Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Imdedanz eines Lautsprechers messen


von Jörgen (Gast)


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Hallo

kann man die Imdedanz eines Lautsprechers mit einem Reihenwiderstand und 
einem Oszilloskop messen?


                                     LS
                                    \   /
                                    -----        Rv
Signalgenerator -> Verstärker>------[===]---o---[===]-------Masse
                                            |
                                            |
                                            |
                                         Oszilloskop--------Masse



Dann müsste man von der Spannung über Rv Rückschlüsse auf den Widerstand 
(Impedanz) von LS bei der grade eingestellten Frequenz ziehen können.

Bei der Frequenz zwischen 20Hz und 20kHz, bei der an Rv die höchste 
Spannung abfällt, ist die Stelle der niedrigsten LS-Impedanz.

Der LS-Widerstand bie dieser Frequenz * 1,25 ist dann die Nennimpedanz.

Richtig?



Ist die LS-Impedanz eigentlich lautstärkeabhängig?

Und spielt es bei der Messung eine Rolle, ob der Lautsprecher ins 
Gehäuse eingebaut ist oder nicht?

von Wolfgang (Gast)


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Jörgen schrieb:
> Ist die LS-Impedanz eigentlich lautstärkeabhängig?

Ja.

Das Magnetfeld ist nicht beliebig homogen, die Auslenkung der Membran 
nicht beliebig proportional zur Ansteuerung ...
Ein Indikator sind die Verzerrungen, die bei kräftiger Ansteuerung 
auftreten.

von Stefan F. (Gast)


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Ist das eine theoretische Aufgabe oder geht es darum, eine 
Handelsübliches Lautsprecher-Chassis auszumessen?

Im Prinzip bewegt sich die Membran zusammen mit dem Magnetfeld. Die 
Induktivität ist daher sehr gering. Es bleibt also fast nur der ohmsche 
Widerstand.

Bei einem 8 Ohm Lautsprecher wird dein Multimeter irgendwas zwischen 6 
und 8 Ohm anzeigen. Bei einem 4 Ohm Lautsprecher halt die Hälfte.

Braucht man genauere Werte? Wohl kaum, jedenfalls nicht in der Praxis.

> Spielt es eine Rolle, ob der Lautsprecher ins Gehäuse eingebaut ist?

Ja, je stärker der Lautsprecher bedämpft wird, umso höher ist seine 
Induktivität.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Stefan U. schrieb:
>> Spielt es eine Rolle, ob der Lautsprecher ins Gehäuse eingebaut ist?
>
> Ja, je stärker der Lautsprecher bedämpft wird, umso höher ist seine
> Induktivität.

Das halt' ich fuer etwas gewagt. Aber natuerlich spielt die Umgebung des 
Lautsprechers eine grosse Rolle beim Impedanzverlauf.
Wenn der LS z.B. am einen Ende eines Rohrs sitzt, dessen anderes Ende 
fest verschlossen ist, dann bildet die Luftsaeule in dem Rohr ein 
schwingfaehiges Gebilde mit mehreren Resonanzfrequenzen. Genauso, wenn 
der LS in einer geschlossenen Kiste eingebaut ist. Das taucht natuerlich 
dann auf der elektrischen Seite auch auf - in einem Impedanzverlauf mit 
ein paar Schwingkreisen drinnen, also L und C, die es nirgendwo als 
"echtes" Bauteil gibt. Aber die Impedanz schaut halt so aus.

Gruss
WK

von Jörgen (Gast)


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Ich will wissen, welche Impedanz ein Chassis vom Trödelmarkt hat.

Mit dem Multimeter misst man an dem Chassis

3,0 Ohm

160µH

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Dann vergiss' alles vorher geschriebene.
Die Antwort lautet: 4 Ohm.

Gruss
WK

von Stefan F. (Gast)


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> Ich will wissen, welche Impedanz ein Chassis vom Trödelmarkt hat.

Dachte ich's mir doch. 4 Ohm, wie gesagt.

von Jörgen (Gast)


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Danke!


Habe grade einen 12"-Gitarrenlautsprecher mit dem Aufdruck 8 Ohm 
vermessen.

Er hat einen DC-Widerstand von 3,4 Ohm und eine Induktivität von 220µH.

(das Multimeter misst korrekt, habe es extra vorher getestet)


Kann dieser Gitarrenlautsprecher getrost auf 4 Ohm umgestempelt werden?

von MM (Gast)


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Jörgen schrieb:
> Kann dieser Gitarrenlautsprecher getrost auf 4 Ohm umgestempelt werden?

