Sind größere Magnete bessere Lautsprecher?
Jeder, der Audio hört, ob Musik, Podcasts, Filme oder andere Medien, ist auf Lautsprecher angewiesen. Von eigenständigen Lautsprechern und Monitoren über Kopfhörer und Ohrhörer bis hin zu eingebauten Laptop- und Handylautsprechern ist klar, dass die Lautsprecher in der Größe erheblich variieren. Da die meisten Lautsprecher elektromagnetisch sind, stellt sich die Frage: Machen größere Magnete bessere Lautsprecher?
Sind größere Magnete bessere Lautsprecher? Größere Magnete sind für größere Lautsprecher erforderlich, aber sie machen sie nicht unbedingt „besser“. Größere Magnete (und stärkere Audiosignale/Spannungen) sind notwendig, um große Lautsprechermembranen und Subwoofer zu bewegen. Die Gesamtqualität eines Lautsprechers hängt jedoch von mehr als der Größe seiner Magnete ab.
In diesem Artikel werden wir die Rolle von Magneten in elektromagnetischen/dynamischen Lautsprechertreibern diskutieren und uns dabei auf die Faktoren konzentrieren, die mit der Magnetgröße zusammenhängen.
Eine Einführung in elektromagnetische Lautsprecher
Lautsprecher sind Wandler, die Audiosignale (elektrische Energie) in Schallwellen (mechanische Wellenenergie) umwandeln. Die Wandlereinheiten werden speziell als Lautsprechertreiber bezeichnet. Die überwiegende Mehrheit dieser Treiber wird als „moving-coil“ oder „elektrodynamisch“ betrachtet und arbeitet hauptsächlich nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion.
Hier ist eine Illustration des Querschnitts eines typischen Lautsprechertreibers.
Das Audiosignal (AC) durchläuft die leitfähige Schwingspule und es wird ein magnetisches Wechselfeld erzeugt. Dieses Magnetfeld interagiert (verursacht Anziehung und Abstoßung) mit dem permanenten Feld der magnetischen Struktur. Im Magneten aufgehängt und an der Membran befestigt, schiebt sich die Schwingspule ein und aus und breitet dabei Schallwellen in das Medium aus.
Magnete werden also benötigt für [this popular type of] Ein Lautsprecher, der effektiv als Wandler arbeitet. Lassen Sie uns nun dazu übergehen, wie sich die Magnetgröße auf diese Lautsprechertreiber als Wandler auswirkt.
Sind größere Magnete bessere Lautsprecher?
Magnete spielen eine wichtige Rolle beim Antrieb von Lautsprechern. Je größer der Magnet, desto stärker ist die potentielle Antriebskraft des Lautsprechers (vorausgesetzt, die magnetische Stärke des Magneten ist konstant). Kleine Magnete sind für kleine Lautsprecher gedacht und erzeugen von Natur aus einen „schwächeren Klang“, während größere Magnete größere Lautsprecher erzeugen, die einen lauteren Klang erzeugen können.
Stärkere/größere Magnete ermöglichen eine lautere Klangerzeugung. Andere Faktoren, die für eine lautere Lautstärke erforderlich sind, sind stärkere (verstärkte) Audiosignale auf Lautsprecherebene, hitzebeständigere Schwingspulen, größere Konus-/Membranen, mehr Platz für Membranauslenkungen, optimaleres Lautsprechergehäuse und vieles mehr. Kurz gesagt, ein größerer Magnet ist einer der Faktoren, die es einem Lautsprecher ermöglichen, lauter zu klingen.
Aber ist das der oft subjektive Begriff „besser“?
Ja, größere Magnete sorgen für bessere Lautsprecher, wenn wir uns nur um die Lautstärke kümmern. Sie sorgen für lautere Lautsprecher, die besonders wichtig für die Klangqualität in großen Räumen sind.
Zum Beispiel füllt ein großer 2-Wege-PA-Lautsprecher einen Raum viel besser aus als die eingebauten Lautsprecher eines Laptops oder Tablets. Es ist jedoch nicht nur die Tatsache, dass die PA-Lautsprecher größere Magnete enthalten; Sie enthalten auch die Faktoren, die ich oben aufgeführt habe.
