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Impedanz sollte jeder wissen, der Musik aufnimmt oder spielt. Es wird jedes Mal wiedergegeben, wenn wir ein Instrument, Mikrofon, Gerät oder Lautsprecher anschließen. Dennoch wissen die meisten Leute, die aufnehmen, wenig oder nichts davon. In diesem Tutorial erfahren Sie, was wir alle über Impedanz wissen müssen, um gute Aufnahmen zu erhalten.
Für unsere Zwecke verwenden wir hier eine etwas enge Definition der Impedanz. Wir werden alle Implikationen und Gleichungen, die für ein Physiklehrbuch am besten übrig bleiben, ignorieren und die Impedanzaspekte betrachten, die für Musiker und Plattenspieler von praktischem Nutzen sind.
Für den praktischen Einsatz im Aufnahmestudio bezieht sich die Impedanz auf den Widerstand gegen elektrischen Strom. Das Wort Impedanz wird oft mit dem Buchstaben Z dargestellt und wird in Ohm (Ω) gemessen. Für einen Toningenieur werden die Impedanz hauptsächlich zur Anpassung der Ein- und Ausgänge von Instrumenten, Mikrofonen und Geräten sowie zur Anpassung der Lautsprecher an die Verstärker verwendet.
Alle Audiogeräteausgänge verfügen über eine Ausgangsimpedanz, die an die Impedanz des Eingangs angepasst werden muss, an den sie angeschlossen ist. Die gebräuchlichsten Impedanzbereiche sind hochohmig (im Allgemeinen um 20-50 kΩ), was am häufigsten bei Instrumenten auftritt, und niederohmig (um 150 bis 250 Ω), am häufigsten bei Mikrofonen, Mischern und Prozessoren. Der größte Teil der Zeitimpedanzanpassung in diesen Situationen ist so einfach wie das Einstecken von hochohmigen Geräten mit hochohmigen Eingängen und niederohmigen Geräten mit niederohmigen Eingängen.
In Situationen, in denen Sie einen hochohmigen Ausgang an einen niederohmigen Eingang anschließen möchten, z. B. direktes Aufnehmen eines Instruments, sollte eine DI-Box (Direct Injection) verwendet werden. Eine DI-Box wandelt das niederohmige Signal in eine hohe Impedanz um und gleicht das Signal aus. Es kann dann an einen hochohmigen Eingang wie einen Mikrofonvorverstärker angeschlossen werden.
In einigen Fällen, in der Regel zu besonderen Effektzwecken, kann es erforderlich sein, ein Gerät mit niedriger Impedanz, z. B. ein Mikrofon, an einen Eingang mit hoher Impedanz anzuschließen, z. B. einen Verstärker oder einen Effekt für eine Gitarre. In diesen Fällen sollte ein Abwärtswandler oder ein Impedanzanpassungswandler verwendet werden. Dadurch wird das Signal von einem symmetrischen XLR-Kabel abgenommen und in einen asymmetrischen, hochohmigen Ausgang (normalerweise eine 1/4-Zoll-Buchse) umgewandelt..
Bei der Anpassung der Lautsprecher an die Verstärker muss die Impedanz etwas anders angegangen werden. Verstärker sind mit einer Mindestimpedanz gekennzeichnet, die sich in der Regel neben den Lautsprecherausgängen befindet. Dies liegt normalerweise im Bereich von 4 Ω, 8 Ω oder 16 Ω. Der optimale Ausgang ergibt sich aus der genauen Anpassung dieser Last (d. H. Dem Anschließen eines 8-Ohm-Lautsprechers an einen Verstärker mit einer Mindestnennleistung von 8 Ohm). Setzen Sie eine höhere Last, z. B. einen 16-Ohm-Lautsprecher mit einer min. 8 Ω Amp, führt zu etwas weniger Lautstärke, ist aber ansonsten nicht problematisch. Wenn Sie eine niedrigere Last als die Mindestimpedanz auflegen, wird der Verstärker unnötig belastet und kann letztendlich beschädigt werden.
Das Anpassen von Verstärkern und Lautsprechern wird etwas schwieriger, wenn mehrere Lautsprecher an den gleichen Ausgang angeschlossen werden. In diesem Fall beeinflusst die Art und Weise, wie sie verdrahtet werden, die Gesamtlast, die sie für den Verstärker darstellen. Die drei Konfigurationen für die Verdrahtung mehrerer Lautsprecher sind seriell, parallel und seriell / parallel.
Eine serielle Verbindung ist, wenn die positive Leitung des Verstärkers an die positive Leitung des ersten Lautsprechers angeschlossen ist. Die negative Leitung dieses Lautsprechers wird dann an die positive Leitung des nächsten Lautsprechers angeschlossen, bis die negative Leitung des letzten Lautsprechers anliegt ist an die negative Leitung des Verstärkers angeschlossen. Wenn Lautsprecher auf diese Weise angeschlossen werden, ist die Gesamtlast die Summe der Impedanzen der einzelnen Lautsprecher. Zum Beispiel würden drei 8Ω-Lautsprecher in Reihe eine Gesamtlast von 24Ω darstellen (8Ω + 8Ω + 8Ω = 24Ω)..
Lautsprecher werden parallel geschaltet, wenn alle positiven Leitungen der Lautsprecher mit der positiven Leitung des Verstärkers und alle negativen Leitungen mit den negativen Leitungen des Verstärkers verbunden sind. Bei Parallelschaltung ist die Berechnung komplizierter. Die Gesamtlast einer Serie kann mit der unten angegebenen Gleichung berechnet werden. Die gute Nachricht ist, dass, wenn alle Lautsprecher in einer Parallelschaltung die gleiche Impedanz haben, die Mathematik so einfach ist, die Impedanz eines Lautsprechers durch die Gesamtzahl der Lautsprecher zu dividieren. Bei drei 8-Ohm-Lautsprechern würde die Gesamtlast also 2,67 Ω betragen (8 Ω ÷ 3 = 2,67 Ω)..
Die dritte Art der Verbindung mehrerer Lautsprecher wird als Serie / Parallel bezeichnet. Diese besteht aus der Parallelschaltung von in Reihe geschalteten Armen. In dieser Situation wird die Gesamtlast berechnet, indem die Gesamtimpedanz jedes Arms unter Verwendung der Mathematik für eine Reihenschaltung berechnet wird und anschließend die Gesamtimpedanz unter Verwendung der Gleichung für eine Parallelverbindung berechnet wird. Wenn also eine Serien- / Parallelverbindung aus drei Armen mit jeweils vier 4-Ohm-Lautsprechern besteht, beträgt die Gesamtimpedanz 4 Ω (4 Ω + 4 Ω + 4 Ω = 12 Ω, 12 Ω 3 = 4 Ω)..
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