Die Lautsprecherimpedanz ist ein Maß für den Widerstand des Lautsprechers gegen Wechselstrom. Je niedriger die Impedanz, desto größer ist der vom Verstärker gezogene Strom. Wenn die Impedanz zu hoch ist, werden der Lautstärkebereich und die Dynamik des Lautsprechers beeinträchtigt. Wenn die Impedanz zu niedrig ist, kann sich der Verstärker selbst zerstören, da er Schwierigkeiten hat, die Leistungsanforderungen zu erfüllen. Wenn Sie nur die allgemeine Reichweite Ihrer Lautsprecher überprüfen möchten, benötigen Sie lediglich ein Multimeter. Um einen genaueren Test durchzuführen, benötigen Sie einige spezifischere Werkzeuge.
Schritt
Methode 1 von 2: Ausführen einer Express-Prognose
Schritt 1. Überprüfen Sie die Nennimpedanz auf dem Etikett
Die meisten Lautsprecherhersteller geben die Impedanzwerte auf dem Etikett oder der Verpackung an. Diese „nominale“Impedanzbewertung (normalerweise 4, 8 oder 16 Ohm) ist die ungefähre „minimale“Impedanz für einen typischen Audiobereich. Dieser Bereich liegt normalerweise in der Frequenz von 250-400 Hz. Die tatsächliche Impedanz liegt ziemlich nahe an Werten in diesem Bereich und steigt langsam an, wenn die Frequenz erhöht wird. Unterhalb dieses Bereichs ändert sich die Impedanz schnell und erreicht ihren Höhepunkt bei der Resonanzfrequenz des Lautsprechers und seines Gehäuses.
- Einige Lautsprecheretiketten geben die tatsächliche Nennimpedanz für die angegebene angegebene Impedanz an.
- Zum besseren Verständnis der Frequenz liegen die meisten Bässe zwischen 90-200 Hz, während "Brust-Pump"-Subbässe Frequenzen von nur 20 Hz haben. Mitteltöner, einschließlich der meisten Nicht-Percussion-Instrumente und Stimmen im Bereich von 250 Hz bis 2 kHz.
Schritt 2. Verwenden Sie ein Multimeter, um den Widerstand zu messen
Das Multimeter leitet einen elektrischen Strom, um den Widerstand der Impedanz zu messen. Da die Impedanz die Qualität eines Wechselstromkreises hat, kann diese Methode die Impedanz nicht direkt messen. Dieser Ansatz liefert jedoch für die meisten Heim-Audio-Setups ziemlich genaue Messungen (mit dieser Methode können Sie beispielsweise den Unterschied zwischen 4-Ohm- und 8-Ohm-Lautsprechern leicht erkennen). Verwenden Sie die niedrigste Widerstandseinstellung, die bei den meisten Multimetern 200 Ohm beträgt. Ein Multimeter mit einer niedrigeren Einstellung (20 Ohm) kann jedoch genauere Ergebnisse liefern.
- Wenn das Multimeter nur eine Widerstandseinstellung hat, passt das Gerät den Bereich automatisch an (Autorange) und findet den richtigen Bereich von selbst.
- Übermäßiger Gleichstrom kann die Schwingspule im Lautsprecher beschädigen. Bei diesem Projekt ist das Risiko recht gering, da die meisten Multimeter nur eine geringe Stromstärke erzeugen.
Schritt 3. Entfernen Sie den Lautsprecher aus dem Gehäuse und öffnen Sie die Rückseite des Gehäuses
Wenn Sie es mit abnehmbaren Lautsprechern oder Lautsprechergehäusen zu tun haben, können Sie in diesem Schritt nichts tun.
Schritt 4. Trennen Sie die Stromversorgung der Lautsprecher
Jeglicher Strom zum Lautsprecher beschädigt das Messgerät und kann das Multimeter möglicherweise verbrennen, daher ist es am besten, es auszuschalten. Wenn die an den Klemmen angeschlossenen Drähte nicht gelötet sind, trennen Sie sie.
Entfernen Sie keine Kabel, die direkt mit dem Lautsprechermundstück verbunden sind
Schritt 5. Verbinden Sie das Kabel des Multimeters mit dem Lautsprecheranschluss
Schauen Sie genau hin und bestimmen Sie die positiven und negativen Anschlüsse. Normalerweise gibt es ein "+" und "-" Symbol, das die beiden Terminals unterscheidet. Schließen Sie die Sonde/rote Leitung des Multimeters an die positive Seite und die schwarze Leitung an die negative Seite an.
