So messen Sie die Lautsprecherimpedanz

Die Lautsprecherimpedanz ist ein Maß für den Widerstand eines Lautsprechers gegen Wechselstrom. Je niedriger die Impedanz, desto mehr Strom ziehen die Lautsprecher aus dem Verstärker. Wenn die Impedanz für Ihren Verstärker zu hoch ist, leiden die Lautstärke und der Dynamikbereich. Zu niedrig und der Verstärker könnte sich selbst zerstören, wenn er versucht, genügend Strom zu produzieren. Wenn Sie nur die allgemeine Reichweite Ihrer Lautsprecher überprüfen, benötigen Sie lediglich ein Multimeter. Wenn Sie einen genaueren Test durchführen möchten, benötigen Sie einige spezielle Tools.

Überprüfen Sie das Etikett für eine Nennimpedanz.

Überprüfen Sie das Etikett für eine Nennimpedanz.

Die meisten Lautsprecherhersteller geben eine Impedanzbewertung auf dem Lautsprecheretikett oder der Verpackung an. Diese Nennimpedanz (normalerweise 4, 8 oder 16 Ohm) ist eine Schätzung der Mindestimpedanz für typische Audiobereiche. Dies tritt normalerweise bei einer Frequenz zwischen 250 und 400 Hz auf. Die tatsächliche Impedanz liegt in diesem Bereich ziemlich nahe an diesem Wert und steigt langsam an, wenn Sie die Frequenz erhöhen. Unterhalb dieses Bereichs ändert sich die Impedanz schnell und erreicht ihren Höhepunkt bei der Resonanzfrequenz des Lautsprechers und seines Gehäuses.

Einige Lautsprecherbeschriftungen zeigen eine tatsächliche gemessene Impedanz für eine bestimmte aufgelistete Impedanz an.
Um Ihnen eine Vorstellung davon zu geben, was diese Frequenzen bedeuten, liegen die meisten Bass-Tracks zwischen 90 und 200 Hz, während der Sub-Bass mit “Brustklopfen” bis zu 20 Hz betragen kann. Der Mitteltonbereich, einschließlich der meisten Instrumente und Stimmen ohne Schlagzeug, reicht von 250 Hz bis 2 kHz.

Stellen Sie ein Multimeter ein, um den Widerstand zu messen.

Stellen Sie ein Multimeter ein, um den Widerstand zu messen.

Ein Multimeter sendet einen kleinen Gleichstrom aus, um den Widerstand zu messen. Da die Impedanz eine Eigenschaft von Wechselstromkreisen ist, wird die Impedanz nicht direkt gemessen. Mit diesem Ansatz sind Sie jedoch für die meisten Heim-Audio-Setups nahe genug. (Auf diese Weise können Sie beispielsweise leicht zwischen einem 4-Ohm- und einem 8-Ohm-Lautsprecher unterscheiden.) Verwenden Sie die niedrigste Widerstandseinstellung. Dies ist 200Ω für viele Multimeter, aber ein Multimeter mit einer niedrigeren Einstellung (20Ω) kann genauere Ergebnisse liefern.

Wenn es nur eine Einstellung für den Widerstand gibt, erkennt Ihr Multimeter automatisch den richtigen Bereich.
Zu viel Gleichstrom kann die Schwingspule eines Lautsprechers beschädigen oder zerstören. Das Risiko ist hier gering, da die meisten Multimeter nur einen geringen Strom erzeugen.

Nehmen Sie den Lautsprecher aus dem Gehäuse oder öffnen Sie die Rückseite des Gehäuses.

Nehmen Sie den Lautsprecher aus dem Gehäuse oder öffnen Sie die Rückseite des Gehäuses.

Wenn Sie es mit einem losen Lautsprecher ohne Anschlüsse oder Lautsprecherbox zu tun haben, müssen Sie hier nichts tun.

Unterbrechen Sie die Stromzufuhr zum Lautsprecher.

Unterbrechen Sie die Stromzufuhr zum Lautsprecher.

Jegliche Stromversorgung des Lautsprechers beeinträchtigt Ihre Messung und kann Ihr Multimeter beschädigen. Schalten Sie den Strom aus. Wenn die an die Klemme angeschlossenen Drähte nicht angelötet sind, lösen Sie sie.
Entfernen Sie keine Kabel, die direkt an den Lautsprecherkonus angeschlossen sind.

Schließen Sie die Multimeterleitungen an die Lautsprecheranschlüsse an.

