Schwingspule

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Eine Schwingspule ist bei Schallwandlern eine elektrische Spule die als Antriebssystem des Wandlers dient. Anwendung sind unter anderem elektrodynamische Lautsprecher oder Basslautsprecher. Bei dynamischen Mikrofonen ist, bei identischem Funktionsprinzip, die alternative Bezeichnung Tauchspule üblich.

Aufbau[Bearbeiten]

Querschnitt eines dynamischen Lautsprechers mit Schwingspule
Schwingspule ohne Magnet

Die Schwingspule besteht aus einem dünnen Draht, der auf dem sogenannten Schwingspulenträger aufgewickelt ist. Diese Spule taucht in den Luftspalt des Permanentmagneten ein, in dem sich ein starkes Magnetfeld befindet. Der Spulenträger ist mit der Membraneinheit des Lautsprechers verbunden. Das sich durch Stromdurchfluss aufbauende magnetische Wechselfeld bewegt die Schwingspule mit der Membran nach vorne und nach hinten und ermöglicht es so, die Spannungsschwingungen in Luftschwingungen umzusetzen.

Früher wurden statt Permanentmagneten auch Elektromagnete zum Aufbau des Spaltmagnetfeldes verwendet, da man noch nicht in der Lage war, entsprechend starke Permanentmagnete herzustellen. Ein Elektromagnet bietet den Vorteil, dass sich das Magnetfeld beliebig ändern lässt.

Aufgrund der elektromagnetischen Induktion wird bei einer Bewegung der Membran auch eine Spannung in der Schwingspule induziert. Diesen Umstand macht man sich bei dynamischen Mikrofonen wie den Tauchspulenmikrofon zunutze. Herkömmliche Lautsprecher eignen sich nur bedingt als dynamisches Mikrofon, da eine Dämpfung der Membranbewegung nach dem Prinzip der Wirbelstrombremse eintritt. Aufgrund dieser Tatsache steigt die elektromagnetische Dämpfung des Lautsprechers mit zunehmender Stärke des Magnetfeldes an. Dieses bedingt einen niedrigen Gütefaktor, der auch „Q-Faktor“ genannt wird.

Es existieren auch selbsttragende Bauformen von Schwingspulen, bei denen der Spulendraht einen rechteckigen Querschnitt aufweist und innerhalb der Windungen vollflächig miteinander verklebt ist. Derartige Konstruktionen finden in hochwertigen Lautsprecher-Chassis Verwendung, wo durch die Einsparung des Spulenträgers die bewegte Masse reduziert werden kann. Dieses kommt einer besseren Impulswiedergabe des Lautsprechers zugute.

Ansprechverhalten[Bearbeiten]

Der übertragbare Frequenzbereich reicht je nach Bauart vom Infraschall- bis weit in den Ultraschallbereich hinein. Nach oben wird er durch die Masse der Tauchspule begrenzt. So können z. B. die schweren Spulen von großen Tiefton-Lautsprechern nur bis in den unteren Kilohertz-Bereich der Frequenz des angelegten Stromes folgen. Höhere Frequenzen werden wegen der Massenträgheit nicht übertragen. Deshalb teilt man das Frequenzspektrum von hochwertigen Schallübertragungsanlagen auf mehrere Lautsprecher unterschiedlicher Bauart auf (Mehrwegeboxen oder separate Boxen, Subwoofer).

Literatur[Bearbeiten]

  •  Vance Dickason: Lautsprecherbau. 4. Auflage. Elektor-Verlag, Aachen 2007, ISBN 978-3-89576-116-4.
  •  Michael Dickreiter: Handbuch der Tonstudiotechnik. 6. Auflage. K.G.Saur, München 1997, ISBN 3-598-11321-8, S. 143 - 144.