Schritt 6. Schätzen Sie die Impedanz des Widerstands ab
Typischerweise beträgt der Widerstand ungefähr 85 % der Nennimpedanz auf dem Etikett. Zum Beispiel ist es normal, dass ein 8-Ohm-Lautsprecher einen Widerstand von 6-7 Ohm hat.
Die meisten Lautsprecher haben eine Nennimpedanz von 4, 8 oder 16 Ohm. Sofern die Ergebnisse nicht unvernünftig sind, können Sie davon ausgehen, dass der Lautsprecher einen dieser Impedanzwerte zum Koppeln mit dem Verstärker hat
Methode 2 von 2: Genau messen
Schritt 1. Bereiten Sie ein Gerät vor, das eine Sinuswelle erzeugt
Die Lautsprecherimpedanz variiert mit der Frequenz, daher benötigen Sie ein Gerät, mit dem Sie Sinuswellen mit jeder Frequenz übertragen können. Audiofrequenzoszillatoren liefern oft genaue Ergebnisse. Sie können jeden Signalgenerator oder Funktionsgenerator mit einer Sinuswellen- oder Sweep-Funktion verwenden, aber einige Modelle können aufgrund von Spannungsänderungen oder schlechter Sinuswellenschätzung ungenaue Ergebnisse liefern.
Wenn Sie noch keine Erfahrung mit dem Selbsttesten von Audio oder Elektronik haben, sollten Sie ein mit dem Computer verbundenes Audio-Testkit verwenden. Normalerweise ist dieses Tool weniger genau, aber Grafiken und Daten werden automatisch generiert, was es für Anfänger einfacher macht
Schritt 2. Schließen Sie das Gerät an den Verstärkereingang an
Suchen Sie auf dem Etikett des Verstärkers oder der Bedienungsanleitung nach der Leistung in Watt RMS. Der Hochleistungsverstärker liefert in diesem Test genauere Messungen.
Schritt 3. Stellen Sie den Verstärker auf niedrige Spannung ein
Dieser Test ist Teil einer Reihe standardisierter Tests zur Messung des „Thiele-Small-Parameters“. Alle diese Tests sind für niedrige Spannungen ausgelegt. Verringern Sie die Verstärkung am Verstärker, während Sie ein an Wechselspannung angeschlossenes und an den Ausgangsanschluss des Verstärkers angeschlossenes Voltmeter verwenden. Idealerweise sollte das Voltmeter zwischen 0,5 und 1 Volt liegen, aber wenn Sie kein empfindliches Gerät haben, stellen Sie es unter 10 Volt ein.
- Einige Verstärker erzeugen bei niedrigen Frequenzen inkonsistente Spannungen, was normalerweise zu ungenauen Messungen führt. Um beste Ergebnisse zu erzielen, überprüfen Sie mit einem Voltmeter, ob die Spannung konstant bleibt, wenn Sie die Frequenz mit einem Sinusgenerator einstellen.
- Verwenden Sie das qualitativ hochwertigste Multimeter, das Sie sich leisten können. Günstige Multimeter-Modelle sind bei Tests, die später im Test durchgeführt werden, in der Regel weniger genau. Daher ist es eine gute Idee, ein hochwertiges Multimeter in einem Elektronikgeschäft zu kaufen.
Schritt 4. Wählen Sie einen Widerstand mit hohem Wert
Suchen Sie in der Liste unten die Nennleistung (in Watt RMS), die dem Verstärker am nächsten liegt. Wählen Sie einen Widerstand mit dem empfohlenen Widerstand und der angegebenen Stromstärke oder höher. Der Widerstand muss nicht genau sein, aber wenn er zu hoch ist, könnten Sie den Verstärker einklemmen und den Test stören. Auf der anderen Seite, wenn die Messung zu niedrig ist, werden die Ergebnisse ungenau.
