Übersicht zu wichtigen Ausgabegeräten. Bildschirm. Röhrenmonitor. LCD-Flachbildschirm

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1 Übersicht zu wichtigen Ausgabegeräten Ausgabegeräte gehören zur Hardware. Im EVA-Modell stehen sie für das "A wie Ausgabe". In den meisten Fällen dienen sie dazu, dass Informationen vom Computer an den Menschen weitergeleitet werden. Wichtige Ausgabegeräte sind: Bildschirm Röhrenmonitor LCD-Flachbildschirm Wenn von LCD-Monitoren oder von TFT-Monitoren gesprochen wird, wird meistens von dem Gleichen gesprochen. Beim LCD(Liquid Crystal Display oder Flüssigkristall Display) werden dabei Flüssigkristalle in den einzelnen Bildpunkten des Bildschirms verwendet. Beim TFT(Thin Film Transistor oder Dünnfilm- Transistor)werden kleinste Transistoren verwendet, um die Ausrichtung der Flüssigkristalle und damit die Lichtdurchlässigkeit zu steuern. Beim LCD-Monitor werden optische die Eigenschaft kleiner Kristalle genutzt, das Licht in einem bestimmten Winkel abzulenken. Bei einer LCD-Zelle sind zwei gegeneinander um 90 gedrehte Polarisationsfolien angebracht. Durch diese Anordnung in der LCD-Zelle eines Monitors kann zunächst kein Licht dringen. Zwischen diesen Polarisationsfolien des LCD-Monitors befindet sich eine dünne Schicht an Flüssigkristallen, die die Lichtwellen um 90 drehen, so dass das Licht als helles Leuchten des LCD-Monitors wahrgenommen wird. Die Flüssigkristalle können nun durch das Anlegen einer Spannung so beeinflusst werden, dass der Ablenkwinkel sich verändert, so dass nicht mehr das gesamte Licht durch die zweite Polarisationsfolie gelangen kann. Dadurch leuchtet der LCD-Monitor nicht mehr so hell. Dies kann stufenlos durchgeführt werden, bis der Bildschirm des LCD-Monitors ganz dunkel ist. Beim TFT-Monitor kommt zu der Möglichkeit, die Helligkeit der einzelnen Bildpunkte zu steuern, noch die Möglichkeit dazu, die Farbwerte des Bildpunktes zu beeinflussen. Dazu durchlaufen beim TFT-Monitor im Gegensatz zum LCD-Monitor die Lichtwellen noch drei Farbfilter für die Farben Rot, Gelb und Grün. Dise Farbfilter lassen sich auch wieder separat ansteuern, um dadurch alle beliebigen Farben auf dem Bildpunk des LCD-Monitors zu produzieren. LCD MONITOR - Geschichte Die Geschichte der LCD-Monitore reicht weit in die Vergangenheit. Da Flüssigkristalle die Grundlage von LCD-Monitoren sind, kann die Arbeit von Otto Lehmann Flüssige Kristalle von 1904 als Ausgangspunkt angesehen werden. Diese Arbeit wurde durch den Beitrag von Charles Mauguin ergänzt, der die Struktur und Eigenschaften von Flüssigkristallen erforschte. Zu einer ersten Anwendung kam es als 1936 die Marconi Wireless Telegraph Company das Flüssigkristall- Ventil patentierte. Dr. George W. Gray veröffentlichte 1962 seine Publikation Molecular Structure and Properties of Liquid Crystals. Ende der 60er Jahre wurden von der britischen Radar Research Establishment anknüpfend an die Forschungsarbeit von George Gray entscheidende Forschungsarbeit zu

