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| Ri ist der Innenwiderstand (Quellwiderstand oder Ausgangswiderstand) des ersten Gerätes und Ra ist der Außenwiderstand (Lastwiderstand, Eingangswiderstand, Abschlusswiderstand) des folgenden Gerätes. Mit Widerstand R ist immer die Impedanz Z gemeint. |
| Spannungsanpassung: Ra >> Ri oder Rin >> Rout oder RLast >> RQuelle oder R1 >> R2 - Audio-Technik Leistungsanpassung: Ra = Ri oder Rin = Rout oder RLast = RQuelle oder R1 = R2 - HF-Technik |
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Anpassung von zwei Geräten entspricht einer Spannungsteilerschaltung − Ri << Ra (R2 << R1)
− Es gibt keine Leistungsanpassung in Audio −
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Beachte: Die Nummerierung der Widerstände ist jedoch umgekehrt wie bei einem Spannungsteiler.
R1 = Input (Eingangswiderstand) und R2 = output (Ausgangswiderstand).
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Bei Dezimal-Eingabe ist der Punkt zu verwenden.
| Selbst bei der im Tonstudio üblichen Spannungsanpassung Ri < Ra wird je nach dem Unterschied von Ri zu Ra der Pegel Δ L an der Schnittstelle etwas gedämpft, mit dem Anpassungsfaktor:  oder auch in Prozent.Die Impedanzen verhalten sich wie ein unbelasteter Spannungsteiler: R1 = Ri und R2 = Ra. Anpassungsdämpfung (Spannungspegeldämpfung):  in dB.Dämpfungsfaktor:  .Anpassungsfaktor ist nicht Dämpfungsfaktor. |
Siehe auch: Spannungsteiler − belastet
und Spannungsteiler − unbelastet
| Nach dem Pflichtenheft Nr. 3/5 des IRT, Technische Richtlinien für ARD-Tonregieanlagen, gilt für
Tonstudiogeräte: Ri < 40 Ω und Ra > 5 kΩ und für Mikrofoneingänge: Ri < 200 Ω und Ra > 1 kΩ |
| Der Lautsprecher mit seiner Schwingspule und dem Magneten wirkt auf den Verstärker
zurück. Dagegen hilft die Spannungsanpassung, denn die unkontrollierte Schwingung des
Lautsprechers induziert in der Schwingspule Ströme, die jetzt über die Endstufe
kurzgeschlossen werden. Durch die dadurch erzeugte Gegenkraft wird die Membran in
eine weitgehend exakte Kurve gezwungen. Daher muss man Lautsprecherkabel so kurz
wie möglich halten und der Querschnitt der Leiter sollte so dick sein, wie man sich leisten
kann. Sonst können selbst gute Lautsprecher an guten Endstufen ziemlich mittelmäßig
klingen. Der Dämpfungsfaktor beschreibt, wie stark die Rückwirkungen der von der
Lautsprecher-Schwingspule induzierten Spannung vom Verstärker gedämpft werden. Bei schlechter Dämpfung beginnt der Lautsprecher bei tiefen Frequenzen zu schwingen. Dass die Verstärkerquelle mit ihrem Ri an die Ra = 8-Ohm-Impedanz des Lautsprechers angepasst sein muss, ist ein ständiges unausrottbares Ri = Ra-Märchens, denn Ri < Ra - und das ist eben Spannungsanpassung. Ri liegt dabei so um 0,01 Ohm. Merke: Wenn am Verstärkerausgang 4 oder 8 Ohm dransteht, dann heißt das niemals, dass die Ausgangsimpedanz des Verstärkers diesen Wert hat. Das soll nur heißen, dass der Hersteller wünscht, dass dort 4 oder 8 Ohm Lautsprecher (Boxen) angeschlossen werden sollten. Die Ausgangsimpdanz von Verstärkern ist immer kleiner als 0,5 Ohm. Zwischen Verstärker und Lautsprecher haben wir immer Spannungsanpassung. Auch im PA-Bereich gibt es keine Leistungsanpassung. |
| Siehe auch: Brauchen wir Leistungsanpassung bei Lautsprechern? Die unterschiedlichen Namen für die beiden Impedanzen Ri und Ra Über das richtige Anpassen von Lautsprechern und Kopfhörern |
Unterschiedliche Namen der beiden Impedanzen Ri and Ra
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In der Tonstudiotechnik ist der Ausgangswiderstand Ri des Mikrofons kleiner als 200 Ohm
und der Eingangswiderstand Ra des Mischpults (Vorverstärkers) liegt zwischen 1000 und
2000 Ohm. Ein Spannungsverlust durch Anpassungsdämpfung von kleiner 1 dB ist in der
professionellen Tonstudiotechnik annehmbar. Der Kabelwiderstand zählt zur
Quellimpedanz. Wegen der geringen Spannung der Quelle ist hierbei Kabelabschirmung
unbedingt notwendig. Spannung am Eingang des Verstärkers = Leerlaufspannung der Quelle · Ra/(Ra+Ri) |
| Es gibt keine Leistungsanpassung Ri = Ra zwischen Endverstärker und Lautsprecher. Leistungsanpassung ist ein Märchen. Wir haben Spannungsanpassung Ri < Ra. Das gilt auch für Röhrenverstärker deren Ausgangswiderstand etwa 1/10 der Lautsprecherimpedanz beträgt. Somit haben wir hier Ri < Ra. Das ist eine Tatsache! |
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In der analogen Tonstudiotechnik gibt es keine Leistungsanpassung. In Audio verwenden wir alleine Spannungsanpassung. |
Die Bedeutung von Eingangswiderstand und Ausgangswiderstand,
also der Impedanzen, bei der Anpassung in der Tontechnik
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Der Dämpfungsfaktor wird als Zahlenwert angegeben, jedoch auch als Dezibelwert.
| Einfach den Wert links oder rechts eingeben. Der Rechner arbeitet in beide Richtungen des ↔ Zeichens. |
Berechnung des Dämpfungsfaktors.
