Ohm, Impedanz und Kopfhörer: Was zum Ω ist los?

von wanderingted

Und The Greatest Song Team

Wir testen und bewerten alle von uns bewerteten Produkte unabhängig. Diese Seite wird vollständig vom Leser unterstützt. Wenn Sie über unsere Links einkaufen, erhalten wir möglicherweise eine Provision. Erfahren Sie mehr

Was ist die Impedanz bei Kopfhörern?

Die Impedanz bei Kopfhörern ist das Maß für den Widerstand des Kopfhörers gegenüber dem Signal der Audioquelle. Dieser Widerstand wird in Ohm gemessen und auch mit dem Symbol Ω geschrieben.

Es ist erwähnenswert, dass drahtlose Kopfhörer und kabellose Ohrhörer verfügen über eigene eingebaute Verstärker, sodass eine Impedanzanpassung kein Problem darstellt.

Um die Begriffe zu klären Kopfhörer mit Ohm-Impedanz, weiter lesen. Siehe hier, für Alle Diskussionen und Rezensionen zu Audiogeräten.

Elektrische Impedanz: Die Düse am Schlauch

 In einem einfachen Stromkreis gibt es eine Batterie, Kabel und eine Last (oder einen Widerstand), bei der es sich um eine Glühbirne oder was auch immer handeln kann, was mit Strom versorgt wird. Die Last hat einen Widerstand gegen den Stromfluss, eine Art Druck, der als Widerstand bezeichnet wird.

Impedanz ist der kombinierte Widerstand eines Stromkreises gegenüber dem durch ihn fließenden Strom.  

Audiosignale verwenden Wechselstrom (AC), was einen komplexen Schaltkreis erfordert. Die Messung des Widerstands in einem komplexen Stromkreis setzt sich aus den Fachbegriffen „Widerstand“ und „Reaktanz“ zusammen, zusammengefasst in einer Messung: Impedanz.

Wenn wir uns elektrischen Strom wie Wasser vorstellen, das durch einen Gartenschlauch fließt, aktuell wäre das Wasservolumen, das durch den Schlauch fließt, Stromspannung wäre der Wasserdruck, und Impedanz wäre die Größe der Düse am Ende des Schlauchs.  

Bei Ihrem Gartenschlauch erhöht eine kleinere Düse den Druck im Schlauch und das aus dem Schlauch austretende Volumen verringert sich. Mit Ihren Kopfhörern ein höherer Impedanz (kleinere Düse) erfordert mehr Stromspannung (Druck im Schlauch) und die Menge an aktuell (Wassermenge), die durchströmt, wird reduziert.

Kopfhörer mit niedrigerer Impedanz (größere Düse) erhalten mehr Strom (Wasservolumen) und benötigen weniger Druck (Spannung).

Impedanz im Kopfhörer: Diagramm
Spannung, Strom und Impedanz

Diese Beziehung lässt sich elegant mit der folgenden Gleichung ausdrücken: I = V/R. (I = Strom; V = Spannung; R = Widerstand) Dies ist bekannt als Ohm'sches Gesetz.

Bei Kopfhörern bedeutet dieses Verhältnis zwischen Spannung, Strom und Impedanz, dass Kopfhörer und Verstärker am besten funktionieren, wenn die Zahlen übereinstimmen.

Impedanzanpassung

Wenn Ihre Dosen mit einem geeigneten Gerät gekoppelt sind, können Sie die besten Ergebnisse erzielen, einschließlich der idealen Lautstärke.  

Das Anpassen der Lastimpedanz Ihres Kopfhörers an eine geeignete Ausgangsimpedanz Ihrer Audioquelle wird als Impedanzanpassung bezeichnet.

„Matching“ ist jedoch eine Fehlbezeichnung. Es geht eher darum, einen passenden Partner zu finden. Tatsächlich führt die Anpassung der Impedanzzahlen (Quelle an Last) fast immer zu einer schlechten Klangqualität.

