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Was sind die Magnete in den Lautsprechern. Aneinander gekettet |
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Die neuen Gestaltungsmöglichkeiten von aktiven Räumlichkeiten dürfen nicht mit dem „unterstützten Hall“ verwechselt werden, der seit den 1950er Jahren in der Royal Festival Hall und später in den Limehouse Studios eingesetzt wird. Dies waren Systeme, die abstimmbare Resonatoren und Mehrkanalverstärker verwendeten, um natürliche Resonanzen auf den gewünschten Teil des Raums zu verteilen. ihre Ergebnisse sind unten. Mitglieder des Show Technology Distributors Club diskutierten dieses Thema aktiv.
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Historischer Zeitraum | 1920 | 1930 | 1950 | 1960 | 1970 | 1980 | 1990-... |
Elektromagnete | |||||||
Gegossene Magnete | |||||||
Eisen Chromstahl | |||||||
Kobaltstahl (Japan, 1917) | |||||||
Alniko (Japan, 1930) tikonal usw. | |||||||
Samaria-Kobalt (K. Strnut, 1966-1972) | |||||||
Neodym-Eisen-Bor (1983) | |||||||
Nitrid, Samariumcarbid, Eisen (Sm 2 Fe 17 (N, C) x) | |||||||
Gepresste Magnete | |||||||
Ferrit-Barium-Strontium (Philips, 1952) |
Angewandte Geometrie
Kommen wir zu einem langweiligeren, aber nicht weniger wichtigen Thema. Was der Magnetkreis im Sender tut, ist im vorherigen Teil des Handbuchs beschrieben: Er konzentriert das Magnetfeld im Luftspalt, in dem sich die Schwingspule bewegt.
Es gibt zwei Möglichkeiten, einen Magneten in einem Magnetkreis zu positionieren. In diesen Fällen spricht man von einem Ring- oder Kernmagneten.
Da in der Schwingspule ein Wechselstrom mit Schallfrequenz fließt, bewegt er sich in einem Magnetfeld im Luftspalt in zwei Richtungen: nach oben und nach unten. Sowohl beim Auf- als auch beim Abwärtsbewegen muss das intrinsische elektromagnetische Feld der Spule mit einem symmetrischen konstanten Magnetfeld kollidieren. Wenn die Feldstärke schwankt, ist die Verzerrung des von unserem elektroakustischen Wandler erzeugten Schallsignals unvermeidlich.
Verteilung der Potentialausgleichslinien um den Spalt (basierend auf der Berechnungssoftware FEMM 4.2)
Es scheint, dass es auf einer kleinen Länge des Luftspalts nicht schwierig ist, ein gleichmäßiges Magnetfeld sicherzustellen.
Es wäre also so, wenn das Magnetfeld in dieser Lücke bleiben wollte. Aber nein - es will nicht und wegen der Ausbreitung der magnetischen Permeabilität des Kerns strebt Luft und Unterflansch nach Streuung.
Für den Anfang können Sie zum Beispiel die Kernkanten an der Lücke ändern und sie lockig machen: mit einer Aussparung oder einem Vorsprung. Dann stabilisiert sich der Magnetfluss und konzentriert sich besser im Spalt. Das ist großartig, aber eine solche Lösung stellt höhere Anforderungen an die Qualität der Werkzeugmaschinen und der Presse, die einen Kern in den hinteren Flansch treibt.
Je enger der Spalt, desto größer ist der nutzbare Magnetfluss in den Windungen der Spule, aber die Einschränkungen sind hier offensichtlich: Wenn die Spule am Kern oder am vorderen Flansch zu kratzen beginnt, können Sie die Klangqualität vergessen.
LÄNGE
Es bleibt schließlich, die Schwingspule zum Geschäft zu bringen. Bisher als eine Art theoretisches Konzept, ohne Technologien und Materialien. Bei einem Niederfrequenzstrahler sollte die Spule den Diffusor nicht mit einem so geringen Versatz bewegen, da Sie sonst bei den niedrigsten Frequenzen nicht den gewünschten Schalldruck erhalten. Um die Gleichmäßigkeit und Stärke des Magnetflusses mit einem Minimum an nichtlinearen Verzerrungen und maximalen Rückläufen auszugleichen, müssen die Konstrukteure der Lautsprecher über das Verhältnis der Höhe der Spulenwicklung und der Höhe des Spalts nachdenken. Es gibt zwei polare Möglichkeiten, dieses Verhältnis zu wählen.
