Неодимовые магниты в наушниках для чего они нужны

Зачем нужны магниты в наушниках?

В обычных наушниках создаётся электростатическое поле. Мощные неодимовые магниты создают в наушниках магнитное поле. Эта технология позволяет повысить чувствительность наушников и обеспечить лучшее качество звучания.

Зачем магнит в беспроводных наушниках?

На каждом наушнике есть магнит и при их установке в кейс они как бы самостоятельно проскальзывают внутрь. … Решение с магнитом избавит вас от поисков наушников в сумке — произвольно они не выпадут и не ускользнут.

В чем разница между неодимовым магнитом и обычным?

В первую очередь, отличием является химический состав, в который входят неодим, железо и бор – в других магнитах неодима и бора нет. Но главное отличие неодимового магнита от обычного – это гигантская сила сцепления. Причем чем больше габариты магнитного образца, тем большей магнитной силой он обладает.

Для чего можно использовать неодимовый магнит?

Неодимовый магнит можно использовать в качестве универсального крепления для сувениров, мебели, портьер. Неодимовые магниты используют как поисковые, а также в электронике и даже в качестве игрушки (неокубы).

В чем можно найти магнит?

Ниже мы приведем несколько приборов, где можно взять неодимовые магниты.

Откуда вытащить неодимовый магнит?

Можно выделить несколько мест и устройств где чаще всего такие магниты применяются.

Где можно найти неодимовые магниты?

Вот перечень устройств и предметов, где можно встретить подобные изделия:

Где в быту можно найти магнит?

Основные варианты следующие:

Как долго может работать магнит?

Во-вторых, срок службы магнита или количество времени, в течение которого магнит сохраняет свои магнитные характеристики. Неодимовый магнит теряет порядка 1% в течение 100 лет, в то время, как ферритовый магнит уже через 8-10 лет полностью теряет свои магнитные свойства и становится обычным куском железа.

Чем отличается ферритовый магнит от обычного?

Ферритовые же магнит обычно производили в виде подковы, для того, чтобы линии магнитного поля пересекались и замыкали магнитное поле, сохраняя при этом свои магнитные свойства чуть дольше. … Ферритовые же магниты получены на основе феррит бария или стронция. Цена: Важнейшее отличие это цена.

Кто придумал неодимовый магнит?

История В 1983 году General Motors, Sumitomo Corporation и Китайская академия наук, независимо друг от друга, создали соединение неодим-железо-бор. Мощные редкоземельные магниты, имея крошечные размеры и колоссальную магнитную индукцию, стали с тех пор наиболее эффективным материалом для магнитоизлучателей.

Что можно сделать с помощью магнитов?

Способы применения неодимовых магнитов

Какие магниты нужны для остановки счетчика воды?

В зависимости от конкретной модели счетчика для их остановки обычно используются магниты с силой сцепления 85-200 кг и диаметром диска 50-55 мм.

Почему магнит притягивает к себе?

Магнит может притягивать чаще всего такой металл как железо. Это связано с тем, что у атомов железа и некоторых других металлов есть особенность – между атомами есть особая связь, которая дает возможность ощущают магнитное поле скоординировано.

Источник

Неодимовые громкоговорители – «что это такое и с чем это едят». Взгляд со стороны практика

Вячеслав Новиков,
Дмитрий Меншутин,
DR. Sound, LT
http://drsound.ru/

Что такое неодимовые громкоговорители и с чем они ассоциируются?
Думаю, каждый, кто имел дело с неодимовыми громкоговорителями, знает, что они гарантируют малый вес динамиков при том же кпд, а в сочетании с пластиковым корпусом колонок, импульсным блоком питания и усилителем D-класса мы получаем «мечту тамады». Которую очень легко транспортировать и даже можно (до определенной степени, конечно) кантовать.
Однако мало кто себе представляет, какие возникают подводные камни» при их использовании.

