[Frage] Wie die Impendanz von dynamischen Mikrofonen/Kapseln durch Messen bestimmen?

[GuywithBass]

Hallo Gemeinde,

ich will einige ausgediente Tonbandmikrofone umbauen, bzw. die dynamischen Mikrofon-Kapseln in andere Gehäuse bauen und ggf. speziell feste Filter anpassen. Dabei möchte ich u.a. auch Frequenzgang beeinflussende passive Filter nutzen.

Teilweise habe ich die technische Werte vorliegen, teilweise aber wiederum nicht. Auf der Suche nach einer Messtechnischen Hilfsvorrichtung für die Mikrofonimpendanz, bin ich auf eine Messbrücke gestossen, bei der ich mit Hilfe einer festgelegten Frequenz die Induktivität einer Spule über den Umweg des Scheinwiederstandes, sprich der Impendanz bestimmen kann.

Zwei sehr gleiche 10k Ohm Widerstände bilden einen Spannungsteiler. Ein zweiter Spannungsteiler wird aus der zu messenden Induktvität und einem Potentiometer gebidet.

Wenn das ganze mit Wechselspannung beaufschlagt wird, wird so lange am Potentiometer gedreht bis die Spannung beim Voltmeter gleich null ist. Dann entspricht der am Potentiometer eingestellte Widerstand der Impendanz der Spule. Erster kann dann mit einem Ohm-Meter gemessen werden.

Frage1: Wenn ich statt der Spule jetzt ein dynamisches Mikrofon anschließen würde, würde dann der ermittelte Scheinwiderstand der Impendanz, bzw. dem Ausgangsiwderstand des Mikrofons entsprechen? Oder mache ich hier einen erheblichen Denkfehler, weil eigentlich der Ausgangswiderstand der Quotient aus Ausgangsspannung und Ausgangsstrom ist, der durch Erregung mit Schall entsteht und der Messaufbau für den Eingangswiderstand gedacht ist?

Frage2: Gefährde ich durch eine solche Messung mein Mikrofon? Wenn ich im einstelligen mV bei der Wechselspannung bleibe dürfte die Auslenkung der Memmbran in etwa der bei Beaufschlagung mit dem entsprechenden Schalldruck entsprechen.

Frage3: Wenn obiger Weg ein Irrweg ist, wie komme ich dann an die Impendanz ran? Voltmeter, Frequenzgenerator und Oszillograph habe ich im Zugriff. Eine Schallquelle mit definierter Lautstärke weniger.

Sachdienliche Hinweise, bevor ich das erste Mikrofon schrotte wären mir sehr angenehm. Wenn ich hier im falschen Unter-Forum bin, bitte verschieben.

Gruß

GwB

 

[mikroguenni]

Die Impedanz eines Mikrofons ist hauptsächlich ohmsch und läßt sich direkt messen.

Ansonsten 1- 10mV (evtl über ein paar hundert Ohm) an die Spule anlegen und den Strom messen. Frequenz hochfahren und feststellen ab welcher Eckfrequenz der Strom geringer wird. Daraus läßt sich der induktive Anteil ableiten. Im Bereich der Resonanzfrequenz wird die Impedanz ebenfalls stark ansteigen, das ist aber nicht induktiv.

 

[GuywithBass]

@mikroguenni Erstmal herzlich Dank!

Die Impedanz eines Mikrofons ist hauptsächlich ohmsch und läßt sich direkt messen.

Den realen Widerstand mittels Ohmmeter zu bestimmen ist schön einfach und gibt mir für mich mit ausreichender Genauigkeit einen Hinweis wo in etwa die Impendanz liegt. Beim TD 26 von Telefunken habe ich ca. 700 Ohm gemessen. Angegeben wird eine Impendanz bei 1 kHz von 750 Ohm.

Ansonsten 1- 10mV (evtl über ein paar hundert Ohm) an die Spule anlegen und den Strom messen. Frequenz hochfahren und feststellen ab welcher Eckfrequenz der Strom geringer wird. Daraus läßt sich der induktive Anteil ableiten. Im Bereich der Resonanzfrequenz wird die Impedanz ebenfalls stark ansteigen, das ist aber nicht induktiv.

Ergo müsste mit dem von mir oben genannten Verfahren auch die Impendanz gemessen werden können.

Bitte bestätigen.

 

[mikroguenni]

Ja, nur zu!

 

[GuywithBass]

So das mit der Messbrücke mag ja funktionieren, nur muss ich dann auch immer ein Potenztionmeter haben, das fein genug in dem fraglichen Bereich des Scheinwiderstandes ist.

