Geschrieben am 04.11.2013 von Marco, aktualisiert 05.08.2022
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Technische Fachbegriffe und Spezifikationen

Bei Funkkopfhörern und Kopfhörern tauchen Fachbegriffe wie Impedanz, Ohm, dB oder Frequenz auf. Damit du verstehst, was sie bedeuten und welche Auswirkungen sie haben, habe ich diesen Artikel für dich geschrieben.

 
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Impedanz bei Kopfhörern

Lautsprecher oder Kopfhörer sind keine simplen elektrischen Widerstände. Sie sind, frequenzabhängige Widerstände. Dies bedeutet, dass die Audioquelle (iPod, Musikanlage) mehr Spannung, abgeben muss, um eine ausreichende Lautstärke zu erreichen.  

Bei Funkkopfhörern dagegen wird nicht der Kopfhörer angeschlossen, sondern die Sendestation. Hier ist also die Sendeinheit der Widerstand. Deren Widerstand ist meist höher. Der Funkkopfhörer selbst ist aktiv und verfügt über einen Verstärker. Die Lautstärke kann bei den meisten Funkkopfhörern über einen Lautstärkeregler an der Ohrmuschel erhöht werden. Es gibt hier keine stark frequenzabhängige Impedanz.

 

Beispiel

Ohrstöpsel haben in der Regel eine Impedanz zwischen 16 und 80 Ohm, wogegen große ohrenumschließende Kopfhörer bei um die 200–600 Ohm liegen. Doch wo liegt nun das Problem? Damit eine hohe Lautstärke erzielt werden kann, muss die Audioquelle bei einer hohen Impedanz des Kopfhörers, mehr Spannung abgeben können. HiFi-Anlagen oder Fernseher haben damit in der Regel keine Probleme, unter anderem dessen, weil sie direkt an der Steckdose angeschlossen sind und somit eine hohe Energie zur Verfügung haben.

Anders sieht es jedoch bei mobilen Geräten wie MP3-Playern oder Tablets aus. Diese haben einen Akku und sind stromsparend gebaut! Wenn du einen Kopfhörer mit hoher Impedanz an eine Audioquelle anschließt, welche keine hohe Spannungs-Leistung erbringen kann (Volt), so ist die Lautstärke geringer. Ein 600 Ohm Kopfhörer wäre beispielsweise an einem iPod viel zu leise.

Info: Je höher die Impedanz eines Kopfhörers, desto mehr Spannung muss die Audioquelle aufbringen, um den Ton in entsprechender Lautstärke wiederzugeben.

Fazit: Bei portablen Geräten sind generell Kopfhörer mit niedriger Ohm Zahl zu empfehlen.

 

Die EU hat Richtlinien für mobile Geräte erlassen, welche die Lautstärke und den Pegel beschränken. Bei mobilen Geräten ohne mitgelieferte Kopfhörer darf der Kopfhörerausgang maximal 150 mV liefern und bei Geräten, die Kopfhörer mitliefern, darf die Lautstärke nicht mehr als 100 dB betragen. Quellen und Artikel findest du hier: http://ec.europa.eu/

 

Die Impedanz des iPods wird von Apple nicht angegeben. Wieso?

Nehmen wir als Beispiel einmal einen iPod. Dummerweise steht hier nirgends, wie viel Millivolt der Kopfhörerausgang liefert. Die Impedanz der mitgelieferten Kopfhörer liegt jedoch bei 32 Ohm und ist also sehr niedrig, damit eine hohe Lautstärke erreicht werden kann. 

https://de.wikipedia.org/wiki/Impedanz

 

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Praxistest

Smartphone Motorola G2

Für einen kleinen Praxistest habe ich einen Sennheiser Kopfhörer mit 64 Ohm, Ohrstöpsel mit 32 Ohm Impedanz und der Sennheiser RS 175 genommen. Diese wurden alle an ein Smartphone angeschlossen und die Lautstärke verglichen. Die Lautstärkeabweichung zwischen dem normalen Kopfhörer und den Ohrstöpseln ist kaum hörbar. Dann wurde der Funkkopfhörer bzw. die Sendestation angeschlossen. Das Smartphone wurde auf maximale Lautstärke gestellt und der Ton war nur sehr leise, sodass die Lautstärke am Funkkopfhörer selbst noch massiv erhöht werden musste.

iPod Classic 6G

Der Test am iPod ergab die gleichen Ergebnisse wie mit dem Motorola G2.

