Luidsprekerimpedantie, weerstand & vermogen

4 Ohm, 8 Ohm, impedantie, watt, vermogen, pfff! Hoe zit dat nou eigenlijk? Waarom krijg ik die termen toch alsmaar naar mijn hoofd gesmeten? En is het wel belangrijk voor mij als muzikant? Goede vragen, het is een beetje ingewikkeld. 

Luidsprekerimpedantie, weerstand & vermogen Luidsprekerimpedantie, weerstand & vermogen

Luidsprekerimpedantie, weerstand & vermogen 

4 Ohm, 8 Ohm, impedantie, watt, vermogen, pfff! Hoe zit dat nou eigenlijk? Waarom krijg ik die termen toch alsmaar naar mijn hoofd gesmeten? En is het wel belangrijk voor mij als muzikant? Goede vragen, het is een beetje ingewikkeld. 
 
Wanneer je je als bassist gaat oriënteren op een nieuwe basversterker, speakerkast of een aanvulling op je bestaande set-up, krijg je meteen deze technische termen voor je kiezen. Het is belangrijk om met deze begrippen rekening te houden, deze natuurkundige begrippen bepalen namelijk grotendeels je sound, volume en de veiligheid van je apparatuur!  

Als je hierin de verkeerde keuze maakt haal je niet het optimale uit je spullen of beschadig je zelfs je apparatuur. Maar geen zorgen, wij helpen je graag en hebben hieronder het een en ander voor je uitgelegd. 

Allereerst wat feiten op een rij: 

  • Speakers zijn feitelijk grote weerstanden met een frequentie afhankelijke weerstand. Dit noemen we impedantie (uitgedrukt in Ohm) en zorgt voor de nodige belasting van een versterker. 
  • Speakers hebben een maximale powerhandling RMS. RMS betekend Root-Mean-Square oftewel kwadratisch gemiddelde en staat voor het effectieve vermogen.
  • Versterkers kunnen gebaseerd zijn op verschillende eindversterkingstechnieken zoals bijvoorbeeld klasse-D, transistors en buizen techniek. 
  • Transistorversterkers en versterkers met klasse-D eindversterkers leveren een wisselend vermogen afhankelijk van de totale impedantie van de speaker(s) die je aansluit. 
  • Bij buizenversterkers dient de speaker impedantie altijd gematcht te worden met de ingestelde uitgangsimpedantie van de versterker. 

De juiste versterker voor jouw situatie 

De juiste keuze van een versterkerkast of combinatie van kasten zal in eerste instantie afhangen van je smaak en welke sound je zoekt. Het formaat van de speaker(s), een specifieke configuratie van speakers in één kast of een combinatie van meerdere kasten bepaalt je klank.

Daarnaast heb je misschien nog een voorkeur voor de draagbaarheid van je set. Heb je bijvoorbeeld liever twee kleinere kastjes of toch één wat grotere kast?

Wanneer je eenmaal weet wat je wilt vanuit klank-technisch perspectief, is het tijd om het technische aspect te bekijken. Kijk hierbij naar de totale impedantie van speakers, de maximale powerhandling van een speaker(combinatie), het vermogen van de versterker en houd alvast rekening met mogelijke uitbreidingen van je set-up in de toekomst. Wanneer je hierin een goede keuze maakt zal je bas set optimaal presteren en voorkom je schade. 

Weerstanden optellen, hoe zat dat ook alweer? 

Om de totale impedantie van speakers te berekenen moet je weerstanden optellen. Misschien heb je dit wel ooit geleerd op de middelbare school, en misschien is dat al weer even geleden. Laten we je kennis daarom eens opfrissen!

Je kunt je speakers op twee manieren aansluiten. In serie; dus van kast naar kast doorlussen. Of parallel; vanuit twee gescheiden speaker uitgangen van de versterker. De rekensom van weerstanden in een serie aansluiting is simpelweg de weerstanden bij elkaar optellen. Bij een parallel aansluiting is dit anders.

Dus; een serieschakeling van twee kasten van 4 Ohm geeft een totale impedantie van 8 Ohm. In een parallel schakeling, tellen we twee 4 Ohm kasten op als: 1 / (1/4 + 1/4) = 1/0.5 = 2 Ohm. En twee 8 Ohm kasten tellen we op als: 1 / (1/8 + 1/8) = 1/0.25 = 4 Ohm.

Snappie? 

