impedantie koptelefoon meten

Mijn ervaring is dat bij speakers de DC weerstand x 1,25 een redelijke indicatie van de impedantie geeft.

Normaal worden speaker impedanties bij 1kHz gemeten of bij een door de fabrikant opgegeven frequentie.

Heb net even gemeten aan een oortelefoontje. Gemeten DC weerstand: 29 ohm. Door de fabrikant aangegeven impedantie: 32 ohm.
Ik had eigenlijk niet verwacht dat de DC weerstand en de 1000 Hz impedantie zo dicht bij elkaar zouden liggen.
Maar DC meten is dus een bruikbare methode om b.v. het onderscheid tussen 16 en 32 ohm te bepalen.
Bedankt!

Stel je eens voor dat de impedantie van een 4 ohm luidspreker (bij 1000 Hz) echt alleen inductief zou zijn. Bij 20 Hz zou hij dan nog maar 0,08 ohm meten - en bij 20 kHz 80 ohm.
Dus hoewel het voor het rendement niet best is, is de versterker wel blij met het relatief grote weerstandsaandeel.

Ik had niet verwacht dat het alleen maar inductief zou zijn. Maar ik had wel verwacht dat de 1000Hz impedantie zo'n 2 keer zo groot zou zijn als de DC weerstand. Dat is kennelijk niet zo.

Net ook nog een gewone koptelefoon gemeten. DC weerstand is 34 ohm.
Wat daarvan te denken? Ik dacht dat 32 ohm een gangbare waarde was voor de impedantie. Maar dat kan niet, aangezien de impedantie nooit kleiner kan zijn dan de DC weerstand.

PS: net even de specs opgezocht. opgegeven impedantie blijkt toch 32 ohm te zijn. (Philips SHP2000)

[Bericht gewijzigd door KlaasZ op woensdag 1 december 2010 17:50:13 (11%)]

Nee nee, ik zeg ook niet dat je dacht. Ik zeg alleen STEL je voor.
Maar het zal wel niet zo nauw komen, denk ik, vooral niet als L en R wel redelijk op elkaar lijken.

De nominale impedantie van een luidspreker, ook die in een koptelefoon, is een globale richtwaarde met grote toleranties (+/- 20%) en geldt voor frequenties ver onder en boven de resonantie-frequentie. Zie http://sound.westhost.com/tsp.htm voor een typisch impedantieverloop van een 8Ω speaker.
Zoals je ziet is de DC-weerstand inderdaad de beste indicatie.

Op 1 december 2010 17:42:40 schreef KlaasZ:
Net ook nog een gewone koptelefoon gemeten. DC weerstand is 34 ohm.
Wat daarvan te denken? Ik dacht dat 32 ohm een gangbare waarde was voor de impedantie. Maar dat kan niet, aangezien de impedantie nooit kleiner kan zijn dan de DC weerstand.

Toleranties spelen mee, afhankelijk van de prijs/kwaliteit, verder is op de Ohm nauwkeurig meten moeilijker dan het lijkt.

Op 1 december 2010 18:32:35 schreef Henry S.:
...verder is op de Ohm nauwkeurig meten moeilijker dan het lijkt.

Weet ik, en ik doe daarom vaak een extra check. B.v. een paar weerstanden pakken van 33 0hm met een opgegeven tolerantie van 1%. Kijken wat mijn meetinstrument daarvan vindt, en dan die koptelefoon meten.

Al met al ben ik toch wat wijzer geworden: de impedantie ligt dicht bij de ohmse weerstand, en toleranties tot 20% zijn niet ongebruikelijk.

Hangt ook van de meetfrequentie af. Kan op de resonantiefrequentie makkelijk het dubbele of meer zijn...

Klaas, STEL dat er onder de 300Hz een belangrijk aandeel van de impedantie inductief is. Dan wordt dat bij bijvoorbeeld 50Hz zeker overheersend. Je versterker is dan een spoel aan het uitsturen en zal er dus nooit vermogen in kunnen duwen. Een goed ontworpen luidspreker zal zich dus over het gehele frequentiebereik dus resistief moeten gedragen.

De LC schakelingen in boxen om de hoge van de lage tonen te scheiden zouden dus ook een constante impedantie moeten hebben. Volgens mij kan dat en worden ze dus daarop ontworpen.

Op 2 december 2010 08:47:06 schreef rew:
Klaas, STEL dat er onder de 300Hz een belangrijk aandeel van de impedantie inductief is. Dan wordt dat bij bijvoorbeeld 50Hz zeker overheersend.

Waarom bij 50Hz overheersend? 50Hz is toch minder dan 300Hz? En dan zal het bij 1000Hz zeker overheersend zijn, want dat is nog hoger. Maar we hadden al geconstateerd dat de impedantie bij 1000Hz niet zo veel verschilt van de ohmse weerstand.

Je versterker is dan een spoel aan het uitsturen en zal er dus nooit vermogen in kunnen duwen.

Toch wel. Die spoel wordt in beweging gebracht om de conus aan te drijven, en daar gaat vermogen in zitten.

Al met al is mijn oorspronkelijke vraag afdoende beantwoord. De gemeten ohmse weerstand is een goede indicatie van de impedantie.
Ik had oorspronkelijk het idee dat ik een 1000Hz generator moest gaan maken om het goed te kunnen meten, maar dat bljikt dus niet nodig te zijn.

