हर कोई जानता है कि स्पीकर, स्पीकर और हेडफोन जैसे इलेक्ट्रोकॉस्टिक उपकरणों में चुंबक की आवश्यकता होती है, फिर इलेक्ट्रोकॉस्टिक उपकरणों में मैग्नेट की क्या भूमिका होती है? चुंबक के प्रदर्शन का ध्वनि आउटपुट गुणवत्ता पर क्या प्रभाव पड़ता है? विभिन्न गुणवत्ता वाले स्पीकर में किस चुंबक का उपयोग किया जाना चाहिए?
आज ही आएं और अपने साथ स्पीकर और स्पीकर मैग्नेट का अन्वेषण करें।
किसी ऑडियो डिवाइस में ध्वनि उत्पन्न करने के लिए जिम्मेदार मुख्य घटक एक स्पीकर है, जिसे आमतौर पर स्पीकर के रूप में जाना जाता है। चाहे वह स्टीरियो हो या हेडफ़ोन, यह प्रमुख घटक अपरिहार्य है। स्पीकर एक प्रकार का ट्रांसड्यूसिंग उपकरण है जो विद्युत संकेतों को ध्वनिक संकेतों में परिवर्तित करता है। स्पीकर के प्रदर्शन का ध्वनि की गुणवत्ता पर बहुत प्रभाव पड़ता है। यदि आप स्पीकर चुंबकत्व को समझना चाहते हैं, तो आपको सबसे पहले स्पीकर के ध्वनि सिद्धांत से शुरुआत करनी होगी।
स्पीकर आम तौर पर कई प्रमुख घटकों जैसे टी आयरन, चुंबक, वॉयस कॉइल और डायाफ्राम से बना होता है। हम सभी जानते हैं कि प्रवाहकीय तार में एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होगा, और धारा की ताकत चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को प्रभावित करती है (चुंबकीय क्षेत्र की दिशा दाहिने हाथ के नियम का पालन करती है)। एक संगत चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है। यह चुंबकीय क्षेत्र स्पीकर पर चुंबक द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र के साथ संपर्क करता है। यह बल स्पीकर के चुंबकीय क्षेत्र में ऑडियो करंट की ताकत के साथ वॉयस कॉइल को कंपन करने का कारण बनता है। स्पीकर का डायाफ्राम और वॉयस कॉइल एक साथ जुड़े हुए हैं। जब वॉयस कॉइल और स्पीकर का डायाफ्राम आसपास की हवा को कंपन करने के लिए प्रेरित करने के लिए एक साथ कंपन करते हैं, तो स्पीकर ध्वनि उत्पन्न करता है।
समान चुंबक आयतन और समान ध्वनि कुंडल के मामले में, चुंबक प्रदर्शन का स्पीकर की ध्वनि गुणवत्ता पर सीधा प्रभाव पड़ता है:
-चुंबक का चुंबकीय प्रवाह घनत्व (चुंबकीय प्रेरण) बी जितना अधिक होगा, ध्वनि झिल्ली पर काम करने वाला जोर उतना ही मजबूत होगा।
-चुंबकीय प्रवाह घनत्व (चुंबकीय प्रेरण) बी जितना अधिक होगा, शक्ति उतनी ही अधिक होगी, और एसपीएल ध्वनि दबाव स्तर (संवेदनशीलता) उतना ही अधिक होगा।
हेडफ़ोन संवेदनशीलता ध्वनि दबाव स्तर को संदर्भित करती है जिसे ईयरफ़ोन 1mw और 1khz की साइन तरंग की ओर इंगित करते समय उत्सर्जित कर सकता है। ध्वनि दबाव की इकाई डीबी (डेसीबल) है, ध्वनि दबाव जितना अधिक होगा, वॉल्यूम उतना अधिक होगा, इसलिए संवेदनशीलता जितनी अधिक होगी, प्रतिबाधा उतनी ही कम होगी, हेडफ़ोन के लिए ध्वनि उत्पन्न करना उतना ही आसान होगा।
-चुंबकीय प्रवाह घनत्व (चुंबकीय प्रेरण तीव्रता) बी जितना अधिक होगा, स्पीकर के कुल गुणवत्ता कारक का क्यू मान अपेक्षाकृत कम होगा।
क्यू मान (गुणवत्ता कारक) स्पीकर डंपिंग गुणांक के मापदंडों के एक समूह को संदर्भित करता है, जहां क्यूएमएस यांत्रिक प्रणाली का डंपिंग है, जो स्पीकर घटकों के आंदोलन में ऊर्जा के अवशोषण और खपत को दर्शाता है। Qes बिजली प्रणाली की नमी है, जो मुख्य रूप से वॉयस कॉइल डीसी प्रतिरोध की बिजली खपत में परिलक्षित होती है; Qts कुल अवमंदन है, और उपरोक्त दोनों के बीच संबंध Qts = Qms * Qes / (Qms + Qes) है।
