દરેક વ્યક્તિ જાણે છે કે સ્પીકર, સ્પીકર્સ અને હેડફોન જેવા ઇલેક્ટ્રોએકોસ્ટિક સાધનોમાં ચુંબકની જરૂર છે, તો પછી ઇલેક્ટ્રોએકોસ્ટિક ઉપકરણોમાં ચુંબક કઈ ભૂમિકા ભજવે છે? ધ્વનિ આઉટપુટ ગુણવત્તા પર ચુંબક પ્રદર્શનની શું અસર થાય છે? વિવિધ ગુણો ધરાવતા સ્પીકરમાં કયા ચુંબકનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ?
આવો અને આજે તમારી સાથે સ્પીકર્સ અને સ્પીકર મેગ્નેટનું અન્વેષણ કરો.
ઑડિઓ ઉપકરણમાં અવાજ બનાવવા માટે જવાબદાર મુખ્ય ઘટક એ સ્પીકર છે, જે સામાન્ય રીતે સ્પીકર તરીકે ઓળખાય છે. ભલે તે સ્ટીરિયો હોય કે હેડફોન, આ મુખ્ય ઘટક અનિવાર્ય છે. સ્પીકર એક પ્રકારનું ટ્રાન્સડ્યુસિંગ ઉપકરણ છે જે વિદ્યુત સંકેતોને એકોસ્ટિક સિગ્નલમાં રૂપાંતરિત કરે છે. સ્પીકરના પ્રદર્શનનો અવાજની ગુણવત્તા પર ઘણો પ્રભાવ છે. જો તમે સ્પીકર મેગ્નેટિઝમને સમજવા માંગતા હો, તો તમારે પહેલા સ્પીકરના ધ્વનિ સિદ્ધાંતથી શરૂઆત કરવી જોઈએ.
સ્પીકર સામાન્ય રીતે ટી આયર્ન, મેગ્નેટ, વોઇસ કોઇલ અને ડાયાફ્રેમ જેવા કેટલાક મુખ્ય ઘટકોથી બનેલું હોય છે. આપણે બધા જાણીએ છીએ કે વાહક વાયરમાં ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન થશે, અને વર્તમાનની મજબૂતાઈ ચુંબકીય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈને અસર કરે છે (ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશા જમણી બાજુના નિયમને અનુસરે છે). અનુરૂપ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન થાય છે. આ ચુંબકીય ક્ષેત્ર સ્પીકર પરના ચુંબક દ્વારા પેદા થતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. આ બળ સ્પીકરના ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ઑડિયો પ્રવાહની મજબૂતાઈ સાથે વૉઇસ કોઇલને વાઇબ્રેટ કરવા માટેનું કારણ બને છે. સ્પીકરના ડાયાફ્રેમ અને વૉઇસ કોઇલ એક સાથે જોડાયેલા છે. જ્યારે વૉઇસ કોઇલ અને સ્પીકરની ડાયાફ્રેમ આસપાસની હવાને વાઇબ્રેટ કરવા માટે એકસાથે વાઇબ્રેટ કરે છે, ત્યારે સ્પીકર અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે.
સમાન ચુંબક વોલ્યુમ અને સમાન વૉઇસ કોઇલના કિસ્સામાં, ચુંબકની કામગીરી સ્પીકરની ધ્વનિ ગુણવત્તા પર સીધી અસર કરે છે:
-ચુંબકની ચુંબકીય પ્રવાહની ઘનતા (ચુંબકીય ઇન્ડક્શન) B જેટલી વધારે હોય છે, ધ્વનિ પટલ પર કાર્ય કરતી થ્રસ્ટ વધુ મજબૂત હોય છે.
-ચુંબકીય પ્રવાહની ઘનતા (ચુંબકીય ઇન્ડક્શન) B જેટલી વધારે, શક્તિ વધારે અને SPL ધ્વનિ દબાણ સ્તર (સંવેદનશીલતા) વધારે.
