Impedanzkurven richtig interpretieren

[Punica]

Wie vielleicht schon der ein oder andere mitbekommen hat versuche ich mich auch ein wenig in die Messtechnik einzuarbeiten.
Neben der Messung des Frequenzverlaufs scheint mir für den Anfang die Impedanzmessung das sinnvollste Tool zu sein.
Jedoch ist so eine Messung immer nur so viel Wert wie sie interpretiert werden kann. Nun finde ich dazu immer nur bruchstückhafte Beschreibungen. Soweit ich das verstanden habe kann man bei BR Gehäusen über die beiden typischen Impedanzerhöhungen im Bassbereich die Portabstimmung und Eigenresonanzen erkennen und auch Undichtheiten im Gehäuse erkennen.
Den Zusammenhang Impedanz - Widerstand - Frequenz verstehe ich soweit, was mir noch ein wenig fehlt ist die Verbindung zu verstehen, wesshalb an diesen Stellen Impedanzerhöhungen existieren.
Wer kann helfen?

[newmir]

Also was mir weitergeholfen hat, ist die folgende Vorstellung:
Ein sich bewegende Schwingspule erzeugt im Magnetfeld einen Wirkung, die genau entgegengesetzt ist zu dem Strom, der die Bewegung verursacht.

Beispiel: Bei Anregung der Resonanzfrequenz schwingt der Lautsprecher (z.B. geschlossen oder nicht eingebaut) freiwillig besonders stark und erzeugt einen entsprechende starke Gegenwirkung. Das drueckt sich in einer hohen Impedanz bei dieser Frequenz aus. Durch ein BR Rohr in einem Volumen entsteht ein Helmholzresonator. Auf der Resonanzfrequenz des Helmholzresonators wird die Bewegung der Membran des eingebauten Lautsprechers maximal bedaempft. Deswegen wird die Auslenkung der Membran und auch die Impedanz an dieser Stelle jetzt minimal. Am Impedanzverlauf erkennt man folglich ob die Helmholtzresonanz an der richtigen Stellen sitzt (Das Minimum) und gut funktioniert.

Genauso erkennt man stehende Wellen im Gehauese. Diese machen es der Lautsprechermembran entweder einfacher oder schwerer sich zu bewegen und werden durch einen entsprechende Delle im Impedanzverlauf angezeigt.

[Bizarre]

Schön erklärt, Michael !

Bei Stehwellen hab ich aber noch keine "Dellen" gesehen, immer nur Spitzen.....

LG,
Manfred

[Punica]

Vielen Dank schonmal dafür!
Soweit habe ich die Theorie jetzt wohl verstanden.

Ich glaube da hilft jetzt einfach mal ein paar LS zu messen und dann eure Meinungen dazu zu erfragen. ;)

[newmir]

Hier mal ein bischen Anschauungsmaterial.

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1204&pictureid=19892

Es handelt sich hier um eine BR Box. Die BR Resonanz ist hier tendenziell etwas zu niedrig gewaehlt. Funktionieren tut der BR aber hier sehr gut. Verglichen wird hier keine Bedaempfung mit einer recht maessigen Bedaempfung. Die Hauptresonanz ist kaum gedaempft (was gewollt ist) und hat sich durch die Daempfung minimal in Richtung tiefer verschoben.

Was man auch sieht ist die hauptsaechliche Stehwelle, die sich aus der Innenhoehe von ca. 95cm ergibt. Das ist der grosse Zacken bei 200 Hz, der durch die Bedaempfung ebenfalls etwas tiefer rutscht und auch weniger ausgepraegt ist.

[Olaf_HH]

@Newmir, wäre schön für den ein oder anderen Mitleser, wenn Du dein Bespiel noch etwas erklären würdest :)

[newmir]

wäre schön für den ein oder anderen Mitleser, wenn Du dein Bespiel noch etwas erklären würdest :)

Gerade oben eingefuegt. Sind noch Fragen offen?

[Punica]

Ich habe noch Fragen! :p

Hab gerade mal auf die schnelle ein paar Imp- Messungen gewagt in LIMP. Leider musste ich auf einen alten Laptop mit Onboard SK zurückgreifen, da ich 2-Kanälig messen wollte und meine ext. SK nur einen Mono Eingang besitzt.