Wenn alles andere gleich ist, erhöht ein größerer Permanentmagnet die Reaktivität des Lautsprechers auf die Stromimpulse, die durch die elektromagnetische Schwingspule laufen.
Sie haben jedoch wahrscheinlich bei High-End-Lautsprechern bemerkt, dass es oft mehrere Treibergrößen gibt. Das liegt daran, dass größere Lautsprecher in Bezug auf den Frequenzgang in der Regel besser bei der Erzeugung von Low-End- / Bassfrequenzen und kleinere Lautsprecher im Allgemeinen besser bei der Erzeugung von High-End- / Höhenfrequenzen sind.
Um das gesamte hörbare Frequenzspektrum (20 Hz – 20.000 Hz) wiederzugeben, neigen wir dazu, uns auf eine Vielzahl von Lautsprechertreibergrößen zu verlassen, von denen jede optimiert ist, um ihr eigenes Frequenzband innerhalb des hörbaren Bereichs zu erzeugen. Dies ist ein Nachteil von elektrodynamischen Lautsprechern, obwohl wir es seit geraumer Zeit verstanden und in das Lautsprecherdesign integriert haben.
Subwoofer zum Beispiel haben sehr große Magnete (zusammen mit robusten Schwingspulen und großen Membranen). Ihr Zweck ist es, Low-End-Frequenzen mit langen Wellenlängen zu erzeugen, bei denen sie viel Luft drücken und ziehen müssen. Beachten Sie, dass wir als Menschen dazu neigen, diese Subbass- und Bassfrequenzen mehr zu spüren, als wir sie hören.
Hochtöner hingegen haben kleine Magnete (zusammen mit dünneren Schwingspulen und kleinen Membranen). Ihr Zweck ist es, die High-End-Frequenzen zu erzeugen, die kürzere Wellenlängen haben und von unserem Gehör leichter wahrgenommen werden. Es ist ein großer Vorteil, diese Treiber kleiner und kleiner zu halten.Senken Sie sie, um sehr schnell zu vibrieren, um die hohen Frequenzen wiederherzustellen.
Ein größerer Magnet ist also sicherlich „besser“ für Subwoofer, Tieftöner und sogar einige Mitteltöner (abhängig von den Frequenzbändern, für die sie ausgelegt sind). Dies ist jedoch bei Hochtönern, Superhochtönern oder einigen anderen Mitteltönern nicht der Fall.
Bevor wir fortfahren, ist es wichtig zu beachten, dass die Größe des Magneten in einem bestimmten Lautsprechertreiber Einschränkungen unterliegt. Die Gesamtgröße und das Gewicht der Fahrer sind Faktoren, die berücksichtigt werden müssen. Wie der Magnet andere Audiogeräte (andere Treiber, Frequenzweichen, Verstärker und andere Komponenten) stört, muss berücksichtigt werden.
Es ist auch wichtig, dass das Magnetfeld des Magneten in der Tasche konzentriert ist, in der die Schwingspule aufgehängt ist. Wenn Sie die seltsame Form des Magneten in der Abbildung in Frage gestellt haben, die ich zuvor zur Verfügung gestellt habe, beachten Sie, dass die bizarre Konstruktion (komplett mit Polstücken) darin besteht, dieses Magnetfeld auf die Schwingspule zu konzentrieren.
Wie laut ist ein Lautsprecher? Empfindlichkeit & Nennleistung
Die Lautstärke eines Lautsprechers wird in Dezibel (dB) gemessen. Es wird manchmal als Schalldruckpegel (SPL) bezeichnet, aber häufiger / offiziell als seine Empfindlichkeit.
Die Empfindlichkeit wird manchmal durch eine Zahl bezeichnet, z. B. 10 dB. Die Notation beschreibt den Schalldruckpegel (bezogen auf die wahrgenommene Lautstärke), den ein Lautsprecher in einer Entfernung von 1 Meter erzeugt, wenn 1 Watt Leistung angelegt wird.
Zum Beispiel erzeugt ein 10-dB-Lautsprecher 10 Dezibel, wenn 1 Watt angelegt wird, gemessen 1 Meter vom Lautsprecher entfernt. Die Angabe kann auch mit 10dB (1W/1m) angegeben werden.
