Impedanzmessung über den gesamten Frequenzbereich

Autor

Beitrag

MarkuBu
Stammgast

#1 erstellt: 28. Feb 2018, 10:50

Moin Moin,
für ein Experiment möchte ich die Impedanz eines Lautspechers über den gesamten Frequenzbereich messen.

Ich weiß, dass es dafür PC Programme wie JustOct gibt, aber wenn ich das richtig verstanden habe wird da nur ein Sample mit einer Handvoll Frequenzen abgespielt und daraus die Impedanzkurve interpoliert. Das nützt mir nur leider nichts, weil ich Impedanzänderungen bei Resonanzen ermitteln will. Außerdem glaube ich, dass die Ansteuerung des Lautsprechers zu schwach ist da nur der Line Out Ausgang des PCs verwendet wird. Ich vermute, man erhält dann keine realistischen Werte.

Ich würde so vorgehen: ein Sinus Generator, der an einen Verstärker angeschlossen ist und Messgeräte, um Strom und Spannung am Lautsprecher zu messen. Dann die Frequenz zB in 2Hz Schritten erhöhen, Spannung und Strom ablesen und Widerstand berechnen. Das wäre zwar mühsam, aber ein Anfang. Später kann ich das auch automatisieren wenn ich Spannung und Strom zB an einen PC senden kann und den Sinusgenerator ebenfalls vom PC steuern kann. Ein Script zur Datenerfassung ist dann schnell geschrieben.

Ich kann den manuellen Prozess vereinfachen indem ich mich auf die vorher berechneten Resonanzfrequenzen und den Bereich davor und danach konzentriere.

Ich möchte damit wie gesagt feststellen, ob sich die Impedanz bei einer Resonanzfrequenz ändert. Bin ich da auf dem richtigen Weg oder ist das die falsche Methode?

Ich nehme an, dass die Impedanzermittlung per PC Software wie bei JustOct nicht die gewünschten Ergebnisse liefert, weil die Ansteuerung per Line Out viel zu wenig Leistung hat, um den Lautsprecher und damit die Resonanzen ausreichend anzuregen, damit die Impedanz wirklich nennenswert beeinflusst wird. Ich brauche also einen gewissen Pegel

Ich hoffe, ich konnte das verständlich erklären

bizarre
Inventar

#2 erstellt: 01. Mrz 2018, 00:45

Baust du dir ein 100 Ohm Impedanzmeßkabel für den KH Ausgang deiner Soundkarte, nimmst ARTA / LIMP zum messen...

Deine Idee erinnert mich an meine "Lehrjahre", als ich dazu Laborgeräte aka B&K Heterodyne Analyzer und 5 1/2 Digit HP Multimeter in der Mittagspause auf der Arbeit benutzen konnte ....

MarkuBu
Stammgast

#3 erstellt: 01. Mrz 2018, 11:25

Ich hab ARTA schon auf dem Schirm und ich werde es auch noch verwenden. Aber ich mache sowas erstmal gern selbst. Da sieht man, was passiert.

Kay*
Inventar

#4 erstellt: 02. Mrz 2018, 03:37

in Sinus Generator, der an einen Verstärker angeschlossen ist und Messgeräte, um Strom und Spannung am Lautsprecher zu messen. Dann die Frequenz zB in 2Hz Schritten erhöhen, Spannung und Strom ablesen und Widerstand berechnen.

wenn dein Verstärker ausreichend Spannung liefert,
und so Rshunt deutlich grösser ist als irgendein Widerstandswert deines LS,
reicht eine Spannungsmessung, passend kalibriert,
z.B. 10 ohm als Last mit 100mV darüber abfallend,
einfach das Prinzip Spannungsteiler

weil die Ansteuerung per Line Out viel zu wenig Leistung hat,
um den Lautsprecher und damit die Resonanzen ausreichend anzuregen,
damit die Impedanz wirklich nennenswert beeinflusst wird

das ist Unsinn!

Wenn Rshunt nicht deutlich grösser ist als irgendein Widerstandswert deines LS,
musst du lediglich in die Berechnungen Rshunt miteinbeziehen.
Spannung und Leistung sind weitestgehend egal!

Grundlagen nachlesen:
was ist eine Spannungsquelle?
was ist eine Stromquelle?
wie funktioniert ein Ls?
(das ist einfach ein Schwingkreis, der mit Anregung immer schwingt.
Änderungen der Impedanz ergeben sich über die Temperatur der Schwingsspule,
igendeine Einbausituation unberücksichtig)

[Beitrag von Kay* am 02. Mrz 2018, 03:52 bearbeitet]

MarkuBu
Stammgast

#5 erstellt: 02. Mrz 2018, 09:24

Ich weiß, was Spannung und Strom ist.

