีที่สุด

แม่เหล็กในลำโพง แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นการเคลื่อนที่เชิงกลโดยการโต้ตอบกับคอยล์เสียงที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ซึ่งจะผลักและดึงกรวยลำโพงเพื่อสร้างคลื่นเสียง หากไม่มีแม่เหล็ก ลำโพงไดนามิกทั่วไปก็ไม่สามารถทำงานได้ ประเภท ขนาด และเกรดของแม่เหล็กที่ใช้มีผลโดยตรงต่อความไว การตอบสนองความถี่ ระดับความผิดเพี้ยน และความเที่ยงตรงของเสียงโดยรวม บทความนี้จะอธิบายวิธีการทำงานของแม่เหล็กของลำโพง เปรียบเทียบประเภทหลัก และช่วยให้คุณเข้าใจสิ่งที่ควรมองหาเมื่อประเมินคุณภาพลำโพง

คลิกเพื่อเยี่ยมชมผลิตภัณฑ์ของเรา: แม่เหล็ก NdFeB เผา

เหตุใดแม่เหล็กจึงมีความสำคัญในลำโพง?

แม่เหล็กเป็นองค์ประกอบหลักในการแปลงพลังงานในลำโพงไดนามิกทุกตัว หากไม่มีแม่เหล็กเหล่านี้ การสร้างเสียงก็เป็นไปไม่ได้ หลักการทำงานเป็นไปตามกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์และแรงลอเรนซ์: เมื่อกระแสไฟฟ้าสลับ (สัญญาณเสียง) ไหลผ่านคอยล์เสียงที่แขวนอยู่ในสนามแม่เหล็ก ขดลวดจะมีแรงเป็นสัดส่วนกับขนาดและทิศทางของกระแสไฟฟ้า แรงนี้ผลักกรวยที่ติดอยู่ไปมา แทนที่อากาศ และสร้างคลื่นแรงดันเสียงที่ได้ยิน

ตลาดลำโพงทั่วโลกมีมูลค่าประมาณ 12.5 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2566 และคาดว่าจะเติบโตเป็นกว่า 2 หมื่นล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2574 ในแทบทุกกลุ่ม ตั้งแต่หูฟังสำหรับผู้บริโภคไปจนถึงอาร์เรย์คอนเสิร์ตระดับมืออาชีพ ชุดแม่เหล็กยังคงเป็นส่วนประกอบเดียวที่กำหนดประสิทธิภาพสูงสุดภายในไดรเวอร์ แม่เหล็กที่แข็งแกร่งกว่าและได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมที่แม่นยำยิ่งขึ้นหมายถึงความหนาแน่นของฟลักซ์ในช่องว่างที่สูงขึ้น การบิดเบือนที่ลดลง การตอบสนองชั่วคราวที่ดีขึ้น และประสิทธิภาพที่สูงขึ้น

แม่เหล็กในลำโพงทำงานอย่างไรจริง ๆ ?

แม่เหล็กในลำโพงจะสร้างสนามแม่เหล็กคงที่ภายในช่องว่างทรงกระบอกแคบ และคอยล์เสียงที่นำพาสัญญาณเสียงที่ขยายออกจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงภายในสนามนั้นเพื่อสร้างเสียง ส่วนประกอบสำคัญที่เกี่ยวข้องคือ:

