內磁式 vs 外磁式

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我才剛寫完Dynaudio 18W55低音單體剖析，馬上就有人問我什麼是「內磁式」與「外磁式」？所以我就再寫一篇解釋一下這種2種動圈單體的磁鐵型式。

動圈單體的英文全名是dynamic moving coil loudspeaker driver，所以又稱dynamic driver，或稱moving coil driver，也就是利用電磁互感的原理產生振動而發出聲音。所以動圈單體裡面一定要有線圈（voice coil，音圈）與磁鐵（magnet）。

先來看看教科書上的單體結構圖：

注意到其實音圈內外並非全部都是磁鐵，而是只有一部分是磁鐵，其他部分則是用會感磁的軟鐵（soft iron）做成的磁極（pole piece）。

這就是標準的「外磁式」單體結構圖，磁鐵位於音圈的外圍，透過pole piece形成穩定的磁路。

內磁式的英文是inner-magnet或inside magnet field，而外磁式則叫做outer-magnet ，簡單的說就是磁鐵所在的位置如果在音圈裡面就叫做「內磁式」，如果磁鐵在音圈外面，就稱為「外磁式」。外磁式是目前動圈單體的主流，內磁式單體相對較少，最具代表性的就是Dynaudio。外磁式單體從外觀就可以看到大大的磁鐵，而內磁式則通常會有一個蓋子包覆，甚至是用整個框架罩住。


這就是Dynaudio Excite系列所用的低音單體，是標準的內磁式設計，從分解圖可以看出音圈比磁鐵大，所以組合起來，磁鐵就會在音圈裡面。

內磁式單體的磁鐵大小必須配合音圈設計，而外磁是比較不受限制，如果內磁式的音圈很大，相對音圈重量也會加重，造成驅動上的困難，而內磁式的好處是體積較小且磁漏較低，相對來說，失真也較低，但問題就是驅動不易。一般低音單體通常採用外磁式設計，而高音單體則多採內磁式設計。

最後必須要提醒各位一個觀念，內磁式或外磁式並沒有誰一定比較好，端看設計者的理念與設計的全面考量，您看連從創立開始就堅持用內磁式設計的Dynaudio都推出外磁式單體了，只要是設計得當，聲音就會好。

早期的全音域單體常常都是採用內磁式設計，圖為知名的Diatone P-610。


這也是全音域單體，是由日本Foster設計的10F3，同樣也是內磁式設計，外面大大的那圈金屬稱為「軛鐵」（Yoke），與pole piece一樣都是當做導磁之用。


你看那厚厚的懸邊與超大的音圈，嚴格來說這應該是超低音單體，不僅採用了雙磁鐵，還採用了雙彈波的設計，低頻肯定猛的啦！當然這就是外磁式設計。


丹麥DALI的低音單體，同樣也是標準的外磁式設計。



不過他們家單體的特色是採用稱為SMC的感磁材料當作pole piece，改善磁路的穩定性，是很聰明的做法。


這是KEF的Uni-Q同軸單體，經過上面的講解，看到這樣的圖是不是覺得很有趣啊？因為是同軸單體，所以這個單體裡面其實有高音與中音兩個單體，而他的中音採用內磁式設計，高音採用外磁式設計，與一般的單體設計不同，但是卻可以把磁鐵集中在兩層音圈的中間，是非常高明的設計。另外一個特別的地方是中音的音圈安置的位置偏離了振膜的底部，反而設計在振膜的中間，原廠的說法是這樣可以減少中音錐盆的變形，厲害！


ATC的中低音單體，同樣也是採用外磁式設計，但特別的是他們把音圈做得特別大。通常音圈的大小可以從防塵蓋的大小判斷，音圈這麼大，難怪中頻這麼好聽，但另外的問題就是靈敏度也相對較低，這也是以往Dynaudio喇叭給人的印象。


ATC的低音單體，一樣也是外磁式設計，底部的那一圈灰色的就是磁鐵。


Focal的花瓣型磁鐵，非常有趣，當然也是外磁式設計囉~~