Der Fall, dass die Spulenhöhe größer als die Spalthöhe ist, ist viel weiter verbreitet, da die Feldstärke (abhängig vom Produkt der magnetischen Induktion im Spalt durch die Spulenlänge) deutlich größer ist, ebenso wie die maximale Spulenverschiebung. Die Hauptsache ist, dass bei einer Verschiebung die Anzahl der Windungen in der Lücke dieselbe bleibt wie in der Ruheposition, und dann die Linearität der Transformation auf dem richtigen Niveau gehalten wird. Der Fall, dass die Spulenhöhe geringer als die lichte Höhe ist, ergibt eine höhere Linearität, jedoch nur in einem engen Bereich von Verschiebungen. Die Masse der Schwingspule ist geringer, aber da das Produkt der magnetischen Induktion im Spalt um die Länge der Spule geringer ist, ist die Empfindlichkeit geringer. Daher sind Systeme, bei denen die Spulenhöhe geringer als die lichte Höhe ist, selten.
Was sind die Hauptunterschiede zwischen den vergleichbaren Leistungslautsprechern mit Keramikmagnet (Strontiumferrit) und Alnico (Aluminium-Nickel-Kobalt)? Wie wirkt sich der Durchmesser der Schwingspule auf den Klang aus?
Im "Charisma" von Alnico gibt es eine ausgeglichene Komprimierung mit einem ausreichend hohen Signalpegel, wie er im normalen Verstärkermodus auftritt. Alnico ist eine magnetische Legierung und von allen magnetischen Legierungen ist es leichter zu entmagnetisieren als ähnliche Keramikmagnete.
Dies bedeutet, dass die Spule, wenn sie sich in Reaktion auf ein Signal vom Verstärker zu bewegen beginnt, ein Magnetfeld erzeugt, das wiederum versucht, den Magneten selbst zu entmagnetisieren. Der Einfluss dieses Feldes verringert das Magnetfeld des Alnico-Magneten und der Lautsprecher wird weniger effizient und der Hub der Spule wird geringer. Aufgrund dieses kleinen entstehenden Magnetfeldes in der Nähe der Pole des Magneten tritt eine Änderung seiner Struktur auf. Das Ergebnis ist eine ausgeglichene Komprimierung, genau wie bei einem Röhrenverstärker.
Der Keramikmagnet wird nicht so stark komprimiert und lässt sich nicht so leicht entmagnetisieren wie Alnico, sodass die Bewegung der Schwingspule seine technischen Eigenschaften nicht beeinträchtigt.
Das ist der Grund, warum manche Gitarristen sagen, dass Keramik auf der hohen Ebene des Gitarrensignals im Gegensatz zu Alnico etwas schärfer klingt.
Bei korrekter Auslegung des Magnetkreises des Lautsprechers kann Keramik jedoch so hergestellt werden, dass sie sich stabil verhält, um einen guten Klang von einem Gitarrenverstärker und eine ausreichende Dynamik zu erhalten.
Sie können den Unterschied hören, wenn Sie als Beispiel zwei Arten von Transistor- und Röhrenverstärkern verwenden, bei denen Transistorverstärker schwer zu steuernde Spitzen und Spannungsspitzen aufweisen und Röhrenverstärker eine gleichmäßigere, schönere und gleichmäßigere Komprimierung aufweisen. In Fortführung dieser Idee können wir sagen, dass Sie mit Alnico-Magneten sowie mit Röhrenverstärkern mehr Lautstärke im Klang erzielen können, da mit ihnen auch der Klang ausfällt, komprimiert und gleichmäßig wird.
Übrigens ist die Komprimierung oder Entmagnetisierung, die bei Alnico-Magneten auftritt, nicht konstant. Aufgrund des Betriebsdesigns des Lautsprechers können die Eigenschaften zu ihrem Ausgangspunkt zurückkehren.
