ooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
ich seh die unmenge o’s mal als platzhalter für meine antwort^^
um zu wissen wie ein kopfhörer funktioniert,muss man wissen, was schall und geräusche sind. jedes geräusch, das wir hören besteht aus schallwellen mit einer bestimmten amplitude, also wellenlänge. das menschliche gehör hört nur bestimmte wellenlängen/frequenzen, angegeben in hertz, wobei ein hertz (hz) eine wiederholung pro sekunde ist. man sagt meist von 20-20’000 hertz. alles darunter ist infraschall und zu niederfrequent, alles darüber ist ultraschall und zu hochfrequent. der bereich sinkt mit zunehmendem alter der hörenden person. das sollte man als vorwissen haben, um zu wissen wie ein kopfhörer funktioniert.
nun kommen wir zur eigentlichen erklärung. ein kopfhörer der elektrodynamischen bauart, wie er am weitesten verbreitet ist, besteht im allgemeinen aus drei schallerzeugenden teilen: einem magneten, einer spule (sogenannte tauchspule) und einer speziellen dünnen membran. der magnet als solcher ist bei den meisten kopfhörern an der vom kopf weggerichteten seite angebracht und erzeugt ein konstantes magnetisches feld. in dem magnetfeld befindet sich eine spule (aus gewickeltem, meist aus kupfer bestehendem, draht). diese spule (tauchspule) wird durch ein elektrisches signal in bewegung bzw schwingung versetzt und bewegt sich im magnetfeld hin und her, da die spule selber auch ein magnetfeld erzeugt und eine wechselwirkung zwischen magnetfeld des magneten und magnetfeld der spule besteht. die durch den strom angeregte spule bewegt die membran, welche mit ihr verbunden ist. durch die bewegung der membran entsteht eine luftbewegung mit einer gewissen frequenz. so zb von 8’000hz bzw 8khz, was bedeutet, dass die membran 8’000 kleine bewegungen pro sekunde macht. dies wäre eine art mittelhoher pfeifton. je stzärker die membran schwingt, desto lauter der ton, je häufiger pro sekunde sie schwingt, desto höher ist der ton.
wo bekommen wir also den strom her, damit die spuele ein magnetfeld erzeugt? dazu brauchen wir eine entsprechende schallquelle, zb ein mp3-player. auf dem mp3-player sind lieder gespeichert. daten wie lieder bestehen aus bits und bytes. ein bit ist ein signal in form einer 1 oder einer 0. die eine ziffer bedeutet, dass strom fließt, die andere, dass kein strom fließt. somit besteht ein lied nur aus befehlen, welche aussagen, ob ein elektrisches signal ausgegeben werden soll oder nicht. ein beispiel: das lied „in too deep“ der band „genesis“ besteht aus 67’014’296 bits, also gut 67mio befehlen, ob strom fließt oder nicht. dies entspricht bei einer länge des liedes von 296sekunden einer sekündlichen signalhäufigkeit von ca 224’000 signalen bzw bits pro sekunde, welche von der wiedergabe-einheit jedoch herabgerechnet wird, sodass der kopfhörer das signal verarbeiten kann. der mp3-player sendet also kleine stromimpulse an den kopfhörer, welche vom dynamischen system aus magnet, spule und membran in schall umgewandelt werden und folglich in die hörbaren töne.
da schall sich in gerader richtung in form einer welle ausbreitet bestimmt aber nicht nur das dynamische system das geräusch sondern durch die form der muschel bzw des kopfhörerkorpusses bedingt auch diese die wiedergabe.
nochmal ne kurze erläuterung wie ich sie vor rund 10jahren von einem lehrer bekam: der magnet wird durch einen menschen ersetzt, der ein seil (das kopfhörerkabel) in der hand hält. an dem seil befindet sich eine dose aus metall. diese steht für die spule. das andere seilende wird durch ein loch in einer tür (der membran) geführt und von einem zweiten menschen festgehalten. dieser ist der mp3-player. wenn dieser nun strom erzeugt, also an dem seil zieht, schlägt die dose vor die tür, wird von der magnetperson jedoch zurückgezogen. der menschliche mp3-player zieht schneller und häufiger und wir bekommen auch musik.
ich hoffe, dass ich helfen konnte. der elektrodynamische kopfhörer ist der am weitesten verbreitete. elektrostatische kopfhörer spielen nur in der audiophilen szene eine rolle und sind zu vernachlässigen. je nach kopfhörerform existieren noch andere varianten, welche aber schwierigere aufbauten haben und meist bei ohrkanalhörern und nicht bei kopfhörern verwendet werden.
gruß, sebastian