• แม่เหล็กถาวร: สร้างสนามความหนาแน่นฟลักซ์สูงคงที่ซึ่งกระจุกตัวอยู่ในช่องว่างคอยล์เสียง ความหนาแน่นของฟลักซ์โดยทั่วไปในช่วงช่องว่างตั้งแต่ 0.8 Tesla (ระดับเริ่มต้น) ถึงมากกว่า 1.5 Tesla (ไดรเวอร์ประสิทธิภาพสูง)
• ชิ้นเสาและแผ่นด้านบน: ส่วนประกอบที่เป็นเหล็กอ่อนที่ส่งและรวมศูนย์ฟลักซ์แม่เหล็กจากแม่เหล็กถาวรไปยังช่องว่างแคบๆ ที่คอยล์เสียงตั้งอยู่
• วอยซ์คอยล์: ขดลวดน้ำหนักเบา (โดยทั่วไปคืออลูมิเนียมหรือทองแดง) พันรอบอดีต เมื่อกระแสเสียงไหลผ่าน ปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กจะทำให้เกิดการเคลื่อนไหว
• แมงมุมและล้อมรอบ: องค์ประกอบระบบกันสะเทือนที่ยืดหยุ่นซึ่งช่วยให้วอยซ์คอยล์อยู่ตรงกลางและช่วยให้สามารถเคลื่อนที่ตามแนวแกนได้ในขณะที่ต้านทานการเคลื่อนตัวด้านข้าง
• กรวยหรือไดอะแฟรม: เมื่อติดไว้กับคอยล์เสียง ระบบจะแปลการเคลื่อนไหวทางกลให้เป็นรูปแบบความกดอากาศ ซึ่งเป็นเสียงจริงที่เราได้ยิน

แรงที่กระทำต่อวอยซ์คอยล์อธิบายได้ด้วยสมการ F = บิล โดยที่ B คือความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก (เทสลา) I คือกระแส (แอมแปร์) และ L คือความยาวของเส้นลวดในสนามแม่เหล็ก (เมตร) การเพิ่ม B — ทำได้โดยใช้แม่เหล็กที่แรงกว่าหรือใหญ่กว่า — จะเป็นการเพิ่มแรงผลักดันโดยตรงสำหรับกำลังอินพุตที่กำหนด ซึ่งแปลเป็นความไวที่สูงขึ้นและการบิดเบือนที่ลดลง

แม่เหล็กประเภทหลักที่ใช้ในลำโพงมีอะไรบ้าง?

มีสี่ประเภทหลักคือ แม่เหล็กที่ใช้ในลำโพง โดยแต่ละชนิดมีคุณสมบัติทางแม่เหล็ก โปรไฟล์ต้นทุน พฤติกรรมอุณหภูมิ และผลกระทบทางเสียงที่แตกต่างกัน การทำความเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับวิศวกร ผู้รักเสียงเพลง และผู้ซื้อ

1. แม่เหล็กเฟอร์ไรต์ (เซรามิก)

แม่เหล็กเฟอร์ไรต์เป็นแม่เหล็กชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในลำโพงทั่วโลก โดยพบในลำโพงเสียงกลางและลำโพงราคาประหยัดส่วนใหญ่ เนื่องจากมีต้นทุนต่ำและทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี แม่เหล็กเฟอร์ไรต์ทำจากเหล็กออกไซด์ผสมกับสตรอนเซียมหรือแบเรียมคาร์บอเนต ให้ผลผลิตพลังงานสูงสุด (BHmax) ประมาณ 3–5 MGOe (เมกะเกาส์-เออร์สเตด)

• ผลิตภัณฑ์พลังงาน (BHmax): 3–5 MGOe
• ความหนาแน่นของฟลักซ์: 0.2–0.4 เทสลา (คงเหลือ)
• ความเสถียรของอุณหภูมิ: ได้ดีถึง 250°C
• น้ำหนัก: แม่เหล็กเฟอร์ไรต์หนักต้องมีขนาดใหญ่เพื่อให้ได้ฟลักซ์เช่นเดียวกับแร่หายากทางเลือก
• ราคา: ต่ำมาก — ประมาณ 1–5 เหรียญสหรัฐต่อกิโลกรัมสำหรับวัสดุเฟอร์ไรต์ดิบ
• การใช้งานทั่วไป: ซับวูฟเฟอร์โฮมเธียเตอร์ ลำโพงชั้นวางหนังสือราคาประหยัด วูฟเฟอร์เครื่องเสียงรถยนต์ ไดรเวอร์ระบบ PA
• ข้อจำกัดที่สำคัญ: ความหนาแน่นของพลังงานที่ต่ำกว่าต้องใช้ชุดแม่เหล็กขนาดใหญ่ เพิ่มน้ำหนักให้กับตะกร้าลำโพงอย่างมาก