2 diesem Thema geleistet gelang es einer Gruppe bei der Radio Corporation of America boons (RCA) erstmalig ein funktionierendes LCD zu bauen. Diese LCDs basierte auf dem dynamischen Streumodus (Dynamic scattering mode, DSM) erfolgte eine Patentanmeldung von James Fergason über den twisted nematic field effect in Flüssigkristallen. Seine Firma ILIXCO stellte damals die ersten LCDs nach dieser Technologie her. Diese waren besser als die DMS-Varianten und ersetzten diese bald. Pro und Contra Pro: - LCD-Monitore und Fernseher produzieren eine gute Helligkeit - LCD-Monitoren liegt eine robuste Technik zugrunde - Die LCD-Technik weist eine perfekte Bildgeometrie auf - Es treten bei der LCD-Technik keine Konvergenzfehler auf - Eine Wandmontage ist bei LCD-Fernsehern möglich - LCD Monitore und LCD Fernseher weisen über wenig Gewicht - Ein wesentlichen Vorteil von LCD-Monitoren ist ihr geringer Stromverbrauch Contra: - LCD-Monitore sind häufig gekennzeichnet durch träge Schaltzeiten - Das Bild ist zum Teil vom Blickwinkel abhängig - Das Schwarz sieht bei LCD-Fernsehern eher dunkelgrau aus - Gerade LCD-Fernseher sind noch durch einen hoher Preis gekennzeichnet - Eingeschränkte Farbwiedergabe - Die Farben bei LCD-Monitoren wirken häufig weniger gesättigt als beim Plasma - Begrenzte Lebensdauer der Leuchtstoffröhre in Hintergund - Mögliche Pixelfehler Quellen: Autor der Zusammenstellung: Julius Hindemith

3 TFT-Flachbildschirm Die Abkürzung Tft bedeutet:thin-film transistor Dies ist ein spezieler Feldeffekttransitor welcher auf den TFT-Bildschirmen basiert. Der Thin Film Transistor ist eine moderne Art der Bilddarstellung. Ein Flüssigkristallbildschirm oder eine Flüssigkristallanzeige (englisch liquid crystal display, LCD), ist ein Bildschirm oder eine Anzeige (englisch display), dessen Funktion darauf beruht, dass Flüssigkristalle die Richtung von Licht beeinflussen. TFT-Flachbildschirme sind Monitore welche sehr dünn oder "flach" sind. So sind diese sehr leicht zu tranzportieren und beanspruchen nicht so viel Platz wie normale Monitore.Diese haben innen Flüssigkristalröhren.Die Tft-Bildschirme wie auch andere Bildschirme benötigen keine Glasröhren das bedeutet sie sind um einiges kompakter. Dadurch ist die Entsorgung auch unproblematischer. Die TFT Technik ist mittlerweile eine der günstigsten Techniken für mobile Anzeigen überhaupt, so das sie ihren Einsatz auch in Mobiltelefonen findet. Im Bereich der Unterhaltungselektronik wurde lange auf TFT Displays gesetzt, diese Technik eignet sich jedoch nicht für große Monitore und Fernseher, und so wurde dasplasmabildschirmverfahren entwickelt. Quellenangabe: Autor: Moritz Schmidt

