Einfache Erklärungen zur "mechanischen Impedanz"
("Impedanz" kommt aus dem Lateinischen von "impedire" = „hemmen“, „hindern“.)
Die physikalisch exakte Erklärung der "Impedanz" ist komplex und das Verstehen in allen Einzelheiten ist nicht unbedingt verständnisfördernd. Darum bedienen wir uns ein paar einfacher zu verstehender Hilfskrücken (auch Eselsbrücken genannt). Und das sind unsere ganz normalen Mehrwege-Lautsprecherboxen.
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Die (elektrische) Impedanz beim Lautsprecher
- Wer viel "mißt" - mißt MIST, hier den Gleichstromwderstand..
Wir beginnen beim Lautsprecher. In der gesamten weltweiten Werbung werden sowohl die einzelnen Lautsprecherchassis als auch alle Lautsprecherboxen mit 4 oder 8 oder gar 16 "Ohm" (oder noch mehr oder sogar weniger) spezifiziert und angeboten.
Ein unbedarfter Laie würde jetzt sein (super tolles) "Vielfach- Instrument" benutzen und einfach mal messen, wieviel "Ohm" da angezeigt werden. Doch was mißt er wirklich: Er mißt den Gleichstromwiderstand dieses komplexen Gebildes (bei einer Box), das da im Inneren wohnt. Denn zu den (oft drei) Lautsprecherchassis gehört die Frequenzweiche natürlich dazu. Und er mißt "Mist", denn so geht das nicht. "Ohm" ist also gar nicht gleich "Ohm".
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Die elektr. Impedanz ist der (elektrische) Scheinwiderstand
- Ein uralt Meßgerät
- Ein "Mittelaltes"
Der Profi benutzt natürlich einen sogenannten Scheinwiderstands- prüfer. Am Ende maßgeblich ist nämlich die elektrische "Impedanz" der Box, weil die beim Messen benutze (eingestellte) Meßfrequenz eine ganz große Rolle spielt.
Bei der elektrischen "Impedanz" wird dann nochmal unterschieden zwischen der statischen Impedanz und der dynamischen Impedanz. Der (ohmsche) Gleichstromwiderstand gibt nur geringe Anhaltspunkte, welcher wirkliche Widerstand bei einer Vielzahl von Frequenzen wirksam wird.
Bei diesen sogenannten Lautsprechertests wird inzwischen (also "sehr oft") die Impedanzkurve des hörbaren Frequenzbereiches gemessen und bildlich aufgezeigt. Das ist dann der eigentliche "Widerstand", der hinten an jedem Verstärkerausgang als Box dran hängt und der vom Verstärker "gefüttert" werden muß.
Und dieser Scheinwiderstand geht bei "sogenannten" 8 OHm-Boxen durchaus mal auf 3 Ohm runter und auf 50 Ohm hoch. Eine Lautsprecherbox hat also einen sehr unterschiedlichen Widerstandsverlauf - je nach Frequenz. Die dann im Prospekt als Nennwert angegebene "Impedanz" wird allermeist bei 1.000 Hz gemessen.
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Die "Impedanz" - Formulierungen aus der wikipedia
In der Akustik sind drei unterschiedliche spezielle Definitionen der Impedanz gebräuchlich – das sind also Widerstände, die der Ausbreitung von Schwingungen in einem bestimmten Umfeld entgegenwirken.
Und da dieses Umfeld sehr komplax ist, ist auch die Impedanz eine komplexe Größe, die sich aus der Resistanz R (dem Realteil) und der Reaktanz X (dem Imaginärteil) zusammensetzt. Das Verstehen der elektrischen Impedanz "Z" haben wir an unserem Beispiel weiter ober erläutert.
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Jetzt zur mechanischen Impedanz "ZM"
Die mechanische Impedanz "ZM" beschreibt also den Widerstand, der der Ausbreitung mechanischer Schwingungen z. B. von Lautsprechermembranen, Mikrofonen, Gehörknöchelchen oder mechanischen Filtern entgegengesetzt wird. Sie ergibt sich als Quotient von Kraft F und Geschwindigkeit v.
Das gilt natürlich auch für den mechanischen Wandler namens "Schallplatten-Abtaster" (oder das Tonabnehmersystem), und auf den Abtaster (bzw. die bislang verfügbaren Artikel darüber) wollen wir hier hinaus.
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