Wie funktioniert ein Lautsprecher? Lautsprecher und Tonerzeugung erklärt

Lautsprecher gibt es schon seit langem und man findet sie überall, von Laptops, Fernsehern, Einkaufszentren, Restaurants, Telefonen und mehr. Obwohl sie in den meisten Geräten und fast überall zu finden sind, haben nicht viele ihre Neugierde darüber befriedigt, wie Lautsprecher Ton erzeugen oder wie kabellose Lautsprecher funktionieren. Glücklicherweise kann die Wissenschaft der Tonerzeugung durch Lautsprecher leicht verständlich gemacht werden, indem der Prozess in leicht verständliche Erklärungen unterteilt wird. Wenn Sie wissen möchten, wie funktioniert ein Lautsprecher, dann haben Sie den richtigen Artikel gefunden.

Wie funktioniert ein Lautsprecher?

Wie erzeugen Lautsprecher Ton? Um Ton zu erzeugen, funktionieren Lautsprecher, indem sie die gesammelte elektrische Energie in mechanische Energie umwandeln. Wenn die Luft durch mechanische Energie komprimiert wird, wird die Bewegung in Schalldruckpegel (SPL) oder Schallenergie umgewandelt. Ein magnetisches Feld wird erzeugt, wenn ein elektrischer Strom durch Drahtspulen fließt. In Lautsprechersystemen fließt der elektrische Strom durch die Schwingspule des Systems, die ein elektrisches Feld erzeugt, das dann mit dem Magnetfeld im Lautsprecher verbunden ist.

Das Konzept, dass sich ähnliche Ladungen abstoßen und entgegengesetzte Ladungen sich anziehen, findet sich bei der Tonerzeugung in Audiosystemen. Wenn das Audiosignal durch die Schwingspule fließt, beginnen musikalische Wellenformen zu steigen und zu fallen, was im Wesentlichen die Abstoßung und Anziehung der Schwingspule durch den Permanentmagneten ist.

Dies erzeugt die Hin- und Herbewegung der Schwingspule, die ihr ihre kegelförmige Struktur verleiht. Durch die abwechselnde Bewegung entstehen Druckwellen in der Luft, die wir als Ton hören.

Schritt-für-Schritt Prozess zur Tonerzeugung durch Lautsprecher

Schritt 1. Die Erzeugung der anfänglichen musikalischen Wellenform

Nachdem das Soundsystem von Null an mit Strom versorgt wurde, dient die Ausgangsspannung als Darstellung der anfänglichen musikalischen Wellenform, die zu steigen beginnt. Der erzeugte elektrische Strom fließt dann durch die Schwingspule des Soundsystems, indem er abwechselnd zwischen der negativen und der positiven Seite hin- und herspringt.

Schritt 2. Um die Schwingspule herum wird ein Magnetfeld erzeugt

Dadurch entsteht um die Schwingspule herum ein Magnetfeld, das eine ähnliche Polarität wie der Magnet im Lautsprecherrahmen hat. Die identischen Magnetfelder stoßen sich gegenseitig ab, während die entgegengesetzten sich anziehen.

Schritt 3. Luftdruck wird erzeugt

Die Membran oder der Konus bewegt sich dann weiter nach vorne, wodurch Luftdruck erzeugt wird. Dieser Luftdruck erzeugt das Audio, das Menschen als Ton wahrnehmen und hören.

Schritt 4. Die Zunahme des Stroms führt zu einer Zunahme der magnetischen Feldstärke der Schwingspule

Der Anstieg der elektrischen Signalspannung in Richtung der oberen Sinuswelle des Musiksignals führt zu einer Zunahme des elektrischen Stroms, was auch eine Zunahme der magnetischen Feldstärke der Schwingspule ermöglicht.

Schritt 5. Weitere Ausdehnung des Konus nach außen

Die allgemeine Zunahme ermöglicht es dem Konus, weiter nach außen zu ragen.

Schritt 6. Der Strom sinkt, um die Membran in die anfängliche geschlossene Position zurückzubringen

Nachdem das Signal den höchstmöglichen Ausgang passiert hat, beginnt es abzufallen. Dementsprechend beginnt auch der elektrische Strom abzufallen, wodurch die Membran näher an ihre anfängliche Aus-Position bei Nullspannung heranrückt.

Schritt 7. Das Signal kehrt in die Nullposition zurück und die Membran kehrt in die Ausgangsposition zurück

Das Signal erreicht schließlich seine Nullposition oder „Nullspannungs-Übergangsschwelle“ und die Membran kehrt in ihre Ausgangsposition zurück.

Schritt 8. Das Signal beginnt seinen umgekehrten Prozess

Das Signal startet dann den umgekehrten Prozess und wechselt gleichzeitig zu einer negativen Spannung. Während dieser Änderung fließt elektrischer Strom vom negativen Bereich der Schwingspule zum positiven Bereich, wodurch ein Magnetfeld mit umgekehrter Polarität erzeugt wird.

Schritt 9. Die Wirkung des Magnetfelds bewirkt, dass sich die Membran bewegt

Da das Magnetfeld der Schwingspule dem des Magneten im Lautsprecher entgegengesetzt ist, entsteht eine Anziehungskraft und die Membran beginnt, sich von vorne nach hinten zu bewegen. Dies ist das Gegenteil des ursprünglichen Wegs von hinten nach vorne.

Schritt 10. Die Membran bewegt sich rückwärts

Während das elektrische Signal seinen Weg fortsetzt, bewegt sich auch die Membran rückwärts. Dadurch entsteht die andere Hälfte der Schallwellen, die durch die Luftbewegung entstanden ist.

