Waarom is de impedantiemeting belangrijk?

Een luidspreker is nou eenmaal geen weerstand

Of in ieder geval erg handig om te weten? Het wordt wel eens gemakzuchtig over het hoofd gezien maar een luidspreker is allesbehalve een simpele rechte Ohmse weerstand. Een luidsprekersysteem is een samenraapsel van inducties, capaciteiten en Ohmse weerstanden, opgesloten in een behuizing die zijn eigen grote steen bijdraagt aan het eindresultaat. En daar kan een heel grillig verlopende curve uit ontstaan, variërend van enkele Ohms tot tientallen Ohm.

Veel versterkers zien het liefst een niet zo heftige op en neer gaande impedantie/ fase aan de speakerklemmen. In dat licht is het niet geheel onbelangrijk om een passende partner bij je versterker te zoeken of visa versa. En niet iedereen heeft immers een schier oneindige stroomleverancier als een Krell of Mark Levinson thuis staan…

Hoge bergen, diepe dalen

Je kunt aan de impedantiecurve aflezen hoeveel je versterker door het luidsprekersysteem belast wordt. Als de impedantie ineens naar een dal van enkele Ohms duikelt, zal de versterker dat op moeten vangen door stroom te leveren. Dat gaat de ene versterker beter af dan de andere. Een versterker die bij 8 Ohm bij voorbeeld 50 Watt kan leveren, moet ideaal gezien bij 4 Ohm 100 Watt geven, omdat de gevraagde stroom verdubbeld wordt. Bij 2 Ohm wordt dat 200 Watt. Die verdubbeling in stroom bij een gelijkblijvende uitgangspanning is lang niet alle versterkers gegeven. Een buizenbak houdt helemaal niet van een heftig op en neer gaande curve met stroomvragende diepe dalen. Natuurlijk moet je dit allemaal niet te zwart wit zien, we vragen immers niet continu het volle vermogen van onze versterkers. Sterker nog: dat doen we bijna nooit. Hooguit als je het haantje wilt spelen als je weer eens een achteloze bezoeker wilt laten horen wat je hifi wel niet kan… Een symptoom dat je vast ook wel kent als je regelmatig een hifi of AV show bezoekt.

Bergop gaat gemakkelijker af

In tegenstelling tot het bedwingen van de Alpe d’Huez op je fiets geeft bij een luidspreker een oplopende curve een steeds mindere belasting aan de aandrijver, ofwel de versterker die er voor staat. Bij het gebruik van een solid state versterker merk je er zo goed als niets van, door de lage uitgangsweerstand (hoge dempingsfactor) van de uitgangstrap. De spanning (het muzieksignaal) op de luidsprekerklemmen blijft nagenoeg constant bij de verschillende frequenties.

Bij een buizenversterker ligt dat anders, vooral als er geen of bijna geen tegenkoppeling wordt toegepast. Door de veel kleinere dempingsfactor van de buiseindtrap loopt de uitgangspanning min of meer mee met de bergen en dalen van de impedantie, en is geen sprake van een rechte frequentieweergave. Een buizenversterker vaart dus wel bij een impedantie die niet te laag is, maar ook niet te veel op en neer zwaait.

Rendement…

Bij het meten van het rendement van een luidspreker wordt er een signaal van 2,83 volt op de aansluitklemmen gezet, wat precies 1 watt vermogen vraagt als de luidspreker een impedantie van 8 Ohm heeft. Op 1 meter afstand levert dat bijvoorbeeld een geluidsdruk van 88 dB op. Een opgegeven rendement van 88 dB/Watt/meter lijkt heel redelijk, maar als de impedantie van de luidspreker in de praktijk naar 4 Ohm duikt, is het rendement in werkelijkheid nog maar 85dB/w/m. Dat komt omdat er bij die 4 Ohm geen 1 watt nodig is, maar 2 watt, omdat de versterker de dubbele stroom moet leveren in de gehalveerde weerstand. Gaat de curve nog verder omlaag, dan verergert de zaak alleen maar. Om nog een fatsoenlijke weergave van de pieken in de muziek te kunnen halen heb je een stevige kwaliteitsversterker nodig die niet in ademnood te komt.