Начнем с исторической справки. В Периодической системе элементов Менделеева элементы под NN 59 (празеодим) и 60 (неодим) появились после разделения дидима в 1885 году, который считался раньше единым элементом. За данное достижение мы должны быть благодарны австрийскому химику Карлу Ауэру фон Вельсбаху. Выделить чистый неодим удалось лишь в 1925 году.
Цены на неодим даже сейчас, в кризис, отнюдь не бюджетны — котировка килограмма на LME составляет порядка 160 долларов (а в конце прошлого года цены колебались вокруг 280 долларов), и этому есть две причины. Первая – это то, что выделение чистого неодима среди химически подобных ему так называемых редкоземельных элементов очень сложно. Вторая – это то, что неодим является незаменимой легирующей добавкой для титана – всего 1,5% неодима увеличивают прочность последнего в полтора раза. Понятно, что на цену такой полезной добавки особо не смотрят. Нас же интересуют все-таки магниты.

Эталон компактности неодима

Первоначально неодим применялся в составе NdCox/NdYCox магнитов как замена еще более дорогого самария в магнитах системы R-Cox.
Но в 80-е годы XX века были сначала теоретически предсказаны, а затем получены постоянные магниты системы Nd-Fe-B с рекордными характеристиками магнитных свойств: остаточной магнитной индукцией («сила магнита») и коэрцитивной силой (сопротивляемость размагничиванию). Произведение остаточной индукции на коэрцитивную силу дает так называемую магнитную энергию, у лучших серийных образцов достигающую 50 миллионов гаусс*эрстед, или примерно 80% от теоретического предела. На практике это означает, что два магнита размером всего в несколько сантиметров не сможет разъединить руками даже Шварценеггер (из-за чего, кстати, при обращении с ними нужно соблюдать специальные меры предосторожности). А свою «магнитную силу» в нормальных условиях они теряют лишь на 1 % за 100 лет.
В то же время неодимовые магниты нельзя считать идеальными – кроме достоинств у них есть и недостатки.
Сейчас с использованием неодима производится в основном два типа магнитов: «истинный» NdFeB — неодим-железо-бор или, если требования к магнитной энергии на единицу объема не так высоки, чистый неодим заменяют смесью неодима с другими редкоземельными металлами (так называемым мишметаллом). Смысл замены в том, что то же количество неодима в составе мишметалла стоит дешевле.
Физические характеристики спеченного NdFeB (неодим-железо-бор):
Плотность материала – 7,4 (г/см3);
Температура Кюри – 310-340 (град. С);
Твердость по Виккерсу – 600 (Hv);
Электрическое сопротивление – 130-150 (Ом/см);
Остаточная индукция – 8000…13500 гаусс (0.8…1.35 Тл);
Коэрцитивная сила – 4000…12000 эрстед.
Эти магнитные свойства намного (в разы) выше, чем у ферритовых магнитов.
Но за безусловные достоинства приходится платить. И отнюдь не только деньгами.
Ферритовые магниты, состоящие из спеченных оксидов (то есть керамики), хотя и хрупки, но абсолютно не боятся коррозии и низких температур. Неодимовые же наоборот – без защитного покрытия легко окисляются, а во влажном воздухе даже превращаются в труху.
Дабы неодимовый магнит не терял товарного вида, его всегда гальванически покрывают тонким слоем защитного металла (никеля). Толщина этого покрытия далеко не всегда превышает несколько микрон, как следствие, это покрытие может быть повреждено прямо на заводе в процессе сборки динамика или при установке его в акустическую систему. Проблема в том, что от любого отверстия в покрытии начинается коррозия магнита, продукты этой коррозии, большие по объему, чем исходный материал, приводят к отслаиванию покрытия вокруг первоначального отверстия, и процесс развивается по нарастающей. В конечном итоге с полки магазина мы получаем уже поржавевший магнит, и даже не имеем возможности это заметить. Другое дело, когда динамики поставляются как запасные части — упакованы они гораздо бережнее (в картон и пенопласт, полиэтилен или бумагу), да и вообще, когда товаром является не целое устройство, а лишь его запчасть, отделы технического контроля гораздо жестче выбраковывают «некондицию».