4 Touchscreen Ein Touchscreen, Tastschirm bzw. Sensorbildschirm ist ein Computereingabegerät, bei dem durch Berührung von Teilen eines Bildes der Programmablauf eines technischen Gerätes, meist eines Computers, direkt gesteuert werden kann. Die technische Umsetzung der Befehlseingabe ist für den Nutzer gleichsam unsichtbar, und erzeugt so den Eindruck einer unmittelbaren Steuerung eines Computers per Fingerzeig. Das Bild, welches durch den Touchscreen berührungsempfindlich gemacht wird, kann auf verschiedene Weise erzeugt werden: entweder dynamisch mittels Monitoren oder über Projektion. Statt einen Cursor per Maus oder Ähnlichem zu steuern, kann der Finger oder ein Zeigestift verwendet werden. Die Anzeige eines Cursors wird damit überflüssig. Touchscreens finden als Info-Monitore, zum Beispiel auf Messen, zur Orientierung in großen Kaufhäusern oder für die Fahrplanauskunft auf Bahnhöfen Verwendung. Hin und wieder sind auch in den Schaufenstern von Apotheken oder Reiseveranstaltern Touchscreens zu finden, über die detaillierte Informationen abgerufen werden können. Darüber hinaus werden Touchscreens bei Spielautomaten und Arcade-Spielen eingesetzt. Oft werden sie auch für die Steuerung von Maschinen in der Industrie eingesetzt (Industrie-PCs), hier insbesondere da sie weniger schmutzanfällig sind als andere Eingabegeräte wie Tastaturen. Bei manchen Banken gibt es Geldautomaten mit Touchscreen-Display. In Heimsystemen sind Touchscreens kaum verbreitet, einzig im Bereich der PDAs, Tablet PCs, Smartphones und bei der Spielkonsole Nintendo DS sind sie in größerem Einsatz. Die hier zur Vermeidung von auf dem kleinen Bildschirm störenden Fingerabdrücken eingesetzten Eingabestifte (auch: Stylus) sind aber recht unergonomisch und führen oft bei stärkerem Gebrauch zu einem Verkratzen des Touchscreens. Das Problem lässt sich bisher nur mit einem besonders weichen Eingabestift oder Aufkleben einer Schutzfolie lösen. Ein Touchscreen muss nicht zwingend vor ein Display montiert werden, auch die Verwendung als Ersatz einer Folientastatur ist möglich. Hierzu wird hinter dem Touchscreen (an der Stelle an der normalerweise der Computerbildschirm sitzt) eine bedruckte (Polyester-) Folie aufgebracht. Es gibt verschiedene Ansätze Touchscreens komplett von physikalischen Monitoren zu lösen, um auch Projektionen von Benutzeroberflächen interaktiv nutzbar zu machen. Beispiel hierzu ist das inzwischen wieder eingestellte Virtual Touchscreen von Siemens, oder verschiedene Systeme des Fraunhoferinstituts.

5 Drucker Nadeldrucker Ein Nadeldrucker ist ein Computerdrucker, der beim Druckvorgang eine Reihe einzeln angesteuerter Nadeln durch ein Farbband auf das Papier schlägt und somit Farbe vom Farbband auf das dahinterliegende Papier überträgt. Dies ist die geöffnete Farbband-Kassette ERC-38 aus einem Bondrucker (EPSON TM-U210) Das Schriftbild eines Bondruckers (CITIZEN CBM-910) mit nachgetränktem ( nachgefülltem ) Farbband Das Schriftbild eines Bondruckers (EPSON TM-U210) mit originalem Farbband Nadeldrucker waren in den 1980er Jahren im Heim- und Kleinbürobereich (SOHO) weit verbreitet und wurden später durch Tintenstrahlund Laserdrucker verdrängt, sind aber immer noch vereinzelt anzutreffen (Arztpraxen, Fahrkartendrucker). Insgesamt sind sie wegen ihres hohen Geräuschpegels und ihrer geringen Auflösung nicht mehr zeitgemäß, werden aber als Nischenprodukt (z. B. für Durchschläge und Lieferscheine im Transport- und Logistikbereich) noch verwendet und auch noch produziert. Technik: Beim Druckvorgang schlagen einzeln angesteuerte Nadeln (8, 9, 12, 18, 24 oder 48 Stück) auf ein Farbband zwischen Papier und Druckkopf, wodurch die Bildpunkte abgebildet werden, aus denen sich die Zeichen zusammensetzen. Je höher die Anzahl der Nadeln ist, desto enger können die Punkte gesetzt werden und desto besser wird das Druckbild. Mit dieser Technik erreicht man je nach Typ und Druckqualität eine Druckgeschwindigkeit von bis zu 1000 Zeichen pro Sekunde (auch CPS für Characters per second). Jedoch verringert sich die Qualität der Durchschläge mit einer höheren Nadelanzahl. Daher werden bei Anwendungen mit bis zu 6 Durchschlägen oft noch 9-Nadel-Drucker eingesetzt. Die heutige Verwendung Während Typenraddrucker kaum noch Verwendung finden, findet man den ebenso zuverlässigen und robusten Nadeldrucker noch häufig in Firmen, Arztpraxen und in Banken und Sparkassen im Kassengeschäft. Nadeldrucker werden auch in Fahrscheinentwertern, Kaufhauskassen und Parkautomaten verwendet, da sie wenig Wartung erfordern und die Ausdrucke beständig sind. Für diese Einsatzgebiete werden allerdings auch sehr häufig Thermodrucker verwendet, weil bei diesen Geräten das Verbrauchsmaterial Farbband nicht mehr notwendig ist. Des Weiteren werden Nadeldrucker wegen ihrer Robustheit in staubigen Werkshallen oder auf Baustellen eingesetzt. Der weitaus häufigste Einsatzbereich auch heute noch sind sogenannte Protokolldrucker in großen Firmen oder in Systemen mit hohen Sicherheitsanforderungen. Die einzelnen Protokolle z. B. von Schaltzuständen in Schaltanlagen werden nicht nur digital gesichert, sondern auch gegen nachträgliche Veränderung immun als sofortiger Ausdruck.

