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Wie funktioniert ein Lautsprecher?

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Letztes Update am 22.10.2014, 14:02
Lautsprecher sind in zahlreichen elektronischen Geräten enthalten.
Egal, ob es sich dabei um den Fernseher, die Stereoanlage, das Telefon oder den Computer handelt, überall sind die kleinen Schallwandler enthalten. Die meisten davon funktionieren nach dem sogenannten elektrodynamischen Prinzip. Mit anderen Worten heißt dies, dass diese Lautsprecher über einen Magneten, eine Spule sowie eine Membrane verfügen. Mittels einer elektrischen Wechselspannung wird in der Spule ein Magnetfeld erzeugt, welches diese zum Schwingen bringt. Durch die Membrane werden schließlich diese Schwingungen in Schallwellen verwandelt.

  • Ein elektrodynamischer Lautsprecher besitzt einen sogenannten Permanentmagneten. Mit anderen Worten heißt dies, dass dieser Magnet ständig von einem Magnetfeld umgeben ist.
  • In der Halterung dieses Permanentmagneten befindet sich ein Spalt, in welchem eine Spule aus Kupferdraht quasi eintaucht. Diese Spule besteht aus mehreren Windungen aus feinen isoliertem Kupferdraht.
  • Diese Spule ist so befestigt, dass diese beweglich gelagert ist. Die Anschlüsse der Spule werden über hochflexible Drähte zum Gehäuse des Lautsprechers geführt.
  • Die Spule kann also sich im Spalt des Permanentmagneten relativ leicht bewegen. Wird nun an diese Spule eine elektrische Wechselspannung angelegt, so bewegt sich diese je nach Anzahl der Schwingungen des Wechselstroms in Permanentmagneten, da das erzeugte Magnetfeld der Spule sowie das des Permanentmagneten sich entweder gegenseitig anziehen oder abstoßen (je nach Polarität der Spannung).
  • Mittels der elektrischen Spannung wird also eine Schwingung der Spule erzeugt. Diese allein ist allerdings noch nicht hörbar. Und hier kommt die Membran des Lautsprechers ins Spiel.
  • Diese ist direkt mit der Spule verbunden und ebenfalls beweglich gelagert. Die Membrane kann sich genauso bewegen wie die Spule. Fängt die Spule im Spalt des Permanentmagneten an zu schwingen, schwingt die Membrane ebenfalls im gleichen Takt mit.
  • Durch die Membrane, welche eine mehr oder weniger große Fläche ausmacht, gerät die Umgebungsluft ebenfalls in Schwingungen. Da Schall aus Schwingungen der Luftmoleküle besteht, wird dieser auf diese Weise für das menschliche Ohr hörbar gemacht.
  • Auf diese Weise ist es also möglich, eine elektrische Wechselspannung in Schallwellen umzuwandeln. Aus diesem Grunde wird ein Lautsprecher häufig auch als Schallwandler bezeichnet.
  • Natürlich muss sich die Frequenz dieser Wechselspannung in dem Rahmen bewegen, welche vom Ohr wahrgenommen werden kann. Die Frequenz entspricht dabei der Anzahl der Schwingungen pro Sekunde, mit welcher die Membrane des Lautsprechers schwingt.
  • Die meisten dieser Schallwandler oder Lautsprecher sind in einem Gehäuse untergebracht. Neben dem Schutz des Bauteils hat dieses aber noch einen weiteren Grund: Das Gehäuse des Lautsprechers fungiert hier als Resonanzkörper.
  • Bekannt ist dieses Prinzip sicherlich schon von zahlreichen Saiteninstrumenten (Gitarre oder Geige). Durch das Gehäuse erhält der Lautsprecher einen volleren und angenehmeren Klang, da die erzeugten Luftschwingungen nur in eine Richtung abgestrahlt werden.

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