Was ist eine Mikrofonschwingspule?
Sowohl Mikrofone als auch Lautsprecher verwenden Schwingspulen, um Ton in Audio bzw. Audio in Ton umzuwandeln. Genauer gesagt haben dynamische Mikrofone Schwingspulen und die meisten Lautsprecherdesigns auch.
Was ist eine Mikrofonschwingspule? Eine Schwingspule ist eine Spule aus leitendem Draht, die mit der Membran eines dynamischen Mikrofons mit beweglicher Spule verbunden ist. Die Schwingspule ist von Magneten umgeben, berührt diese aber nicht. Wenn die Membran im Magnetfeld vibriert, tritt eine elektromagnetische Induktion auf und ein Mikrofonsignal wird erzeugt.
In diesem Beitrag werden wir Schwingspulen ausführlich besprechen und wie sie dynamischen Mikrofonen und der Audiowelt im Allgemeinen zugute kommen.
Was ist eine Mikrofonschwingspule?
Die Schwingspule(auch bekannt als «Schwingspule» oder «leitende Spule») ist eine kleine Spule aus leitendem Draht, die typischerweise aus Kupfer besteht und zur elektrischen Isolierung beschichtet ist. Es hat die Form einer gewundenen Helix mit einer flachen zylindrischen Form.
Wenn wir von Schwingspulen sprechen, sprechen wir normalerweise von Lautsprechern, aber auch dynamische Mikrofone verwenden Schwingspulen. Wir werden später in diesem Artikel über Lautsprecher sprechen.
Die Schwingspule ist ein notwendiger Teil des Designs der dynamischen Mikrofonkapsel/Tonabnehmer mit beweglicher Spule. Werfen wir einen Blick auf ein einfaches Diagramm einer dynamischen Mikrofonkapsel:
Beachten Sie, dass die Schwingspule an der Membran befestigt ist. Ich habe Platz gelassen, um die Unterscheidung zwischen den beiden zu erleichtern, da es sich um separate Komponenten handelt. Die Schwingspule muss jedoch physisch mit der Membran verbunden sein, damit das Mikrofon funktioniert.
Lassen Sie uns darüber sprechen, wie die bewegliche Spule mit jeder der anderen Komponenten in einer dynamischen Mikrofonkapsel mit beweglicher Spule interagiert.
Mikrofon-Schwingspule und Membran
Wie oben erwähnt, ist die Schwingspule eines Mikrofons an der Membran befestigt.
Wenn sich die Membran als Reaktion auf Änderungen des Schalldrucks bewegt, bewegt sich auch die Schwingspule.
Die relativ schwere Schwingspule bedeutet typischerweise, dass die Membran des Tauchspulenmikrofons dicker ist als die Membran eines Kondensatormikrofons. Jeder Diaphragmatyp wird normalerweise aus einer BoPET-Kunststofffolie hergestellt, die als Mylar(ein beliebter Handelsname) bekannt ist.
Mikrofon-Schwingspule und magnetische Struktur
Die Schwingspule befindet sich in einem zylindrischen Ausschnitt in einem Magnetrahmen.
Diese magnetische Struktur besteht häufig aus einer Seltenerd-Neodym-Eisen-Bor-Verbindung, kann aber auch aus einem anderen magnetischen Material bestehen.
Die Magnetstruktur ist ziemlich kompliziert, da sie aus einem Hauptmagnet und Polschuhen besteht. Polstücke sind am Magneten befestigt, um die Magnetpole an bestimmten Stellen zu verlängern.
Denken Sie daran, dass die Schwingspule die Form eines Hohlzylinders hat. Innerhalb der Schwingspule sorgt der Magnet für einen Südpol und außen für einen Nordpol(oder umgekehrt).
Elektromagnetische Induktion
Was ist elektromagnetische Induktion? Elektromagnetische Induktion ist die Erzeugung einer Spannung über einem elektrischen Leiter in einem sich ändernden Magnetfeld. Es ist das Arbeitsprinzip dynamischer Mikrofone, bei dem sich die Schwingspule(Treiber) in einem permanenten Magnetfeld bewegt und eine Spannung(Mikrofonsignal) induziert wird.