2. แม่เหล็กอัลนิโก

แม่เหล็กอัลนิโก — โลหะผสมของอะลูมิเนียม นิกเกิล และโคบอลต์ — เป็นวัสดุแม่เหล็กดั้งเดิมที่ใช้ในลำโพงรุ่นแรกๆ และยังคงได้รับการยกย่องอย่างสูงในลำโพงแอมพลิฟายเออร์กีตาร์และไดรเวอร์ออดิโอไฟล์สไตล์วินเทจสำหรับลักษณะเสียงที่อบอุ่นที่โดดเด่น อัลนิโก มี BHmax อยู่ที่ 5–10 MGOe และมี remanence สูงเป็นพิเศษ (Br) อยู่ที่ 0.7–1.35 เทสลา

• ผลิตภัณฑ์พลังงาน (BHmax): 5–10 MGOe
• คงเหลือ (Br): 0.7–1.35 Tesla
• ความเสถียรของอุณหภูมิ: ยอดเยี่ยม — มีความเสถียรสูงถึง 540°C ทำให้เหมาะสำหรับลำโพงกีต้าร์กำลังสูง
• ราคา: สูง — 30–80 เหรียญสหรัฐต่อกิโลกรัมเนื่องจากมีปริมาณโคบอลต์
• การใช้งานทั่วไป: ไดรเวอร์แอมป์กีตาร์ ลำโพงออดิโอไฟล์โบราณ ไมโครโฟนเครื่องดนตรี
• ชื่อเสียงของโซนิค: วิศวกรและนักดนตรีหลายคนอธิบายว่าลำโพงที่ติดตั้งอัลนิโกนั้นมีเสียง "ย้อย" ที่นุ่มนวลกว่าและมีดนตรีมากกว่า ซึ่งบีบอัดอย่างเป็นธรรมชาติที่ระดับเสียงสูง ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะที่ต้องการในบริบทของเพลงบลูส์และคลาสสิกร็อค
• ข้อจำกัดที่สำคัญ: แรงบีบบังคับต่ำ — อัลนิโคสามารถถูกล้างอำนาจแม่เหล็กได้บางส่วนโดยสนามแม่เหล็กภายนอกที่รุนแรงหรือการกระแทกทางกล

3. แม่เหล็กนีโอไดเมียม (NdFeB)

แม่เหล็กนีโอไดเมียมเป็นวัสดุแม่เหล็กถาวรที่ทรงพลังที่สุดที่มีอยู่ และได้ปฏิวัติการออกแบบลำโพงขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบา โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องเสียง หูฟัง ลำโพงแบบพกพา และทวีตเตอร์ระดับมืออาชีพ ด้วย BHmax 35–55 MGOe (แข็งแกร่งกว่าเฟอร์ไรต์ถึง 10 เท่า) นีโอไดเมียมช่วยให้ผู้ผลิตได้รับความหนาแน่นฟลักซ์สูงในส่วนประกอบแม่เหล็กขนาดเล็กมากและน้ำหนักเบา

• ผลิตภัณฑ์พลังงาน (BHmax): 35–55 MGOe
• คงเหลือ (Br): 1.0–1.4 เทสลา
• ขีดจำกัดอุณหภูมิ: เกรดมาตรฐานอยู่ที่ 80°C; เกรดอุณหภูมิสูง (SH, UH, EH) พิกัดถึง 150°C–200°C
• ราคา: ปานกลาง-สูง — ราคาผันผวนตามห่วงโซ่อุปทานของธาตุหายาก ประมาณ 60–120 เหรียญสหรัฐต่อกิโลกรัม
• ข้อได้เปรียบด้านน้ำหนัก: แม่เหล็กนีโอไดเมียมอาจเบากว่าแม่เหล็กเฟอร์ไรต์ถึง 6-10 เท่า ซึ่งให้ฟลักซ์ที่เท่ากัน
• การใช้งานทั่วไป: จอภาพอินเอียร์ (IEM), ไดรเวอร์หูฟัง, ลำโพงแบบ line-array ระดับมืออาชีพ, ทวีตเตอร์, ลำโพง Bluetooth แบบพกพา
• ข้อจำกัดที่สำคัญ: ไวต่อการกัดกร่อน (ต้องเคลือบ); ความทนทานต่ออุณหภูมิที่ต่ำกว่าในเกรดมาตรฐาน เปราะและมีแนวโน้มที่จะบิ่น