Die Impedanz der Audioquelle ist normalerweise niedrig und beträgt weniger als 4 Ohm. Im Ausnahmefall einiger transformatorloser Verstärker kann er bis zu 120 Ohm betragen.  

Eine gute Faustregel ist, dass die Lastimpedanz (Kopfhörer) das 3- bis 8-fache des Werts der Quellenimpedanz (Ausgangsimpedanz Ihres Verstärkers, Telefons, Audio-Interfaces, was auch immer die Kopfhörer antreibt) betragen sollte.

Übereinander gestapelte Kopfhörer

Beste Kopfhörer zum Mischen

Was passiert, wenn die Impedanz nicht übereinstimmt? Wird etwas kaputt gehen?

In den meisten Fällen führt eine Impedanzfehlanpassung nicht zur Zerstörung Ihrer Kopfhörer oder Ihrer Audioquelle.

Die Ausnahme besteht, wenn Sie Kopfhörer mit niedriger Impedanz an einen leistungsstarken Verstärker anschließen und die Lautstärke über den Schwellenwert hinaus erhöhen. In diesem Fall besteht die Gefahr, dass sie explodieren.  

Dosen mit hoher Impedanz, die an eine batteriebetriebene Quelle angeschlossen sind, sind dagegen oft zu leise.  

Passende Kopfhörer mit einer geeigneten Quelle

Niedrige Impedanz

Bis zu 32 Ω

Dieser untere Bereich eignet sich normalerweise für batteriebetriebene Verstärker wie Telefone, Tablets und Computer.

Mitte der Straße

32 – 100 Ω

Dieser Bereich funktioniert für eine Vielzahl von Quellen. Um einen optimalen Klang zu erzielen, verwenden Sie einen Verstärker oder ein Audio-Interface, aber auch mit batteriebetriebenen Quellen funktionieren diese gut. DJ-Controller sind in der Regel am besten für diesen mittleren Impedanzbereich geeignet.

Hohe Impedanz

100 – 600 Ω

Diese Kopfhörer sind in der Regel für kritisches Hören und den Einsatz im Studio konzipiert. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, benötigen diese Dosen einen speziellen Verstärker oder ein Audio-Interface mit einem entsprechenden integrierten Verstärker.

Sind Kopfhörer mit höherer Impedanz grundsätzlich besser?

Nein. Eine höhere Impedanz führt nicht zu besseren Kopfhörern.

Dieses weit verbreitete Missverständnis hat seinen Ursprung in der Art und Weise, wie Kopfhörer früher waren.

Die ersten dedizierten Kopfhörerbuchsen in den 1960er bis 1990er Jahren wurden entwickelt, indem die Leistung der Lautsprecherausgänge mithilfe von Widerständen reduziert wurde, was zu einer hohen Ausgangsimpedanz führte.  

Die ersten High-End-Kopfhörer waren damals für den Umgang mit diesen Ausgängen konzipiert.  

Vorteile hochohmiger Kopfhörer

Eine höhere Impedanz bedeutet nicht unbedingt eine bessere Klangqualität, aber Designs mit höherer Impedanz bieten erhebliche Vorteile.  

Kopfhörer mit höherer Impedanz verwenden einen dünneren Draht für die Schwingspule, was zu einer geringeren Masse führt. Da weniger Masse bewegt werden muss, sind sie einfacher zu fahren. Eine geringere Masse bedeutet fast immer ein besseres Einschwingverhalten.

Je dünner der in der Schwingspule verwendete Draht ist, desto öfter kann er umwickelt werden. Eine stärkere Umhüllung führt zu einem stärkeren Magnetfeld, wodurch die Gesamtverzerrung tendenziell verringert wird.

Wie oben erläutert, erfordert die höhere Impedanz auch weniger elektrischen Strom, was auch die Gesamtverzerrung verringert.  

Kopfhörer mit niedriger Impedanz: Besser geeignet für Ihr tragbares Gerät

Mit der Entwicklung von Telefonen und anderen batteriebetriebenen Audioquellen sind Kopfhörer mit niedriger Impedanz immer gefragter.  