Пример с радиатором

В идеальном варианте магнит защищает от внешней среды не только покрытие, но и радиатор. Тут-то мы и переходим к следующей проблеме.
По «нежности» неодимовые магниты в чем-то похожи на яйца.
Допустимый температурный режим у неодимовых магнитов довольно узок. Во-первых, они плохо переносят и жару, и холод, а во вторых – температурный коэффициент расширения у них довольно сильно отличается от окружающих их материалов магнитопровода. Одна знакомая тамада зимой забросила свои новые итальянские колонки в гараж из металлического каркаса, а через какое-то время повезла их на мероприятие. Каково же было ее удивление, когда, проработав «с холода» 20 минут, они замолчали.
В данном казусе, конечно же, виновато игнорирование свойств аппаратуры, ибо в руководстве пользователя черным по белому описан температурный режим хранения и эксплуатации.
Произошла простая вещь – съехала катушка и вдобавок магнит потерял почти всю свою магнитную индукцию.
Историй про перегрев, к сожалению, у нас нет, но найдется несколько замечаний.
В любом неодимовом громкоговорителе, особенно в высокочастотных «пищалках» есть небольшие «вентиляционные» отверстия в магнитной системе. Сделаны они отнюдь не для повышения качества звучания, а имеют вполне прикладное применение – воздух должен гулять вокруг катушки, не давая ей перегреваться и перегревать магнит, становящийся от перегрева весьма и весьма хрупким (и могущим потерять магнитную энергию). Во-первых, защитное покрытие не выдержит перегрева и уже через несколько дней мы увидим окись вокруг катушки, а во-вторых, при определенной температуре магнит потеряет минимум половину индукции.
Также следует обратить внимание на хранение – при неправильном хранении, например, в пыльном гараже, те самые отверстия, предназначенные для вентиляции, забиваются пылью со всеми вытекающими из этого последствиями. И это не было бы особой проблемой при отсутствии на площадках дым-машин. Основой рабочих веществ для них чаще всего является глицерин, накрепко проклеивающий «пылевой теплоизолятор» и заполняющий мельчайшие полости и щели устройств.
Особого внимания заслуживает и вопрос использования отечественным производителем неодимовых головок, но об этом, а также о «самопале» и «самопиле» мы поговорим в следующий раз.

Источник

Неодимовые магниты в наушниках для чего они нужны

Большинство моделей классических студийных наушников самых известных брендов уже сняты с производства. Те самые, выпускавшиеся, довыпускавшиеся и перевыпускавшиеся годами без заметных изменений. На смену им пришли новинки с MK II, HD и другими индексами в обозначении.

Чаще все обновление модельного ряда связывается с применением новых материалов — кевлара/майлара в мембранах, алюминия в акустических катушках, бескислородной меди в проводах и компьютерного моделирования диафрагм переменной жесткости. В наши дни происходит еще более значительный технологический виток в массовой акустике — достаточно подешевели и ныне широко применяются в бытовой технике неодимовые ферромагнетики, позволяющие получить высокую чувствительность при тех же или меньших размерах.

В конце прошлого века постоянные магниты, изготавливаемые путем спекания ферритового порошка с редкоземельным неодимом, позволили достичь выдающихся показателей в магнитной силе — остаточной магнитной индукции и коэрцитивной силе — сопротивляемости размагничиванию. Рекордные образцы теряют лишь один процент намагниченности в сто лет и притягиваются с такой силой, что их просто невозможно разомкнуть руками. Но плюсов не бывает без минусов.

