マグネットについて １

こんばんは。前回お約束したように、今日は久しぶりに技術ネタを書いてみようと思います。今回のテーマはちょっと重いので、数回に分けて書かせていただきます。なお今回のテーマに関しては出来るだけ客観的な内容を中心に書きますが、一部私的な印象や意見も含まれますのでご了承ください。

スピーカーユニットで最も基本となるパーツの一つにマグネット（永久磁石）があります。一部特殊なスピーカーで、電磁石を使ったフィールド型（励磁式）のものや、圧電型、コンデンサースピーカーのようにマグネットを使わないものはありますが、これは非常に少数で、多くのものはマグネットのお世話になっています。

スピーカーで実際に使われているマグネットについてお話しする前に、先ずマグネットについての基本知識について先に書いてみましょう。取り合えずこれを簡単に説明しておかないと、後の説明が理解しにくいかと思いますので、ちょっと専門用語が出てきますが我慢してくださいね。なおマグネットに関しての詳しい技術情報がお知りになりたい方は、ネットで検索していただければいろいろなメーカーや販売店のホームページで詳しく解説されていますので、そちらをご覧ください。最近は本当に便利になったものです。

先ずマグネットの基本的な特性を示すデータとして、残留磁束密度（Ｂｒ）と保磁力（Ｈｃｊ）があります。簡単に言えばＢｒはそのマグネットの磁力の強さを示すもので、Ｈｃｊは外部の磁界に対してその磁力を保持する力（つまり減磁しにくい）を示しています。（減磁については、別途解説します。）そのため、理想のマグネットとしてはＢｒ、Ｈｃｊ共に高いものということになります。これらの特性を示す図としてＢ-Ｈカーブというものがあり、この図がマグネットの基本的な特性を示しすことになります。

スピーカーに使われているマグネットの材質としては、大きく分けてフェライト、ネオジム、サマリウム・コバルト、アルニコがありますが、これらのＢ-Ｈカーブがこちらにありますので見てください。こちらのＨＰは著作権とかの表記があったので、ちょっと不便ではありますがリンクにて見ていただきます。（リンクはフリーとのこと）　これを見てお分かりのように、（１）ネオジムマグネットは現在全てのマグネットの中で最強であり、いろいろなグレードがあるもののＢｒ，Ｈｃｊともに最も優れています。ただネオジムが最強で無敵かと言えば、大きな欠点もあるのですが、それはまた後で詳しく書きたいと思います。

このＢ-Ｈカーブを見て非常に特徴的なのが、（６）のアルニコマグネットです。他のマグネットと比べて明らかに形が違う（グラフが非常に縦長になっている）ことがお分かりかと思います。このＢ-Ｈカーブが立っているマグネットは断面積よりも高さを必要とするマグネットで、スピーカーの磁気回路で言えば圧倒的に内磁型に向いているタイプであり、保磁力が弱いため、磁気回路の寸法で決まるパーミアンス係数（これはちょっと専門的な説明が必要なので省きます）も計算して確認しておかないと簡単にパワー減磁してしまうので要注意なのです。昔のアルニコ使用モデルが簡単にパワー減磁するものがあったのはこのためです。後述で詳しく書きますが、Ｂ-Ｈカーブから見ても、アルニコをわざわざ外磁型の磁気回路で使うことには私はかなり疑問を感じています。（そういうモデルも世の中にはありますが）　同じ理由で、カーブがねているそれ以外のマグネットは高さよりも断面積でかせげるタイプなので基本的に薄型の外磁型に向いています。皆さんもフェライトの内磁型なんて見たことないでしょう。ただ例外としてネオジムに関しては、Ｂｒも非常に高いので効率は落ちますが内磁型でも使用できます。これも別途解説します。
ちなみに大昔新人のころには、磁気回路のパーミアンス係数の計算などを勉強の一環としてやったことがありましたが、正直なことを言えばアルニコ以外のフェライトやネオジムではこのような計算をする必要は殆どありません。なぜかと言うと、標準で使われている磁気回路パーツを使っていれば、先ず問題になることは無いからです。おそらく最近のユニットエンジニアの中にはこの手の磁気計算（もちろん手計算）などやったことがない人も多いのではないでしょうか。そういう私もだいぶ忘れてしまいましたが・・・。（笑）

さてマグネットの強さを示す基本特性についての説明が終わったところで、それ以外の重要なファクターについて説明しましょう。

先ず、温度特性です。これは上記Ｂ-Ｈ特性が温度によってどのように変化するかということを示しますが、可逆（元に戻る）ものと不可逆のものがあります。どちらも問題ですが、特に不可逆の領域は非常に大きな問題となります。この温度特性について非常に優れているのは、アルニコとサマコバで、逆にフェライトは低温で、ネオジムは高温で問題があります。特にネオジムの高温での温度特性の悪さはスピーカーのような温度が上がる使用例（スピーカーは音の出る電気コンロです）ではマグネットグレードの選定や放熱構造で非常に気を使う必要があります。ウーファー（特に大型の）でネオジムの使用例が非常に少ない理由はこのためです。

それ以外のスペックで特徴的なのは、電気比抵抗の値で、フェライトだけは非常に高く、殆ど電流が流れないため、スピーカーのボイスコイルの動きに対して流れる渦電流との関係が指摘されたりしていました。（フェライトの音が悪いのはこれが原因ではないかと）　私が新人の頃（随分大昔ですが）、国内の某大手マグネットメーカーが音質のいいフェライトマグネットを作るために電気比抵抗の少ないタイプを開発していましたが、確かにそのサンプルの音は少し良かった感じがします。ただ結局コストや需要との関係で、このタイプは結局日の目を見ることはありませんでした。それにしても音質対策のために新しいマグネットを開発するなど今では考えられないことですが、スピーカー関連業界が非常に元気があった良い時代でした。

ということで基本編はこのくらいにして、次回は各マグネット材質についてもう少し詳しく書いてみましょう。では今日はこの辺で。