כולם יודעים שדרושים מגנטים בציוד אלקטרואקוסטי כגון רמקולים, רמקולים ואוזניות, אז אילו תפקידים ממלאים מגנטים במכשירים אלקטרואקוסטיים? איזו השפעה יש לביצועי המגנט על איכות פלט הצליל? באיזה מגנט כדאי להשתמש ברמקולים בעלי איכויות שונות?
בוא לחקור את הרמקולים והמגנטים של הרמקולים איתך עוד היום.
מרכיב הליבה שאחראי להפקת צליל בהתקן שמע הוא רמקול, המכונה בדרך כלל רמקול. בין אם זה סטריאו או אוזניות, רכיב מפתח זה הוא הכרחי. הרמקול הוא מעין מכשיר מתמר הממיר אותות חשמליים לאותות אקוסטיים. לביצועי הרמקול יש השפעה רבה על איכות הצליל. אם אתה רוצה להבין את המגנטיות של הרמקול, עליך להתחיל קודם כל עם עקרון הצליל של הרמקול.
הרמקול מורכב בדרך כלל ממספר מרכיבים מרכזיים כגון ברזל T, מגנט, סליל קולי ודיאפרגמה. כולנו יודעים שייווצר שדה מגנטי בחוט המוליך, ועוצמת הזרם משפיעה על עוצמת השדה המגנטי (כיוון השדה המגנטי בהתאם לכלל יד ימין). נוצר שדה מגנטי מתאים. שדה מגנטי זה יוצר אינטראקציה עם השדה המגנטי שנוצר על ידי המגנט על הרמקול. כוח זה גורם לסליל הקול לרטוט עם עוצמת זרם השמע בשדה המגנטי של הדובר. הדיאפרגמה של הרמקול וסליל הקול מחוברים יחד. כאשר סליל הקול והדיאפרגמה של הרמקול רוטטות יחד כדי לדחוף את האוויר שמסביב לרטוט, הרמקול מפיק צליל.
במקרה של אותו עוצמת מגנט ואותו סליל קולי, לביצועי המגנט יש השפעה ישירה על איכות הצליל של הרמקול:
-ככל שצפיפות השטף המגנטי (אינדוקציה מגנטית) B של המגנט גדולה יותר, כך הדחף הפועל על קרום הקול חזק יותר.
-ככל שצפיפות השטף המגנטי (אינדוקציה מגנטית) B גדולה יותר, כך ההספק גדול יותר, ורמת לחץ הקול של SPL (רגישות) גבוהה יותר.
רגישות האוזניות מתייחסת לרמת לחץ הקול שהאוזניות יכולה לפלוט כאשר היא מצביעה על גל הסינוס של 1mw ו-1khz. יחידת לחץ הקול היא dB (דציבלים), ככל שלחץ הקול גדול יותר, עוצמת הקול גבוהה יותר, כך שככל שהרגישות גבוהה יותר, העכבה נמוכה יותר, כך קל יותר לאוזניות להפיק קול.
-ככל שצפיפות השטף המגנטי (עוצמת אינדוקציה מגנטית) B גדולה יותר, כך ערך ה-Q נמוך יחסית של גורם האיכות הכולל של הרמקול.
ערך Q (Qualityfactor) מתייחס לקבוצת פרמטרים של מקדם שיכוך הרמקול, כאשר Qms הוא השיכוך של המערכת המכנית, המשקף את הספיגה והצריכה של אנרגיה בתנועת רכיבי הרמקולים. Qes הוא שיכוך מערכת החשמל, שמתבטא בעיקר בצריכת החשמל של התנגדות ה-DC של סליל הקול; Qts הוא השיכוך הכולל, והקשר בין השניים לעיל הוא Qts = Qms * Qes / (Qms + Qes).
-ככל שצפיפות השטף המגנטי (אינדוקציה מגנטית) B גדולה יותר, כך החולף טוב יותר.
ניתן להבין חולף כ"תגובה מהירה" לאות, Qms גבוה יחסית. אוזניות עם תגובת חלוף טובה אמורות להגיב ברגע שהאות מגיע, והאות ייפסק ברגע שהוא ייפסק. לדוגמה, המעבר מלהוביל לאנסמבל בולט ביותר בתופים ובסימפוניות של סצנות גדולות יותר.
ישנם שלושה סוגים של מגנטים לרמקולים בשוק: אלומיניום ניקל קובלט, פריט ונאודימיום ברזל בורון, המגנטים המשמשים באלקטרואקוסטיקה הם בעיקר מגנטים ופריטים ניאודימיום. הם קיימים בגדלים שונים של טבעות או צורות דיסק. NdFeB משמש לעתים קרובות במוצרים מתקדמים. לצליל המופק על ידי מגנטים ניאודימיום יש איכות צליל מעולה, גמישות צליל טובה, ביצועי צליל טובים ומיקום מדויק של שדה הקול. בהסתמך על הביצועים המצוינים של Honsen Magnetics, בורון ברזל ניאודימיום קטן וקל החל להחליף בהדרגה פריטים גדולים וכבדים.
אלניקו היה המגנט הקדום ביותר ששימש ברמקולים, כמו הרמקול בשנות ה-50 וה-60 (הידוע כציוצים). בדרך כלל עשוי לרמקול המגנטי הפנימי (קיים גם סוג מגנטי חיצוני). החיסרון הוא שההספק קטן, טווח התדרים צר, קשה ושביר והעיבוד מאוד לא נוח. בנוסף, קובלט הוא משאב נדיר, ומחירו של אלומיניום ניקל קובלט גבוה יחסית. מנקודת המבט של ביצועי העלות, השימוש באלומיניום ניקל קובלט עבור מגנטים לרמקולים הוא קטן יחסית.
פריטים מיוצרים בדרך כלל לרמקולים מגנטיים חיצוניים. הביצועים המגנטיים של פריט נמוכים יחסית, ונדרשת נפח מסוים כדי לעמוד בכוח המניע של הרמקול. לכן, הוא משמש בדרך כלל עבור רמקולי שמע בנפח גדול יותר. היתרון של פריט הוא שהוא זול וחסכוני; החיסרון הוא שהנפח גדול, ההספק קטן וטווח התדרים צר.
המאפיינים המגנטיים של NdFeB עדיפים בהרבה על AlNiCo ופריט והם כיום המגנטים הנפוצים ביותר ברמקולים, במיוחד רמקולים מתקדמים. היתרון הוא שתחת אותו שטף מגנטי הנפח שלו קטן, ההספק גדול וטווח התדרים רחב. נכון לעכשיו, אוזניות HiFi משתמשות בעצם במגנטים כאלה. החיסרון הוא שבגלל יסודות האדמה הנדירים, מחיר החומר גבוה יותר.
קודם כל, יש צורך להבהיר את טמפרטורת הסביבה בה פועל הרמקול, ולקבוע איזה מגנט יש לבחור בהתאם לטמפרטורה. למגנטים שונים יש מאפייני התנגדות לטמפרטורה שונים, וגם טמפרטורת העבודה המרבית שהם יכולים לתמוך בהם שונה. כאשר טמפרטורת סביבת העבודה של המגנט עולה על טמפרטורת העבודה המקסימלית, עלולות להתרחש תופעות כמו הנחתה של ביצועים מגנטיים ודה-מגנטיזציה, אשר ישפיעו ישירות על אפקט הקול של הרמקול.