Schließen Sie die Multimeterleitungen an die Lautsprecheranschlüsse an.

Schauen Sie sich die Klemmen genau an und stellen Sie fest, welche positiv und welche negativ ist. Es gibt oft ein “+” und ein “-” Zeichen, um sie zu identifizieren. Schließen Sie die rote Sonde des Multimeters an die positive Seite und die schwarze Sonde an die negative Seite an.

Schätzen Sie die Impedanz aus dem Widerstand.

Schätzen Sie die Impedanz aus dem Widerstand.

In der Regel sollte der Widerstandswert ungefähr 15% unter der Nennimpedanz auf dem Etikett liegen. Zum Beispiel ist es normal, dass ein 8-Ohm-Lautsprecher einen Widerstand zwischen 6 und 7 Ohm hat.
Die meisten Lautsprecher haben eine Nennimpedanz von 4, 8 oder 16 Ohm. Sofern Sie kein seltsames Ergebnis erhalten, können Sie davon ausgehen, dass Ihr Lautsprecher einen dieser Impedanzwerte hat, um ihn mit einem Verstärker zu koppeln.

Holen Sie sich ein Werkzeug, das eine Sinuswelle erzeugt.

Holen Sie sich ein Werkzeug, das eine Sinuswelle erzeugt.

Die Impedanz eines Lautsprechers variiert mit der Frequenz. Daher benötigen Sie ein Tool, mit dem Sie eine Sinuswelle mit einer bestimmten Frequenz aussenden können. Ein Audiofrequenzoszillator ist die genaueste Option. Jeder Signalgenerator oder Funktionsgenerator mit Sinus- oder Sweep-Funktion funktioniert. Einige Modelle liefern jedoch möglicherweise ungenaue Ergebnisse, da sich die Spannungen ändern oder die Sinusnäherung schlecht ist.
Wenn Sie noch keine Erfahrung mit Audiotests oder Heimwerkerelektronik haben, sollten Sie Audiotest-Tools in Betracht ziehen, die an einen Computer angeschlossen werden. Diese sind oft weniger genau, aber Anfänger werden die automatisch generierten Grafiken und Daten zu schätzen wissen.

Schließen Sie das Werkzeug an einen Verstärkereingang an.

Schließen Sie das Werkzeug an einen Verstärkereingang an.

Suchen Sie auf dem Amp-Etikett oder dem Datenblatt nach der Leistung in Watt RMS. Höhere Leistungsverstärker führen mit diesem Test zu genaueren Messungen.

Stellen Sie den Verstärker auf eine niedrige Spannung.

Stellen Sie den Verstärker auf eine niedrige Spannung.

Dieser Test ist Teil einer Standard-Testreihe zur Messung der “Thiele-Small-Parameter”. Alle diese Tests wurden für niedrige Spannungen ausgelegt. Verringern Sie die Verstärkung Ihres Verstärkers, während ein auf Wechselspannung eingestelltes Voltmeter an die Ausgangsanschlüsse des Verstärkers angeschlossen ist. Idealerweise sollte das Voltmeter zwischen 0,5 und 1 V anzeigen. Wenn Sie jedoch keine empfindlichen Werkzeuge haben, stellen Sie es einfach auf unter 10 Volt ein.

Einige Verstärker erzeugen bei niedrigen Frequenzen eine inkonsistente Spannung, was bei diesem Test häufig zu Ungenauigkeiten führt. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, überprüfen Sie mit dem Voltmeter, ob die Spannung konstant bleibt, wenn Sie die Frequenz mit dem Sinusgenerator einstellen.
Verwenden Sie das hochwertigste Multimeter, das Sie sich leisten können. Die billigen Modelle sind für die Messungen später in diesem Test tendenziell ungenauer. Es kann hilfreich sein, qualitativ hochwertigere Multimeterleitungen in einem Elektronikgeschäft zu kaufen.

Wählen Sie einen hochwertigen Widerstand.

Wählen Sie einen hochwertigen Widerstand.

Suchen Sie in der nachstehenden Liste die Leistung (in Watt RMS), die der Ihres Verstärkers am nächsten liegt. Wählen Sie einen Widerstand mit dem empfohlenen Widerstand und der angegebenen Nennleistung oder höher. Der Widerstand muss nicht genau sein, aber wenn er zu hoch ist, können Sie den Verstärker abschneiden und den Test unterbrechen. Zu niedrig und Ihre Ergebnisse werden ungenauer.