Die Schwingspule ist wie ein Elektromotor. Je größer die Spule ist, desto mehr Drähte sind um sie gewickelt, desto größer sind das Drehmoment und die Zugkraft für die Bewegung des Lautsprecherkegels. Mit der richtigen Auswahl der Komponenten können Sie eine höhere Empfindlichkeit, einen größeren Frequenzbereich und eine höhere Lautsprecherleistung erzielen.
Was ist der Unterschied im Klang zwischen Papierdiffusoren und synthetischen (Kapton)? Hat das Material des Diffusors einen erheblichen Einfluss auf die Art des Schalls?
Obwohl die Verwendung einer Papierform eine gute Marketingmaßnahme für Lautsprecher ist, die im "Vintage" -Stil hergestellt wurden, kann dies den endgültigen Klang nicht wesentlich beeinflussen. Papier ist wie Kunststoff ein Diamagnet (eine Substanz, die in sich selbst ein Feld erzeugen kann). Die Wirkung des Diffusormaterials auf das Magnetfeld ist vernachlässigbar. Der Masseunterschied oder auf andere Weise das Gewicht des Diffusors wirkt sich stärker auf den Klang aus.
In den frühen 70er Jahren, als Transistorverstärker in Mode waren, mussten die Lautsprecher ziemlich lange und gleichzeitig mit hoher Lautstärke arbeiten. Dies war der Grund für die Einführung der Dynamik von synthetischem Material in das Konstrukt, da Kapton stärker, dicker und schwerer als Papier war. Dies zwang die Entwickler, die Leistung des Verstärkers zu erhöhen, um den Lautsprecher und das gesamte Lautsprechersystem aktiver zu betreiben.
Daher führten die stärkere Bewegung der synthetischen Diffusorspule selbst und die Schwierigkeit der Dämpfung dazu, dass Lautsprecher mit relativ geringer Empfindlichkeit (dB) erzeugt wurden.
Heute ist anders.
Leistungsschwache Verstärker, leichte Komponenten und eine hohe Empfindlichkeit machen den Klang des Geräts absolut gewichtig. Die einzig mögliche Ausnahme von der Regel ist die Verwendung einer Aluminiumlegierung. Einige Experten glauben, dass in dieser Aluminiumlegierung keine so großen Wirbelströme auftreten wie in anderen Metalllegierungen. Große Wirbelströme können den Klang beeinträchtigen, wodurch die Schwingspule langsamer wird und die schnelle Dämpfung des gesamten Lautsprechersystems beeinträchtigt wird.
Ist das Vorhandensein eines Aluminium-Anthers (Nickel) des Diffusors eine Ursache für eine Änderung des Frequenzgangs? Sie sagen, dass er hoch fügt. Ist das wahr?
Sehen wir uns die Entstehungsgeschichte des Diffusors oder seinen „Groschen“ (Dustcap) an. Der erste Grund, warum sie darauf gekommen waren, bestand darin, Staub und Schmutz aus dem Spalt zwischen Spule und Magnet zu halten.
Wenn Sie sich einen der ersten Lautsprecher wie den Jensen P12R ansehen, ist der Staubwedel einfach und flach und etwa einen viertel Zoll groß. Nach eingehenden Untersuchungen zur Modernisierung des Lautsprechers wurde festgestellt, dass Sie mit einem konvexen Staubtuch aus demselben Material wie der Diffusor einige Peaks und Dips im Frequenzgang des Lautsprechers ändern oder ausgleichen können.
Dann kam eine Kombination aus Marketing und Engineering.
Der große Aluminiumschuh sah natürlich cool aus und hatte gleichzeitig eine hohe Wärmekapazität. Wir fanden heraus, dass er einen Teil der Wärme der Schwingspule auf sich nehmen und in die Luft abstrahlen wird.
Es war eine Win-Win-Option - eine coole Ansicht, ein vorgegebener Frequenzgang sowie die Auswahl der Spulenwärme.
Daher lautet die Antwort auf die Frage "Ja". Wenn Sie den Kofferraum ordnungsgemäß und in angemessenem Rahmen kalibrieren, können Sie den Frequenzgang des Lautsprechers einschließlich des Hochfrequenzbereichs beeinflussen.