Профессионалы проаудио, студийных технологий и дизайна все еще продолжают дискуссию о целесообразности применения неодимовых магнитов в контрольной акустике: постоянные магниты с неодимом боятся перегрева — сразу размагничиваются, их невозможно восстановить или перемагнитить и трудно предсказать время, за которое происходит размагничивание. В серийном производстве и при закупке крупных партий постоянные магниты сложно проконтролировать, а бывает, что они теряют заряд быстрее, чем должны. Это значит, что и без того непривычные акустические характеристики динамических головок с неодимовыми магнитами в течение времени претерпевают значительные изменения.

Основные требования к контрольной акустике — это постоянство характеристик и надежность: линейность во всем рабочем диапазоне частот, традиционно высокая динамическая чувствительность, высокая повторяемость от экземпляра к экземпляру, ремонтопригодность и возможность обслуживания в условиях профессиональной эксплуатации. Так же контрольная акустика призвана сохранять свои качества максимально неизменными долгие десятилетия, в идеале — весь период творческой активности артистов. Ведь уши «привыкают» к звуку акустики. Известный факт, что аудиопродюсеры даже при смене студии возят комплекты мониторов с собой. Подобные причины мотивировали звукоинженеров во всем мире раз и на всю жизнь запасаться мониторами и подобранными запасными частями и расходными материалами для них, а меня — выбирать себе наушники исключительно проверенных, эталонных моделей и серий. Таким образом, у меня в пользовании оказался целый парк неплохих наушников, но ни в одних не было неодимовых динамических головок.

Но прогресс не остановить — неодимовые магниты уже повсеместно применяются в наушниках и бытовой аппаратуре. Многие заслуженные профи еще не решили окончательно, на чем сводить музыку для воспроизведения на новой акустике и всегда ли уже выпущенная музыка в новых условиях будет звучать удачно. Но эта самая музыка уже звучит из новых компактных и мощных динамиков с неодимовыми постоянными магнитами. И я решил присмотреться к новинкам среди наушников с большими диафрагмами, классическим оголовьем и неодимовыми магнитами в драйверах.

У меня оказались три модели: AKG K 272 HD, Q 40 Studiophile и Axelvox HD 271. Все три модели относятся к различным ценовым диапазонам, общее у них — неодимовые магниты в драйверах. Также я располагаю инсайдерской информацией, что Axelvox производят на том же заводе, что и AKG, на их коробке есть надписи на русском и нигде кроме рунета вы о них упоминаний не найдете — это наш бренд. Еще я знаю, что в настоящих аналоговых коммерческих студиях используются наушники с импедансом около а импеданс этих моделей располагается в пределах Я исхожу из того, что прямое сравнение было бы в высшей степени некорректным. Я его и не проводил.

Модель AKG K 272 HD имеет классическое исполнение, присущее изделиям этого бренда. Для сравнения у меня есть AKG K 271, на которых написано «Сделано в Австрии». С тех пор внешне модель почти не изменилась — те же съемные мягкие амбушюры на пластиковых чашках с логотипом, которые теперь не черные, а светло-серые, закрытое акустическое оформление, саморегулирующееся оголовье на проволочном каркасе и провод слева. Провод в AKG K 272 HD неотсоединяемый, при снятии с головы сигнал в наушниках не выключается автоматически, как в AKG K 271. Амбушюры в новом исполнении комбинированные — бархат внутрь с винилом наружу, выглядят так, что теперь их можно стирать. Они по-прежнему охватывают ухо полностью, но по ощущениям усилие, с которым они прижимаются к голове, стало больше.

Профессиональная комплектация подразумевает и возможность приобрести дополнительные сменные комплекты амбушюров. AKG K 272 HD имеет вес 240 г, длинный провод с миниджеком и навинчивающимся переходником на большой стереоджек в комплекте, большие 40 мм драйверы с неодимовыми магнитами и майларовыми мембранами, отдачу 200 мВт при импедансе 55 Ом и чувствительности 91дБ/мВт в диапазоне частот 18 Гц—24 кГц.

