Les aimants pour haut-parleurs sont un élément essentiel de la plupart des haut-parleurs
aimant de haut-parleur chargé de créer le champ magnétique nécessaire au fonctionnement du haut-parleur. Ils sont généralement fabriqués à partir de matériaux tels que la ferrite (céramique), le néodyme ou même le samarium-cobalt. Ces aimants interagissent avec le courant électrique circulant dans la bobine mobile, ce qui fait bouger le cône du haut-parleur et produit des ondes sonores. Les aimants en néodyme, en particulier, sont populaires en raison de leurs fortes propriétés magnétiques, ce qui permet de concevoir des haut-parleurs plus petits et plus puissants.
L'aimant du haut-parleur est composé de plusieurs éléments clés : Le fer T, l'aimant, la bobine mobile et le diaphragme. Lorsqu'un courant alternatif traverse la bobine du haut-parleur (c'est-à-dire la bobine mobile), un champ magnétique correspondant est généré dans la bobine mobile. Ce champ magnétique interagit avec le champ magnétique généré par l'aimant du haut-parleur. Cette force entraîne le déplacement de la bobine mobile autour du haut-parleur lui-même. Le champ magnétique de l'aimant permanent de la courroie vibre avec le courant audio.
Le diaphragme et la bobine mobile sont reliés ensemble. Lorsque la bobine mobile et le diaphragme du haut-parleur vibrent ensemble, ils font vibrer l'air environnant et le haut-parleur produit un son. Comme le montre l'image ci-dessus, c'est le principe du son de corne.
Effet de la performance de l'aimant sur la qualité du son du haut-parleur
Dans le cas d'un même volume d'aimant et d'une même bobine mobile, la performance de l'aimant a un impact direct sur la qualité sonore du haut-parleur :
Plus la densité du flux magnétique (intensité de l'induction magnétique) B de l'aimant est élevée, plus l'aimant du haut-parleur exerce une forte poussée sur la membrane sonore.
Plus la densité du flux magnétique (intensité de l'induction magnétique) B est élevée, plus la puissance et la sensibilité du haut-parleur sont importantes. La sensibilité d'un casque fait référence au niveau de pression acoustique que le casque peut émettre lorsqu'une onde sinusoïdale de 1 mw et 1 khz est introduite dans le casque. L'unité de pression acoustique est le dB (décibel). Plus la pression sonore est élevée, plus le volume est important. Par conséquent, plus la sensibilité est élevée, plus l'impédance est faible et plus il est facile pour le casque de produire du son.
Plus la densité du flux magnétique (intensité de l'induction magnétique) B est élevée, plus le facteur de qualité global Q du haut-parleur est faible. La valeur Q (facteur de qualité) fait référence à un ensemble de paramètres du coefficient d'amortissement du haut-parleur.
Plus la densité du flux magnétique (intensité de l'induction magnétique) B est importante, meilleur est l'état transitoire. L'état transitoire peut être compris comme une "réponse rapide" aux signaux. Les casques d'écoute dotés d'un aimant de haut-parleur ayant une bonne réponse transitoire doivent réagir immédiatement dès que le signal arrive, s'arrêter brusquement dès que le signal s'arrête et ne jamais être négligents. Cela est particulièrement vrai pour la musique de batterie et les symphonies de grande envergure. Cela est particulièrement évident dans les parties transitoires de l'ensemble.
Comment choisir les aimants pour haut-parleurs
Il existe trois principaux types d'aimants pour haut-parleurs sur le marché : l'alnico, la ferrite et le néodyme fer-bore :
L'alnico a été le premier aimant utilisé dans les haut-parleurs, tels que les haut-parleurs à pavillon dans les années 1960 (connus sous le nom de tweeters). Il est généralement utilisé dans les haut-parleurs magnétiques internes (des haut-parleurs magnétiques externes sont également disponibles). Ses inconvénients sont les suivants : faible puissance, gamme de fréquences étroite, dureté et fragilité, traitement peu commode. En outre, le cobalt est une ressource rare et le prix de l'alnico est relativement élevé. Du point de vue de la rentabilité, il existe relativement peu de haut-parleurs utilisant l'alnico.