6 Vorteile: Drucken mit Durchschlägen möglich jede Art von Papier bedruckbar geringe Verbrauchskosten (Farbband) wartungsarm dokumentenecht kann Endlospapier bearbeiten wasserfester Ausdruck hohe Lebensdauer zeilenweiser Druck möglich Drucken mit Endlosschleifen Nachteile: Lärmbelästigung geringe Druckgeschwindigkeit wechselnde Druckqualität (vom Zustand des Farbbandes abhängig) typisches gerastertes "Computer"-Druckbild schlechte Farbwiedergabe durch die geringen Fertigungszahlen mittlerweile hoher Anschaffungspreis nicht alle Zeichen und Grafiken werden gedruckt keine Folien bedruckbar Wärmeentwicklung des Druckkopfes bei Dauerbetrieb DANIEL TSCHÜTER QUELLE:de wikipedia org/wiki/nadeldrucker

7 Tintenstrahldrucker

8 Laserdrucker Der Laserdrucker ist ein Drucker zur Produktion von Ausdrucken auf Papier oder Folien im Laserbelichtungsund Tonerpartikel-Druckverfahren. Laserdrucker gehören im Gegensatz zu Nadel- oder Tintenstrahldruckern zu den Seitendruckern. Belichtung und Druck erfolgen in einem Durchlauf. Der Physiker Chester F. Carlson ( ) meldete im Jahre 1937 die Elektrofotographie zum Patent an. Diese Erfindung war ein Grundstein des heutigen Laserdruckers unter Ausnutzung positiver und negativer elektrischer Ladung. Carlson war zu jener Zeit in der Patentabteilung einer Elektrofirma tätig und fertigte manuell Kopien von Patentanmeldungen. Es gab bis dato noch kein maschinelles Vervielfältigungs- Verfahren. Der Tüftler und Bastler machte sich ans Werk und schaffte es am 22. Oktober 1938 mit Hilfe des Physikers Otto Kornei die erste Fotokopie mit Bärlappsamen auf einer Glasplatte anzufertigen. Der heutige Laserdrucker basiert auf demselben Prinzip. Der Photoleiter dreht sich weiter und wird in der Entwicklereinheit in unmittelbare Nähe des elektrostatisch gegensätzlich zum Photoleiter aufgeladenen Toners gebracht. Der Toner ist negativ geladen und haftet nur an den (neutralisierten) Stellen der Bildtrommel, an denen der Laserstrahl aufgetroffen ist. Welche Nachteile haben Farb-Laserdrucker? Höherer Anschaffungspreis: Für einen Farb-Laser müssen Sie mindestens 200 Euro hinblättern. Günstige Tintendrucker gibt s bereits für unter 50 Euro. Schlechtere Foto-Druckqualität: Fotodruck in Labor-Qualität schafft in der Regel keines der Geräte in diesem Preissegment. Das können Tintenstrahler deutlich besser. Hoher Stromverbrauch: Die Geräte verbrauchen im Betrieb bis zu 500 Watt, im Bereitschaftsmodus bis zu 16 Watt. Zum Vergleich: Tintenstrahldrucker sind mit durchschnittlich 13 Watt beim Drucken und rund 2 Watt in Bereitschaft deutlich sparsamer. Lautes Betriebsgeräusch: Laserdrucker machen beim Drucken viel mehr Krach als Tintenstrahler. Wenn das Gerät in der Nähe des Schreibtischs steht, kann einem der Lärm gehörig auf die Nerven gehen. Schadstoffe: Laserdrucker sind nicht nur laut, sondern belasten zudem die Raumluft mit Emissionen. Zwar entsteht in modernen Geräten so gut wie kein Ozon mehr, aber die Drucker blasen zum Beispiel Feinstaub in die Raumluft. Das ergaben Untersuchungen des Bundesinstituts für Risikobewertung (BfR). Außerdem fand COMPUTER BILD in den Tonern mehrerer Modelle wieder Giftstoffe. Vorteile von Farb-Laserdruckern Hohe Druckgeschwindigkeit: Egal, welche Druckqualität Sie einstellen die getesteten Geräte liefern Textdrucke und vor allem farbige Seiten viel schneller als Tintenstrahlmodelle. Niedrigere Druckkosten: Eine Farbseite kostete im Test zwischen 15 und 23 Cent. Bei Tintendruckern waren für Tinte und Papier zwischen 50 und 96 Cent pro Seite fällig. Fotos drucken Laser-Geräte ebenfalls günstiger, aber mit schlechterer Qualität als Tintenstrahler. Sind die Tonerpatronen leer, wird Ersatz aber richtig teuer: Ein kompletter Satz Patronen kann schon mal mehrere Hundert Euro kosten. Allerdings reichen die Patronen in der Regel für einige Tausend Text- und mehrere Hundert Farbseiten. Quelle:Wikipedia Laserdrucker;Geschichte,

