Musik: Günstigere und leichtere Lautsprecher durch Gummi-Membran
Heutzutage werden die meisten Lautsprecher immer noch nach Methoden aus dem 19. Jahrhundert hergestellt. Dabei wird ein Magnet mit der Bewegung einer Kupferspule gekoppelt, um eine kegelförmige Membran in Schwingung zu versetzen. Forscher der französischen Elitehochschule für Ingenieure, der École nationale supérieure de techniques avancées (Ensta) in Paris(öffnet im neuen Fenster) , arbeiten an einer neuen Methode für die Produktion von Lautsprechern.
"Herkömmliche Lautsprecher sind schwer und recht teuer in der Herstellung. Das liegt an der Verwendung von Magneten, die nicht notwendig sind" , erklärte Corinne Rouby, Forscherin für Mechanik an der Entsa. Statt der kegelförmigen Membran könnte eine dielektrische Elastomermembran eingesetzt werden.
Elastomer, das Gummi für eine neue Lautsprecher-Generation?
Elastomer ist nichts anderes als Gummi , also ein äußerst flexibles Material. Aufgrund ihrer dielektrischen Eigenschaften leitet diese neue Membran nur sehr wenig elektrischen Strom. Wenn jedoch ein leitfähiges Fett an jeder Seite der Membran angebracht wird, entsteht ein elektrisches Signal. Es reagiert mit dem flexiblen Material und erzeugt die nötige Vibration, damit Schallwellen ausgesendet werden können.
"Um einen perfekten Lautsprecher herzustellen, müssen drei Kriterien erfüllt sein: Effizienz, spektrale Balance und Linearität" , sagte Olivier Doaré, Professor für Strömungsmechanik an der Entsa. Der Wirkungsgrad der neuen Lautsprechermethode soll erhöht werden – es soll also mit möglichst wenig elektrischer Energie möglichst viel akustische Energie abgestrahlt werden. Zudem soll, unabhängig von der gewünschten Schallleistung (Linearität), das elektrische Signal originalgetreu in Form einer akustischen Welle wiedergeben werden (Spektralbalance).
Die Idee der dielektrischen Elastomermembran könnte daher sowohl die Spule als auch den Magneten ersetzen. Laut der Forscher kann der Lautsprecher dadurch leichter werden und die Produktionskosten können gesenkt werden. Wenn alle notwendigen Bedingungen erfüllt sind, wird dabei auch der Klang korrekt wiedergegeben.
Jedoch befindet sich das Design noch in der experimentellen Phase. "Im Labor wurde unser Lautsprecher von einem Druckregler begleitet, der es ermöglichte, die verschiedenen Lecks innerhalb des Hohlraums zu kontrollieren. Einen solchen Mechanismus in einem Wohnzimmer kann man sich noch nicht vorstellen" , erklärte die Forschungsgruppe.
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