4. แม่เหล็กซาแมเรียมโคบอลต์ (SmCo)

แม่เหล็กโคบอลต์ซาแมเรียมนำเสนอการผสมผสานที่เหนือกว่าของผลิตภัณฑ์พลังงานสูงและความเสถียรของอุณหภูมิที่ยอดเยี่ยม ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับวิทยากรมืออาชีพที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ด้วย BHmax ที่ 16–32 MGOอี และอุณหภูมิการทำงานสูงสุดที่ 300°C–350°C ทำให้ SmCo มีประสิทธิภาพเหนือกว่านีโอไดเมียมในสภาวะความร้อนสูงหรือมีการกัดกร่อน

• ผลิตภัณฑ์พลังงาน (BHmax): 16–32 MGOe
• ขีดจำกัดอุณหภูมิ: สูงถึง 350°C ต่อเนื่อง
• ความต้านทานการกัดกร่อน: ดีเยี่ยม — ไม่ต้องเคลือบป้องกัน
• ราคา: สูงมาก — 100–250 เหรียญสหรัฐต่อกิโลกรัม เนื่องจากต้นทุนวัตถุดิบโคบอลต์และซาแมเรียม
• การใช้งานทั่วไป: อุปกรณ์เครื่องเสียงระดับทหาร ระบบอินเตอร์คอมด้านการบินและอวกาศ ไมโครโฟนการวัดระดับไฮเอนด์ อินเตอร์คอมสำหรับมอเตอร์สปอร์ต
• ข้อจำกัดที่สำคัญ: มีราคาแพงมากและเปราะ ไม่ค่อยมีเหตุผลสำหรับแอปพลิเคชันเสียงสำหรับผู้บริโภค

แม่เหล็กลำโพงทั้งสี่ประเภทเปรียบเทียบกันอย่างไร

ตารางต่อไปนี้แสดงการเปรียบเทียบระหว่างหลักทั้งสี่แบบเคียงข้างกัน ชนิดแม่เหล็กที่ใช้ในลำโพง ในมิติประสิทธิภาพและการปฏิบัติที่สำคัญที่สุด

ตารางที่ 1: ประสิทธิภาพแบบเทียบเคียงกันและการเปรียบเทียบต้นทุนของแม่เหล็กหลักสี่ประเภทที่ใช้ในลำโพง

เหตุใดขนาดแม่เหล็กจึงมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพของลำโพง

แม่เหล็กที่มีขนาดใหญ่กว่าหรือแรงกว่าจะเพิ่มฟลักซ์แม่เหล็กทั้งหมดที่มีอยู่เพื่อขับเคลื่อนวอยซ์คอยล์ ซึ่งจะเพิ่มความไวของลำโพงโดยตรง ปรับปรุงการควบคุมการเคลื่อนที่ของกรวย และลดการบิดเบือนที่ระดับเอาต์พุตสูง ความไวของลำโพงวัดเป็น dB SPL ต่อ 1 วัตต์ที่ 1 เมตร (dB/W/m) ไดรเวอร์ที่มีส่วนประกอบแม่เหล็กขนาดใหญ่กว่าอาจบรรลุค่าได้ 92–96 dB/W/m ในขณะที่ค่าเทียบเท่าที่มีกำลังต่ำกว่าสามารถวัดได้ต่ำเพียง 84–86 dB/W/m ซึ่งเป็นความแตกต่าง 6–10 dB ซึ่งต้องใช้กำลังของเครื่องขยายเสียงมากกว่า 4–10 เท่าจึงจะเอาชนะได้