હેડફોન સંવેદનશીલતા એ ધ્વનિ દબાણ સ્તરનો સંદર્ભ આપે છે જે 1mw અને 1khz ના સાઈન વેવ તરફ નિર્દેશ કરતી વખતે ઈયરફોન ઉત્સર્જન કરી શકે છે. ધ્વનિ દબાણનું એકમ dB (ડેસિબલ) છે, ધ્વનિનું દબાણ જેટલું વધારે છે, તેટલું વોલ્યુમ વધારે છે, તેથી સંવેદનશીલતા જેટલી ઊંચી છે, અવરોધ ઓછો છે, હેડફોન માટે અવાજ ઉત્પન્ન કરવાનું સરળ છે.
-ચુંબકીય પ્રવાહની ઘનતા (ચુંબકીય ઇન્ડક્શન ઇન્ટેન્સિટી) B જેટલી વધારે છે, સ્પીકરના કુલ ગુણવત્તા પરિબળનું પ્રમાણમાં ઓછું Q મૂલ્ય.
Q મૂલ્ય (ગુણવત્તા પરિબળ) એ સ્પીકર ડેમ્પિંગ ગુણાંકના પરિમાણોના જૂથનો સંદર્ભ આપે છે, જ્યાં Qms એ યાંત્રિક સિસ્ટમનું ભીનાશ છે, જે સ્પીકર ઘટકોની હિલચાલમાં ઊર્જાના શોષણ અને વપરાશને પ્રતિબિંબિત કરે છે. Qes એ પાવર સિસ્ટમની ભીનાશ છે, જે મુખ્યત્વે વૉઇસ કોઇલ ડીસી પ્રતિકારના પાવર વપરાશમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે; Qts એ કુલ ભીનાશ છે, અને ઉપરોક્ત બે વચ્ચેનો સંબંધ Qts = Qms * Qes / (Qms + Qes) છે.
-ચુંબકીય પ્રવાહની ઘનતા (ચુંબકીય ઇન્ડક્શન) B જેટલી વધારે, ક્ષણિક તેટલું સારું.
ક્ષણિકને સિગ્નલ માટે "ઝડપી પ્રતિભાવ" તરીકે સમજી શકાય છે, Qms પ્રમાણમાં વધારે છે. સારા ક્ષણિક પ્રતિસાદ સાથેના ઇયરફોન્સે સિગ્નલ આવતાની સાથે જ પ્રતિસાદ આપવો જોઈએ અને સિગ્નલ બંધ થતાં જ તે બંધ થઈ જશે. ઉદાહરણ તરીકે, મોટા દ્રશ્યોના ડ્રમ્સ અને સિમ્ફનીઓમાં લીડથી એન્સેમ્બલ સુધીનું સંક્રમણ સૌથી વધુ સ્પષ્ટ છે.
બજારમાં ત્રણ પ્રકારના સ્પીકર મેગ્નેટ છે: એલ્યુમિનિયમ નિકલ કોબાલ્ટ, ફેરાઈટ અને નિયોડીમિયમ આયર્ન બોરોન, ઈલેક્ટ્રોએકોસ્ટિક્સમાં વપરાતા મેગ્નેટ મુખ્યત્વે નિયોડીમિયમ મેગ્નેટ અને ફેરાઈટ છે. તેઓ વિવિધ કદના રિંગ્સ અથવા ડિસ્ક આકારમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. NdFeB નો ઉપયોગ મોટાભાગે હાઇ-એન્ડ ઉત્પાદનોમાં થાય છે. નિયોડીમિયમ ચુંબક દ્વારા ઉત્પાદિત અવાજમાં ઉત્તમ અવાજની ગુણવત્તા, સારી ધ્વનિ સ્થિતિસ્થાપકતા, સારી ધ્વનિ પ્રદર્શન અને સચોટ ધ્વનિ ક્ષેત્રની સ્થિતિ છે. હોન્સેન મેગ્નેટિક્સના ઉત્કૃષ્ટ પ્રદર્શન પર આધાર રાખીને, નાના અને હળવા નિયોડીમિયમ આયર્ન બોરોન ધીમે ધીમે મોટા અને ભારે ફેરાઇટ્સને બદલવાનું શરૂ કર્યું.