De juiste technische match 

Vervolgens is het belangrijk om technisch gezien de juiste match met een versterker te kiezen. Dit hangt in de eerste plaats af van het type versterker dat je gebruikt.  

Buizenversterker 

Als dit een buizenversterker is dan is de praktijk eigenlijk vrij simpel; de impedantie van de speaker(s) MOET matchen met de impedantie van de uitgang van de versterker. Een zogenoemde mismatch resulteert in een geknepen sound en kan ernstige schade toebrengen aan de versterker. Echt niet doen dus! In veel gevallen kun je de uitgangsimpedantie op de versterker instellen op 4, 8, 16 en soms ook 2 Ohm. De impedantie verandert niets aan het vermogen van een  buizenversterker; een Ampeg SVT Classic levert bijvoorbeeld aan elke gekozen impedantie 300 watt. 

Klasse-D of transistor versterker 

Een versterker met een klasse-D of transistor eindtrap gedraagt zich anders; des te lager de impedantie, des te meer vermogen de versterker levert. Dat maakt de keuze voor speakers bij deze typen versterkers extra belangrijk! In de meeste gevallen wordt het maximale vermogen geleverd aan 4 Ohm.

Dus bijvoorbeeld; een Eich T500 versterker levert 500 watt vermogen aan een speaker impedantie van 4 Ohm. Aan een speaker impedantie van 8 Ohm, levert deze versterker ongeveer zo’n 350 watt en bij 16 Ohm zou dat vermogen nóg lager zijn.

Powerhandling

De (combinatie van de) speaker(s) bepalen samen met de totale impedantie hoeveel vermogen je uit je versterker haalt. Daarom is het ook belangrijk om goed te kijken naar de powerhandling van een kast of de totale powerhandling van meerdere kasten.

Een voorbeeld uit de praktijk; een Eich 112XS cabinet, met één 12” speaker, heeft een powerhandling van 300 watt. Zou je deze kast met een impedantie kiezen van 4 Ohm en vervolgens combineren met een Eich T500, dan gaat deze versterker 500 watt (piek)vermogen leveren.

Dit is een situatie die je wilt vermijden, want de kans dat de speaker op (korte) termijn sneuvelt is groot. Kies je in dit voorbeeld voor de 8 Ohm uitvoering van de kast, dan gaat deze zo’n 350 watt vermogen uit de versterker trekken. Dit kan een speaker prima hebben. Omdat het een piekvermogen betreft krijgt de speaker namelijk niet continu een overmaat aan vermogen te verwerken.

Wil je met één kast dus het maximale vermogen van 500 watt uit de versterker halen, met een impedantie van 4 Ohm, dan zul je een kast moeten kiezen met een hogere powerhandling. Bijvoorbeeld met twee speakers die samen een power handling hebben van 600 watt én een totale impedantie van 4 Ohm.

Anderzijds, met het oog op de toekomst, kan een enkele 8 Ohm kast op een later moment prima worden uitgebreid met nog een 8 Ohm kast. Sluit je deze parallel aan op de versterker, dan telt de impedantie samen weer op tot 4 Ohm en halen de twee kasten samen alsnog het volledige vermogen uit de versterker. 

Het beste vermogen voor jouw geluid 

Maar waarom zou je dat eigenlijk willen? Dat maximale vermogen? Is bijvoorbeeld 350 watt niet al een hoop vermogen? Allemaal logische vragen na deze stormvloed aan natuurkunde. Maar voordat we eraan voorbij zouden gaan, is het antwoord simpelweg; geweldig geluid! 

Maximaal vermogen zorgt niet alleen voor meer luidheid maar heeft met name invloed op de frequency response. Om laag frequente geluidsgolven weg te duwen, heeft een speaker vermogen nodig. Dus zal een versterker van 500 watt, met name in het laag, krachtiger, strakker en “sneller” klinken dan een versterker van 350 watt vermogen.

Wil je dus grote of meerdere speakers aansturen? Dan heb je baat bij meer vermogen. Zoek je een wat kalmer, “luier” of retro geluid? Dan is een versterker met wat minder vermogen misschien wel mooier en karakteristieker. Meer vermogen is dus niet per definitie beter. Daarom is het vooral belangrijk om goed na te denken over je versterker of cabinetten set en wat je qua sound wilt bereiken. 

Meer lezen? Dat kan! We duiken hieronder nóg dieper in de stof! Wise up! 

Wat is luidsprekerimpedantie? 