Diese Verschiebung kann erklärt werden durch Ohm'sches Gesetz (I = E/R. (I = Strom; V = Spannung; R = Widerstand)). Die begrenzte Leistung einer Batterie kann keine höhere Spannung erzeugen. Die einzige Möglichkeit, mehr Strom zu erreichen, besteht darin, die Impedanz (Gesamtwiderstand gegenüber dem Strom) der Kopfhörer zu verringern.

Die Umstellung auf Batteriebetrieb hat auch die Entwicklung der Kopfhörertreibertechnologie vorangetrieben.

Neue Designs wie Planarmagnettreiber sind im Allgemeinen einfacher zu betreiben, da sie eine relativ niedrige Impedanz aufweisen und über alle Frequenzen hinweg eine konstante Impedanz erzielen können. (Etwas, mit dem die meisten Kopfhörer zu kämpfen haben) 

Brauche ich einen Kopfhörerverstärker?

Zur Erinnerung: Ihr Telefon verfügt über einen Verstärker. Jede Audioquelle verwendet einen Verstärker, um den Ton anzutreiben. Manche sind einfach schwächer als andere.

Wenn wir über Verstärker sprechen, sprechen wir natürlich normalerweise von eigenständigen Kopfhörerverstärkern. Beispiele hierfür sind so etwas wie das SMSL SP200, Die Rupert Neve RNHP oder der Benchmark AHB2.

Wenn Ihre Kopfhörer nicht laut genug sind oder offensichtliche Probleme mit Ihrer Audioquelle haben, kann ein spezieller Kopfhörerverstärker Abhilfe schaffen. Bedenken Sie, dass sich der Klang verschlechtern kann, wenn Ihre Audioquelle über eine niedrige Ausgangsimpedanz und ausreichend Leistung verfügt.

Leider gibt es keine Kennzahl, die die Gesamteffizienz Ihrer Kopfhörer zuverlässig misst. Allerdings können Ihnen Impedanz und Empfindlichkeit einen allgemeinen Anhaltspunkt geben.

Übersteuern Sie einen Hochleistungsverstärker nur nicht mit Kopfhörern mit niedriger Impedanz. Darüber hinaus sollten Sie Ihren Ohren vertrauen.

Ein Hinweis zur Empfindlichkeit

Erwähnenswert ist die Empfindlichkeit, da es sich dabei um eine Kennzahl handelt, die Sie für die Zuordnung Ihrer Quelle zu Ihren Kopfhörern finden können.

Die Empfindlichkeit ist ein Maß für die Lautstärke bei einer bestimmten Spannung (normalerweise dB/1 mW). Generell gilt: Je höher die Empfindlichkeitsstufe, desto weniger Leistung benötigen Sie zum Antrieb.

Kopfhörer liegen typischerweise im Bereich von 90–110 dB/1 mW. Kopfhörer mit niedrigen 90ern benötigen erhebliche Leistung, um eine angemessene Lautstärke zu erreichen, während Kopfhörer mit 105–110 dB/1 mW leicht zu betreiben sein sollten.

Das Problem bei dieser Metrik besteht darin, dass verschiedene Hersteller die Empfindlichkeit unterschiedlich messen. Manchmal wird es in dB SPL/mW, dB SPL/V, dB/V oder einfach dB für die Empfindlichkeit relativ zur Spannung angegeben.

Da unterschiedliche Spannungen von unterschiedlichen Schallquellen stammen und die Hersteller dies unterschiedlich kennzeichnen, ist die Empfindlichkeit an sich leider kein verlässlicher Messwert.

Fragen oder Kommentare?

Beteiligen Sie sich an der Diskussion hier auf Facebook.

Warum Sie The Greatest Song vertrauen können

Alle Audiogeräte in unseren Testberichten wurden mit unseren eigenen Händen, Ohren und Augen getestet. Wir vergleichen und testen die Ausrüstung nebeneinander, um unsere Ohren ehrlich zu halten. 

Wir akzeptieren keine kostenlose Ausrüstung von irgendjemandem. Mehr Informationen Hier.