แนวคิดของ สินค้าบีแอล (B = ความหนาแน่นของฟลักซ์ในช่องว่าง, L = ความยาวสายไฟคอยล์เสียงในสนาม) เป็นตัววัดปริมาณกำลังมอเตอร์ของลำโพง ค่า BL สูง - ได้มาจากแม่เหล็กที่แรงกว่าและขดลวดวอยซ์คอยล์ที่ยาวขึ้น - ให้เสียงเบสที่แน่นขึ้น การตอบสนองชั่วคราวที่เร็วขึ้น และลด THD (ความผิดเพี้ยนของฮาร์โมนิกทั้งหมด) ซับวูฟเฟอร์มืออาชีพมักจะระบุค่า BL ไว้ที่ 20–40 T·m ในขณะที่ไดรเวอร์ระดับเริ่มต้นอาจมีค่า BL ต่ำกว่า 10 T·m

อย่างไรก็ตาม การสร้างแม่เหล็กให้ใหญ่ขึ้นไม่ได้ช่วยปรับปรุงคุณภาพเสียงทุกด้านโดยอัตโนมัติ แม่เหล็กขนาดใหญ่ที่มีรูปทรงช่องว่างไม่เพียงพอสามารถทำให้ชิ้นขั้วอิ่มตัว ทำให้เกิดฟลักซ์ที่ไม่เป็นเชิงเส้นและการบิดเบี้ยว การออกแบบวงจรแม่เหล็กที่เหมาะสม รวมถึงความกว้างของช่องว่าง ส่วนยื่นของวอยซ์คอยล์ และการวางตำแหน่งแบบ underhung กับ overhung มีความสำคัญพอๆ กับมวลแม่เหล็กดิบ

ไหนดีกว่ากันในลำโพง: แม่เหล็กเฟอร์ไรต์หรือนีโอไดเมียม

เฟอร์ไรต์และนีโอไดเมียมไม่ได้ "ดีกว่า" ในระดับสากล โดยแต่ละตัวมีความเป็นเลิศในกรณีการใช้งานที่แตกต่างกัน และตัวเลือกที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับลำดับความสำคัญในการออกแบบของลำโพง นี่คือการวิเคราะห์แบบตัวต่อตัวเชิงปฏิบัติ:

ตารางที่ 2: การเปรียบเทียบแบบตัวต่อตัวของแม่เหล็กเฟอร์ไรต์กับแม่เหล็กนีโอไดเมียมเพื่อใช้ในการใช้งานลำโพง

แม่เหล็กในลำโพงส่งผลต่อคุณภาพเสียงอย่างไร

ส่วนประกอบแม่เหล็กส่งผลโดยตรงต่อความไว การควบคุมเสียงเบส การบิดเบือน และความแม่นยำชั่วคราว ซึ่งเป็นสี่มิติคุณภาพเสียงของลำโพงที่รับรู้ได้มากที่สุด

ความไวและประสิทธิภาพ

วงจรแม่เหล็กที่แรงกว่าจะสร้างแรงเชิงกลต่อวัตต์ของกำลังไฟฟ้าเข้ามากขึ้น นี่คือเหตุผลที่ลำโพง PA มืออาชีพที่มีอัตรา 100–105 dB/W/m สามารถเติมเต็มสนามกีฬาได้โดยใช้กำลังไฟไม่กี่ร้อยวัตต์ ในขณะที่ไดรเวอร์ที่ออกแบบมาไม่ดีซึ่งมีอัตรา 84 dB/W/m ต้องใช้มากกว่า 1,000 วัตต์เพื่อให้ตรงกับเอาต์พุตเดียวกัน สำหรับระบบเครื่องเสียงภายในบ้าน ความไวที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 3 dB จะลดกำลังของเครื่องขยายเสียงที่จำเป็นเพื่อให้ได้ระดับเสียงที่กำหนดลงครึ่งหนึ่ง