9 Thermosublimationsdrucker

10 Datenprojektor ("Beamer") LCD-Projektor -funktioniert wie ein Diaprojektor -aber kein Dia sondern Flüssigkristallelemente -für jede der 3 Grundfarben wird 1 LCD-Element verwendet -diese werden dann mit einem Spiegel zu einem Bild zusammen gefügt -hochwertige Geräte besitzen 4 LCD- Panels um das gelb besser darzustellen Funktion/Aufbau: -Licht wird auf eines Spiegel geworfen -leitet das Licht weiter durch Linsen -durch weitere Spiegel wird das Licht dann durch ein Prisma -danach durch 2 Optiken -danach auf eine Leihn-/Wand geworfen um das Bild sichtbar zumachen Vorteile: -relativ preiswert -gute Lesbarkeit bei Texten und Grafiken -klein und leicht Nachteile: -ausbleichen der Farbstoffe von organischen LCDs -nach einigen 1000 Stunden Betriebsdauer sind die Farbstoffe ausgeblichen. -Geräuschentwicklung durch Lüfter -Empfindlichkeit gegenüber Staub und Rauch Einsatzmöglichkeiten: -zu Hause -für Presentationen Verena Höhne

11 DLP-Projektor DLP-Projektor ist eine abkürzung und heißt Digital Light Processing

12 Vorteile : der DLP-Projektor hat eine sehr hohe Geschwindigkeit, dadurch ist kein Nachleuchten/Nachziehen des Bildes.Es gibt ein höherer Kontrast als beim LCD-Projektor. Die Pixelstruktur ist weniger stark ausgeprägt als bei LCD-Projektoren. Nachteile : manchmal sind Regenbogeneffekte bei einigen Geräten mit Farbrad, dies passiert wen das Farbrad keine hohe Umdrehungsgeschwindigkeit hat. Bei der Darstellung bestimmter, einzelner Grau-/Farbwerte kann es zu einem sichtbaren Flimmern kommen. Insbesondere haben DLP-Projektoren ein Problem, sattes Grün darzustellen und auch alle Rot- und Orange- Farbtöne. Die Lichtleistung der Lampe lässt schon innerhalb der ersten 100 Stunden um ca. 25% nach. Aufbau/Funktion : Die noch junge DLP-Technik arbeitet mit Lichtreflektion. Das Kernstück eines DLP-Projektors ist das "Digital Mirror Device" (DMD): Auf einer Platine befinden sich Tausende von kleinen Spiegeln, die sich durch das Anlegen einer Spannung einzeln ansteuern lassen. Jeder der Spiegel auf dem DMD lässt sich in zwei Positionen bewegen. Die Lichtquelle des Projektors wird auf das DMD gerichtet. Durch das Kippen der Spiegel kann man bestimmen, ob das Licht in Richtung Leinwand reflektiert wird oder nicht. Auf diesem Wege lässt sich mit einem solchen Spiegelchip ein Schwarz/Weiß-Bild produzieren. Je besser das DMD und je genauer der Projektorenhersteller dieses ansteuern kann, um so weniger fällt dieser Effekt auf.zwischen Lichtquelle und Spiegelfläche wird ein Farbrad mit den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau installiert. Durch die Drehung des Rades wird entsprechend abwechselnd ein rotes, ein grünes und ein blaues Bild dargestellt. Für die Farbprojektion wird die Ansteuerung des DMD-Chips mit der Drehbewegung des Farbrades synchronisiert. Sensoren auf dem Farbrad ermöglichen es, Farbrad und Spiegel so anzugleichen, dass keine Falschfarben dargestellt werden.