La ferrite est généralement utilisée pour fabriquer des haut-parleurs magnétiques externes. Les propriétés magnétiques de la ferrite sont relativement faibles et un certain volume est nécessaire pour répondre à la force d'entraînement de l'aimant du haut-parleur. C'est pourquoi elle est généralement utilisée dans les haut-parleurs audio de grande taille. L'avantage de la ferrite est qu'elle est bon marché et rentable ; l'inconvénient est qu'elle est plus grande, moins puissante et que sa gamme de fréquences est étroite.
Les propriétés magnétiques du NdFeB sont bien supérieures à celles de l'Alnico et de la ferrite, et c'est actuellement l'aimant le plus couramment utilisé dans les aimants de haut-parleurs, en particulier les haut-parleurs haut de gamme. Ses avantages sont sa petite taille, sa puissance élevée et sa large gamme de fréquences sous le même flux magnétique. Actuellement, les casques hi-fi utilisent essentiellement ce type d'aimant. L'inconvénient est que le prix du matériau est plus élevé car il contient des éléments de terre rare.
Dans l'application des aimants, le flux magnétique ou la densité de flux est un indicateur important pour mesurer leur performance (en particulier dans les moteurs), mais dans certains domaines d'application, tels que le tri magnétique, la récupération, etc., le flux magnétique n'est pas une mesure efficace du tri ou de l'importance de l'effet d'adsorption, l'attraction magnétique est un indicateur plus efficace.
L'attraction magnétique fait référence au poids du matériau ferromagnétique qu'un aimant de haut-parleur peut absorber. Elle est influencée par des facteurs tels que les performances, la forme, la taille et la distance d'adsorption de l'aimant. Il n'existe pas de formule mathématique permettant de calculer l'attraction d'un certain aimant, mais nous pouvons utiliser l'appareil de mesure de la force d'attraction magnétique pour mesurer la valeur de la force d'attraction magnétique (généralement en mesurant la force de traction de l'aimant et en la convertissant ensuite en poids), comme le montre la figure ci-dessous.
La force d'attraction de l'aimant du haut-parleur diminue progressivement à mesure que la distance par rapport à l'objet adsorbé augmente.
Si vous cherchez des calculs d'attraction magnétique sur Internet, de nombreux sites Web écriront : "D'après notre expérience, la force magnétique d'un aimant néodyme-fer-bore est 600 fois supérieure à son propre poids (certains disent 640 fois)". Cette expérience est-elle correcte ? Vérifions-la par des expériences. Sachez-le.
L'expérience a sélectionné des aimants de haut-parleur NdFeB N42 frittés de différentes formes et tailles. Les revêtements de surface sont tous en nickel-cuivre-nickel et sont magnétisés dans le sens de la hauteur. La force de traction maximale (pôle N) de chaque aimant de haut-parleur a été mesurée et convertie en poids d'adsorption.
Il n'est pas difficile de le découvrir à partir des résultats des mesures :
Le rapport entre le poids que les aimants de haut-parleurs de différentes formes et tailles peuvent capter et leur propre poids varie considérablement. Certains sont moins de 200 fois, d'autres plus de 500 fois, et d'autres encore peuvent atteindre plus de 3 000 fois. Par conséquent, la valeur de 600 fois indiquée sur l'internet n'est pas tout à fait correcte.
Pour un cylindre ou un gâteau rond de même diamètre, plus la hauteur est importante, plus le poids qu'il peut absorber est élevé. La force d'aspiration est en principe proportionnelle à la hauteur.
Pour un cylindre ou un gâteau rond (cellule bleue) de même hauteur, plus le diamètre est grand, plus le poids qu'il peut absorber est important. La force d'aspiration est en principe proportionnelle au diamètre.
Des cylindres ou des gâteaux ronds (cellules jaunes) de même volume et de même poids ont des diamètres et des hauteurs différents, et le poids qu'ils peuvent ramasser varie fortement. En général, plus la direction d'orientation de l'aimant est longue, plus la force d'aspiration est importante.