-चुंबकीय प्रवाह घनत्व (चुंबकीय प्रेरण) बी जितना अधिक होगा, क्षणिक उतना ही बेहतर होगा।
क्षणिक को सिग्नल के प्रति "तेज प्रतिक्रिया" के रूप में समझा जा सकता है, क्यूएमएस अपेक्षाकृत अधिक है। अच्छी क्षणिक प्रतिक्रिया वाले इयरफ़ोन को सिग्नल आते ही प्रतिक्रिया देनी चाहिए, और सिग्नल रुकते ही बंद हो जाएगा। उदाहरण के लिए, लीड से कलाकारों की टुकड़ी में संक्रमण बड़े दृश्यों के ड्रम और सिम्फनी में सबसे अधिक स्पष्ट होता है।
बाजार में तीन प्रकार के स्पीकर मैग्नेट हैं: एल्यूमीनियम निकल कोबाल्ट, फेराइट और नियोडिमियम आयरन बोरान, इलेक्ट्रोकॉस्टिक्स में उपयोग किए जाने वाले मैग्नेट मुख्य रूप से नियोडिमियम मैग्नेट और फेराइट हैं। वे विभिन्न आकार के छल्ले या डिस्क आकार में मौजूद हैं। एनडीएफईबी का उपयोग अक्सर उच्च-स्तरीय उत्पादों में किया जाता है। नियोडिमियम मैग्नेट द्वारा उत्पन्न ध्वनि में उत्कृष्ट ध्वनि गुणवत्ता, अच्छी ध्वनि लोच, अच्छा ध्वनि प्रदर्शन और सटीक ध्वनि क्षेत्र स्थिति होती है। होनसेन मैग्नेटिक्स के उत्कृष्ट प्रदर्शन पर भरोसा करते हुए, छोटे और हल्के नियोडिमियम आयरन बोरान ने धीरे-धीरे बड़े और भारी फेराइट्स को प्रतिस्थापित करना शुरू कर दिया।
अल्निको स्पीकर में इस्तेमाल किया जाने वाला सबसे पहला चुंबक था, जैसे कि 1950 और 1960 के दशक में स्पीकर (ट्वीटर के रूप में जाना जाता था)। आम तौर पर आंतरिक चुंबकीय स्पीकर में बनाया जाता है (बाहरी चुंबकीय प्रकार भी उपलब्ध है)। नुकसान यह है कि शक्ति छोटी है, आवृत्ति रेंज संकीर्ण, कठोर और भंगुर है, और प्रसंस्करण बहुत असुविधाजनक है। इसके अलावा, कोबाल्ट एक दुर्लभ संसाधन है, और एल्यूमीनियम निकल कोबाल्ट की कीमत अपेक्षाकृत अधिक है। लागत प्रदर्शन के दृष्टिकोण से, स्पीकर मैग्नेट के लिए एल्यूमीनियम निकल कोबाल्ट का उपयोग अपेक्षाकृत कम है।
फेराइट को आम तौर पर बाहरी चुंबकीय स्पीकर में बनाया जाता है। फेराइट चुंबकीय प्रदर्शन अपेक्षाकृत कम है, और स्पीकर की ड्राइविंग शक्ति को पूरा करने के लिए एक निश्चित मात्रा की आवश्यकता होती है। इसलिए, इसका उपयोग आम तौर पर बड़े वॉल्यूम वाले ऑडियो स्पीकर के लिए किया जाता है। फेराइट का लाभ यह है कि यह सस्ता और लागत प्रभावी है; नुकसान यह है कि वॉल्यूम बड़ा है, शक्ति छोटी है, और आवृत्ति रेंज संकीर्ण है।
NdFeB के चुंबकीय गुण AlNiCo और फेराइट से कहीं बेहतर हैं और वर्तमान में स्पीकर, विशेष रूप से हाई-एंड स्पीकर पर सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले चुंबक हैं। लाभ यह है कि समान चुंबकीय प्रवाह के तहत, इसकी मात्रा छोटी है, शक्ति बड़ी है, और आवृत्ति सीमा व्यापक है। वर्तमान में, HiFi हेडफ़ोन मूल रूप से ऐसे मैग्नेट का उपयोग करते हैं। नुकसान यह है कि दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के कारण सामग्री की कीमत अधिक है।
सबसे पहले, परिवेश के तापमान को स्पष्ट करना आवश्यक है जहां स्पीकर काम कर रहा है, और यह निर्धारित करें कि तापमान के अनुसार कौन सा चुंबक चुना जाना चाहिए। विभिन्न चुम्बकों में अलग-अलग तापमान प्रतिरोध विशेषताएँ होती हैं, और वे जिस अधिकतम कार्य तापमान का समर्थन कर सकते हैं वह भी भिन्न होता है। जब चुंबक के कार्यशील वातावरण का तापमान अधिकतम कार्यशील तापमान से अधिक हो जाता है, तो चुंबकीय प्रदर्शन क्षीणन और विचुंबकीकरण जैसी घटनाएं घटित हो सकती हैं, जो सीधे स्पीकर के ध्वनि प्रभाव को प्रभावित करेंगी।