13 Einsatzmöglichkeiten: man kann ihn in schulen oder bei präsentationen einsetzen. Oder zu hause um einen Film zu gucken. SID=bcb9c6bd2aa63a20b4c2a05ffaeb437d Bild :

14 LED-Projektor -Bei LED-Projektoren kommen LEDs als Lichtquelle zum Einsatz; bildgebend ist wie bei den DLP- Projektoren ein DLP-Element. Vorteile: -LEDs besitzen eine höhere Energergieeffizienz als herkömmliche Projektorlampen LEDs besitzen im Vergleich zu herkömmlichen Projektorlampen eine höhere Energieeffizienz: Bei gleicher Lichtleistung wird weniger Energie in Wärme umgesetzt, wodurch der Kühlbedarf sinkt. - geringere Kühlbedarf erlaubt kleinere Gehäuse und geringere Lüftergeräusche (im Extremfall Passivkühlung) -Der geringere Energiebedarf ermöglicht den Betrieb mit einem Akku. LEDs halten mehr als Stunden, während herkömmliche Projektorlampen rund Stunden halten. -Da die Farben durch sequenzielles Aufleuchten der RGB-LEDs gebildet werden, fällt auch das normalerweise bei DLP-Projektoren notwendige Farbrad weg. -Nachteile: - Vor allem günstige Geräte besitzen teilweise nur 1/100 der Lichtleistung herkömmlicher Projektoren -Ein permanenter Lichtstromrückgang der LEDs lässt das Bild stetig dunkler werden. Ein LED- Wechsel ist teils nicht ohne weiteres möglich. -Die Geräte erreichen nur geringe Auflösungen ( Bildpunkten, Stand 11. September 2007). Im Sommer 2009 erreichte jedoch ein Projektor der Firma projectiondesign eine Auflösung von Bildpunkten.[3] -Auch ohne Farbrad kommt es zum Regenbogeneffekt, da die Grundfarben nacheinander projiziert werden Robert Wilk

