Professor Pollino Teil 6a: Lautsprecher
Lieber Professor-Pollino-Fan,
heute möchte ich Dir die grundlegenden Zusammenhänge über Lautsprecher etwas näher bringen.
Lautsprecher umgeben uns in allen möglichen Geräten mit denen wir jeden Tag zu tun haben. Angefangen vom Kleinst-Lautsprecher im Handy, sowie in Radios oder Fernsehgeräten bis hin zur ausgewachsenen Hi-Fi-Box.
Als Erstes wollen wir uns anhand eines Kleinlautsprechers das Funktionsprinzip dieser Gerate genauer anschauen. Dazu habe ich den Lautsprecher in folgende Einzelteile zerlegt:
Das Magnetsystem besteht aus einem scheibenformigen Dauermagneten, welcher in einen Blechtopf eingebettet ist. Zwischen Magnet und Topf ist ein kleiner Ringspalt. Die Magnetfeldlinien, die wir nicht sehen konnen, kann man sich allerdings in einem Schnittmodell in etwa so vorstellen:
Magnetsystem
Schnittmagnetsystem
Folienmembran
Nun kommt noch die Schwingeinheit aus Membran und Schwingspule hinzu, die durch den Rahmen gehalten wird und die Schwingspule über dem Ringspalt positioniert.
Lautsprecher mit Verstärker im Schnittmodell
3a: Wenn nun die Schwingspule an einen Verstärker angeschlossen wird, pumpt dieser Strom in abwechselnder Richtung durch sie hindurch. Da sich in dem Draht der Schwingspule Strom und Magnetfeldlinien schneiden, ergibt sich auf die Schwingspule eine Kraftwirkung, die je nach Stromrichtung einmal nach innen und ein andermal nach außen gerichtet ist.
3b: Die Bewegung der Schwingspule wird über die angekoppelte Membran nach außen an die Luft in Form von Druckschwankungen abgestrahlt. (Ihr könnt diese Bewegung in Zeitlupe studieren, wenn ihr den Lautsprecher mit einer 4,5 V-Batterie ansteuert und die Umpolung händisch ausführt). Diese Druckschwankungen nimmt unser Ohr als Töne wahr.
Damit ein Ton hörbar wird müssen zwischen mindestens 16 Druckwechsel bis maximal 20.000 Druckwechsel pro Sekunde an unserem Ohr eintreffen. Die Zahl der Druckwechsel pro Sekunde wird als Frequenz bezeichnet und nach dem deutschen Physiker Hertz benannt.
Bauform einer Diode im schwarzen Kunststoffgehäuse
Eingesetzt haben wir einen solchen Kleinlautsprecher in unserem Bausatz „Kinderzimmer-Alarmanlage“. Dieser erzeugt mit einer einfachen Elektronik einen Alarm-Ton, sobald die Drahtschleife an den Alarm-Klemmen unterbrochen wird. Die Alarmtonhöhe und die Intervallfrequenz, mit welcher der Ton ein- und ausgeschalten wird, können uber Einstelltrimmer verandert werden.
Kinderzimmer-Alarmanlage
Kinderzimmer-Alarmanlage
Bausatz „Kinderzimmer-Alarmanlage“
Dieser Bausatz erzeugt bei Unterbrechung einer Alarmschleife einen getakteten Warnton. Sowohl die Tonhöhe als auch das Intervall der Taktung sind über Trimmer einstellbar.
Technische Daten:
- Spannungsversorgung: 9 V-Block-Batterie oder 9 V- Stecker-Netzteil (beides nicht im Lieferumfang)
- Stromaufnahme: max. 40 mA
- Tonhöhe: ca.1 kHz bis 10 kHz A Intervallfrequenz: ca. 0,7 Hz bis 5 Hz
- Wiedergabe über Kleinlautsprecher: Ø 23 mm
- Maße Empfänger (LxBxH): 68x50x27 mm
- Gewicht: 30 g
€ 4,95
Passende Batterie
9V-Blockbatterie DURACELL INDUSTRIAL (1 Stück)