Membran

In dem unter ITWissen.info behandelten Kontext ist eine Membran ein schwingungsfähiges Gebilde, das Druck aufnehmen und abgeben kann. Membranen werden in Sensoren, Mikrofonen, Lautsprechern, Akkus und in Brennstoffzellen eingesetzt.

Die Form von Membranen richtet sich immer nach deren Einsatz. Bei Mikrofonen und Drucksensoren können Membrane aus dünnen Metall- oder Kunststoffscheiben bestehen, bekannt als Flachmembran, bei Lautsprechern sind es konusförmige Gebilde aus Polypropylen oder Hartpapier und im Falle von Kalottenlautsprechern sind sie halbkugelförmig.

Bei Mikrofonmembranen wird der von der Membran aufgenommene Schalldruck in elektrische Signale gewandelt und über die nachgeschalteten elektronischen Schaltungen wie den Mikrofon-Vorverstärker verstärkt. Die Mikrofonmembran ist der dünne bewegliche Teil der Mikrofonkapsel, die durch den einfallenden Schalldruck bewegt wird und je nach Umsetzungsverfahren eine elektrische Spannung erzeugt.

Lautsprecher sind elektrisch-mechanische Wandler, deren Lautsprechermembranen elektrische Signale in Schalldruck umsetzen.

Membran eines Piezolautsprechers, Foto: Lautsprecherbau.ch

Membran eines Piezolautsprechers, Foto: Lautsprecherbau.ch

Lautsprechermembranen bewegen sich im Rhythmus der an die Schwingspule angelegten Wechselspannung. Die Kraft, die auf die Membran ausgeübt wird, ergibt sich aus dem Produkt aus magnetischer Induktion, die von der Signalspannung abhängt, und der Drahtlänge der Schwingspule. Bei konusförmigen Membranen erfolgt die Bewegung ab bestimmten Frequenzen nicht mehr gleichförmig mit dem angelegten Signal, sondern die Membran erzeugt durch Eigenbewegung zusätzliche Schwingungen, Partialschwingungen resp. Intermodulationsverzerrungen, die sich der eigentlichen Membranbewegung überlagern oder ihr entgegenwirken. Dies kann durch eine höhere Membransteifheit reduziert werden. Zur Erhöhung der Membransteifigkeit wird die Konusmembran mehrschichtig aus mehreren Materialien mit unterschiedlicher Steifheit aufgebaut.

Die Form von Lautsprechermembranen hat direkten Einfluss auf die Abstralung der Schallwellen und damit auf die Abstrahlcharakteristik.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Membran
Englisch: diaphragm
Veröffentlicht: 04.11.2021
Wörter: 266
Tags: Lautsprecher
Links: Indium, Sensor, Lautsprecher, Brennstoffzelle (BZ), Polypropylen
Übersetzung: EN
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