Q 40 Studiophile — интересные наушники со складным мягким оголовьем, имеющим разметку на раздвижной металлической ленте, поворотными корпусами динамиков и отсоединяемым трехметровым проводом на миниджеках с резьбой на обоих концах. Резьба служит как для навинчивания переходника на большой джек, так и для ввинчивания в левый корпус наушников. Мягкие амбушюры закрытого типа полностью охватывают уши и сильно прижимают наушники к голове. Q 40 имеют большие 40 мм драйверы с неодимовыми магнитами с импедансом 64 Ом и развивают звуковое давление 116дБ (1В RMS) в рабочем диапазоне 10 Гц—20 кГц.

Axelvox HD 271 — черные накладные трехсотграммовые наушники в классическом закрытом оформлении с саморегулирующимся оголовьем и полусферическими корпусами на жестком проволочном каркасе. Плотные цилиндрические амбушюры охватывают голову вокруг ушей с заметным усилием, при этом сами уши свободно помещаются внутрь полностью. 2.5 м шнур выходит слева и на противоположном конце имеет стереоминиджек с навинчивающимся переходником на большой джек. Axelvox HD 271 имеют 50 мм драйверы с неодимовыми магнитами с импедансом 32 Ом и чувствительностью 98 дБ. При этом они развивают 300 мВт в рабочем диапазоне 10 Гц—30 кГц.

Как и что я выяснял

На большую коммерческую студию для тестирования я не пошел потому, что с импедансом не поспоришь. У всех трех моделуй импеданс не для студийных наушниковых усилителей. У меня есть аудиоинтерфейс Mbox2 с регулируемым наушниковым выходом 6 мВт при нагрузке 50 Ом и стереовыходом линейного уровня. Качество его звучания меня полностью устраивает. В сравнении с ним не единожды были публично посрамлены некоторые весьма дорогие и навороченные аудиоинтерфейсы. Еще у меня есть аналоговый микшер Soundcraft Compact 10 c парой раздельно регулируемых наушниковых выходов 300 мВт при нагрузке 200 Ом. Все наушники я слушал на различном сведенном материале, на несведенном материале и на предмет разборчивости при треккинге с мониторингом — звучит микс, а исполнитель сам выставляет баланс, чтобы слышать себя. Еще я провел несколько специфичных тестов, о них — позже.

Скажу сразу — все неодимовые наушники «сделали» своих заслуженных ферритовых собратьев. Осталось разобраться — в чем. Наиболее сбалансированный и утонченный звук оказался у AKG K 272 HD, в сравнении с AKG K 271 появилась глубина в басу и некоторые «искорки» вверху. Одновременно звук стал несколько энергичнее и динамичнее. Небольшая потеря детализации и локализации в сравнении с AKG K 271 ничуть не раздражала, ведь я не искал им замены. AKG K 272 HD отлично воспроизводили 44.1 кГц-фонограммы, на 48 кГц вверху вполне адекватно что-то добавлялось. Играть на синтезаторе с 96 кГц конверторами сквозь них было легко и приятно. Из всех испытуемых наушников, в этих я смог бы провести больше всего времени, если бы захотел. Мониторить себя через них при записи тоже сплошное удовольствие, они очень легко выделяют спонтанные нюансы, которых в AKG K 271 просто не было заметно. Будучи включенные в не слишком подходящий наушниковый выход аналогового микшера, AKG K 272 HD начинали заметно красить звук, когда ручка регулятора указывала на девять часов. Что-либо становилось слышно в AKG K 272 HD на меньшей громкости, чем в K 271, а окрашивать слишком громкие звуки они начинают значительно позже. Мне показалось, что можно говорить о большей чувствительности с большим запасом по динамике, о равномерности во всем диапазоне говорить не приходится.

