Vibriert eine Schwingspule mit der gleichen Frequenz wie die Quelltondatei?

Ich würde es erwarten, vorausgesetzt, der Lautsprecher kann mit der gleichen Geschwindigkeit vibrieren.

Soweit ich weiß, hat jeder Lautsprecher einen Bereich, in dem er (sinnvoll) schwingen kann. Meistens sind größere Lautsprecher besser geeignet, um bei niedrigeren Geschwindigkeiten zu schwingen (und haben mehr „Druck“, mehr Luft, die bewegt wird), kleine Lautsprecher können schneller schwingen (daher höhere Frequenzen).

Aus diesem Grund benötigen Sie für niedrigere Frequenzen größere Lautsprecher und für höhere Frequenzen kleinere Lautsprecher.

Ein idealer Lautsprecher vibriert bei jeder Signalfrequenz, mit der Sie ihn antreiben.

In der Realität gibt es jedoch einige Einschränkungen.

1. Der Verstärkerausgang, mit dem Sie ihn antreiben, hat einen Frequenzbereich, den er verstärken kann. Extrem niedrige Frequenzen, einschließlich Gleichstrom, und hohe Frequenzen werden im Verstärker stark gedämpft.

2. Der physikalische Aufbau eines Lautsprechers hat auch eine Frequenzcharakteristik. Es überträgt einige Frequenzen und Obertöne viel besser als andere.

3. Der Lautsprecher kann mitschwingen. Das bedeutet, dass die Vibrationen, die Sie mit dem Signal einbringen, eine Resonanz mit der natürlichen Vibrationsfrequenz des Lautsprechers erzeugen können, wodurch dieses unangenehme Rasseln entsteht, das Sie manchmal hören. Diese Resonanz kann auch durch Oberwellen in der Schallausgabe induziert werden.

4. Die Schwingspule hat auch eine Induktivität und eine Kapazität, die wiederum je nach Frequenz des Signals eine unterschiedliche Menge an Bewegung erzeugen.

5. Die physische Größe des Lautsprechers spielt eine Rolle. Der Lautsprecher muss nicht nur vibrieren, was bedeutet, dass Trägheit wichtig ist, sondern er muss auch Luft "drücken", die ebenfalls Trägheit hat. Diese Trägheit macht es schwieriger zu drücken, je schneller Sie es versuchen, was einer der Gründe ist, warum Lautsprecher für höhere Frequenzen kleiner werden.

6. Aufgrund der Induktivität und der mechanischen Trägheit hinkt die Bewegung der Schwingspule und des Lautsprecherkegels und letztendlich die Wellenfront in der Luft dem Treibersignal hinterher. Es ist auf der gleichen Frequenz, aber phasenverschoben dazu.

Eine 800-Hz-Sinuswelle sollte den Lautsprecher ziemlich unbehelligt erreichen. Eine Rechteckwelle mit 800 Hz hat eine viel interessantere Ausgabe.

Eine Rechteckwelle ist eigentlich eine Sinuswelle, die mit einer unendlichen Reihe von zunehmend kleineren Harmonischen summiert wird.

Daher wird jede Frequenz beim Durchlaufen des Verstärkers und Lautsprechers unterschiedlich gedämpft. Die höheren Frequenzen gehen vollständig "verloren", und einige der niedrigeren Harmonischen können den Lautsprecher zum Schwingen bringen und tun dies auch. Deshalb klingen Rechteckwellen so "blechern".

Es hängt davon ab, wie Sie "mit 800 Hz vibrieren" definieren. Wenn (zum Beispiel) das Signal stark genug ist, damit sich die Schwingspule über den konstanten Bereich des Magnetfelds hinaus bewegt (nichtlineare Reaktion), dann ist die Bewegung nicht sinusförmig. Es wird immer noch eine periodische Bewegung mit einer Periode von 1/800 Hz sein, aber wie Trevor beschreibt, wird dies eine Summe von Sinuskurven verschiedener Frequenzen sein.