Einfacher wäre es es, wenn ich ein Messgerät für die Induktivität hätte. Soll es ja geben. ;-)

Gesagt, gesucht, gefunden und gleich gekauf! Ein Nobrainer in der Bucht. Ein "Digital Multimeter LCR" für keine 18,- Euro all in kommt jetzt aus dem Reich der Mitte zu mir.

 

[Etna]

Moin!

Wenn ich mir so das LCR ansehe, kräuseln sich bei mir die Fußnägel hoch! Keine umschaltbaren Messfrequenzen, dann der Messbereich und angeblich hochgenau. Dem trau ich nur von 12Uhr bis Mittags über den Weg!!! Aber es ist schon wahr. Ein LCR Meter in halbwegs zuverlässlicher Qualität gibt es erst ab 300+ Euro. Also ich stehe ja auf das Ding hier:

Aber das lohnt sich ja auch erst, wenn man es öfter in Gebrauch hat...

Was die Messbrücke angeht ist alles richtig verstanden worden. Meines Wissens nach ist die Impedanz immer nur für 1kHz angegeben. Das heißt aber nicht, dass man den ganzen Impedanzverlauf messen darf. Das ist eigentlich noch aussagekräftiger als alles andere. Zumal die nicht einfach wie eine Luftspule im System Mikrofon verlaufen wird, da durch die Eigeninduktivität und das äußere Magnetfeld sehr viele Paramter von außen hinzugeführt werden.

Aufpassen solltest du unbedingt bei den beiden Widerständen. Ich würde hier wirklich hochakkurate Messwiderstände mit einer Toleranz unter 1mOhm in betracht ziehen, auch wenn die beiden Widerstände teurer als dein LCR werden würden. Zudem rate ich auch immer zur 4-Punkte-Messung:

Aber wenn präzision nicht gefragt wird, kann man auch von Hand 2 recht ähnliche Widerstände nehmen. Vielleicht aus einer 100er Packung die zwei ähnlichsten aussortieren.

Ansonsten habe ich keine weiteren Ideen mehr zum Thema, da ich keinen Fehler auf die Schnelle entdecken konnte. Jupp, anstatt der Spule kommt halt das Mikro ran und gut. Und bei einigen mV würde ich auch bleiben. Ich habe aber weniger Angst, dass deine Spule als Lautsprecher mechanisch kaputt geht, sondern eher, dass du den dünnen Draht zum glühen bringen könntest.

Also, frohe Messung!

Schicken Gruß,
Etna

 

[GuywithBass]

Wenn ich mir so das LCR ansehe, kräuseln sich bei mir die Fußnägel hoch! Keine umschaltbaren Messfrequenzen, dann der Messbereich und angeblich hochgenau. Dem trau ich nur von 12Uhr bis Mittags über den Weg!!! Aber es ist schon wahr. Ein LCR Meter in halbwegs zuverlässlicher Qualität gibt es erst ab 300+ Euro.

Ich vermute, das die Messungenauigkeit für mich alle Mal ausreicht.

 

[Etna]

Moin!

Wenn das an Genauigkeit reich - was ich gut verstehen kann - was hieltest du davon mit einem Mikrocontroller die Messungen zu automatisieren? Man könnte während eines Sinus Sweeps das hörbare Frequenzspektrum abfahren und kontinuierlich Messungen aufnehmen. Als Quelle würde ja ein Handy reichen oder dein PC und du bräuchtest nur zwei analoge Eingänge am uC, um dann die Impedanz über die Frequenz aufzeichnen zu können. Es gibt ja genügend Boards mit fertiger Entwicklungsumgebung die günstig und schnell zu handhaben sind.

Schicken Gruß,
Etna

 

[GuywithBass]

Wenn das an Genauigkeit reich - was ich gut verstehen kann - was hieltest du davon mit einem Mikrocontroller die Messungen zu automatisieren? Man könnte während eines Sinus Sweeps das hörbare Frequenzspektrum abfahren und kontinuierlich Messungen aufnehmen. Als Quelle würde ja ein Handy reichen oder dein PC und du bräuchtest nur zwei analoge Eingänge am uC, um dann die Impedanz über die Frequenz aufzeichnen zu können. Es gibt ja genügend Boards mit fertiger Entwicklungsumgebung die günstig und schnell zu handhaben sind.

Mir reicht die Induktivität, als sinulärer Messpunkt. Reicht vollkommen aus um einen Hardware-EQ zu berechnen.