Aber hier ist die Sache: Wenn Sie die Empfindlichkeit Ihres Lautsprechers um das Doppelte erhöhen (+3 dB), verdoppelt sich die Lautstärke nicht unbedingt auch. Eine Erhöhung der Empfindlichkeit um das Doppelte erhöht nur die Lautsprecherleistung um 3dB. Mit anderen Worten, wenn der Ausgang eines Lautsprechers 81 dB beträgt und die Nennleistung 10 W beträgt, wenn Sie die Leistung auf 20 W verdoppeln, erreicht die Lautstärke nur 84 dB. Wenn Sie die Leistung wieder auf 40 Watt verdoppeln, werden 87 dB erzeugt. Und 80 Watt geben Ihnen 90dB.
Es ist eine SPL-Erhöhung von 10 dB erforderlich, um die wahrgenommene Lautstärke des aus einem Lautsprecher kommenden Tons zu verdoppeln.
Das ist die Mathematik für Leistung (W) und Empfindlichkeit (dB). So laut wird ein Lautsprecher, wenn man seine Leistung erhöht.
Größere Magnete erhöhen theoretisch die Empfindlichkeit der Lautsprecher. Je größer der Magnet ist, desto reaktiver und leistungsfähiger ist der Treiber. Ein leistungsstarker Permanentmagnet führt auch zu einem empfindlicheren Lautsprecher.
Neodym ist ein starker natürlicher Magnet. Ein kleines Stück Neodym hat stärkere elektromagnetische Ströme als ein minderwertiger Magnet gleicher Größe. Dies ist der Grund, warum leistungsstarke Lautsprecher leichter geworden sind. Es geht also weniger um die Größe als vielmehr um die magnetische Stärke.
Größere/stärkere Magnete erzeugen stärkere interne Magnetfelder, die mit der Schwingspule interagieren, um eine stärkere Membranbewegung zu verursachen und die Auslenkung und Lautstärke des Lautsprechers zu erhöhen.
Ausgangsleistung des Verstärkers und Nennleistung des Lautsprechers
Die Nennleistung des Lautsprechers bezieht sich auf den maximalen Signalpegel, den der Lautsprecher vom Verstärker erfahren kann. Wie der Spezifikationstitel schon sagt, ist es in Watt (elektrische Leistung) angegeben. Das hat weniger mit dem Magneten als vielmehr mit dem Brennen/Schmelzen der überlasteten Schwingspule zu tun. Beachten Sie, dass die Nennleistung in einer Vielzahl von „Watttypen“ angegeben werden kann, einschließlich Peak, RMS, Durchschnitt und mehr.
Die Nennleistung (W) eines Lautsprechers bezieht sich im Wesentlichen auf die Leistung seines Verstärkers. Der Lautsprecher muss in der Lage sein, die vom Verstärker zu seinen Treibern fließende Leistung zu verarbeiten.
Wie der Name schon sagt, verstärken Leistungsverstärker die Leistung des Audiosignals, um die Lautsprecher angemessen anzutreiben. Im Idealfall hat der Verstärker keinen Einfluss auf die Audioqualität, obwohl einige Verstärker EQs und andere tonale Anpassungen enthalten, damit Benutzer Bass, Mitten, Höhen usw. anpassen können.
In der Regel sollten Ihre Lautsprecher eine höhere Nennleistung als der Verstärker haben. Dadurch wird sichergestellt, dass Ihr Verstärker keine Energie liefert, die Ihre Lautsprecher nicht verarbeiten können, da Ihre Lautsprecher nur so viel wie ihre Nennleistungsgrenzen aufnehmen können.
Es gibt weitere Faktoren, die bei der Abstimmung von Verstärkern und Lautsprechern zu berücksichtigen sind, wie z. B. die Impedanz und die oben genannte Lautsprecherempfindlichkeit.
Größere Magnete ermöglichen es einem Lautsprecher, mehr Lautstärke mit weniger Signal vom Verstärker zu erzeugen.
Schlussfolgerung
Größere Magnete sorgen in einigen Fällen für bessere Lautsprecher. Es gibt jedoch zahlreiche miteinander verbundene Lautsprecherspezifikationen sowie den Zweck des betreffenden Treibers, die bei der Bestimmung berücksichtigt werden müssen, obt stellt einen „besseren Redner“ dar.