Ja.

Das als 8 Ohm verkaufen ohne es zu sein wurde (wird?) gern gemacht, um 
den Lautsprecher lauter sein zu lassen als die richtige 8 Ohm 
Konkurrenz.

von Lothar K. (megastatic)


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Es kann aber auch ein 8 Ohm Chassis sein, bei dem einige 
Windungsschlüsse in der Schwingspule vorliegen. Dadurch wird der 
Lautsprecher auch niederohmiger.

Man müsste ein Vergleichs-Chassis haben (zum Messen und Hören).

von Jörgen (Gast)


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Danke!

Lothar K. schrieb:
> Es kann aber auch ein 8 Ohm Chassis sein, bei dem einige
> Windungsschlüsse in der Schwingspule vorliegen. Dadurch wird der
> Lautsprecher auch niederohmiger.

Im Betrieb macht er einen guten Eindruck. Er wird bis ca. 8W belastet 
(lt. Aufdruck 50W). Dabei sollte es dann vielleicht auch bleiben.

von Elektrofan (Gast)


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> Im Prinzip bewegt sich die Membran zusammen mit dem Magnetfeld. Die
> Induktivität ist daher sehr gering. Es bleibt also fast nur der ohmsche
> Widerstand.

Das ist eine eher grobe Näherung, siehe z.B.:

http://www.itwissen.info/bilder/frequenzabhaengiger-verlauf-der-lautsprecher-impedanz.png
in:
http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Lautsprecher-Impedanz-loudspeaker-impedance.html

von Jörgen (Gast)


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Elektrofan schrieb:
> Die
>> Induktivität ist daher sehr gering. Es bleibt also fast nur der ohmsche
>> Widerstand.

Für den Bassbereich stimmt das in etwa.

Bei dem oben genannten LS gilt:

3,0 Ohm (DC)

160µH

==>

bei

20 Hz : 3,00 Ohm + 20mOhm = 3,02 Ohm Impedanz

20kHz : 3,00 Ohm + 20 Ohm = 23,0 Ohm Impedanz


(die 20 mOhm bzw. 20 Ohm sind der Blindwiderstand der Spule 160µH bei 
der jeweiligen Frequenz)

von Etrick (Gast)


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deine 160µH kannst Du nicht nehmen - Messmethode geht zwar so ähnlich, 
aber die Rückschlüsse sind falsch. (Zum Bestimmen, ob man 4 oder 8 Ohm 
drauf schreibt, langts - das ist aber eine rel. unwichtige Erkenntnis).

Lies mal die Links zu Lautsprecherimpedanz. Das Thema ist komplex...

von Jörgen (Gast)


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Du meinst, wegen der Freiluftresonanz?

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Jörgen schrieb:
> bei
>
> 20 Hz : 3,00 Ohm + 20mOhm = 3,02 Ohm Impedanz
>
> 20kHz : 3,00 Ohm + 20 Ohm = 23,0 Ohm Impedanz
>
> (die 20 mOhm bzw. 20 Ohm sind der Blindwiderstand der Spule 160µH bei
> der jeweiligen Frequenz)

Neeeneeee. Du kannst nicht so einfach Wirk- und Blindwiderstaende 
addieren. Guck' mal bei Wikipedia unter Impedanz nach oder in einem 
vernuenftigen Buch.

Gruss
WK

von Jörgen (Gast)


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Wieder was gelernt...


Wie würde dieses Diagramm hier denn aussehen, wenn die Kupferspule des 
Lautsprechers supraleitend wäre?

Impedanzverlauf eines Lautsprechers als Funktion der Frequenz:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/12/Impedanzverlauf_eines_Lautsprechers.svg

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Jörgen schrieb:
> Wie würde dieses Diagramm hier denn aussehen, wenn die Kupferspule des
> Lautsprechers supraleitend wäre?

Hm, tja - schwer zu sagen. Bei 0 Hz dann wahrscheinlich auch 0 Ohm. 
Neben den Kupfeverlusten gibt's ja auch noch andere Verluste, z.b. 
Hystereseverluste im Eisenkreis, dann noch jede Menge mechanischer 
Verluste. Wenn die alle 0 waeren und trotzdem noch weiter die Resonanzen 
vorhanden waeren, dann gaeb' es wohl einige Polstellen und Nullstellen 
in der "Impedanz ueber Frequenz" Kurve, nicht nur leichte "Hubbel".