การควบคุมเสียงเบสและการหน่วง

ผลิตภัณฑ์ BL สูง (แม่เหล็กแรง) จะเพิ่มการหน่วงแม่เหล็กไฟฟ้าบนคอยล์เสียง ซึ่งช่วยให้กรวยหยุดเคลื่อนที่อย่างแม่นยำเมื่อสัญญาณหยุด ส่งผลให้ได้เสียงเบสที่แน่นและชัดเจนยิ่งขึ้น ลำโพงที่มีส่วนประกอบแม่เหล็กอ่อนมักจะส่งเสียง "บูม" หรือ "โน้ตตัวเดียว" ในย่านความถี่ต่ำ เนื่องจากกรวยยังคงดังก้องต่อไปหลังจากที่สัญญาณสิ้นสุดลง ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าเสียงเรียกเข้า

การลดการบิดเบือน

ความไม่เชิงเส้นในสนามแม่เหล็กภายในช่องว่างเป็นหนึ่งในแหล่งที่มาหลักของ THD (ความเพี้ยนฮาร์มอนิกรวม) ในลำโพง เมื่อคอยล์เสียงเคลื่อนที่ออกนอกบริเวณที่มีฟลักซ์สม่ำเสมอ (มักพบในไดรเวอร์ที่มีการเคลื่อนที่สูงด้วยแม่เหล็กขนาดเล็ก) ความบิดเบี้ยวจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แม่เหล็กที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีจะรักษาความหนาแน่นของฟลักซ์ที่สม่ำเสมอตลอดช่วงการเคลื่อนที่ของวอยซ์คอยล์ โดยรักษา THD ให้ต่ำกว่า 0.5–1% ที่กำลังไฟพิกัด

การตอบสนองชั่วคราว

ดนตรีชั่วคราว เช่น การตีกลองสแนร์อย่างฉับพลัน การดีดสายกีตาร์ การคลิกคีย์เปียโน ต้องใช้กรวยในการเร่งความเร็วและลดความเร็วลงอย่างรวดเร็วมาก มอเตอร์แม่เหล็กเชิงเส้นอันทรงพลังช่วยให้วอยซ์คอยล์มีแรงที่จำเป็นในการติดตามการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณที่รวดเร็วเหล่านี้อย่างแม่นยำ ส่งผลให้ลำโพงที่ให้เสียง "เร็ว" "มีรายละเอียด" และ "ชัดเจน" ในแง่ออดิโอไฟล์

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับแม่เหล็กในลำโพง

ถาม: แม่เหล็กที่ใหญ่กว่าย่อมหมายถึงเสียงที่ดีกว่าเสมอไปใช่หรือไม่

ไม่จำเป็น - แม่เหล็กที่มีขนาดใหญ่กว่าจะเพิ่มประสิทธิภาพเฉพาะเมื่อวงจรแม่เหล็กทั้งหมดได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสมเพื่อใช้ฟลักซ์เพิ่มเติมอย่างมีประสิทธิภาพ แม่เหล็กขนาดใหญ่มากที่จับคู่กับชิ้นส่วนขั้วที่ออกแบบมาไม่ดีหรือมีช่องว่างขนาดใหญ่เกินไปสามารถให้ผลลัพธ์ที่แย่กว่าการประกอบที่มีขนาดเล็กและได้รับการปรับปรุงอย่างเหมาะสม กล่าวคือ แม่เหล็กเฟอร์ไรต์ขนาดใหญ่กว่าหรือแม่เหล็กนีโอไดเมียมเกรดสูงกว่ามักให้ความไวที่สูงกว่าและการบิดเบือนที่ต่ำกว่า ในการออกแบบที่เทียบเท่ากัน

ถาม: แม่เหล็กในลำโพงสามารถลดสภาพแม่เหล็กเมื่อเวลาผ่านไปได้หรือไม่?