Luidsprekerimpedantie komt van zowel de weerstand van de spraakspoeldraad als de inductantie die wordt gevormd door deze in een spoel te wikkelen. Inductantie werkt ook als weerstand, afhankelijk van de frequentie die door de spoel gaat.

Luidsprekerimpedantie, gemeten in Ohm, is de totale weerstand van de spreekspoel tegen het vloeien van elektrische stroom terwijl deze werkt met een muzikaal signaal.

Elke keer dat je een spanning kunt leveren die stroom door de draad vloeit, heb je een bepaalde hoeveelheid weerstand nodig om te beperken hoeveel er kan vloeien. Ook heeft een versterker of stereo op zijn minst enige luidsprekerweerstand nodig, ofwel een luidsprekerbelasting, om te beperken hoeveel elektrische stroom de radio of versterker probeert te leveren.

In tegenstelling tot rechte draad die van punt "a" naar punt "b" gaat wanneer je stroom aansluit, vormt de draadwikkeling van de spreekspoel een lus met een elektrische eigenschap die inductie wordt genoemd. Inductantie is een beetje anders dan weerstand, omdat het weerstand ervaart afhankelijk van de frequentie van de wisselstroom (AC) die erin stroomt. Dit wordt inductieve reactantie genoemd. 

Luidsprekerimpedantie verandert met muziekfrequenties - enigszins 

Voor autoluidsprekers betekent dit dat de werkelijke impedantie, ofwel de totale weerstand, eigenlijk een klein beetje verandert als er muziek speelt. Het goede nieuws is dat we luidsprekers nog steeds een Ohm-classificatie (luidsprekerimpedantieclassificatie) kunnen geven, omdat deze altijd binnen een bepaald bereik ligt, zoals 2 ohm, 4 ohm, enzovoort. 

Hoe werkt luidsprekerimpedantie? 

Zonder spelende muziek is er geen weerstand door inductie van de spraakspoel. Alleen de draadweerstand wordt gemeten.

Wanneer je muziek afspeelt krijg je weerstand door inductie, de luidspreker heeft de som van beiden.

Zoals we al zeiden bestaat de impedantie van een luidspreker uit weerstand en inductieve reactantie als gevolg van de draadspoel waaruit de spreekspoel bestaat.

Impedantie kan niet volledig worden gemeten met een gelijkstroom (DC) testmeter. Bijvoorbeeld:

  • Als je een digitale multimeter gebruikt om de weerstand in Ohm af te lezen, meet je alleen de DC-weerstand van de draad. 
  • Als je de juiste apparatuur had en een AC-signaal zou kunnen toepassen, zou je ook een extra hoeveelheid weerstand zien.

Als je deze beide bij elkaar optelt, krijgt je het werkelijke "impedantie" totaal. Dezelfde dingen gebeuren wanneer een muzikaal signaal een luidspreker aanstuurt om geluid te maken: de versterker of stereo zal een luidsprekerbelasting zien die de som van beide is. 

Moet ik de impedanties van de tweeter en de woofer op elkaar afstemmen voor 2-weg luidsprekers? 

Wij raden het af om luidsprekerimpedanties te mixen in 2-weg of 3-weg luidsprekers omdat ze niet hetzelfde volumeniveau hebben als je het volume hoger zet. Dat betekent dat het geluid niet goed zal zijn en dat je na een bepaald punt te maken krijgt met een aantal geluidsfrequenties die slecht zijn. 

Wanneer het vermogen toeneemt zal de luidspreker met hogere impedantie altijd tekortschieten tegenover de ook correct afgestemde luidspreker. 

Bij 2-weg luidsprekersystemen is dat een nog groter probleem omdat tweeters vaak al een hoger volume hebben dan hun woofer of midrange tegenhangers. Om het nog erger te maken, hebben de meeste 2-weg luidsprekers op zijn minst een crossover waarvan ze afhankelijk zijn. 

Dit betekent dat in veel gevallen het veranderen van de Ohm-belasting van de luidspreker ook het crossover-gedrag zal veranderen en het geluid negatief zal beïnvloeden. 

Wij hebben enkele luidsprekersystemen gezien waarbij de ene luidspreker (meestal de tweeter) een andere Ohm-classificatie heeft dan de andere, maar in dat geval houden de ontwerpers daar rekening mee. 

Okay, we hebben een hoop behandeld en we hopen dat je weer wat wijzer bent geworden. Heb je meer vragen? Stel ze gerust aan ons via de mail, telefoon of een van onze social media kanalen! Gear Up!