Die Messungen sahen sehr vielversprechend aus, die Impedanzwerte scheinen zu stimmen, nur der Bassbereich wirft Fragen auf.
Ich habe mehrere Bassreflex LS gemessen und jedes Mal war die erste Impedanzspitze entweder komplett verschwunden, wie bei einem geschlossenen Gehäuse, oder sehr niedrig. Das Entfernen von Dämmmaterial hat dies etwas verbessert, aber nicht gänzlich behoben.

Liegt das an der Messmethode(ohne externe Verstärkung) und der geringen Belastung des Lautsprechers?

[Oldie]

Hallo Punica,

Was ist für dich die erste Impedanzspitze ?

Rechts oder Links ?

Die untere Impedanzspitze (links) wäre der BR Port.
Die "obere" Impedanzspitze (rechts) wäre die des Gehäuses.
Die kann linearisiert worden sein.
Oder die Abstimmung ist zu hoch.

Wenn die linke nicht vorhanden ist die Abstimmung zu tief.
Oder zuviel Dämpfung im Gehäuse, so dass das BR Rohr keine Wirkung mehr hat.

Beide Impspitzen gleich hoch = "Gute Abstimmung".

Akustisch überprüfen schadet in der Regel nicht.

Grüsse Michi

[Punica]

Die linke Spitze meine ich.
Taucht wie gesagt erst auf, wenn ich die komplette Dämpfung entferne. Habe leider keine Screenshots gemacht.

Meine Überlegung war halt, dass diese Porteffekte erst bei mehr Membranhub sichtbar werden.

[Oldie]

Hallo Punica,


Meine Überlegung war halt, dass diese Porteffekte erst bei mehr Membranhub sichtbar werden.

Nö, tuen sie nicht.
Wenn der Port im Verhältnis zur Membranfläche zu klein ist, geht die schwingende Luftmasse früher in die Kompression und verliert so seine Wirkung.
Auf Pegel trimmt man besser mit grosser Portöffnung.
Das macht die Port Line dann wieder länger und es entsteht eine Wechselwirkung durch die Phasenlage der beiden hintereinandergeschalteten Hochpässe.
So kann man auch eine akustische Kurve einstellen.
Transmissionslinie und TQWT haben immer einen niedrigeren Impedanzhöcker auf der Resonanzfrequenz als auf der Gehäusevolumenabstimmung. So auch einen sanften Rolloff in der akustischen Flanke und eine Erhöhung der Gruppenlaufzeit auf der Resonanzfrequenz.
Da gibt es auch noch Zusammenhänge mit der Güte der Chassis und der Einbaugüte im Gehäuse.

Die beiden Höcker sollten auch nicht zu weit auseinander liegen.

Störungen kann man mit der Impedanzmessung gut lokalisieren.
Zur Abstimmungsüberprüfung sollte man aber akustisch kontrollieren.

Grüsse Michi

[Slaughthammer]

[...]Laptop mit Onboard SK zurückgreifen,[...]

Ich habe mehrere Bassreflex LS gemessen und jedes Mal war die erste Impedanzspitze entweder komplett verschwunden, wie bei einem geschlossenen Gehäuse, [...]

Ich tippe mal auf einen Hochpass mit grenzfrequenz um 100 Hz am Soundkarteneingang. Der Eingang ist für Headsetmikros gedacht, da kommt dann hauptsächlich Sprache, und das heißt, alles deutlich unter 100 Hz sind Störgeräusche. Sieht man auch schön in der Loopbackmessung.

Gruß, Onno

[newmir]

Die untere Impedanzspitze (links) wäre der BR Port.
Die "obere" Impedanzspitze (rechts) wäre die des Gehäuses.

Hallo Namensvetter,

Sorry, die Aussage find ich irrefuehrend. Fuer mich ist das Impedanzminimum in der Mitte die Folge der Resonanzfrequenz des Helmholzresonators (Die Resonanz ist ein Folge der Kombination aus Gewicht der Luftsaeule im BR Port und Nachgiebigkeit der Luft im Gehaeuse). Die Impedanzspitzen links und rechts entstehen, weil der Lautsprecher selbst ja immer noch seine Eigenresonanz hat. Diese ist im theoretisch Optimalfall in der Mitte maximal bedaempft, nach unten und oben laesst die Daempfung der Bewegungen durch den Helmholzresonator nach und die Lautsprechermembran kann wieder mehr Eigenleben fuehren ...das fuehrt zu den Impedanzspitzen rechts und links. Das die gleich hoch sind zeigt an, dass die Eigenresonanz und die Helmholzresonanz auf der gleichen Frequenz liegen.