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Wie berechnet man den Dämpfungsfaktor DF zum Beispiel bei 1 kHz, wenn weder Ri der
Quelle noch Ra der Last bekannt sind? Man lässt von der Quelle einen 1 kHz abgeben und misst die erzeugte Spannung U0 am Ausgang im Leerlauf, also ohne Last. Dann misst man an dieser Stelle die Spannung UL, wenn die Last (Ra) angelegt ist. Der Dämpfungsfaktor ergibt sich aus: |
| Leistungsanpassung Leistungsanpassung ist eine Anpassung in der Elektronik-Designpraxis für Telefonleitungen, Antennen und Funkfrequenzen, indem die Eingangsimpedanz ZL (Ra) einer elektrischen Last gleich der festen Ausgangsimpedanz ZS (Ri) der Signalquelle gemacht wird, (was mit "Interface"-Verbindung bezeichnet wird), um die Übertragung der Leistung zu maximieren und die Reflexionen an der Last zu minimieren. ZL = ZS (Ra = Ri). Hierzu gehören auch alle digitalen Geräteverbindungen. Zu dieser Leistungsanpassung wird recht häufig irrtümlicherweise die Verbindung vom Leistungsverstärker (Endverstärker) zum Lautsprecher gezählt. Woher kommt denn diese falsche Behauptung? |
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| Das ist ein ständiges Weitergeben eines unausrottbaren Märchens. Der Ausgangswiderstand des Lautsprecher-Verstärkers hat wirklich immer nur ein Zehntel oder gar ein Hundertstel des Wertes, den der Lautsprecherwiderstand hat. Der Wert des Ausgangswiderstands Ri des Verstärkers wird üblicherweiser im Dämpfungsfaktor DF versteckt und kann recht leicht ausgerechnet werden: Ri = Ra / DF. Ra ist der Lautsprecherwiderstand oder die Lautsprecher-Impedanz. Der Kabelwiderstand zählt zur Quellimpedanz. Wegen der hohen Spannung der Quelle ist hierbei keine Kabelabschirmung notwendig. Amateure sprechen als Jargon gerne von einem 8-Ohm-Verstärker, wenn sie meinen, dass an den Verstärkerausgang ein "8-Ohm-Lautsprecher" angeschlossen werden sollte. Händler bedienen genau diese Ausdrucksweise. Und so krumm sieht in Wirklichkeit die Lautsprecherimpedanz-Kurve eines 8-Ohm- Lautsprechers aus: http://www.sengpielaudio.com/TypischeLautsprecherImpedanzKurven.pdf |
| Spannungsanpassung Die Anpassung, die vor allem bei Audio- und Tonaufnahmen verwendet wird, ist die Spannungsanpassung, bei der die Eingangsimpedanz ZL (Ra) einer elektrischen Last viel größer ist als die feste Ausgangsimpedanz (ZS) der Signalquelle, (was mit "Interface"-Verbindung bezeichnet wird), um die Übertragung des Spannungssignals an die Last zu maximieren. ZL >> ZS (Ra >> Ri). Dieses gilt wirklich auch für Lautsprecher. Die andere Konfiguration gilt besonders für Telefonleitungen, Antennen und auch Radiofrequenzen. Es ist die Leistungsanpassung, wobei die maximale Leistung übertragen wird. ZL = ZS. Dieses gilt auch für alle digitalen Geräteverbindungen (Schnittstellen). |
| Glücklicherweise gibt es keine Verstärker, die einen Ausgangs-
widerstand von 4-Ohm- oder 8-Ohm haben, damit sie an Laut-
sprecher mit genau diesen Werten passen. Wir haben keine Leistungsanpassung, wir haben Spannungs- anpassung, wobei der Endverstärker oft einen Ausgangs- widerstand hat, der nur ein Hunderstel der Lautsprecherimpedanz beträgt. An Leistungsverstärkern für Musiker steht meistens am Ausgang dran: 4 Ohm bis 8 Ohm − um dem Anwender mitzuteilen, dass nur ein 4-Ohm- oder 8-Ohm-Lautsprecher zu verwenden sei und nicht, um die "richtige" Ausgangsimpedanz anzugeben, die um 0,1 Ohm liegt. Das ist jedoch nur selten den Anwendern bekannt. |
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| In der Hi-Fi- und Audiotechnik haben Verstärker allein Spannung zu
verstärken und nichts anderes. An den Eingang des Verstärkers werden
Geräte angeschlossen die nur geringe Audio-Spannungen liefern, wie z. B.
CD-Spieler, Plattenspieler, Gitarren, Sythesizer, Mikrofone, Tuner ... Diese niedrige Spannung wird verstärkt, um dem Lautsprecher die benötigte hohe Spannung zu liefern. Wer in der Audiotechnik von Leistung am Eingang und Ausgang des Verstärkes spricht, der "schwafelt" ziemlichen Unsinn. |
| Wenn dich Audio nicht interessiert, weil du in der HF-Welt lebst, dann gehe zu "Leistungsanpassung":http://www.qsl.net/va3iul/Impedance_Matching/Impedance_Matching.pdf |
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