- 100 W Ampere: 2,7 kΩ Widerstand mit mindestens 0,50 W
- 90 W Verstärker: 2,4 kΩ, 0,50 W
- 65 W Verstärker: 2,2 kΩ, 0,50 W
- 50 W Verstärker: 1,8 kΩ, 0,50 W
- 40-W-Verstärker: 1,6 kΩ, 0,25 W
- 30-W-Verstärker: 1,5 kΩ, 0,25 W
- 20 W Verstärker: 1,2 kΩ, 0,25 W
Schritt 5. Messen Sie den genauen Widerstandswert des Widerstands
Der genaue Widerstandswert des Widerstands kann geringfügig von der auf dem Bauteil angegebenen Zahl abweichen. Notieren Sie die gemessene Widerstandszahl.
Schritt 6. Schließen Sie den Widerstand und den Lautsprecher in Reihe an
Schließen Sie die Lautsprecher mit einem Widerstand dazwischen an den Verstärker an. Somit versorgt ein konstanter elektrischer Strom die Lautsprecher.
Schritt 7. Halten Sie den Lautsprecher aus dem Weg
Wind oder reflektierte Schallwellen können diesen empfindlichen Test stören. Halten Sie mindestens die magnetische Seite des Lautsprechers nach unten (Mundstück nach oben) in einem windstillen Bereich. Wenn Sie sehr genaue Ergebnisse erzielen möchten, befestigen Sie den Lautsprecher mit Schrauben am freiliegenden Rahmen und stellen Sie sicher, dass sich im Umkreis von 61 cm um den Lautsprecher keine festen Gegenstände befinden.
Schritt 8. Berechnen Sie den elektrischen Strom
Verwenden Sie das Ohmsche Gesetz (I = V/R oder Strom = Spannung/Widerstand), um den elektrischen Strom in einem Stromkreis zu berechnen und aufzuzeichnen. Verwenden Sie den gemessenen Widerstand des Widerstands, um den R-Wert zu erhalten.
Wenn beispielsweise der Nennwiderstand des Widerstands 1.230 Ohm beträgt und die Quellenspannung 10 Volt beträgt, dann ist der Strom I = 10/1.230 = 1/123 Ampere. Sie können es als Bruch belassen, um Rundungsabweichungen zu vermeiden
Schritt 9. Passen Sie die Frequenz an, um die Resonanzspitze zu finden
Stellen Sie den Sinusgenerator auf eine Frequenz im mittleren oder oberen Bereich des Lautsprechers ein, den Sie verwenden möchten (100 Hz ist ein guter Ausgangspunkt für ein Bassgerät). Platzieren Sie ein Wechselstrom-Voltmeter (Wechselstrom) entlang des Lautsprechers. Verringern Sie die Frequenzeinstellung jeweils um 5 Hz, bis Sie die Spannungsspitze scharf sehen. Bewegen Sie die Frequenzen hin und her, bis Sie die Frequenz mit der höchsten Spannung gefunden haben. Dies ist die Resonanzfrequenz des Lautsprechers in "freier Luft" (das Gehäuse und Gegenstände um den Lautsprecher herum ändern diese Frequenz).
Anstelle eines Voltmeters können Sie auch ein Oszilloskop verwenden. Finden Sie in diesem Fall die Spannung, die der größten Amplitude entspricht
Schritt 10. Berechnen Sie die Resonanzimpedanz
Sie können die Impedanz Z gegen den Widerstand R nach dem Ohmschen Gesetz austauschen. Berechnen Sie Z = V/I, um die Impedanz bei der Resonanzfrequenz zu ermitteln. Das Ergebnis ist die maximale Impedanz, die der Lautsprecher innerhalb des gewünschten Audiobereichs empfängt.
Wenn beispielsweise I = 1/123 Ampere ist und das Voltmeter 0,05 V (oder 50 mV) anzeigt, bedeutet dies Z = (0,05) / (1/123) = 6,15 Ohm
Schritt 11. Berechnen Sie die Impedanz der anderen Frequenz
Um die Impedanz über den gewünschten Lautsprecherfrequenzbereich zu ermitteln, passen Sie die Sinuswelle nach und nach an. Notieren Sie die Spannung bei jeder Frequenz und verwenden Sie dieselbe Berechnung (Z = V/I), um die Lautsprecherimpedanz bei jeder Frequenz zu ermitteln. Sie könnten einen zweiten Peak finden oder die Impedanz könnte stabil genug sein, wenn Sie die Resonanzfrequenz durchlaufen.