Das BR Rohr hat in Abhaenigkeit von der Laenge eine Eigenresonanz bei halber Wellenlaenge. Also eher so 500Hz-1000Hz.

Und das Gehaeuse hat Stehwellen auch wieder bei Innenmass = halber Wellenlaenge ..... z.B. 200Hz in meinem Beispiel.

[Punica]

Okay, vielen Dank, dass hilft schonmal weiter!

Ich habe natürlich als Vergleich eine ohmsche Last gemessen, die 56Ohm wurden schnurgerade angezeigt, daher gehe ich von keinerlei Hochpass im Mikrofonkreis aus.

Ganz anders sieht das bei der testweisen 1-Kanäligen Messung mit REW und meiner externen SK aus. Das ging voll in die Hose. (siehe Anhang)

[Toni H.aus St.K.2]

http://share-your-photo.com/c3bd0ed0b0
http://share-your-photo.com/c3bd0ed0b0
moechte sich mal jemand sich diese Messung anschauen und ein Komentar dazu abgeben? -bitte.
Das ist ein Rockford Fosgate (schlammschieber) in 8" gemessen mit Testgehaeuse.
Die Kurven und der Wiederstand ist sehr gering, an was koennte das liegen?

[eltipo]

Miss mal einen testwiderstand... Zb 10 ohm... Oder was so rumliegt.

[Toni H.aus St.K.2]

Hallo,

ich habe gerade 4 Wiederstaende gemessen.
0,22/47/2K/10K
alles sehr ueberzeugend - ueberprueft mit einem Uni-T Multimeter.

Das ist die Kurzgeschlossene Messung:
http://fs5.directupload.net/images/160404/wwkgw5pd.png (http://www.directupload.net)
Und das ist nochmal TSP ermitteln mit TestVolumen (http://www.directupload.net)
.Messung
Loudspeaker Parameters
Fs = 74.21 Hz
Re = 1.80 ohms[dc]
Le = 579.25 uH
L2 = 929.12 uH
R2 = 7.78 ohms
Qt = 0.85
Qes = 1.02
Qms = 4.98
Mms = 56.58 grams
Rms = 5.720529 kg/s
Cms = 0.000083 m/N
Vas = 5.33 liters
Sd= 213.82 cm^2
Bl = 7.128303 Tm
ETA = 0.22 %
Lp(2.83V/1m) = 92.00 dB

Closed Box Method:
Box volume = 12.73 liters
Diameter= 16.50 cm
Als Referenzwiederstand benutze ich ein 81,2 Ohm - Wiederstand.http://fs5.directupload.net/images/160404/cag6nbam.png (http://www.directupload.net)

[ton-feile]

Hi Toni,

ist das ein Car-Hifi Bass?
Da sind 2-Öhmer gar nicht so selten.

Kann also gut sein, dass Du richtig gemessen hast.

Gruß
Rainer

[Toni H.aus St.K.2]

ist das ein Car-Hifi Bass?

Ja ist einer.
Aber kommt dir der max-wert von 11 Ohm nicht etwas niedrig vor?
Liegt das an dem Impendance-Kontroll-Ring ?
Was heißt eigentlich Klippel-optimiert ?
und warum ist Fs und Qts so hoch ....
Wahrscheinlich ist das Ding noch nicht genug weich geklopft.
Ich hab jetzt das Gehaeuse nach den Parametern in der Anleitung gebaut und fuer meine Beduerfnisse zurechtsimuliert.
Das selbst gemessene hab ich beim Gehaeuse Ignoriert da ich kein Plan habe, wie sich das entwickelt.

[ton-feile]

Hi,

was meinst Du mit 11 Ohm max-wert?
Aus Deiner Messung lese ich bei 10kHz 32 Ohm ab.

Fs und Qts liegen für ein Chassis, das undicht (zB. in der Heckablage) im Auto verbaut wird, genau richtig.

Das Teil ist halt im Heimgebrauch eher etwas für einen Dipol, weil es praktisch in jedem Gehäuse dröhnen wird.

Gruß
Rainer

[Toni H.aus St.K.2]

was meinst Du mit 11 Ohm max-wert?

Ich meinte den Wert auf der Reso-Frequenz.

Leider sollte das Teil laut Rockford ein Fs von 40Hz und ein Qts von 0,54 haben und in einem 18L BR Gehaeuse mit kleinen HHR (5cm) mit 18cm laenge arbeiten....
Dewegen stellt sich mir die Frage, was diese Klippeloptimierung bringen soll, wenn die Werte weit von davon entfernt liegen...