Wie funktioniert ein Mikrophon?
Mit einem Mikrophon kann man aus Schallwellen elektrische Wellen machen. Das kann man auf ganz viele verschiedene Arten machen. Wir wollen hier nur eine (die gebräuchlichste und einfachste) vorstellen: Das dynamische Mikrophon.
Das Mikrophon soll aus Schallwellen elektrische Wellen machen, denn die kann man viel weiter durch ein Kabel transportieren, als den Schall. Und - viel wichtiger - man kann die elektrischen Wellen lenken.
Aber wie sehen diese Wellen nun aus?
Du kannst dich sicher an dieses Diagramm erinnern, wo man sehen kann, wie hoch der Luftdruck an unserem Kontrollpunkt ist, wenn die Schallwelle vorbei fliegt. Die Welle sieht elektrisch genauso aus. Nur ist der Kontrollpunkt dann im Kabel und nicht der Luftdruck schwankt, sondern die elektrische Spannung. An einem Wellenberg ist die Spannung besonders hoch und im Wellental besonders niedrig.
In einem Mikrophon funktioniert nun diese Umwandlung so, dass der Schall mit einer Membran aufgefangen wird, die dadurch in Schwingung versetzt wird. Diese Membran bewegt dann einen magnetischen Metallstift, der sich in einer Spule bewegen kann. Dadurch dass sich dieser Magnet bewegt induziert er - wie man sagt - einen Strom in der Spule. Je weiter die Membran den Stift schiebt, also je höher draußen der Luftdruck war, desto höher ist die Spannung in der Spule. Der Strom der aus der Spule herauskommt sieht also genauso wellenförmig aus wie der Schall der ins Mikrophon hineingekommen ist.
Nun kann man mit einem Verstärker den Schall einfach lauter machen, indem man die Spannung überall gleichmäßig erhöht. So werden alle Wellenberge höher und alle Wellentäler tiefer.
Wenn man nun den Schall wieder hören möchte, muss man den ganzen Prozess einfach nur umkehren. Man schickt den Strom durch eine Spule, in der sich ein Metallstift befindet, der mit einer Membran verbunden ist. Dadurch dass die Spule wie ein Elektromagnet wirkt, bewegt sie den Stift je nachdem, wie viel Strom durch sie fließt. Wenn ein starker Strom durch die Spule fließt, dann wird der Stift weiter nach draußen gedrückt als bei schwachem Strom. Dadurch bewegt sich die Membran am Ende des Stifts gerade so, dass der Schall wieder genauso erzeugt wird, wie er vorher vom Mikrophon aufgenommen wurde. Und genau das passiert in einem Lautsprecher. Man könnte im Prinzip auch einfach ein Mikrophon für die Wiedergabe verwenden, aber die Lautsprechertechnik ist etwas besser "ausgeklügelt", so dass der Klang bei einem "echten" Lautsprecher noch besser ist als bei einem "umgedrehten" Mikrophon. Außerdem kann ein Mikrophon es nicht ab, wenn man verstärkte Wellen durch es hindurch schickt.