Les aimants de haut-parleur de même volume n'ont pas nécessairement la même force d'aspiration. En fonction de leur forme, la force d'aspiration peut varier considérablement. L'inverse est également vrai. Les aimants qui attirent des matériaux ferromagnétiques de même poids peuvent avoir des formes, des volumes et des poids différents.
Quelle que soit la forme, c'est la longueur de la direction d'orientation qui joue le plus grand rôle dans la détermination de l'aspiration.
L'exemple ci-dessus est un test d'aspiration pour des aimants de haut-parleur de la même marque. Quelle est donc la différence de succion entre des aimants de marques différentes ? Nous effectuerons un autre test à des fins de comparaison ultérieurement.
Le parylène est un matériau polymère protecteur. Son nom chinois est parylène. Il peut être déposé en phase vapeur sous vide. Le bon pouvoir de pénétration des molécules actives du parylène permet de former des trous d'épingle à l'intérieur, au fond et autour du composant.
Le revêtement isolant transparent d'épaisseur uniforme fournit aux composants un revêtement protecteur complet de haute qualité pour résister à l'attaque de l'acide, de l'alcali, du brouillard salin, de la moisissure et de divers gaz corrosifs. Le parylène n'étant pas un liquide, il n'y a pas d'agrégation ou de pontage pour former un ménisque pendant le processus de revêtement.
Pourquoi les aimants permanents de haut-parleurs doivent-ils être recouverts de parylène ?
L'aimant permanent de haut-parleur NdFeB est un matériau magnétique puissant et très performant, mais il est très instable dans l'air. Les aimants de grande taille sont généralement protégés par galvanoplastie ou par une peinture époxy électrophorétique, tandis que les aimants de petite taille sont protégés par un revêtement de surface. En particulier pour les matériaux magnétiques en forme d'anneau et cylindriques, il est difficile de répondre aux exigences d'utilisation avec les méthodes de protection traditionnelles ci-dessus.
La combinaison du processus de préparation unique du Parylène et de ses excellentes performances lui permet de revêtir entièrement des matériaux magnétiques de petite et de très petite taille sans points faibles. Les matériaux magnétiques peuvent être immergés dans l'acide chlorhydrique pendant plus de 10 jours sans être corrodés. Il existe actuellement dans le monde de nombreux matériaux magnétiques de petite et d'ultra-petite taille. Le parylène est utilisé comme isolant et revêtement protecteur.
Préparation et processus de polymérisation des films de parylène
La méthode couramment utilisée pour préparer le parylène est le dépôt chimique en phase vapeur (CVD), un processus dans lequel des substances réactives subissent une réaction chimique en phase gazeuse dans l'espace, générant directement des substances solides à la surface d'un substrat solide, puis formant un revêtement à la surface du substrat. technologie.
Le processus de préparation du film de parylène se divise en trois étapes : la vaporisation et la pyrolyse du monomère, et le dépôt par adhésion sur la surface du substrat.
1. Dans un environnement sous vide, le disomère cyclique solide du tétrachloro-p-xylène se sublime à l'état gazeux à environ 150°C ;
2. A environ 650°C, le dimère de cycle tétrachloro-p-xylène est craqué en 2,5-dichloro-p-diméthylbenzène actif avec des radicaux libres ;
3. À température ambiante (25°C), le 2,5-dichloro-p-diméthylbenzène libre est déposé et polymérisé à la surface du substrat solide pour former un film conforme sans trou d'épingle.
L'effet protecteur du revêtement en parylène
1. Résistant à la corrosion acide et alcaline, il peut résoudre le problème de la corrosion par les substances acides ou alcalines.
2. Faible perméabilité à l'eau et aux gaz, effet de barrière élevé, et permet d'obtenir des effets d'imperméabilité à l'humidité, d'étanchéité, d'antirouille et de ralentissement des intempéries.
3. Résistant aux solvants organiques (non soluble dans les solvants généraux).
4. La couche de film est incolore et très transparente, et n'affecte pas l'aspect original du produit.
5. La couche de film est étanche à la poussière, à l'humidité et à l'eau, ce qui permet au produit de répondre aux normes internationales en matière d'étanchéité à la poussière et à l'eau.