Schritt 11. Stereoausgang oder Systemverstärker kehrt zum Anfangspunkt zurück. Neuer Zyklus beginnt

Der Stereoausgang oder Systemverstärker kehrt dann zu seinem Anfangspunkt bei Null zurück, wo sich das folgende Signal zu bilden beginnt, wenn eine weitere elektrische Signalspannung zu steigen beginnt. Dadurch wird der Zyklus erneut gestartet und wiederholt sich, wenn das Audiosystem in Betrieb ist.

Im Wesentlichen werden Lautsprecher durch elektrische Signale angetrieben, die in mechanische Energie umgewandelt werden, die Luftbewegung erzeugt und so Ton erzeugt.

Was unterscheidet einen guten von einem schlechten Lautsprecher?

Der ideale Klangtest für Lautsprecher wird durchgeführt, indem die Ähnlichkeiten der Wellenform oder Druckwelle in der Luft mit der elektronischen Welle oder Audioaufnahme verglichen werden, die durch den Systemverstärker geleitet wurde. Die Frequenzen werden wiedergegeben, damit sie von einem Zuhörer gehört werden können, der feststellt, ob die Frequenzklänge genau und ohne Änderungen sind. Wenn die Frequenzgenauigkeit hoch ist und keine Details verändert, handelt es sich wahrscheinlich um einen ausgezeichneten Lautsprecher. Andernfalls kann eine niedrige Frequenzgenauigkeit mit einigen merklichen Änderungen in den Informationen auf eine geringere Audioqualität hinweisen. Für eine großartige Auswahl an Lautsprechern bietet soundcore 3 ein außergewöhnliches Preis-Leistungs-Verhältnis.

Beim Testen von Lautsprechern spielen eine Handvoll Faktoren eine Rolle, die die Audiogenauigkeit und das allgemeine Hörerlebnis bestimmen. Zu diesen Lautsprecherfaktoren gehören Details wie die Audiostreuung, Verzerrung und Frequenzgang. Unter den bestimmenden Faktoren ist der Frequenzgang der wichtigste und hat den größten Einfluss auf den Ton.

Bedeutung des Frequenzgangs

Im Wesentlichen ist der Frequenzgang die Lautstärke des Lautsprechersystems über verschiedene Frequenzpegel. Dies bedeutet, dass die Frequenz bei jedem Frequenzpegel eine unterschiedliche Ausgabequalität haben kann. Beim Testen der Frequenz werden verschiedene Frequenzpegel von den Tiefen über die Mitten bis hin zu den Höhen und Diskanttönen des Systems gesendet, um festzustellen, ob der Ton über jeden Pegel hinweg gleich bleibt. Idealerweise ist die beste Frequenz für ein Lautsprechersystem flach, was bedeutet, dass die Frequenz von den Höhen über die Mitten bis hin zu den Tiefen gut den gleichen Pegel beibehält.

Der Frequenzgang soll im Allgemeinen sicherstellen, dass Audio so gehört wird, wie es für andere Personen klingen soll. Der Frequenzgang hilft im Wesentlichen dabei, die Audiogenauigkeit über verschiedene Frequenzpegel hinweg zu bestimmen. Die besten Audio- und Hörerlebnisse werden in der Regel durch einen flachen Frequenzgang erzeugt, der auf praktisch jedem Wiedergabesystem klar und ideal klingt.

Häufig gestellte Fragen über „Wie funktioniert ein Lautsprecher“

Wie schnell vibriert ein Lautsprecher?

Die Vibrationsfrequenz oder -geschwindigkeit eines Lautsprechers hängt vom Design des Audiosystems ab, insbesondere von den Audiosignalfrequenzen der Audiotreiber. Der Tonbereich variiert im Allgemeinen zwischen 20 Hz und 20 kHz, wobei viele Lautsprecher in der Lage sind, mit geringerer Bandbreite innerhalb eines hörbaren Bereichs zu vibrieren.

Wie bewegt sich Schall durch einen Lautsprecher?

Der Lautsprecher erzeugt Schall durch Vibration oder Bewegung in der Luft. Abgesehen von Luft kann Schall sogar durch Feststoffe und Flüssigkeiten hindurchgehen, wobei Lautsprecher, die wir hören, durch die Luft als Medium übertragen werden. Jedes Mal, wenn ein Objekt vibriert, bewegen sich die Luftpartikel, die es umgeben.

Warum haben Lautsprecher Magnete?

Alle Lautsprecher oder Verstärker haben einen elektrischen Strom, den sie zur Erzeugung von Ton verwenden. Wenn sich elektrischer Strom umwandelt, bildet er ein Magnetfeld. Um die Membran des Lautsprechers zum Schwingen zu bringen, sind eingebaute Magnete eingebaut, die ein Magnetfeld erzeugen, das dem Magnetfeld des elektrischen Stroms entgegengesetzt ist. Da die beiden Magnetfelder entgegengesetzt sind und sich gegenseitig abstoßen, entstehen Schwingungen, die den Ton erzeugen, den wir hören.

Fazit

Die Neugier, zu erfahren, wie funktioniert ein Lautsprecher, muss nicht durch die einschüchternde Wissenschaft der Lautsprecher unterdrückt werden und kann durch eine prägnante Aufschlüsselung des Prozesses und der Funktionsweise von Lautsprechern leicht verständlich gemacht werden. Letztendlich lohnt es sich, etwas Neues über etwas so Alltägliches wie den Lautsprecher zu entdecken.