Ich habe mir einen Fender Brown Princeton 62 "gekauft, bei dem der Lautsprecher merklich laut ist. Ich denke, das Problem liegt wahrscheinlich in der Spulenverschiebung oder so, denn wenn ich den Lautsprecherdiffusor mit der Hand bewege, höre ich, wie die Spule am Körper reibt. Lautsprecher 10 Zoll alte und seltene Oxford 62 ". Muss ich nach einem neuen Originallautsprecher suchen oder kann ich versuchen, den alten zu reparieren?
Geräusche können natürlich durch Reibung oder durch Überhitzung der Spule verursacht werden, die durch ihre Verschiebung verursacht wird. Möglicherweise sind dies Papierschnitzel oder andere Materialien, die im Spalt zwischen Spule und Magnet stecken. Es gibt eine Möglichkeit, dies zu beheben, wenn das Problem nicht zu ernst ist.
Sie können selbst entscheiden, ob Sie es versuchen oder beheben möchten. Infolgedessen kann es sein, dass Sie Erfolg haben oder nicht, und Sie können dieses Problem möglicherweise lösen, ohne den Lautsprecher gründlich auseinander zu bauen.
Da Sie diesen Vorgang ohne Entmagnetisierung ausführen, stellen Sie sicher, dass der Arbeitsplatz sauber ist und dass viel Licht eingeschaltet werden kann.
Stellen Sie den Lautsprecher mit dem Diffusor nach oben und verwenden Sie ein Skalpell. Trennen Sie das Nickel vorsichtig ab. Lassen Sie jedoch den geklebten Teil des Nickels etwa 3 mm an der Stelle, an der er mit der Spule verbunden ist. Dies ist wichtig, da der Schwingspulendraht durch diesen Punkt verläuft und Sie sicherstellen müssen, dass Sie die Verbindung nicht unterbrochen haben.
Verwenden Sie dann einen Staubsauger oder saubere, trockene Druckluft, um Staub und andere Rückstände aus dem Spalt zu entfernen. Wenn Sie den Lautsprecher gedrückt halten müssen, benötigen Sie möglicherweise jemanden, der Sie beim Entfernen von Staub und Schmutz unterstützt.
Nehmen Sie ein dünnes und dickes Stück Papier 3x5 Zoll und schneiden Sie einen ordentlichen Streifen von der gleichen Länge aus, so dass es in eine Kreisform gefaltet werden kann, und kleben Sie. Setzen Sie diesen Blattzylinder in den Spalt zwischen Spule und Magnet ein. Dies hilft, die Spule wieder an ihren Platz zu bringen.
Stellen Sie den Lautsprecher mit dem Diffusor nach oben wieder auf. Nehmen Sie ein Wattestäbchen und tauchen Sie es in eine Flasche Aceton (oder Nagellackentferner). Den Kleber auf der braunen oder gelben Wellscheibe, die von der Rückseite des Lautsprecherkorbs zugänglich ist, mit etwas Aceton imprägnieren.
Dann setzen Sie den Kofferraum auf und morgen können Sie den Lautsprecher überprüfen. Decken Sie den Diffusor mit etwas für die Nacht ab, um zu verhindern, dass neuer Staub in den Spalt eindringt. Aceton löst den Klebstoff auf und sollte die Position der Schwingspule leicht korrigieren und verschieben und einen gleichmäßigen Abstand wiederherstellen.
Entfernen Sie am nächsten Tag den Staubschutz von oben, ziehen Sie einen Papierstreifen heraus und prüfen Sie, ob noch Reibung vorhanden ist, indem Sie mit der Hand auf den Diffusor drücken. Wenn ja, wiederholen Sie den Vorgang mit Aceton.
Wenn sich der Fall nach mehreren Versuchen als hoffnungslos herausstellt, bringen Sie den Sprecher zu professionellen Meistern, und dies ist die einzig richtige Entscheidung.