Der Grund für die Frage: es wurde behauptet, man kann Resonanzen im Gehäuse mittels Impedanz ermitteln. Ich gehe aber davon aus, dass diese Änderungen, wenn überhaupt messbar, erst bei einem höheren Schalldruck messbar sind. Dafür reicht der Line Out meines Erachtens nicht.

Ich habe bereits ein paar Messungen gemacht. Den üblichen Impedanzanstieg könnte ich problemlos ermitteln, Resonanzen im Gehäuse bisher noch nicht

Reference_100_Mk_II
Inventar

#6 erstellt: 02. Mrz 2018, 10:07

Geht so mäßig gut, was ich festgestellt habe....
Einfacher und besser ist da aber ein Wasserfalldiagramm, welches man z.B. mit REW erstellen kann.
Hier kann man auch einen Verstärker nutzen, um ggf das Gehäuse tatsächlich in Schwingung zu versetzen.

Ich weiß, was Spannung und Strom ist.

Es gibt mehrbändige Buchreihen über dieses Thema.
Sicher, dass du weißt was Spannung und Strom sind?

MarkuBu
Stammgast

#7 erstellt: 02. Mrz 2018, 11:40

Wenn ich nicht wüsste was Spannung und Strom ist hätte ich die letzten 30 Jahre was falsch gemacht. Zugegeben, Digitaltechnik und Mikrocontroller liegen mir eher als analoge Technik, aber ich kenne trotzdem den Unterschied zwischen Gleichstrom Widerstand, Scheinwiderstand und Blindwiderstand

Kay*
Inventar

#8 erstellt: 02. Mrz 2018, 14:36

man kann Resonanzen im Gehäuse mittels Impedanz ermitteln

aha,
nach deinem ersten Beitrag war ich der Meinung es ginge darum die LS-Parameter auszumessen.

wenn überhaupt messbar, erst bei einem höheren Schalldruck messbar sind.

eben,
und ich versuchte deine Aufmerksamkeit auf die Eingangsempfindlichkeit deiner Messtechnik zu lenken

Wenn ich nicht wüsste was Spannung und Strom ist hätte ich die letzten 30 Jahre was falsch gemacht

klar, haste was falsch gemacht,
es geht nicht um Spannung und Strom, sondern um deren Anwendung in einem Spannungsteiler

man kann Resonanzen im Gehäuse mittels Impedanz ermitteln

warum nicht per Mess-Mikro?
Sind Resonanzen akustisch relavant, sind sie auch akustisch messbar

Edit:
geht's um Resonanzen in der Kiste,
oder um Schwingungen der Wände (diese misst man mit Schwingungsaufnehmern/Piezo)?

[Beitrag von Kay* am 02. Mrz 2018, 14:47 bearbeitet]

Kay*
Inventar

#9 erstellt: 02. Mrz 2018, 14:45

Reference_100_Mk_II (Beitrag #6) schrieb:

Ich weiß, was Spannung und Strom ist.

Es gibt mehrbändige Buchreihen über dieses Thema.
Sicher, dass du weißt was Spannung und Strom sind? ;)

Ich kann dir nur zustimmen.

MarkuBu
Stammgast

#10 erstellt: 02. Mrz 2018, 15:18

Kay* (Beitrag #8) schrieb:

geht's um Resonanzen in der Kiste,
oder um Schwingungen der Wände?

Es geht um Stehwellen IN der Kiste. Über ein Mikro hab ich auch schon nachgedacht. Genauer gesagt eventuell sogar zwei. Eins an der Wand und ein bewegliches, was man in die Mitte oder auf 1/4 schieben kann, wo eben rechnerisch das Druckmaximum bzw -minimum sein müsste. Wenn man sich das auf einem Oszi als XY Darstellung anzeigen lässt kann man mit Sicherheit gut erkennen, ob es eine Stehwelle gibt.

Und ich weiß auch, was ein Spannungsteiler ist. Was meinst du, was ich hier gemacht habe? Nur mein Audio Eingang vom PC taugt dafür nicht. Zuviel Rauschen, egal was man angeschlossen hat.

Reference_100_Mk_II
Inventar

#11 erstellt: 02. Mrz 2018, 17:39

Wie gesagt, REW, Wasserfalldiagramm...

Kay*
Inventar

#12 erstellt: 03. Mrz 2018, 04:12

Was meinst du, was ich hier gemacht habe?

keine Ahnung!

Ich würde so vorgehen: ein Sinus Generator, der an einen Verstärker angeschlossen ...

welcher Generator?
Welcher Verstärker?

Zuviel Rauschen, egal was man angeschlossen hat.

... und?
Mache eine Messung:
- Vollaussteuerung/Klirr/Pegel
- Störabstand

Zugegeben, Digitaltechnik und Mikrocontroller liegen mir eher