Надо отметить, что в сравнении с остальными AKG K 272 HD сразу нравятся девочкам в силу их врожденной расположенности к высокой цене предмета. Это я выяснил в результате одного из специализированных тестов. К тому же и упаковка у AKG K 272 HD говорит сама за себя.

Надо признаться, что Q 40 Studiophile произвели на меня неизгладимое впечатление. То, как они «жарят» голову не сравнить ни с чем. Из всех трех моделей Q 40 выдают самый настырный плотный звук, похожий на звук диджейских наушников. Еще их можно раскачать так, что лицо будет подрагивать. О равномерности речь не идет, хоть сразу заметно, что «вниз» они забираются глубже всех, а верх, начиная с какой-то частоты, становится ненавязчивым. Однако то, как замечательно они передают атаку и trancient — словами не предать. Тугими их не назовешь, при выводе ручки громкости от нуля что-либо становится слышно практически сразу. Одновременно и перегрузить мне их моими средствами не удалось. Вместо перегруза происходит некое плавное и адекватное добавление гармоник, по-своему не лишенное привлекательности — как у гитарного комбика. Особенно мне понравилось, как Q 40 складываются. В какой-то момент мне стало очень любопытно, как поведут себя Q 40 перед пятикиловаттными порталами. И должен сказать, что они справились! Как и в настоящих диджейских наушниках в них легко прослушивать и сводить треки. Еще в них удобно солировать, играть lead или acid line — они отлично передают специфику партий такого типа. Что-то подобное я давно искал, и к этой мысли я обязательно вернусь! Вокалистам Q40 нравятся меньше, потому что «через них я слышу себя громче, чем внутренним ухом».

Axelvox HD 271 мне всем понравились, особенно ценой. Они играют очень неплохо, выдерживают подачу избыточной мощности, но перегружать их я не советую, они для этого явно не приспособлены. У них много глубокого объемного баса, верха прозрачные, светлые, но ненавязчивые. Мониторить себя при записи с их помощью оказалось трудновато — они все немного выравнивают динамику, сглаживают оттенки. Различия звучания фонограмм на 44.1 и 48 кГц можно заметить, если знать, что они есть. Звук Axelvox HD 271 отлично подходит для обволакивающей даб-музыки, атмосферного d’n’b и компьютерных игрушек — кому надо это сразу заметили. Мне кажется, они просто незаменимы на велотренажере, если хочется быстро проснуться и дать выспаться соседям. Даже на беговой дорожке они не спадут — так уверенно держатся на голове. Axelvox HD 271 вышли однозначным лидером в специальном тесте на ненавязчивость — у них лучшие изолирующие характеристики, даже в тихой комнате не понятно, что в них играет, пока они на голове.

Источник

Компендиум, или краткое руководство по High End-аудио. Акустические системы, статья. Журнал «АудиоМагазин»

Знаете ли вы, какая часть электродинамического излучателя самая дорогая? Нет, не золотая катушка и не диффузор из японской бумаги, а магнит.

Сохранить и прочитать потом —

СКОВАННЫЕ ОДНОЙ ЦЕПЬЮ

Изложенная в предыдущей части задача магнитной цепи — создать высоколинейное и мощное магнитное поле в воздушном зазоре, в котором перемещается звуковая катушка, — возложена не только на магнит, а на весь магнитопровод: магнит (магнитомягкий материал), задний и передний фланцы плюс керн (магнитотвердые материалы). Да что там, геометрия воздушного зазора и воздух в нем могут как помочь, так и навредить, причем в такой степени, что никакой магнит не исправит положения. Ведь вместо воздуха в зазоре может быть специальная магнитопроводящая среда, например ферромагнитная жидкость. Но об этом позже.

ЧТО ОБЩЕГО У АНГЛИЧАНИНА ДЖИЛБЕРТА, ДАТЧАНИНА ЭРСТЕДА, ФРАНЦУЗА АМПЕРА И ХОЛОДИЛЬНИКА?