แม่เหล็กลำโพงเฟอร์ไรต์และนีโอไดเมียมสมัยใหม่มีความทนทานต่อการล้างอำนาจแม่เหล็กอย่างมากภายใต้สภาวะการทำงานปกติ และจะคงฟลักซ์ดั้งเดิมได้มากกว่า 99% มานานหลายทศวรรษ แม่เหล็กอัลนิโกเป็นข้อยกเว้น — ค่าบังคับต่ำทำให้เสี่ยงต่อการลดอำนาจแม่เหล็กบางส่วนจากแรงกระแทกทางกลหรือการสัมผัสสนามแม่เหล็กภายนอกที่รุนแรง การใช้งานลำโพงที่อุณหภูมิสูงมากเหนือค่าสูงสุดที่กำหนดของแม่เหล็กเป็นสาเหตุที่สมจริงที่สุดของการสูญเสียฟลักซ์ในการใช้งานจริง

ถาม: แม่เหล็กของลำโพงนีโอไดเมียมดีกว่าเฟอร์ไรต์สำหรับการใช้ออดิโอไฟล์หรือไม่

แม่เหล็กนีโอไดเมียมช่วยให้การออกแบบไดรเวอร์มีขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบามากขึ้น โดยมีความหนาแน่นของฟลักซ์เทียบเท่าหรือเหนือกว่า แต่ความแตกต่างด้านคุณภาพเสียงที่ได้ยินได้ระหว่างไดรเวอร์นีโอไดเมียมและเฟอร์ไรต์ในการออกแบบทางวิศวกรรมที่ดีจะมีน้อยมากเมื่อมีการปรับสมดุลและวัดอย่างเหมาะสม การรับรู้ว่าเสียงนีโอไดเมียมให้เสียง "สว่างกว่า" หรือ "แข็งกว่า" มักเป็นหน้าที่ของการออกแบบไดรเวอร์โดยรวม (วัสดุทรงกรวย ระบบกันสะเทือน ครอสโอเวอร์) มากกว่าประเภทแม่เหล็ก สำหรับการใช้งานด้านออดิโอไฟล์ คุณภาพการใช้งานมีความสำคัญมากกว่าวัสดุแม่เหล็กเพียงอย่างเดียว

ถาม: ทำไมซับวูฟเฟอร์บางตัวถึงมีแม่เหล็กขนาดใหญ่มาก?

จำเป็นต้องใช้แม่เหล็กซับวูฟเฟอร์ขนาดใหญ่เพื่อสร้างแรงผลักดันมหาศาลที่จำเป็นในการเคลื่อนย้ายกรวยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ขนาดใหญ่ที่ความถี่ต่ำ โดยมีการเคลื่อนตัวที่เพียงพอและการบิดเบือนที่ต่ำ กรวยซับวูฟเฟอร์ขนาด 15 นิ้ว (38 ซม.) อาจมีน้ำหนัก 80–150 กรัม และจำเป็นต้องเคลื่อนที่สูง 20–30 มม. จากจุดสูงสุดถึงจุดสูงสุดที่ระดับกำลังสูง การบรรลุสิ่งนี้โดยมีความผิดเพี้ยนต่ำต้องใช้ผลิตภัณฑ์ BL ที่สูงมาก ซึ่งในการออกแบบเฟอร์ไรต์หมายถึงแม่เหล็กที่มีขนาดใหญ่และหนักตามลำดับ แม่เหล็กซับวูฟเฟอร์ระดับมืออาชีพบางตัวมีน้ำหนัก 3–8 กก.

ถาม: แม่เหล็กของลำโพงรบกวนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ หรือไม่

แม่เหล็กของลำโพงที่ไม่มีฉนวนหุ้มอาจรบกวนจอแสดงผล CRT ที่อยู่ใกล้เคียง สื่อบันทึกข้อมูลแบบแม่เหล็ก และเข็มทิศที่ละเอียดอ่อน แต่สนามแม่เหล็กที่หลุดออกจากลำโพงที่มีฉนวนหุ้มสมัยใหม่นั้นไม่สำคัญเลยที่ระยะห่างเกิน 10–15 ซม. ลำโพงสมัยใหม่ส่วนใหญ่ที่มีไว้สำหรับการใช้งานบนเดสก์ท็อปหรือโฮมเธียเตอร์ได้รับการป้องกันสนามแม่เหล็กโดยการเพิ่มแม่เหล็ก "bucking" ที่เป็นปฏิปักษ์หรือกล่องโลหะ mu-metal รอบๆ ชุดแม่เหล็กหลัก จอภาพแบนและอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลโซลิดสเตต (SSD, หน่วยความจำแฟลช) ไม่ได้รับผลกระทบจากแม่เหล็กของลำโพง

ถาม: จะเกิดอะไรขึ้นหากแม่เหล็กของลำโพงสูญเสียความแรง?

