Magnetismus im Lautsprecherbau
Für den Klang eines Lautsprechers kann auch Verborgenes entscheidend sein, etwa die Magnetantriebe. Hier finden Sie Wissenswertes zum Magnetismus.
Das Grundprinzip aller dynamischen Lautsprecher ist die Kombination aus einem vom elektrischen Nutzsignal durchflossenen Elektromagneten und einem Permanentmagneten. Die dabei entstehenden Anziehungs- und Abstoßungskräfte sorgen für die Bewegung der Membran, egal ob Konus, Kalotte, Flachmembran,...
Das Grundprinzip aller dynamischen Lautsprecher ist die Kombination aus einem vom elektrischen Nutzsignal durchflossenen Elektromagneten und einem Permanentmagneten. Die dabei entstehenden Anziehungs- und Abstoßungskräfte sorgen für die Bewegung der Membran, egal ob Konus, Kalotte, Flachmembran, Folie, AMT oder Bändchen.
Elektromagnetismus
Die Eigenschaft eines Stromleiters, proportional zum Stromfluss ein Magnetfeld aufzubauen. Für dynamische Lautsprecher wird diese in der Schwingspule bzw. in den stromdurchflossenen Leitern (Leiterbahnen) genutzt, es gibt jedoch auch elektrodynamische Lautsprecher, bei denen eine zweite Spule ein permamentes Feld erzeugt.
Ferromagnetismus
Die Fähigkeit eines Materials, sich magnetisieren zu lassen, das heißt: nach der Ausrichtung mit einer Magnetisiermaschine ein permanentes Magnetfeld zu behalten (Remanenz). Neben Eisen sind Nickel und Kobalt typische ferromagnetische Metalle. Ob deren Legierungen (etwa Stahl) ferromagnetisch sind, hängt von der Zusammensetzung ab. Viele Stähle sind nicht magnetisierbar.
Entmagnetisierung
Ein Permanentmagnet kann entweder durch ein stärkeres, abnehmendes magnetisches Wechselfeld entmagnetisiert werden (Entmagnetisierdrossel), durch starke Erschütterung des Magneten oder durch zu hohe Temperaturen.
Curie-Temperatur
Bei dieser Temperatur verliert ein Material seine gesamten ferromagnetischen Eigenschaften. Doch schon unterhalb der Curie-Temperatur kann die Stärke eines Magnetfeldes in Mitleidenschaft gezogen werden. Weil sich die Schwingspule eines Lautsprechers stark erhitzt, muss der Magnet bei dauerhafter Belastung diesen Temperaturen standhalten.
Größeneinheiten
Die Stärke eines magnetischen Feldes kann entweder als Feldstärke (in Ampere/Meter) oder als Flussdichte (in Tesla) ausgedrückt werden. Für Magneten im Lautsprecherbereich ist letzteres üblich.
Test: Dali Epicon 8 vs. Tannoy Definition DC10A
Magnetmaterialien
- Ferrit: Das im Lautsprecherbau am meisten verwendete Magnetmaterial besteht aus kristallinen Eisenoxiden. Sie sind preiswert und zuverlässig, aber die magnetische Feldstärke und das Energieprodukt sind relativ gering.
- AlNiCo: Eine Eisenlegierung aus (unter anderem) Aluminium, Nickel und Kobalt. Die Energiedichte ist ähnlich wie bei Ferriten gering, die Speicherfähigkeit (Remanenz) je nach Mischung deutlich höher, zudem ist AlNiCo temperaturbeständig und langzeitstabil.
- Neodym: Das zumeist in Legierungen wie Neodym-Eisen-Bor benutzte seltene Erden-Element ermöglicht Permanentmagneten mit der höchsten Feldstärke. Ein solcher Magnet kann mehr als das 1000-fache seines Eigengewichts halten, ist aber je nach Legierung nur für Temperaturen bis typisch 100, in Einzelfällen bis 200 Grad Celsius geeignet. In den letzten Jahren ist Neodym relativ teuer geworden, es findet hauptsächlich bei Hochtönern, Bändchen, AMTs und Konuslautsprechern kompakter Bauform Verwendung.
- Samarium-Kobalt: SmCo bietet den besten Kompromiss aus hoher Feldstärke und Temperaturbeständigkeit, wird aber wegen seines extrem hohen Preises und der komplizierten Verarbeitung nur selten für Lautsprecher verwendet.