Es lohnt sich, diese Methode zumindest auszuprobieren, um den "nativen" Zustand des Sprechers zu erhalten. Was die weitere Verwendung des Lautsprechers angeht. Wenn Sie ihn regelmäßig und mit hoher Belastung verwenden möchten, würde ich empfehlen, den ursprünglichen Lautsprechersatz auszutauschen und einen neuen einzubauen. Viele 10-Zoll-Lautsprecher klingen beispielsweise in Verstärkern wie dem Mojo MP10R, Naylor 10, Kendrick 10 oder WeberVST P10Q sehr gut. Wenn Sie einen britischen Sound wünschen, können Sie die neue Celestion Silver-Serie oder WeberVST Blue Pup und Silver Ten hören.
Sie sagen, dass moderner Alnico sich von altem Alnico unterscheidet und dass der Magnet eine Halbwertszeit hat?
Ich habe solche Gerüchte nicht getroffen. Meiner Meinung nach sind die alten und neuen Sprecher gleich. Für den Lautsprecher ist der Alnico 5-Magnet der beste in der Alnico-Legierungsfamilie. Seine maximale Rückgabe dient nur dazu, die hohe magnetische Flussdichte im Spalt um die Schwingspule zu konzentrieren.
Alnico 5 ist eine Legierung aus - 8% Aluminium, 14% Nickel, 24% Kobalt und 3% Kupfer. Kobalt macht Alnico teuer.
Der Großteil der weltweiten Lieferungen erfolgt aus afrikanischen Ländern, insbesondere aus Zaire. Diese Länder kontrollieren den Markt für Kobalt und andere strategische Metalle, die in modernen Waffensystemen verwendet werden. Cobalt kostet derzeit rund 32 US-Dollar pro 450 Gramm.
Über die Halbwertszeit, das sind Neuigkeiten für mich. Wenn ein Lautsprecher in einer Fabrik montiert wird, ist der Magnet zunächst neutral oder nicht magnetisiert. Am Ende des Förderbandes, kurz vor Beginn des Tests, passiert der Lautsprecher einen starken Elektromagneten, der 10 bis 20 Mal mehr Energie abgibt, als der Magnet benötigt, um zu arbeiten. Danach schaltet sich der leistungsstarke Elektromagnet aus und der Lautsprechermagnet verliert etwa 2% seines Magnetismus und stabilisiert sich dann in seinem Zustand. Nach einem Jahr nimmt der Magnetismus um weitere 1% ab und bleibt dann im Wesentlichen über Tausende von Jahren stabil. Im Gegensatz zu wiederaufladbaren Batterien für eine Taschenlampe entlädt sich der Magnet während des Betriebs nicht oder wird mit Energie geladen. Alles, was passiert, sind winzige geladene Teilchen, die in eine Richtung rasen. Sie erreichen das Ziel und sind dann im Gleichgewicht.
Darüber hinaus kann das absichtliche Entmagnetisieren des Lautsprechers auf drei Arten erfolgen, die den Magneten nur zu einer teilweisen Entmagnetisierung führen können.
Vielleicht nennt man das Halbwertszeit?
Der erste ist die Freisetzung von übermäßiger Wärme. Dies ist nicht unser Fall, da die Temperatur der Entmagnetisierung des Alnico-Magneten (der sogenannte Curie-Punkt) mehr als 300 ° C beträgt.
Das zweite sind große Änderungen der Magnetkraft. Dies kann im Lautsprecher auftreten. Ein typisches Beispiel ist, wenn eine Person den Diffusor zu stark trifft. Die große Bedeutung des von der Spule erzeugten Magnetismus kann den Magneten teilweise entmagnetisieren. Aus diesem Grund muss berücksichtigt werden, dass jeder, der den Lautsprecher reparieren möchte, über einen leistungsstarken Magnetisierer verfügt, um die Ladung des Magneten zu erneuern, nur für den Fall, dass dieser teilweise entmagnetisiert ist.
Der dritte ist der letzte Fall der Stoßbelastung. Wenn Sie einen Würdenträger mit einem Alnico-Magneten fallen lassen und dieser mit der scharfen Kante des Magneten auf den Boden fällt, kann er sich teilweise entmagnetisieren.
Ich benötige Informationen, um eine Last von 2, 4, 8 und 16 Ohm am Schrankausgang zu erhalten. Ein Schema für jede Konfiguration wäre sinnvoll!