 

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dB SPL/mW

Die Angabe von dB SPL/mW findet man nicht immer in jeder Beschreibung. Sie gibt an, wie viel dB Schalldruck ein Funkkopfhörer bei 1 Milliwatt (mW) erzeugt. SPL ist englisch und bedeutet im Deutschen Schalldruckpegel.

 

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Schalldruckpegel bei 1 kHz

Der Sennheiser RS 170 hat einen Schalldruckpegel von 110 dB, doch was bedeutet das nun? Der dB Wert gibt an, wie laut wir einen Ton wahrnehmen. Eine Erhöhung um +10 dB sorgt dafür, dass wir die Lautstärke doppelt so laut wahr nehmen als zuvor. Wieso aber jetzt eigentlich 1 kHz? Es handelt sich um einen guten Mittelwert und um eine gerade und schöne Zahl.

 

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Klirrfaktor bei 1 KHz

Der Klirrfaktor gibt an, wie hoch der Anteil von störenden Geräuschen am gesendeten Audiosignal ist. Der Wert wird in Prozent angegeben und ein kleiner Wert ist besser als ein höherer.

 

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Geräuschpegelabstand

Der Geräuschpegelabstand ist die Differenz zwischen dem Bezugsschalldruckpegel (94 dB) und dem Ersatzgeräuschpegel.

 

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Übertragungsbereich (Frequenz)

Der Übertragungsbereich gibt an, innerhalb welchem Frequenzbereich der Kopfhörer Ton senden kann. Beispielsweise 10 Hz bis 25.000 Hz. Meist wird der zweite Wert in Kilohertz (kHz) angegeben, das wären hier 10Hz - 25 kHz. Der Mensch hört mit einwandfreiem Gehör zwischen 16 Hz und 20.000 Hz. Im Alter lässt das Hörvermögen nach, besonders im Bereich hoher Frequenzen.

Wer sein Gehör einmal testen möchte, der findet hier einen kleinen Hörtest.

 

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Comments

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Gespeichert von Gast (nicht überprüft) am Do., 05.11.2015 - 12:39 Permalink

Obiger Text liegt leider in mehreren Punkten sachlich daneben:

1. Kopfhörer zeigen im Vergleich zu (Mehrwege-) Lautsprechern keine stark Frequenz-abhängige Impedanz, die Verkürzung Impedanz = Widerstand ist hier daher kein Problem.

2. Funkkopfhörer sind aktiv (d.h. mit Verstärker etc.). Ihre Anschluss- Impedanz ist daher der Eingangswiderstand der Elektronik (Sendeeinheit), die
a) wesentlich höher; und
b) keinen Einfluss auf die maximal erzielbare Lautstärke hat

3. Strom und Spannung werden mehrfach verwechselt.
Insbesondere ist es die höhere Spannung, die hochohmige Kopfhörer benötigen und die von Mobilquellen nicht geliefert werden kann (wg. Batterie = Niedervoltauslegung), stattdessen gibts mehr Strom für niederohmige Hörer.

4. Beim Wirkungsgrad gehts dann um Eingangsleistung (= Strom mal Spannung) und dann sind In-ears, Mobilhörer und klassische HiFi-Hörer nicht so unterschiedlich wie ein direkter Lautstärkevergleich an einer Spannungsquelle vermuten lässt.

Hallo :)
Gespeichert von marco am Di., 10.05.2016 - 11:42 Permalink

Danke für die Hinweise. Der Artikel wurde überarbeitet und verbessert. Ich habe außerdem einen Praxistest durchgeführt. Den Punkt mit der Lautstärke hab ich in einem Praxistest überprüft.

Antwort auf von Gast (nicht überprüft)