1950 અને 1960ના દાયકામાં સ્પીકર (જેને ટ્વીટર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે) જેવા સ્પીકર્સમાં Alnico એ સૌથી પહેલું ચુંબક હતું. સામાન્ય રીતે આંતરિક ચુંબકીય સ્પીકરમાં બનાવવામાં આવે છે (બાહ્ય ચુંબકીય પ્રકાર પણ ઉપલબ્ધ છે). ગેરલાભ એ છે કે શક્તિ નાની છે, આવર્તન શ્રેણી સાંકડી, સખત અને બરડ છે, અને પ્રક્રિયા ખૂબ જ અસુવિધાજનક છે. વધુમાં, કોબાલ્ટ દુર્લભ સંસાધન છે, અને એલ્યુમિનિયમ નિકલ કોબાલ્ટની કિંમત પ્રમાણમાં ઊંચી છે. ખર્ચ કામગીરીના પરિપ્રેક્ષ્યમાં, સ્પીકર મેગ્નેટ માટે એલ્યુમિનિયમ નિકલ કોબાલ્ટનો ઉપયોગ પ્રમાણમાં ઓછો છે.
ફેરાઇટ સામાન્ય રીતે બાહ્ય ચુંબકીય સ્પીકર્સમાં બનાવવામાં આવે છે. ફેરાઇટ ચુંબકીય કામગીરી પ્રમાણમાં ઓછી છે, અને સ્પીકરના ચાલક બળને પહોંચી વળવા માટે ચોક્કસ વોલ્યુમ જરૂરી છે. તેથી, તે સામાન્ય રીતે મોટા-વોલ્યુમ ઓડિયો સ્પીકર્સ માટે વપરાય છે. ફેરાઇટનો ફાયદો એ છે કે તે સસ્તું અને ખર્ચ-અસરકારક છે; ગેરલાભ એ છે કે વોલ્યુમ મોટું છે, શક્તિ નાની છે, અને આવર્તન શ્રેણી સાંકડી છે.
NdFeB ના ચુંબકીય ગુણધર્મો AlNiCo અને ferrite કરતાં ઘણા ચઢિયાતા છે અને હાલમાં તે સ્પીકર્સ પર સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા ચુંબક છે, ખાસ કરીને હાઇ-એન્ડ સ્પીકર્સ. ફાયદો એ છે કે સમાન ચુંબકીય પ્રવાહ હેઠળ, તેનું પ્રમાણ નાનું છે, શક્તિ મોટી છે, અને આવર્તન શ્રેણી વિશાળ છે. હાલમાં, HiFi હેડફોન્સ મૂળભૂત રીતે આવા ચુંબકનો ઉપયોગ કરે છે. ગેરલાભ એ છે કે દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોને કારણે, સામગ્રીની કિંમત વધારે છે.
સૌ પ્રથમ, સ્પીકર જ્યાં કામ કરી રહ્યું છે તે આજુબાજુના તાપમાનને સ્પષ્ટ કરવું જરૂરી છે, અને તાપમાન અનુસાર કયો ચુંબક પસંદ કરવો જોઈએ તે નક્કી કરવું જરૂરી છે. વિવિધ ચુંબકમાં વિવિધ તાપમાન પ્રતિકાર લાક્ષણિકતાઓ હોય છે, અને તેઓ જે મહત્તમ કાર્યકારી તાપમાનને સમર્થન આપી શકે છે તે પણ અલગ છે. જ્યારે ચુંબકનું કાર્યકારી વાતાવરણનું તાપમાન મહત્તમ કાર્યકારી તાપમાન કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે ચુંબકીય પ્રદર્શન એટેન્યુએશન અને ડિમેગ્નેટાઇઝેશન જેવી ઘટનાઓ થઈ શકે છે, જે સ્પીકરની ધ્વનિ અસરને સીધી અસર કરશે.