100 W Ampere: 2,7 kΩ Widerstand mit einer Nennleistung von mindestens 0,50 W
90 W Ampere: 2,4 kΩ, 0,50 W
65 W Ampere: 2,2 kΩ, 0,50 W
50 W Ampere: 1,8 kΩ, 0,50 W
40 W Ampere: 1,6 kΩ, 0,25 W
30 W Ampere: 1,5 kΩ, 0,25 W
20 W Ampere: 1,2 kΩ, 0,25 W

Messen Sie den genauen Widerstand des Widerstands

Messen Sie den genauen Widerstand des Widerstands

. Dies kann geringfügig vom gedruckten Widerstand abweichen. Notieren Sie den gemessenen Wert.

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Schließen Sie den Lautsprecher mit dem Widerstand dazwischen an den Verstärker an. Dies erzeugt eine konstante Stromquelle, die den Lautsprecher mit Strom versorgt.

Schließen Sie den Widerstand und den Lautsprecher in Reihe an.

Schließen Sie den Widerstand und den Lautsprecher in Reihe an.

Wind oder reflektierte Schallwellen können diesen empfindlichen Test stören. Halten Sie den Lautsprechermagneten mindestens mit der Seite nach unten (Kegel nach oben) an einem windstillen Ort. Wenn eine hohe Genauigkeit erforderlich ist, befestigen Sie den Lautsprecher an einem offenen Rahmen, ohne feste Gegenstände innerhalb von 61 cm in irgendeiner Richtung.

Halten Sie den Lautsprecher von Hindernissen fern.

Halten Sie den Lautsprecher von Hindernissen fern.

Berechnen Sie den Strom nach dem Ohmschen Gesetz (I = V / R oder Strom = Spannung / Widerstand) und notieren Sie ihn. Verwenden Sie den gemessenen Widerstandswert des Widerstands für R.
Wenn der Widerstand beispielsweise einen gemessenen Widerstandswert von 1230 Ohm hat und die Spannungsquelle 10 Volt beträgt, ist der Strom I = 10/1230 = 1/123 Ampere. Sie können dies als Bruch belassen, um Rundungsfehler zu vermeiden.

Berechnen Sie den Strom.

Berechnen Sie den Strom.

Stellen Sie den Sinusgenerator auf eine Frequenz ein, die in der Mitte oder im oberen Bereich der beabsichtigten Verwendung des Lautsprechers liegt. (100 Hz sind ein guter Ausgangspunkt für Bass-Einheiten.) Platzieren Sie ein Wechselstrom-Voltmeter über dem Lautsprecher. Stellen Sie die Frequenz jeweils um ca. 5 Hz nach unten ein, bis die Spannung stark ansteigt. Passen Sie die Frequenz an, bis Sie die Frequenz finden, bei der die Spannung am höchsten ist. Dies ist die Resonanzfrequenz des Lautsprechers in “freier Luft” (ein Gehäuse und umgebende Objekte ändern dies).
Sie können ein Oszilloskop anstelle eines Voltmeters verwenden. Suchen Sie in diesem Fall die Spannung, die der größten Amplitude zugeordnet ist.

Passen Sie die Frequenz an, um die Resonanzspitze zu finden.

Passen Sie die Frequenz an, um die Resonanzspitze zu finden.

Sie können den Widerstand im Ohmschen Gesetz durch die Impedanz Z ersetzen. Berechnen Sie Z = V / I, um die Impedanz bei der Resonanzfrequenz zu ermitteln. Dies sollte die maximale Impedanz sein, auf die Ihr Lautsprecher im vorgesehenen Audiobereich trifft.
Wenn beispielsweise I = 1/123 Ampere und das Voltmeter 0,05 V (oder 50 mV) misst, ist Z = (0,05) / (1/123) = 6,15 Ohm.

Berechnen Sie die Impedanz bei Resonanz.

Berechnen Sie die Impedanz bei Resonanz.

Stellen Sie die Sinuswelle in kleinen Schritten ein, um die Impedanz über den vorgesehenen Frequenzbereich des Lautsprechers zu ermitteln. Notieren Sie die Spannung bei jeder Frequenz und verwenden Sie die gleiche Berechnung (Z = V / I), um die Impedanz des Lautsprechers bei jeder Frequenz zu ermitteln. Möglicherweise finden Sie eine zweite Spitze, oder die Impedanz ist ziemlich stabil, sobald Sie sich von der Resonanzfrequenz entfernen.

Impedanz für andere Frequenzen berechnen.

Impedanz für andere Frequenzen berechnen.

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