Bij de meeste frequenties is de impedantie redelijk lineair aan de Ohmse weerstand.
Alleen op de resonantiefrequentie wijkt die zoals gezegd vaak sterk af.
Zie grafiek van een 6 Ohm speaker, die bij resonantie bijna 8x zo hoge impedantie heeft...

Klaas, Ik verwacht dat bij lagere frequenties een spoel een lagere impedantie krijgt. De weerstand lijkt dan af te nemen.

Alles wat energie aan de lucht overbrengt zie je electrisch terug als resistieve impedantie.

Ik weet niet hoe efficient een luidspreker normaal is, maar als dat bijvoorbeeld maar 10% is, dan heb je gelijk en kan de impedantie dus een factor 10 lager worden voordat ie aan het opgenomen vermogen moet gaan prutsen. Maar volgens mij zijn luidsprekers redelijk efficient.

Het rendement van een luidspreker is nog geen 1%, zie http://nl.wikipedia.org/wiki/Luidspreker en is alleen resistief op de rensonantie-frequentie en ver daarboven voordat de spreekspoel-inductie een rol gaat spelen.

Oh ok.

Hier wat mooie metingen:
http://www.cliftonlaboratories.com/headphone_impedance.htm

Normaal ligt de impedantie van een luidspreker ong 20% hoger dan de ohmse weerstand.
Nu ben ik gaan meten (vlgs Dirksen): Een weerstand in serie met de luidspreker, over deze twee uiteinden een toongenerator met 1000Hz. De weerstand zo instellen dat de spanningsval over de luidspreker en over de weerstand gelijk zijn. De gemeten waarde van de weerstand geeft dan de impedantie van de luidspreker.
Wat is er dan mis als ik 3 Ohm op mijn weerstand vind en 4 Ohm op mijn luidspreker ?

Dan doe je het niet goed. Je moet de weerstand zo instellen dat de spanningsval over de luidspreker en over de weerstand gelijk zijn; dat is nu nog niet zo.

Wacht even, ik lees het verkeerd denk ik.
Dus je hebt eerst de spanningen gelijk gemaakt; de weerstand was toen 3 ohm, naderhand gemeten bij gelijkstroom.
Dus zeg je: dan moet bij 1000Hz de Z van de luidspreker ook 3 ohm zijn.
Maar de gelijkstroomweerstand meet je als 4 ohm. Is dat het?

Ik stel de weerstand zodanig in dat ik met de universeelmeter een bepaalde wisselspanning meet over de 2 klemmen van de luidspreker, en dezelfde wisselspanning over de weerstand. Dan meet ik met de ohmmeter 4 Ohm op de luidsspreker en 3 Ohm over de weerstand.

Tjee..
Als je inplaats van de luidspreker, een parallelschakeling van een weerstand van 4 ohm en een condensator van 35uF had, zou je dat precies zo meten. Dié is 4 ohm op DC en 3 ohm op 1000Hz.

Bij 1000 Hz kan de impedantie van de speaker natuurlijk gewoon 3 ohm zijn. Ligt er helemaal aan wat voor soort speaker dat was. Toch geen meerweg speaker hoop ik?

Dat bewijst maar weer eens dat het rendement van luidsprekers erbarmelijk laag is.
de ohmse dc weerstand die je meet is namelijk de weerstand van de spoel en dus 100% verlies.

Dus zo'n 80% van de toegevoerde energie is voor de kat zijn viool.

Daarmee staat nog een zelfinductie in serie, die wel de impedantie verhoogt, maar geen vermogen opneemt en in bedrijf wordt nog een zuiver Ohmse weerstand geinduceerd, die het gevolg is van de mechanische verplaatsing van de conus +lucht en de wrijving van de conus in zijn ophanging.
Het is dus de elektrische vertegenwoordiging van de arbeid die de conus levert, dus de muziek.

Ik neem aan dat het verrvangingsschema de gelijkstroomweerstand is, die in serie staat met de Xl vanwege de zelfinductie en parallel over de spoel de geinduceerde weerstand.

Een beetje zoals een transfo, maar dan met een heel slechte primaire.die 80%-90% van het vermogen opslokt.

Bij 1000 Hz kan de impedantie van de speaker natuurlijk gewoon 3 ohm zijn.

Daarmee staat nog een zelfinductie in serie, die wel de impedantie verhoogt, ...

Heren, heren.. de grap is nu juist dat de gelijkstroomweerstand 4 ohm is, en de impedantie bij 1000Hz 3 ohm.
Dàt is het raadsel dat D.W. ons voorlegt.

Op 3 september 2011 19:55:22 schreef Frederick E. Terman:
[...][...]Heren, heren.. de grap is nu juist dat de gelijkstroomweerstand 4 ohm is, en de impedantie bij 1000Hz 3 ohm.
Dàt is het raadsel dat D.W. ons voorlegt.

Je hebt gelijk, dan moet het vervangingsschema zijn: dc weerstand + inductieve reactantie in serie met over het geheel de equivalente weerstand die de mechanische arbeid vertegenwoordigt. Dan klopt het wel.

Als proef zou je kunnen een boek of zo voor de conus houden.
Die wordt dan zwaarder belast en de impedantie zou meetbaar moeten dalen.