Магнит — это вещь, природа которой понятна всем. Для звукотехники вроде все предельно просто: нужен магнит помощнее. Так оно и есть, но при этом в мощном излучателе, например низкочастотном, магнитная цепь нагревается. По звуковой катушке течет ток, и вследствие ее сопротивления выделяется тепло.

А теперь вспомните про паспортную мощность НЧ-динамика. 100 Вт? Пожалуйста! 200 Вт — тоже не редкость.

Нагрев звуковой катушки вызывает такое неприятное явление, как компрессия, когда за счет роста сопротивления при нагреве начинает снижаться чувствительность и ухудшаются другие электроакустические параметры излучателя.

Подобная деградация особо характерна для медного провода звуковой катушки, будь он чистотой 99% или 99,9999%. Нагрев же магнита чреват потерей его намагниченности. Причем в отличие от случая со звуковой катушкой тут тепловые последствия будут необратимыми и заметными на слух даже в условиях домашнего, а не концертного применения.

Исторически первым шагом в погоне за мощностью магнитного поля в излучателе стал электромагнит, то есть дополнительная обмотка вокруг керна, на которую подавался постоянный ток и которая повышала напряженность магнитного поля в зазоре магнитной цепи. В 30-е годы из сплава железа, алюминия, никеля и кобальта под названием альнико научились отливать удобной формы магниты, отлично подходившие для тогдашних динамиков, которые, напомню, использовались с ламповыми усилителями небольшой мощности и, соответственно, должны были иметь высочайшую чувствительность; к мощности особых требований не предъявлялось. Иными словами, в них были немыслимы температуры нагрева выше 50°. С появлением более мощных усилителей выяснилось, что альнико после нескольких циклов нагрева теряет намагниченность, к тому же из-за политической ситуации в бассейне реки Конго в конце 1970-х кобальт стал роскошью (за год его цена поднялась на 2000%), и магниты снова стали электромагнитными. Нет, не так, конечно. К счастью, с 1950-х годов стал использоваться порошок феррита бария (или стронция), который можно добавить в железный порошок (магнетит и другие оксиды железа), а затем запечь и отформовать. Получится дешевый и удобный ферритовый магнит. Он хорош всем: выносит нагрев и при старении сохраняет без ухудшения свои характеристики, кроме одной: его магнитная энергия оставляет желать лучшего, особенно если учесть, что в условиях реальной жизни электроакустического преобразователя лишняя масса никогда не приветствуется. Еще феррит не любит мороз, но для сферы High End это малосущественно.

В 1960-х годах в авангарде исследователей, искавших альтернативу альнико, долгое время оставался американский ученый Карл Стрнат, который придумал самарие-во-кобальтовые сплавы, но с возникновением дефицита кобальта его идеи устарели. В 1983 году General Motors, Sumitomo Corporation и Китайская академия наук вроде бы независимо друг от друга создали соединение неодим-железо-бор. Мощные редкоземельные магниты, имея крошечные размеры и колоссальную магнитную индукцию, заняли с тех пор трон наиболее эффективного материала для магнита излучателей. Делают их двумя способами: порошок из смеси металлов либо запекается в специальной печи под давлением (и при температуре 1200 градусов), либо впрыскивается в расплавленный полимер и затем формуется.

Неодимовые магниты подвержены коррозии, но это преодолимо. Они не любят нагрев даже больше, чем альнико. Но главная их проблема — цена, стремительно скакнувшая вверх с 2009 года. Дело в том, ч то 95% редкоземельных металлов добывается в Китае, а поскольку тамошней автомобильной промышленности они тоже нужны, то страна ввела квоты на экспорт. За 2011 год неодим подорожал к 5 раз. Сплав самария и кобальта прекрасно выдерживает перегрев, но он еще дороже. Так что редкоземельные магниты чаще всего встречаются в ВЧ-динамиках, а остальные по-прежнему верны ферритам.