Elektromagnetische Induktion ist ein passiver Prozess, was bedeutet, dass dynamische Mikrofone mit beweglicher Spule keinen Strom benötigen, um als Wandler zu funktionieren.
Werfen wir einen kurzen Blick darauf, wie die elektromagnetische Induktion mit der Schwingspule dynamischer Mikrofone funktioniert:
- Schall bewirkt, dass sich das Zwerchfell bewegt(alternative Richtungen).
- Die Schwingspule ist an der Membran befestigt und bewegt sich mit.
- Wenn sich die Schwingspule innerhalb einer Permanentmagnetstruktur bewegt, erfährt sie ein sich änderndes Magnetfeld.
- Elektromagnetische Induktion erzeugt eine proportionale Spannung über der Schwingspule.
- Da sich die Membran in wechselnde Richtungen bewegt, ist diese induzierte Spannung eine Wechselspannung(Mikrofonsignal).
Mikrofon-Schwingspule und elektrische Kabel
Eine Spannung über der Schwingspule ist effektiv unser Mikrofonsignal. Um dieses Signal richtig zu verwenden, benötigen wir elektrische Kabel, um das Signal dorthin zu leiten, wo es hingehört (zum Mikrofonausgang und schließlich zu einem Lautsprecher für die Wiedergabe).
Die Lautsprecher haben auch Schwingspulen
Der Begriff Schwingspule bezieht sich allgemein auf Lautsprecher. Ich denke, es ist angebracht, auf die Schwingspulen von Lautsprechern sowie auf die Ähnlichkeiten zwischen dynamischen Tauchspulenmikrofonen und Lautsprechern einzugehen.
Bei Lautsprechern wird ein Audiosignal (Wechselspannung) an die Schwingspule angelegt.
Das Signal ist viel stärker als ein Mikrofonpegelsignal und die Schwingspule ist physisch größer. Wie das Mikrofon ist auch die Schwingspule eines Lautsprechers an einer Membran befestigt und in einer magnetischen Struktur aufgehängt. Die Membran ist größer und dicker und auch die magnetische Struktur ist größer.
Wenn eine Wechselspannung an die Schwingspule angelegt wird, bewirkt dies eine Änderung des Magnetfelds, wodurch die Schwingspule proportional zum Wechselstromsignal hin und her bewegt wird. Dies liegt an der elektromagnetischen Induktion.
Die Bewegung der Schwingspule verursacht eine Bewegung in der Membran, weil sie festsitzt. Die Bewegung der Membran drückt die Luft und projiziert Schallwellen in das Medium.
Daher sehen wir, dass Schwingspulen in dynamischen Mikrofon- und Lautsprecherdesigns mit beweglichen Spulen verwendet werden. Lautsprecher sind im Wesentlichen dynamische Mikrofone, die rückwärts verdrahtet sind.
Verwandte Fragen
Warum heißt ein Mikrofon Mikrofon? Der Begriff „Mikrofon“ lässt sich in „Mikro“ und „Phono“ unterteilen. Mikro(von griechisch mikros) bedeutet „klein“ und Phono(von griechisch phone) bedeutet „Ton“ oder „Stimme“. Mikrofon bedeutet übersetzt „kleines Geräusch“, was genau ist, da das Mikrofon mit kleinen Audiosignalen umgeht.
Womit wird ein Mikrofon verbunden? Mikrofone werden normalerweise an Mikrofonvorverstärker angeschlossen(die eigenständige Geräte sein oder in Mischpulte, Aufnahmegeräte, Interfaces usw. eingebaut sein können). Die Mikrofone können jedoch mit eingeschränkter Funktionalität an jeden Audioeingang angeschlossen werden, sofern die richtigen Anschlüsse/Adapter vorhanden sind.
