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Wie funktioniert ein Lautsprecher? - Eine Erklärung

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Letztes Update am 22.10.2014, 13:58
Der Lautsprecher geht auf die Erfindung des Telefons durch Phillip Reis im 19. Jahrhundert zurück

Viele Erfindungen der Elektrotechnik wurden im 19. Jahrhundert gemacht, das war auch das Zeitalter, als die Industrialisierung begann. In dieser Zeit erfand Phillip Reis das Telefon, das nach dem Prinzip der Umwandlung von Schallwellen in elektrische Inpulse, und diese wieder zurück in Schallwellen funktioniert. Und nach demselben Prinzip funktioniert heute noch ein Lautsprecher, er wandelt elektrische Impulse in Schallwellen um.

  • Eine Spule mit Eisenkern (Elektromagnet), eine Membran, an die in der Mitte ein dünnes kleines Eisenplättchen angebracht ist.
  • Gehäuse zum Einbau der Komponenten, diverse Verbindungskabel.

  1. Die Funktion eine Lautsprechers ist relativ einfach. Er besteht aus einer Spule mit Eisenkern, einem sogenannte Elektromagneten. Spule und Eisenkern sind, um einen besseren Wirkungsgrad zu haben und die elektrische Energie voll zu nutzen, meist u-förmig gebogen, so dass die beiden Pole des Elektromagneten nebeneinander liegen.
  2. Über dem Elektromagneten liegt die sogenannte Membran, meist eine dünne Pappe, die trichterförmig nach innen gewölbt ist. Am äußeren Rand hat die Membran meist einen ringförmigen Wulst und im Zentrum eine halbkugelige Wölbung nach außen.
  3. Auf die Innenseite der Membran, zum Elektromagneten hin, im Zentrum befindet sich ein Stahlplättchen dicht über den Polen des Elektromagneten. Fließt nun ein elektrischer Strom im Rhythmus von Schallwellen, beispielsweise Musik, oder Sprache durch die Spule, so wird das Stahlplattchen im Rhythmus der Stromschwankungen entweder angezogen, oder federt zurück.
  4. Die durch den Elektromagneten so verursachten Schwingungen der Membran wird durch diese auf die Luftmoleküle übertragen und so wieder in Schallwellen umgewandelt. Die Trichterform der Membran bewirkt, dass die Schallwellen gebündelt werden und so die Effizienz des Lautsprechers erhöht wird.
  5.  Durch die oben beschriebene Technik können aber hauptsächlich Schallwellen niedriger Frequenz übertragen werden, das entspricht aber dem Hörbereich des Menschen.
  6. Im einzelnen hängt es von der Größe des Lautsprechers und damit vor allem der Größe der Membran ab, welcher Frequenzbereich optimal wiedergegeben wird. Ein kleiner Lautsprecher gibt eher die höheren Töne wieder, ein großer die tiefen Tone, deshalb sind sogenannte Basslautsprecher auch immer relativ groß.
  7. Eine andere Technik ist der elektrodynamische Lautsprecher. Eine an der Membran befestigte Spule befindet sich mittig über einem Dauermagneten. Fließt durch die Spule ein Strom, so bildet die Spule ein eigenes Magnetfeld, das sich mit dem des Dauermagneten überlagert, was dazu führt, dass die Spule entweder vom Dauermagneten angezogen oder abgestoßen wird.
  8. Auf diese Weise werden die Stromschwankungen auf die Membran übertragen und von dieser in Schallwellen zurückverwandelt.
  9. Eine andere Form ist der magnetostatische Lautsprecher. Hier besteht die Membran aus einer flachen Folie, in die feinste Leiterbahnen, meist Aluminium in Form einer Flachspule eingearbeitet sind, deren Magnetfeld ebenfalls in Wechselwirkung mit dem darunter befindlichen statischen Magnetfeld tritt und so die Folienmembran in Schwingungen versetzt.

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