15 Tonausgabe Kopfhörer Kopfhörer sind kleine Schallwandler, die an oder in den Ohren getragen werden. In der Frühzeit des Radios wurde nur über Kopfhörer gehört; allerdings in Mono, d. h., es war auf beiden Hörkapseln das gleiche Signal. Es gibt auch Kopfhörer, die nur eine Hörkapsel haben. Der Erfinder des Kopfhörers wurde bis heute nicht eindeutig festgestellt. Seit Erfindung der Telefonie als auch des Radios wurden kopfhörer-ähnliche Geräte verwendet. Einige Quellen deuten auf den US-Amerikaner Nathaniel Baldwin als Erfinder des Kopfhörers. Baldwin ( ), Gründer und Inhaber der Baldwin Radio Company in Salt Lake City, brachte 1910 seine Baldy Phones genannten Kopfhörer auf den Markt. Dynamisch beziehungsweise elektrodynamisch Das Funktionsprinzip besteht aus zwei Komponenten: Erstens aus einem Festmagneten, welcher am Rahmen des Kopfhörers befestigt ist und ein statisches Magnetfeld erzeugt. Er besteht in den meisten Fällen aus Ferrit oder Neodym. Zweitens aus der Tauchspule, ein unterhalb der Membran befestigter, spiralförmig aufgewickelter dünner Draht. Bei Stromdurchfluss bewegt sich die Tauschspule wie bei einem dynamischen Lautsprecher im ringförmigen Luftspalt des Festmagneten. Dadurch treibt sie die mit ihr verbundene Membran an, wodurch Schall entsteht. Die Membran besteht aus einem leichten Material mit hoher Steifigkeit, z. B. Zellulose, Plastik, Metall oder dergleichen. Diese Bauform ist heute am meisten verbreitet und bietet hohe Wiedergabequalität. Gefahr durch Kopfhörer Häufig wird die Gefahr der Verschlechterung des Hörvermögens unterschätzt oder nicht beachtet. Viele Leute neigen dazu, mit Kopfhörern Musik in einer wesentlich höheren Lautstärke zu hören, als sie das üblicherweise mit Lautsprechern tun würden, da lautes Hören über Kopfhörer nur selten von Mitmenschen beanstandet wird. Hierdurch riskieren viele eine Verschlechterung ihres Hörvermögens. Bei Kopfhörern und besonders bei Ohrhörern sitzt der Schallwandler nah am Trommelfell, sodass ein Pegel von 120 db(a) erreicht werden kann.[4] Schall mit dieser Intensität kann bereits bei kurzfristiger Einwirkung Gehörschäden verursachen (siehe Schalldruck). Wird das Ohr mit 85

16 db(a) längere Zeit beschallt, führt dies zur irreversiblen Schädigung des Gehörs (siehe Lärmschwerhörigkeit). Quellen: title=datei:kopfhoerer_antrieb_bewegte_spule.png&filetimestamp= ; title=datei:hd600_klein.jpg&filetimestamp= Dennis Weiß Lautsprecher Einsatzmöglichkeiten Einsatzmöglichkeiten Lautsprecher haben verschiedene Anwendungsbereiche, sie dienen der Abgabe von Schallwellen mit Musik, Sprache oder Geräuschen bzw. Tönen. Der häufigste Anwendungsbereich ist die Wiedergabe von Tonkonserven sowie das Verstärken von Liveübertragungen (Veranstaltungen, Werbung usw.). Außerdem dienen Lautsprecher auch für Durchsagen (Bahnhöfe, Züge, Flughäfen, Supermärkte usw.) sowie zur Lockung oder Abschreckung (Vergrämung) von Tieren. Neben den regulären Lautsprechern verfügen auch Mobiltelefone, Kopf- und Ohrhörer sowie Telefonhörer über (verkleinerte) Lautsprecher. Aufbau eines Lautsprechers Wie kann man Strom in Schall umwandeln? Dazu muß man zunächst einmal wissen, was Schall überhaupt ist. Schall ist nichts anderes als Luftdruckschwankungen mit einer bestimmten Häufigkeit pro Zeiteinheit und mit einer bestimmten Amplitude. Diese Luftdruckschwankungen versetzen wiederum das Trommelfell im Ohr in Bewegung, so daß diese Druckschwankungen hörbar werden. Der Hörvorgang selbst ist recht komplex, weshalb hier nicht weiter darauf eingegangen werden soll. Die Frage nach der Umwandlung von Strom in Schall reduziert sich auf das Problem, wie man mit Strom Luftdruckschwankungen produziert. Da man ja nicht irgendwelche Geräusche produzieren will, müssen die erzeugten Luftdruckschwankungen stets der Stärke des Stroms entsprechen. Es bieten sich hierfür mehrere Methoden an, denen allen gemeinsam ist, daß eine sogenannte Membran im Rhythmus der Musik nach vorne oder hinten bewegt wird. Bewegt man die Membran schnell nach vorne, herrscht an der Vorderseite ein höherer und auf der