แม่เหล็กที่อ่อนแรงจะลดผลิตภัณฑ์ BL ของไดรเวอร์ ส่งผลให้ความไวลดลง การควบคุมเสียงเบสลดลง การบิดเบือนที่เพิ่มขึ้น และการเปลี่ยนแปลงความถี่เรโซแนนซ์ ในทางปฏิบัติ ผู้พูดจะให้เสียงที่เงียบกว่า ควบคุมได้น้อยลงในความถี่ต่ำ และอาจแสดงอาการ "หลวม" หรือ "ขุ่นมัว" ในการติดตั้งแบบมืออาชีพ การวัดพารามิเตอร์ของไดรเวอร์ Thiele-Small เป็นระยะ (โดยเฉพาะ Bl) สามารถตรวจจับการเสื่อมสภาพของแม่เหล็กได้ก่อนที่จะทำให้เกิดปัญหาด้านเสียง สำหรับผู้พูดทั่วไปในการใช้งานทั่วไป เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นได้ยากมาก

สรุป: สิ่งที่ต้องรู้เกี่ยวกับแม่เหล็กในลำโพง

แม่เหล็กในลำโพง เป็นมากกว่าส่วนประกอบแบบพาสซีฟ — เป็นมอเตอร์ที่เป็นหัวใจของลำโพงไดนามิกทุกตัว เป็นตัวกำหนดว่าไดรเวอร์แปลงไฟฟ้าเป็นเสียงได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม่นยำ และทรงพลังเพียงใด ตัวเลือกระหว่างแม่เหล็กเฟอร์ไรต์ อัลนิโก นีโอไดเมียม และโคบอลต์ซาแมเรียม สะท้อนถึงการตัดสินใจทางวิศวกรรมที่ต้องแลกมาระหว่างต้นทุน น้ำหนัก ประสิทธิภาพการระบายความร้อน และลำดับความสำคัญของเสียง

• ใช้ แม่เหล็กเฟอร์ไรต์ สำหรับการออกแบบลำโพงที่คุ้มค่า มีเสถียรภาพทางความร้อน และป้องกันการกัดกร่อน โดยที่น้ำหนักไม่ใช่ข้อจำกัด
• ใช้ แม่เหล็กอัลนิโก โดยที่คุณลักษณะของโทนเสียงแบบวินเทจและความเสถียรของอุณหภูมิที่สูงเป็นสิ่งสำคัญ — โดยเฉพาะในการขยายเสียงกีตาร์
• ใช้ แม่เหล็กนีโอไดเมียม โดยที่ขนาดกะทัดรัด น้ำหนักเบา และความหนาแน่นของพลังงานสูงเป็นสิ่งสำคัญ — การใช้งานระดับมืออาชีพ แบบพกพา และหูฟัง
• ใช้ แม่เหล็กซาแมเรียมโคบอลต์ ในการใช้งานโดยผู้เชี่ยวชาญในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงซึ่งไม่มีแม่เหล็กอื่นใดที่ตรงตามข้อกำหนดด้านความร้อนและการกัดกร่อน

ไม่ว่าคุณจะเป็นนักออกแบบลำโพง วิศวกรเสียงที่ระบุส่วนประกอบ หรือผู้บริโภคที่ประเมินคุณภาพผลิตภัณฑ์ ทำความเข้าใจบทบาทและประเภทของ แม่เหล็กในลำโพง ให้พื้นฐานที่เป็นรูปธรรมและวัดผลได้สำหรับการเปรียบเทียบประสิทธิภาพ — นอกเหนือจากความประทับใจในการฟังเชิงอัตนัยเพียงอย่างเดียว