Warum überhaupt Kräfte entstehen

Spule (Magnetfeld & Lorentzkraft). Strom im Leiter bildet ein Magnetfeld. Liegen Leiter eng und parallel, drücken ihre Felder die Leiter seitlich. Die Seitenkraft heißt Lorentzkraft – grob als F ≈ I · L × B zu fassen: Strom (I) über Leiterlänge (L) im Magnetfeld (B). Anschaulich: Je mehr Strom und je dichter die Wicklung, desto stärker „zupfen“ die Feldkräfte an den Leitern.

Kondensator (elektrische Feldkraft). Zwischen den Metallbelägen wirkt eine elektrische Feldkraft, die die Folien zueinander zieht. Man sieht den Zusammenhang an C = ε · A / d: Die Kapazität (C) wird größer, wenn der Abstand (d) kleiner wird. Bewegen sich die Folien minimal, „atmet“ die Kapazität mit.

Zwei Folgen – und beide sind hörbar

(1) Mechanische Verluste.

Ein Teil der elektrischen Nutzenergie endet als Bewegung und Wärme, statt die Lautsprechermembran zu beschleunigen. Hörbar: weniger Feinzeichnung, gebremste Attacke, schwächere Mikrodynamik.

(2) Mikrophonische Modulation.

Bewegung in der Struktur verändert elektrische Parameter über die Zeit:

• Im Kondensator schwankt der Folienabstand → C(t) (Kapazität wird zur Zeitfunktion).
• In der Spule verschieben sich Leiterlagen minimal → L(t) (Induktivität ändert sich hauchfein).
• Zusätzlich erzeugt Leiterbewegung im Magnetfeld eine induzierte Spannung: u_ind ≈ B · l · v – Magnetfeld (B), wirksame Leiterlänge (l), Bewegungsgeschwindigkeit (v). Das ist dasselbe Prinzip wie beim dynamischen Mikrofon (Tauchspule). Der Kondensator verhält sich analog zum Kondensatormikrofon: wenn (d) „atmet“, moduliert C(t) das Signal.

Es ist, als seien in Kondensator und Spule viele unerwünschte kleine Lautsprecher und Mikrofone versteckt. Summe dieser Effekte: feines Rauschen, Prasseln, Klirren und kleine Resonanzkämme werden mikrofoniert und auf das Musiksignal addiert. Sie überlagern das Nutzsignal, maskieren Details, verwaschen Räumlichkeit und lassen Zischlaute unnatürlich betont erscheinen.

Was ist mit Widerständen?

Drahtgewickelte Widerstände enthalten selbst eine kleine Spule (der Draht ist aufgewickelt). Auch hier können Feldkräfte Bewegung anregen; das Prinzip entspricht der Spule – nur schwächer. Schicht-/Metallfilm-Widerstände zeigen bei mechanischem Druck kleine Widerstandsänderungen (piezoresistiv) – in der Praxis meist deutlich geringer, aber in sensiblen Messaufbauten erfassbar.

Fazit

Makro-Mikrofonie ist angewandte Feld- und Festkörperphysik im Mikro- bis Millimetermaßstab. Wo Ströme, Felder und elastische Strukturen zusammentreffen, entstehen Kräfte, Energieverluste und mikrofonische Störspannungen.

Wer Bauteile nicht nur elektrisch, sondern auch elektromechanisch denkt, holt aus identischen Schaltplänen mehr Musik heraus – mit schwärzerem Hintergrund, präziseren Transienten, stabilerer Bühne und natürlicheren Sibilanten.

Unser Ziel: Das Bauteil bleibt still – die Musik spricht.

Mehr erfahren: „Übergangsbereich der Frequenzweiche – warum kleine Modulationen groß wirken“.

Glossar – kurz & hilfreich

• Lorentzkraft: Kraft auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld (merkt man in der Spule als „Seitendruck“ zwischen Leiterbahnen).
• Kapazität C / C(t): Speicherfähigkeit eines Kondensators; C(t) bedeutet: sie ändert sich über die Zeit, wenn der Folienabstand „atmet“.
• Induktivität L / L(t): „Trägheit“ des Stroms in einer Spule; L(t): minimale Zeitänderung durch Leiterbewegung.
• u_ind: induzierte Spannung durch Bewegung leitender Teile im Magnetfeld (Prinzip des dynamischen Mikrofons).‍
• Eigenmode: bevorzugte Schwingungsform/Eigenfrequenz eines Bauteils (liegt oft im Hörbereich → koppelt ein).