Кстати, магниты поставляются на заводы по производству громкоговорителей ненамагниченными — иначе их было бы трудно перевозить.

И еще: магнитная полоса на кредитной карте сделана из феррита бария.

Наконец, знаете ли вы, какая часть электродинамического излучателя самая дорогая? Нет, не золотая катушка и не диффузор из японской бумаги, а магнит.

Перейдем к более скучному, но не менее важному предмету. Что делает магнитная цепь в излучателе, мы обсудили в предыдущей части руководства: она концентрирует магнитное поле в воздушном зазоре, в котором движется звуковая катушка.

Расположить магнит в магнитной цепи можно двумя основными способами, и в этих случаях он носит названия магнит кольцевой или керновый.

Поскольку в звуковой катушке течет переменный ток звуковой частоты, она будет двигаться в магнитном поле в воздушном зазоре в двух направлениях: вверх и вниз. И при движении вверх, и при движении вниз собственное электромагнитное поле катушки должно сталкиваться с симметричным постоянным магнитным полем. Если напряженность поля будет гулять, то искажения звукового сигнала, рождаемого нашим электроакустическим преобразователем, неизбежны.

Распределение эквипотенциальных линий магнитного потока вокруг зазора (по материалам расчетного ПО FEMM 4.2)

Казалось бы, в небольшом по длине воздушном зазоре совсем нетрудно обеспечить равномерное магнитное поле.

Так и было бы, если бы магнитное поле хотело в этом зазоре оставаться. Ан нет — оно не хочет и из-за разброса магнитной проницаемости керна, воздуха и нижнего фланца норовит разбежаться по сторонам.

Для начала можно, например, изменить края керна у зазора, сделать их фигурными: с выемкой или выступом. Тогда магнитный поток стабилизируется и лучше сконцентрируется в зазоре. Это замечательно, но такое решение предъявляет более жесткие требования к качеству станочных работ и пресса, вбивающего керн в задний фланец.

Чем уже зазор, тем больше полезный магнитный поток в витках катушки, но и здесь очевидны ограничения: если катушка начнет скрести по керну или переднему фланцу, о качестве звука можно забыть.

Осталось, наконец, привлечь к делу звуковую катушку. Пока как некую теоретическую концепцию, без технологий и материалов. В НЧ-излучателе катушка должна двигать диффузор не с таким уж малым смещением — иначе не получить нужное звуковое давление на самых низких частотах. Чтобы сбалансировать равномерность и мощность магнитного потока при минимуме нелинейных искажений и максимуме отдачи, конструкторам динамиков приходится думать над соотношением высоты намотки катушки и высоты зазора. Есть два полярных способа выбрать это соотношение.

Намного шире распространен случай, когда высота катушки больше высоты зазора, поскольку сила поля (зависящая от произведения магнитной индукции в зазоре на длину катушки) будет явно больше, как и максимальное смещение катушки. Главное, чтобы при смещении число витков в зазоре оставалось таким же, как и в положении покоя, и тогда линейность преобразования сохраняется на должном уровне. Случай, когда высота катушки меньше высоты зазора, дает более высокую линейность, но лишь в узком диапазоне смещений. Масса звуковой катушки меньше, но поскольку произведение магнитной индукции в зазоре на длину катушки меньше, то меньше и чувствительность. Поэтому системы, у которых высота катушки меньше высоты зазора, встречаются редко.

В общем заключительные выводы сводятся к тому, что однозначный вердикт тем или иным материалам, используемым в High End-динамиках, вынести нельзя, не углубившись в функции и особенности реализации (в том числе и в производстве) конструктивных узлов, в которых эти материалы применяются. В следующей части мы подробнее рассмотрим вопрос о материалах диффузоров и других элементов подвижной системы, а также поговорим о средне- и высокочастотных динамиках, которые пока остаются за пределами нашего с вами компендиума.

Источник