Aber das ist alles recht hypothetisch...

Gruss
WK

von Elektrofan (Gast)


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>> Induktivität ist daher sehr gering. Es bleibt also fast nur der ohmsche
>> Widerstand.

> Für den Bassbereich stimmt das in etwa.

???

Bei der Bassresonanzfrequenz ist die Impedanz zwar reell, aber viel 
grösser, als der ohmsche Widerstand der Spule.
Bei noch tieferer Frequenz wird die Impedanz kapazitiv.
Und natürlich hängt das stark von der Einbauart des Lautsprechers ab.

von Jörgen (Gast)


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Du meinst "links" von der Bassresonanz kapazitiv, "rechts" davon (also 
zu den hohen f hin) induktiv?

von Jakob (Gast)


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Die Impedanz eines Basslautsprechers bei 20 kHz ist
genau so uninteressant, wie die Impedanz eines Hochtöners
bei 20 Hz. Miss ihn im Bereich der Arbeitsfrequenz!

Der Gleichspannungswiderstand sollte in jedem Falle kleiner,
als die Impedanz sein, liegt aber in einem Bereich, wo übliche
Multimeter (auch Flooke) nicht sehr genau sind.
Selbst wenn man die Messspitzen zusammenhält, zeigen die
gerne mal 0,3...3 Ohm an.

Dein Oszi-Aufbau ist doch schon OK, wenn du noch eine
zweite Probe zwischen Verstärker und Rv hängst.
Und eine Frequenz einstellst, bei der der Lautsprecher
arbeiten kann/soll, z.B:
Tieftöner:    100Hz
Mitteltöner:  1...2 kHz
Hochtöner:    5 kHz

Breitband-LS: 1 kHz

Wenn du Rv = 4 Ohm (3,9 Ohm) wählst, muss die Probe an
einem 4-Ohm-LS etwa doppelt so viel Wechsel(!)Spannung
zeigen, wie am Rv.

Ist es deutlich mehr, probier es mit Rv = 8,2 Ohm.

von Jakob (Gast)


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Korrektur:
----------

...
Dein Oszi-Aufbau ist doch schon OK, wenn du noch eine
zweite Probe zwischen Verstärker und LS hängst.
...

von W.A. (Gast)


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Jörgen schrieb:
> Im Betrieb macht er einen guten Eindruck. Er wird bis ca. 8W belastet
> (lt. Aufdruck 50W). Dabei sollte es dann vielleicht auch bleiben.

Bei solchen Leistungsangaben musst du sehr vorsichtig sein. 8W 
Dauerstrich kann das selbe wie 50W Musikleistung/PMPO sein.

von voltwide (Gast)


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Also für einen 12-Zöller erscheinen 50W nun nicht gerade übertrieben.

von hinz (Gast)


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von Jörgen (Gast)


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von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ein kostenloses Programm für die Soundkarte, Betrag und Phasenmessung:
http://www.sillanumsoft.org/

"...The ZRLC software allows also to measure the input impedance of 
amplifiers, transformers and loudspeakers. See ZRLC details."

von voltwide (Gast)


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hinz schrieb:
> http://www.elektronik-labor.de/HF/Lautsprecher/LS1.html

Jau, das ganze ARTA-Paket ist einfach nur Klasse. Das Schweizer 
Taschenmesser zum Messen mit Soundkarte.

von Thiele und sein Small (Gast)


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Mit Arta ist richtig gut. Unbedingt die Kalibrierung verwenden. Die 
Unterschiede bei den (in Dolby) Ste Reo Kanälen müssen kompensiert 
werden sonst klappt die Messung nicht. Außerdem muss das Scheissi in 
eine DIN Schallwand verbaut werden oder in eine Box mit variablem 
Volumen sonst kommt kein vernünftiger Parameter dabei raus (Stichwort 
"Luftlast").

Billige Scheissis lohnen nicht. Gute Marken sind Seas ScanSpeak 
Fieserton Tangband SB-Audio Fostex eben die ganze Palette von 
lautsprechershop.de.

Der Einbau ist auch extrem wichtig, wichtiger als eine Messung und 
wichtiger als das chassis. Es dürfen keine Kanten im Schallweg stehen 
sonst hast du einen Schalldämpfer wie bei der Knarre...

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