17 Rückseite ein niedrigerer Luftdruck. Den Effekt kennen Sie sicherlich, wenn Sie z.b. eine Tür sehr schnell auf- und zumachen. Da für den Menschen hörbarer Schall eine Frequenz zwischen 16 und Hz (Hz = Hertz = Schwingungen pro Sekunde) besitzt, muß diese Membran extrem schnell bewegt werden. Dies gelingt in der heute gängigen Ausführung eines Lautsprecherchassis dadurch, daß man als Antrieb für die Membran eine Spule benutzt, die sich in einem von einem Permanentmagneten erzeugten Magnetfeld befindet. Durch Stromfluß in der Spule wirkt diese als Elektromagnet. Da sich ungleiche Pole anziehen und gleiche abstoßen, bewegt sich dieser Mini-Elektromagnet bei sich änderndem Stromfluß in diesem Magnetfeld hin und her. Man braucht jetzt nur noch die Membran geeignet mit der Spule mechanisch zu verbinden, und schon hat man ein Lautsprecherchassis, wie in Bild 1 dargestellt. Die Proportionen stimmen nicht ganz mit der Realität überein; die Spule mit dem Spulenträger und damit auch der Topfmagnet wurden deutlich größer gezeichnet, damit Sie den Aufbau erkennen können. Das Blechchassis ist übrigens nicht luftdicht geschlossen sondern besitzt aus Gründen, die nachfolgend noch erörtert werden, viele Öffnungen. Bei einem realen Lautsprecherchassis muß man dafür sorgen, daß die Spule im Magnetfeld zentriert wird, was die sogenannte Zentrierspinne erledigt. Leider wirkt sie bei Bewegung der Spule incl. Membran geringfügig wie eine Feder, die beides in die Ruhestellung zurückziehen will. Weiterhin muß man die sich bewegende Membran am Rand mit dem Blech- oder Gußchassis verbinden, damit der Rand der Membran stabilisiert wird und sich nicht bewegt, wie er will. Dies geschieht üblicherweise durch einen gewölbten Gummiring, auch Sicke genannt. Auch dieser wirkt wie eine schwache Feder. Das Dumme an der Geschichte ist, daß die Spule und die Membran ein bestimmtes (niedriges) Gewicht besitzen. Zusammen mit den besagten Federn ergibt sich dadurch ein Feder-Masse-System, welches eine bestimmte Resonanzfrequenz besitzt. Dies können Sie sehr leicht in der Praxis nachvollziehen, indem Sie einen im Büro üblichen Gummiring an einer Stelle auftrennen und daran ein relativ schweres Gewicht hängen. Das so entstandene Gummiband repräsentiert die Feder, das Gewicht die Masse von Membran und Spule. Fassen Sie nun das Gummiband ganz oben und bewegen es um eine immer gleichbleibende Amplitude nach oben und unten und beobachten Sie dabei das Gewicht. Bei sehr langsamer Bewegung wird das Gewicht der Bewegung folgen, bei höherer außer Takt geraten und bei einer bestimmten Frequenz mit einer größerer Amplitude schwingen als Sie das Gummiband bewegen. Das System befindet sich in Resonanz. Und genau diese Schweinereien macht prinzipiell auch jeder Lautsprecher! Die Physik verhindert, daß man einem Lautsprecher dieses Verhalten abgewöhnen kann. Man ist daher bestrebt, durch geschickte Wahl von Federkonstante und Masse eine möglichst niedrige Resonanzfrequenz zu erreichen und den Lautsprecher nur im darüberliegenden Frequenzbereich zu betreiben. Die naheliegende Möglichkeit, die Resonanzfrequenz durch eine hohe Federkonstante und geringe Masse zu hohen Frequenzen zu verschieben und den Lautsprecher im darunterliegenden Frequenzbereich zu betreiben, in dem er besonders gut der durch die Spule erzeugten Kraft folgt, funktioniert leider nicht. Denn einerseits kann man Membran und Schwingspule nicht unendlich leicht bauen, und andererseits müßte man sehr große Kräfte aufwenden, um trotz der hohen Federkonstante einen großen Hub zu erreichen, der erforderlich ist, um eine akzeptable Lautstärke zu erreichen. Quellen: Lautsprecher_Schema.svg.png Autor: Mueljoh