Schauen wir uns die Definition der Lautsprecherimpedanz an und fahren wir fort. An den Lautsprechern oder anderen Stromversorgungsgeräten werden häufig Impedanzen oder Impedanzen angezeigt. Das Wort "nominal" kommt vom lateinischen Wort "Nomen", was einfach "Name" bedeutet.
Zum Beispiel haben Sie diesen Begriff vielleicht während der Mission des amerikanischen Space Shuttles in einem anderen Kontext gehört. Während des Shuttle-Starts werden Sie häufig Astronauten sagen hören: "Alle Systeme sind bewertet" oder "Mission ist bewertet". Damit läuft wie vereinbart alles nach Plan.
Ein Lautsprecher ist ein Gerät mit einem bestimmten Widerstand. Elektrischer Widerstand ist die Gegenwirkung eines Stromkreises (oder seines Teils) auf elektrischen Strom. Widerstand ist also eine Kombination aus zwei Definitionen. Erinnern Sie sich an den Film "Der Zauberer der Smaragdstadt", als die Vogelscheuche endlich das Gehirn bekam und er sofort begann, die fantastische Formel "die Summe der Quadrate der Seiten eines rechtwinkligen Dreiecks ..." zu sagen? Er wiederholte den Satz von Pythagoras für rechtwinklige Dreiecke.
Wir können auch versuchen, diese Formel zu verwenden, um die Impedanz zu berechnen. Stellen Sie sich einen Fahnenmast mit einer Sonne vor, die einen Schatten von der Sonne auf den Boden wirft. Die Höhe des Fahnenmasts stellt den Widerstand dar, und die Linie vom Fuß des Fahnenmasts bis zum äußersten Punkt auf dem Boden, vom Schatten des Masts aus, stellt den Widerstand dar. Wenn Sie eine Schnur von der Spitze des Fahnenmasts bis zu dem Punkt auf dem Boden gezogen haben, an dem der Schatten aufgehört hat, entspricht die Länge der Schnur dem Widerstand. Die Länge der Hypotenuse ist größer als jede Beinlänge.
Warum das alles? Ein Lautsprecher mit einer Nennleistung von 8 Ohm hat einen Widerstand von weniger als 8 Ohm. Wenn der Widerstand niedriger ist als beispielsweise 8 Ohm, aber nicht niedriger als der nächste, übliche 4 Ohm-Standard, werden 8 Ohm angegeben. Sie können den Nennwiderstand und mehr als 8 Ohm schreiben. Viele nominelle Standards werden seit vielen Jahren angewendet, darunter 2 Ohm, 10 Ohm und 15 Ohm. 4, 8 und 16 Ohm wurden in den letzten 30 Jahren standardisiert.
Der Hauptunterschied in den Spulen, von denen jede beispielsweise mit einem Nennwert von 8 Ohm bezeichnet werden kann, liegt in unterschiedlichen Werten des konstanten Gleichstromwiderstands für jede. Der Unterschied ergibt sich aus der Drahtlänge, dem Drahtdurchmesser, den Eigenschaften usw. In jedem Fall hat der Lautsprecher einen Nennwert von 8 Ohm, wenn der konstante Gleichstromwiderstand im Bereich von 5,5 bis 6,5 Ohm liegt.
Eine andere Methode zur Bestimmung ist die Messung des variablen Wechselstromwiderstands an speziellen Geräten. Oft dienten 400 Hz als Testfrequenz und manchmal 1000 Hz. Das abgeleitete Messdiagramm ist in Abbildung 1 zu sehen (Abbildung 1). Der deklarierte Widerstand befindet sich am ersten bedingten Punkt des dargestellten Diagramms nach dem ersten Peak. Achten Sie auf die große Lautsprecherspitze bei einer Resonanz um 100 Hz. Dann fällt die Kurve stark ab und wächst wieder. Der Widerstand ist am Ende des Sturzes und wird als "nominal" deklariert.
Dies ist ein interessantes Beispiel für die Bestimmung der Widerstandsbewertung, obwohl die alte Regel, die wir oben beschrieben haben, genauso gut funktioniert.
Beispiele für die Aktivierung verschiedener Lautsprecherkonfigurationen finden Sie unten.
Lesen Sie: |
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